题目内容
【题目】Cl2是一种重要的化工原料,也是一种剧毒气体。某化学兴趣小组制备Cl2并探究Cl2相关性质的过程如下。回答下列问题:
(1)氯气的制备
①上图中仪器X的名称是_________________,若用KMnO4和浓HCl反应制备Cl2则发生反应的化学方程式为_______________________________________________________;
②欲用二氧化锰和浓盐酸制备纯净干燥的Cl2,仪器接口的连接顺序为_______________;(根据气流方向,按照小写字母顺序填写)。
(2)制备的氯气与Fe粉在硬质玻璃管G中的反应,需采取________反应条件,将反应后的硬质玻璃管中固体溶于稀盐酸,取少量溶解后的溶液,检测其中金属阳离子种类:
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 取少量待测液,滴加______溶液 | ____________ | 含有Fe2+ |
② | 取少量待测液,滴加______溶液 | ____________ | 含有Fe3+ |
【答案】分液漏斗 16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O a→f→g→d→e 加热 K3[Fe(CN)6] 产生蓝色沉淀 KSCN 溶液变红色
【解析】
实验室可以利用16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应制备氯气,可以用饱和食盐水除去氯气中含有的少量氯化氢,用浓硫酸来干燥氯气;氯气和铁反应只能生成氯化铁,可能含有未反应完的铁,把反应后物质加入盐酸后,利用加K3[Fe(CN)6]溶液可以检验Fe2+是否存在,利用KSCN溶液可以检验Fe3+是否存在。
(1)①带活塞的漏斗为分液漏斗,MnO4-被还原成Mn2+,Cl-被氧化成Cl2,根据化合价升降法配平,再用H2O保证H和O的原子守恒即可;
故答案为:分液漏斗; 16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
②用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要选择固液加热制备气体的装置,由于浓HCl具有挥发性,此法制备的Cl2含有HCl和H2O杂质,气体除杂一般先除其他杂质后除水蒸气,故先通过饱和食盐水除HCl气体,后通过浓硫酸除水蒸气;
故答案为:a→f→g→d→e;
(2)Cl2和Fe的反应需加热,得到的FeCl3,Fe粉有可能剩余,故加盐酸后可能有Fe2+;滴加K3[Fe(CN)6]溶液可以检验Fe2+,产生蓝色沉淀,滴加KSCN溶液可以检验Fe3+,溶液变红色。
故答案为:加热; K3[Fe(CN)6];产生蓝色沉淀; KSCN;溶液变红色。
【题目】Ⅰ.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1;
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3;
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | X |
回答下列问题:
(1)已知△H2=-99 kJ·mol-1,则根据上表相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)计算X=_______ kJ·mol-1。
(2)反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___________。
(3)根据化学反应原理,分析增大压强对反应③的影响为_______________。(提示:从对反应速率、平衡状态、转化率角度回答)
Ⅱ.清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减小污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-99kJmol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是_________;
②反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=_____;
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=_________;
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1_____T3(填“>”“<”“=”)
【题目】下列实验操作、现象、结论均正确的是( )
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 向溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置 | 上层液体呈橙红色 | 氧化性: |
B | 向溶液中加入溶液,生 | 白色沉淀不溶解 | 溶液已经变质 |
C | 向盛有的试管中加入足量盐酸 | 溶液变蓝绿色,试管底有红色沉淀 | 氧化性:大于 |
D | 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 | 熔化的铝滴落 | 生成熔点比高 |
A.AB.BC.CD.D