某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl2并验证Cl2的某些化学性质．实验试剂:3mol•L-1 H2SO4.1mol•L-1 NaOH溶液.MnO2.KMnO4.吸收少量SO2的NaOH溶液.浓盐酸.紫色石蕊试液.饱和NaCl溶液.BaCl2溶液.品红溶液．甲小组设计的实验装置图如图.在B中加入吸收少量SO2的NaOH溶液.D中加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl₂并验证Cl₂的某些化学性质．实验试剂：3mol•L^-1 H₂SO₄、1mol•L^-1 NaOH溶液、MnO₂、KMnO₄、吸收少量SO₂的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl₂溶液、品红溶液．甲小组设计的实验装置图如图，在B中加入吸收少量SO₂的NaOH溶液，D中加入1mol•L^-1 NaOH溶
液．请回答下列问题：
Ⅰ．（1）写出仪器X的名称：分液漏斗．
（2）写出A中发生反应的化学方程式：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．

（3）C装置的作用是完全缓冲，防倒吸．
（4）甲小组通过该实验要验证Cl₂的氧化性（填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”）．
（5）乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷，请你帮助甲小组完善该装置．即还要在A和B（填“A”、“B”、“C”或“D”）装置间连接一个装有饱和食盐水的洗气装置．
Ⅱ．丙小组认为反应一段时间后，B装置溶液（强碱性）中肯定存在Cl^-、OH^-和SO₄^2-，可能还含有其他阴离子．请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子．
（1）提出合理假设
假设1：只存在SO₃^2-，或只存在ClO^-．
假设2：可能两者都不存在（填“存在”或“不存在”）．
（2）请设计实验验证假设的正确性：取适量吸收液于两支试管中，向一支试管中加入足量盐酸，若产生能使品红溶液褪色的气体，则有SO₃^2-；向另一支试管中加入盐酸，再加几滴紫色石蕊试液，若溶液先变红后褪色，则有ClO^-（其他合理答案也可）．

分析 Ⅰ．实验室用A装置制取氯气，高锰酸钾溶液具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯气；在B中加入吸收少量SO₂的NaOH溶液，则B中含有亚硫酸钠，亚硫酸钠具有还原性，氯气具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成HCl和硫酸钠；C装置用来收集氯气，且有缓冲作用，防止产生倒吸；氯气有毒不能直接排空，用NaOH溶液处理尾气，所以D装置中盛放NaOH溶液；
（1）X装置名称是分液漏斗；
（2）浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯化锰、KCl和氯气；
（3）有缓冲作用的装置能防止倒吸；
（4）B装置中亚硫酸钠具有还原性，能被强氧化剂氧化；
（5）浓盐酸具有挥发性，所以生成的氯气中含有HCl，要用饱和食盐水除去HCl；
Ⅱ．（1）如果氯气不足量，则溶液中可能还含有SO₃^2-；如果氯气过量，氯气和水反应还生成次氯酸，所以溶液中可能还有ClO^-；如果氯气和亚硫酸根离子恰好反应则溶液中亚硫酸根离子或次氯酸根离子都不存在；
（2）可以利用二氧化硫的漂白性检验亚硫酸根离子的存在；利用次氯酸的漂白性检验次氯酸根离子的存在．

解答解：Ⅰ．实验室用A装置制取氯气，高锰酸钾溶液具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯气；在B中加入吸收少量SO₂的NaOH溶液，则B中含有亚硫酸钠，亚硫酸钠具有还原性，氯气具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成HCl和硫酸钠；C装置用来收集氯气，且有缓冲作用，防止产生倒吸；氯气有毒不能直接排空，用NaOH溶液处理尾气，所以D装置中盛放NaOH溶液；
（1）X装置名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯化锰、KCl和氯气，反应方程式为2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；
（3）氯气与B中吸收少量二氧化硫的氢氧化钠溶液反应，压强迅速减小，容易发生倒吸，C装置的作用是：安全缓冲，防止倒吸；
故答案为：完全缓冲，防倒吸；
（4）B装置中亚硫酸钠具有还原性，能被强氧化剂氧化，氯气具有强氧化性，能氧化亚硫酸钠，所以该反应体现氯气的强氧化性，故答案为：氧化性；
（5）浓盐酸有挥发性，挥发出的HCl气体会与B中溶质发生反应，对氯气与Na₂SO₃的反应产生干扰，在A和B装置间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶，可以除去氯气中的氯化氢；
故答案为：A；B；饱和食盐水；
Ⅱ．（1）如果氯气不足量，则溶液中可能还含有SO₃^2-；如果氯气过量，氯气和水反应还生成次氯酸，所以溶液中可能还有ClO^-；如果氯气和亚硫酸根离子恰好反应则溶液中亚硫酸根离子或次氯酸根离子都不存在，所以有两种假设，因为次氯酸根离子具有强氧化性，亚硫酸根离子具有强还原性，所以二者不能同时存在，
假设1：只存在SO₃^2-，或只存在ClO^-；
假设2：可能两者都不存在；
故答案为：SO₃^2-；ClO^-；不存在；
（2）可以利用二氧化硫的漂白性检验亚硫酸根离子的存在；利用次氯酸的漂白性检验次氯酸根离子的存在，所以其检验方法为取适量吸收液于两支试管中，向一支试管中加入足量盐酸，若产生能使品红溶液褪色的气体，则有SO₃^2-；向另一支试管中加入盐酸，再加几滴紫色石蕊试液，若溶液先变红后褪色，则有ClO^-（其他合理答案也可），
故答案为：取适量吸收液于两支试管中，向一支试管中加入足量盐酸，若产生能使品红溶液褪色的气体，则有SO₃^2-；向另一支试管中加入盐酸，再加几滴紫色石蕊试液，若溶液先变红后褪色，则有ClO^-（其他合理答案也可）．

点评本题考查氯气的制取、物质成分的检验等知识点，侧重考查学生实验操作、实验分析能力，明确实验原理及物质性质是解本题关键，知道各个装置的作用及可能发生的化学反应，知道离子检验方法及实验现象，题目难度中等．

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（1）A的化学式为Fe₂O₃
（2）B的原子结构示意图为

（3）由于固体D熔点、沸点高，所以常用于制造耐火材料
（4）检验E中阳离子的试剂为（写名称）KSCN溶液或NaOH溶液
（5）写出I生成H的化学方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4 Fe（OH）₃．

13．

用如图所示装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，回答下列问题：
（1）图中D装置在实验中的作用是防止倒吸．
（2）若A为30%H₂O₂溶液，B为MnO₂，C盛有氢硫酸（H₂S）饱和溶液，旋开F后，C中出现浅黄色浑浊的现象，写出C中发生反应的化学方程式为2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O．
（3）若A为浓盐酸，B力KMnO₄，C中盛有KI淀粉溶液，旋开F后，C中的现象是
溶液变蓝；继续通气体于C中，足够长的时间后，发现C中溶液的颜色消失，这是因为在溶液中I₂能被Cl₂氧化为HIO₃（强酸），写出该反应的离子反应方程式5Cl₂+I₂+6H₂O═10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺．
（4）若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AICl₃溶液，旋开F，足够长的时间后，C中的现象是有白色沉淀生成，C中发生反应的离子方程式为Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）若B为块状大理石，C为C₆H₅ONa溶液，实验中观察到溶液变浑浊，则
①酸A不宜用下列的C．（填序号）
A．HCl B．HNO₃ C．H₂SO₄ D．CH₃COOH
②然后向烧杯中加入沸水，可观察到的现象是溶液变澄清．

6．（1）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化学方程式为：H₂C₂O₄ $→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+CO₂↑+H₂O，图2装置中，可用作草酸分解制取气体的是④（填序号）

（2）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe₂O₃•nH₂O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如图2所示．
①为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是浓NaOH溶液、浓硫酸．
②在点燃C处酒精灯之前，应先持续通入一段时间的混合气体，其目的是排除装置中的空气，防止CO中混有空气而在加热时发生爆炸
③准确称量样品的质量20.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g，D中浓硫酸增重1.44g，则n=2．
④在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是b（填字母）
a．缺少装置A b．缺少装置B c．反应后固体是铁和少量Fe₂O₃•nH₂O．

16．某学习小组查阅资料得知：漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，该组学生针对上述反应设计如下装置制取氯气并验证其性质．

（1）每生成1mol Cl₂，上述化学反应中转移的电子个数为N_A （N_A表示阿伏加德罗常数）．
（2）该实验中A处可选用装置丁（填写甲．乙．丙或丁）．实验室通常用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，写出该反应的离子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．

（3）装置B中发生反应的离子方程式为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-．
（4）装置C中的现象为紫色石蕊试液先变红后褪色
（5）装置E中的试剂是氢氧化钠溶液（任填一种合适试剂的名称），其作用是吸收多余的氯气，防止污染空气．

3．某有机物分子中所含原子团及其数目如表．则x的值为（　　）

原子团	-CH₂-		-CH₃	-NH₂	-OH
个数	n	m	a	2	X

20．分子式为C₅H₁₂O的醇与分子式为C₅H₁₀O₂的羧酸形成的酯共有（不考虑立体异构）（　　）

1．在一含Na⁺的澄清溶液中，可能还存在NH₄⁺、Fe²⁺、I^-、Br^-、CO₃^2-、SO₃^2-六种离子中的几种．
①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后，有气泡生成，溶液呈橙黄色；
②向上述呈橙黄色的溶液中加入BaCl₂溶液时无沉淀生成；
③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色．
根据上述实验事实推断，下列说法不正确的是（　　）

	A．	溶液中一定存在Br^-、CO₃^2-		B．	溶液中一定存在NH₄⁺
	C．	溶液中一定不存在Fe²⁺、I^-、SO₃^2-		D．	溶液中可能存在NH₄⁺

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