题目内容
【题目】实验小组同学看到一则报道:某造纸厂误将槽车中漂白液(NaCl和NaClO的混合液)倒入盛放饱和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件。该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。
(1)小组同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测,漂白液中ClO-具有氧化性。实验如下:
Ⅰ. 用pH试纸检验,漂白液pH>7,饱和溶液pH<7。
Ⅱ. 取10 mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸。
Ⅲ. 另取10 mL,漂白液,加入品红溶液,溶液红色逐渐变浅,一段时间后褪为无色。
Ⅳ. 再取10 mL漂白液,加入品红溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色。
①漂白液pH大于7的原因是(用离子方程式表示)__________。
②由实验Ⅱ得出ClO-具有氧化性,写出相应的离子方程式__________。
③对比实验Ⅲ和Ⅳ说明ClO-氧化性与溶液酸碱性的关系是__________。
(2)小组同学依据(1)中的实验,提出:漂白液在酸性溶液中有Cl2生成。用图所示的装置继续实验,探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl2。
①装置B的作用是__________;盛放的药品是__________。
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中反应的离子方程式________。
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和溶液,观察到产生大量的白色胶状沉淀,同时有黄绿色气体产生。A中加溶液反应的离子方程式是__________。
(3)上述实验说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2。若取10 mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能的实验现象是__________。
【答案】 、 的氧化性随c(H+)增大而增强 吸收Cl2 NaOH溶液 产生白色沉淀,溶液由无色变黄绿色,最后溶液变无色
【解析】
(1)①NaClO为强碱弱酸盐,水解显碱性;
②Ⅱ中由白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸,可知白色沉淀为BaSO4,发生氧化还原反应;
③Ⅳ中加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色,生成HClO,氧化性增强;
(2)①漂白液在酸性溶液中有Cl2生成,则分液漏斗中为酸,B中盛放NaOH溶液吸收氯气,以此来解答;
②次氯酸钙和氯化钙加入硫酸发生氧化还原反应生成氯气硫酸钙和水;
③烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,次氯酸根离子水解显碱性,铝离子水解显酸性,混合后水解相互促进,产生大量的白色胶状沉淀和次氯酸;
(3)过量的SO2气体通入漂白液中,次氯酸具有氧化性氧化二氧化硫为硫酸,发生氧化还原反应,结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀。
(1)①次氯酸钠中由于次氯酸根水解显碱性,离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-;
②次氯酸根离子有氧化性,将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为ClO-+SO32-=Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓;
③实验对比,加入酸,酸性增强,反应速率加快,所以说明ClO-的氧化性随c(H+)增大而增强;
(2)①反应产生氯气用氢氧化钠吸收;
②次氯酸钠和氯化钠在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气和水,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
③白色胶状沉淀为氢氧化铝,所以反应方程式为3ClO-+3Cl-+2Al3++3H2O=3Cl2↑+2Al(OH)3↓;
(3)氯气将二氧化硫氧化成硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以现象为:产生白色沉淀,溶液由无色变黄绿色,最后溶液变无色。
【题目】某小组研究溶液中Fe2+与、的反应。
已知:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)研究现象a中的黄色溶液。
①用__________溶液检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙认为O2不是主要原因,理由是_____________。
③进行实验Ⅱ,装置如图所示。左侧烧杯中的溶液只变为黄色,不变为棕色,右侧电极上产生无色气泡,经检验该气体为NO。产生NO的电极反应式为_______实验Ⅱ的目的是________。
(2)研究现象a中的棕色溶液。综合实验I和实验Ⅱ,提出假设:现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。进行实验Ⅲ,证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是_______。
(3)研究酸性条件下,溶液中Fe2+与、的反应。
序号 | 操作 | 现象 |
i | 取1 mol·L-l的NaNO2溶液,加稀硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 溶液立即变为棕色 |
ii | 取1 mol·L-l的NaNO3溶液,加硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 无明显变化 |
iii | 分别取0.5 mL l mol·L-l的NaNO3溶液与1 mol·L-l的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL浓硫酸 | 液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环 |
i中溶液变为棕色的离子方程式为_______、__________。
实验结论:本实验条件下,溶液中、的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
【题目】实验小组探究碳与浓硝酸的反应,进行下表中的实验:
实验操作 | 实验现象 |
a.用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸,加热。 | / |
b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 | 红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。 |
(1)能证明浓硝酸表现氧化性的实验现象是___。
(2)反应产生的热量会使少量浓硝酸发生分解反应,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是___。
(3)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。甲同学认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验验证猜想。
Ⅰ.制取NO2气体
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图___(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是处理尾气,该反应生成两种物质的量相等的正盐,反应的化学方程式为___。
Ⅱ.木炭在NO2气体中燃烧。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式___。
②分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验并说明理由:___。
③由上述实验推断“液面上木炭迅速燃烧,发出光亮”的现象产生的原因为:___。
【题目】(某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有________。
(2)若对调B和C装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20 mol·L-1 KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0 mol·L-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
①系列a实验的实验目的是________________。
②设计1号试管实验的作用是________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为___________________________。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是__________________________。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):______________________________________________________________________。
资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。