题目内容

(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体.

(1)某小组同学欲用4mol/L的盐酸配制230mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4mol/L盐酸
25
25
mL,实验中需要用到的玻璃仪器有
烧杯
烧杯
250ml容量瓶
250ml容量瓶
、量筒、烧杯、胶头滴管.
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
BC
BC

A.容量瓶洗涤后未干燥
B.移液时,有少量溶液溅出
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些
D.定容时,俯视刻度线
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气.已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质.( 3Cl2+6KOH
  △  
.
 
KClO3+5KCl+3H2O )图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过
分液漏斗
分液漏斗
(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸.装置A中反应的离子方程式
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出.图中符合该晶体溶解度曲线的是
M
M
(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是
过滤
过滤
(填实验操作名称).该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分
HCl
HCl
(除水蒸气外,填化学式),如何改进
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置

(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为
   氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
 随后溶液逐渐变为无色
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂.
分析:(Ⅰ)(1)依据配制溶液是在容量瓶中进行,容量瓶的规格需要配制250ml的溶液,再取出230ml溶液;溶液稀释前后溶质物质的量不变计算所需盐酸溶液的体积,根据溶液配制过程和实验步骤分析判断所需要的仪器;
(2)A.容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液配制;
B.移液时,有少量溶液溅出,溶质减少,配制溶液浓度减小;
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些溶液浓度减小;
D.定容时,俯视刻度线,未加到刻度线,溶液浓度增大;
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出不影响溶液浓度;
(Ⅱ)(1)装置图分析可知,制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰,氯气和水,浓盐酸从分液漏斗中加入;
(2)在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,溶质的溶解度随温度的降低而降低;氯气中可能含有氯化氢气体,AB间增加一个洗气装置,盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢,避免产生误差;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,所以反应现象为先变红,后褪色,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色;
(4)E为尾气吸收装置需要氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,据此画出装置图.
解答:解:(Ⅰ)(1)依据配制溶液是在容量瓶中进行,容量瓶的规格需要配制250ml的溶液,再取出230ml溶液;溶液稀释前后溶质物质的量不变计算所需盐酸溶液的体积,4mol/L×V=250ml×0.4mol/L,V=25ml;根据溶液配制过程和实验步骤分析判断所需要的玻璃仪器为,溶解所需要的烧杯和定容所需要的250ml容量瓶,
故答案为:25;250ml容量瓶;
(2)A.容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液配制;
B.移液时,有少量溶液溅出,溶质减少,配制溶液浓度减小;
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些溶液浓度减小;
D.定容时,俯视刻度线,未加到刻度线,溶液浓度增大;
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出不影响溶液浓度;
配制过程中导致溶液浓度偏低的操作是BC.
故答案为:BC;
(Ⅱ)(1)制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰,氯气和水,浓盐酸从分液漏斗中加入,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:分液漏斗,MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法,氯气中可能含有氯化氢气体,AB间增加一个洗气装置,盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢,避免产生误差,
故答案为:M;过滤;HCl;AB间增加一个洗气装置;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,所以反应现象为先变红,后褪色,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色,
故答案为:红;氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质;
(4)剩余的氯气不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,装置图为,故答案为:
点评:本题考查了氯气的制备、性质,须掌握并熟练应用氯气的有关化学反应原理,题目难度中等.
练习册系列答案
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实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体。

(1)某小组同学欲用4 mol/L的盐酸配制230 mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4 mol/L盐酸           mL,实验中需要用到的玻璃仪器有              、量筒、   烧杯、胶头滴管。

(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是      

   A.容量瓶洗涤后未干燥

   B.移液时,有少量溶液溅出

   C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些

   D.定容时,俯视刻度线

   E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出

(Ⅱ)(16分)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气。已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。( 3Cl2+6KOH   KClO3+5KCl+3H2O )

  
  图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。

 

请填写下列空白:

(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过      (填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式              

(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是    (填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是     (填实验操作名称)。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分     (除水蒸气外,填化学式),如何改进                               

(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:

实验现象

原因

溶液最初从紫色逐渐变为  

  氯气与水反应生成的H使石蕊变色

随后溶液逐渐变为无色

                       

(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。

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