题目内容
实验室用如图所示的仪器药品制取氯化铁粉末,已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水化合物FeCl3+6H2O=FeCl3?6H2O,

(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接
(2)烧瓶A中反应的离子方程式是
(3)容器D的作用是
(4)A、B中的酒精灯应先点燃
(5)这套实验装置是否完整?
(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接
⑦
⑦
,⑥
⑥
接④
④
,⑤
⑤
接②
②
(2)烧瓶A中反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
| ||
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
,B中反应的化学方程式是
| ||
3Cl2+2Fe
2FeCl3
| ||
3Cl2+2Fe
2FeCl3
| ||
(3)容器D的作用是
吸收水分
吸收水分
,容器E的作用是吸收氯气中的氯化氢气体
吸收氯气中的氯化氢气体
(4)A、B中的酒精灯应先点燃
A
A
处(填“A”或“B”)的酒精灯,理由是使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化
使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化
(5)这套实验装置是否完整?
否
否
(填“是”或“否”),若不完整还须补充装有氢氧化钠溶液的烧杯或尾气吸收
装有氢氧化钠溶液的烧杯或尾气吸收
装置(若第一问填“是”,则此问不需要作答)分析:(1)根据实验原理和目的及各装置的作用决定仪器排列组装顺序;
(2)高锰酸钾固体和浓盐酸反应制备氯气,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,铁和氯气反应生成氯化铁,据此解答;
(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,起干燥作用;容器E中是饱和的氯化钠溶液,能洗去氯气中的氯化氢;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,不能任意排放到空气中,应该用尾气处理装置;
(2)高锰酸钾固体和浓盐酸反应制备氯气,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,铁和氯气反应生成氯化铁,据此解答;
(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,起干燥作用;容器E中是饱和的氯化钠溶液,能洗去氯气中的氯化氢;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,不能任意排放到空气中,应该用尾气处理装置;
解答:解:(1)用A 装置制备氯气①,气体分别通入E盛有饱和氯化钠溶液的洗气瓶除去氯气中的氯化氢接⑦,⑥和D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气接④,⑤,除杂干燥后和B装置中的铁反应接②,装置C防止空气中的水蒸气进入,
故答案为:⑦⑥④⑤②;
(2)烧瓶A中反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应本质为高锰酸根离子和氯离子发生氧化还原反应,所以离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;B中反应是铁和氯气的反应,反应生成氯化铁,化学方程式为3Cl2+2Fe
2FeCl3,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;3Cl2+2Fe
2FeCl3;
(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸有吸水性,且不和氯气反应,所以可用浓硫酸干燥氯气;容器E中是饱和的氯化钠溶液,浓盐酸有挥发性,所以氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,氯气能溶于水,且与水反应,Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解,降低氯气的溶解度,所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,
故答案为:吸收水分;吸收氯气中的氯化氢气体;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
故答案为:A;使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,污染环境,所以不能排空,所以这套实验装置不完整,氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以可用氢氧化钠吸收多余的氯气装置作补充,
故答案为:否;装有氢氧化钠溶液的烧杯或尾气吸收;
故答案为:⑦⑥④⑤②;
(2)烧瓶A中反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应本质为高锰酸根离子和氯离子发生氧化还原反应,所以离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl-
| ||
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故答案为:MnO2+4H++2Cl-
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(3)容器D中装有浓硫酸,浓硫酸有吸水性,且不和氯气反应,所以可用浓硫酸干燥氯气;容器E中是饱和的氯化钠溶液,浓盐酸有挥发性,所以氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,氯气能溶于水,且与水反应,Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解,降低氯气的溶解度,所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,
故答案为:吸收水分;吸收氯气中的氯化氢气体;
(4)A处是制取氯气,B处是氯气和铁反应,所以先点A,使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
故答案为:A;使制取的Cl2排尽装置内的空气,防止铁被空气中氧气氧化;
(5)氯气有毒,污染环境,所以不能排空,所以这套实验装置不完整,氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,所以可用氢氧化钠吸收多余的氯气装置作补充,
故答案为:否;装有氢氧化钠溶液的烧杯或尾气吸收;
点评:本题以制取氯化铁粉末为载体,考查对实验方案设计评价,关键理清实验原理和目的及各装置的作用.题目综合性较强,题目难度中等.
练习册系列答案
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利用如图1所示实验装置可以测定一条条件下1mol气体的体积,图1中仪器C称为液体量瓶,瓶颈上有110~130mL刻度线.将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器A瓶中完全反应,产生的H2将B瓶中的液体压入液体量瓶中,根据液体的体积可以转换成H2的体积.
实验步骤:
(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查.
(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格.
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口.
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头.
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格.
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格.
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差.
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa.该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞, 可以确认装置气密性合格.
(2)B中所装液体一般是 (填“水”或“品红”).A中发生反应的离子方程式为 .
(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
①上表中X= .
②计算1mol氢气体积两次实验的平均值= L.
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%= .
④引起该误关的可能原因 (填字母).
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质
B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝
D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温).为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议:
①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积.
②B瓶中导管(图2中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积.
你认为他们的意见合理的是 (合理则填序号,否则填“无”).如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的1mol氢气体积的数学表达式.(镁元素的相对原子质量为24.3)
1mol氢气体积= L(填写数学表达式).
实验步骤:
(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查.
(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格.
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口.
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头.
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格.
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格.
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差.
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa.该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞,
(2)B中所装液体一般是
(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
| 实验次数 | m(Mg)/g | 硫酸体积/mL | 液体量瓶中液体体积/mL | 抽出气体体积/mL | 氢气体积/mL | 计算1mol氢体积/L |
| 1 | 0.100 | 10.0 | 110.0 | 6.5 | X | |
| 2 | 0.115 | 10.0 | 121.0 | 8.0 |
②计算1mol氢气体积两次实验的平均值=
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%=
④引起该误关的可能原因
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质
B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝
D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温).为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议:
①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积.
②B瓶中导管(图2中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积.
你认为他们的意见合理的是
| 实验次数 | m(Mg) g |
硫酸体积mL | 液体量瓶中液体体积mL | 抽出气体体积mL | B瓶的一段液柱体积mL | 水汽体积百分含量 | 计算1mol氢体积L |
| 1 | 0.100 | 10.0 | 110.0 | 6.5 | VB | a% |