题目内容
【题目】I.某同学设计如图所示装置探究氯气能否与水发生反应。气体a的主要成分是含有少量水蒸气的氯气。请回答下列问题:
(1)气体a由右图甲或乙制备 ,若选用图中的甲装置,反应的离子方程式是_____,若选用装置乙,其中的导管 a 的作用是_____。
(2)证明氯气和水发生反应的实验现象为_____________。
(3)该实验设计存在缺陷,为了克服该缺陷,需要补充装置D,其中发生反应的离子方程式为_________________。
II.如图为浓硫酸与铜反应及其产物检验的实验装置
回答下列问题:
(1)指出试管c中产生的实验现象:______________________。
(2) 用可抽动的铜丝代替铜片的优点___________。
(3)写出浓硫酸与铜反应的化学方程式:_____________________________。
【答案】MnO2+ 4H++2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O 平衡气压,使分液漏斗中的液体能顺利滴下 装置B中的有色布条不褪色,装置C中的有色布条褪色 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 石蕊试液变红色 控制反应随时开始随时停止 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
I.(1)若选用图中的甲装置制备氯气,反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,若选用装置乙,应该选择高锰酸钾和浓盐酸反应,其中的导管a可以平衡气压,使分液漏斗中的液体能顺利滴下,故答案为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;平衡气压,使分液漏斗中的液体能顺利滴下;
(2)干燥氯气不具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO,次氯酸具有漂白性,故答案为:装置B中的有色布条不褪色,装置C中的有色布条褪色;
(3)氯气有毒,应进行尾气处理,不能随意排放到空气中,可用碱溶液来吸收:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:没有尾气吸收装置;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
II.(1)二氧化硫具有漂白性,所以试管b中品红溶液褪色;二氧化硫为酸性氧化物,能够与水反应生成亚硫酸,所以试管c中的石蕊溶液显红色,故答案为:石蕊试液显红色;
(2)通过抽动铜丝,方便随时中止反应,避免浪费原料、减少污染气体的产生,故答案为:控制反应随时开始随时停止;
(3)铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一新型、高效、无毒的多功能水处理剂。
(资料)K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4。
①A为制取氯气发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为___________。
②除杂装置B中的试剂为___________。
③C为制备K2FeO4装置,KOH溶液过量的原因是___________。
④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为___________。
(2)探究 K2FeO4的性质。取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黃绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明K2FeO4能否氧化Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案I | 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
①由方案I中溶液变红可知a中含有___________。该离子的产生___________(填“能”或“不能”)判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的。
②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是___________。方案Ⅱ得出氧化性:Cl2___________FeO42-(填“>”或“<”)
(3)使用时经常通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质。K2FeO4在硫酸溶液中反应如下:_______ FeO42-+______H+===_______O2↑+________Fe3++________(配平及完成上述离子方程式)________。现取C中洗涤并干燥后样品的质量10g,加入稀硫酸,收集到0.672L气体(标准状况下)。则样品中高铁酸钾的质量分数约为___________。(计算结果保留到0.1%)