题目内容
5．实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2，并以Cl2，为原料进行实验，装置如图所示．
（1）装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）装置B、C中应盛放的试剂名称分别为饱和食盐水、浓硫酸；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是未经除去的氯化氢和水蒸气随氯气进入D中和铝能反应生成氢气，氢气和氯气混合会发生爆炸．
（3）实验时，先点燃A处的酒精灯，让氯气充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
（4）F装置所起的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入D中．
（5）用廉价的石灰乳吸收氯气可制得漂粉精，写出工业制漂粉精反应的化学方程式2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（6）实验室也可用氯酸钾与盐酸反应制备氯气．当使用K37ClO3与H35Cl制备时，所得氯气的平均相对分子质量是70.67（精确到0.01）
分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气、水；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以混合气体中含有氯化氢和水蒸气，然后根据除杂要求分析；根据氯气中含有氯化氢和水蒸气，进入D管氯化氢和铝能反应生成氢气，氢气和氯气混合会发生爆炸，据此判断；
（3）铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁；
（4）根据氯气的性质和碱石灰的成分判断；
（5）氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；
（6）依据方程式K37ClO3+6H35Cl=K35Cl+35Cl37Cl↑+35Cl2↑+3H2O，结合平均相对分子质量计算方法解答．
解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气、水，方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以混合气体中含有氯化氢，氯化氢极易溶于水，氯气难溶于饱和食盐水，所以选饱和食盐水除去氯化氢；因题中要求制取纯净的无水AlCl3，所以要除去氯气中混有的水蒸气，且不引进新的杂质、氯气也和该物质不反应，所以选浓硫酸；
因浓盐酸具有挥发性，反应生成物中有水，在加热条件下变成水蒸汽，所以混合气体中的成分是氯化氢、水蒸气、氯气；氯化氢和铝能反应生成氢气，氢气和氯气混合会发生爆炸，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；未经除去的氯化氢和水蒸气随氯气进入D中和铝能反应生成氢气，氢气和氯气混合会发生爆炸；
（3）铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，方程式：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；
故答案为：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；
（4）氯气有毒，污染环境，所以不能排空；碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氯气和氧化钙、氢氧化钠能反应达到，所以可用碱石灰处理尾气；空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，所以可作干燥剂．
故答案为：吸收多余的氯气，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入D中．
（5）氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
（6）K37ClO3+6H35Cl=K35Cl+35Cl37Cl↑+235Cl2↑+3H2O，反应产物中有一个35Cl37Cl和两个35Cl2，则氯气的平均相对分子质量是$\frac{35+37+35×4}{4}$=70.67；
故答案为：70.67．
点评 本题考查了气体的实验室制法、反应原理、物质的性质，题目难度中等，侧重于考查学生的实验能力和对基础知识的综合应用能力．
挑战100单元检测试卷系列答案
| A． | 装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水 | |
| B． | 实验时，应先加热管式炉，再打开盛装稀硫酸的分液漏斗 | |
| C． | 为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液 | |
| D． | 该实验中制备氢气的装置也可用于氢氧化钠稀溶液与氯化铵固体反应制备氨气 |
| A． | 保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2（g），再将平衡时反应速率一定加快 | |
| B． | 保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2（N2不参加反应），反应速率一定加快 | |
| C． | 保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2（N2不参加反应），再次平衡时反应速率一定加快 | |
| D． | 保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2（g）和1 mol I2（g），再次平衡时反应速率一定加快 |
| A． | 卤素单质的熔点按F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次减小 | |
| B． | 卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易 | |
| C． | 卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深 | |
| D． | 卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱 |
，则①是E，②是D，③是A（填字母），其中装置E的作用是i观察气体的通入速率ⅱ混合氯气和氮气ⅲ除去氯气中的氯化氢| 元素代号 | L | M | X | R | T |
| 原子半径/nm | 0.160 | 0.143 | 0.102 | 0.089 | 0.074 |
| 主要化合价 | +2 | +3 | +6、-2 | +2 | -2 |
①R的氧化物对应的水化物可能具有两性
②X单质可在氧气中燃烧生成XO3
③离子半径大小：r（M3+）＜r（T2-）
④L2+和X2-的核外电子数相等．
| A． | ①④ | B． | ①③ | C． | ②④ | D． | ①②③ |
（1）用太阳能将CO2转化成O2和C（石墨烯），其设想如图1：
①Fe3O4中Fe的化合价是+2和+3；
②重整系统发生反应的化学方程式为6FeO+CO2═2Fe3O4+C．
（2）二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃．在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）?C2H4 （g）+4H2O（g）△H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图2所示．
①其它条件不变，起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料，CO2转化率将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）；
②△H＜0（填“＞”“＜”“不能确定”）．
③若测试中体系内无氧气产生，试结合图示推断热稳定性C2H4＜H2O （填“＞”“＜”“不能确定”）．
（3）用氨水吸收CO2制化肥（NH4HCO3）
①已知：NH3•H2O（aq）?NH4+（aq）+OH-（aq）△H1=a kJ•mol-1
CO2 （g）+H2O（l）?H2CO3 （aq）△H2=bkJ•mol-1
H2CO3（aq）+OH-（aq）?HCO3-（aq）+H2O（l）△H3=ckJ•mol-1
则利用NH3•H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为NH3•H2O+CO2═NH4++HCO3-△H=（a+b+c）kJ/mol；
②已知常温下相关数据如表：
| Kb（NH3•H2O） | 2×10-5mol•L-1 |
| Ka1（H2CO3） | 4×10-7mol•L-1 |
| Ka2（H2CO3） | 4×10-11mol•L-1 |
