题目内容

实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、I-等离子的卤水为主要原料，制备无水CaCl2和I2．流程如下：（已知Cl2与I-可发生反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2）

（1）操作Ⅰ使用的试剂是
CCl4
CCl4
，所用主要仪器的名称是
分液漏斗
分液漏斗
．
（2）加入溶液W的目的是
除去溶液中的SO42-
除去溶液中的SO42-
．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+．酸化溶液Z时使用的试剂是
盐酸
盐酸
．
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是
b、d
b、d
．

（4）设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3，仪器自选．
供选的试剂：CO2、SO2、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4 溶液、品红溶液、pH试纸．
填写实验报告：
实验步骤 现象 结论

将SO2依次通过
NaHCO3或Na2CO3溶液、
酸性KMnO4溶液、
品红溶液、
澄清石灰水
将SO2依次通过
NaHCO3或Na2CO3溶液、
酸性KMnO4溶液、
品红溶液、
澄清石灰水
NaHCO3或Na2CO3溶液有气泡，
品红溶液不褪色，
澄清石灰水变浑浊
NaHCO3或Na2CO3溶液有气泡，
品红溶液不褪色，
澄清石灰水变浑浊
 H2SO3酸性强于H2CO3
分析：（1）单质碘极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗；
（2）实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、I-等离子的卤水为主要原料，制备无水CaCl2和I2，应将混合物中的Mg2+、SO42-、等离子除去，根据流程可以看出分别通入氯气将溶液中的I-氧化碘单质，加入氯化钡除去SO42-，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+；
（3）CO2的密度大于空气中的，所以采用向上排空气发收集CO2气体．若采用长颈漏斗时，长颈漏斗的下端必需插入到溶液中，以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来；
（4）H2SO3和H2CO3均属于二元酸，要检验酸性强弱，可以采用多种方法，例如利用水解原理（酸越弱相应的强碱盐就越易水解），也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验．
解答：解：（1）氯气具有强氧化性，通入氯气后可以将溶液中的I-氧化成碘单质，因为单质碘极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗；由流程图可知单质碘在下层，因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水，所以该试剂是CCl4，
故答案为：四氯化碳；分液漏斗；
（2）由于SO42-会与Ca2+结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备，因此必需除去；因为不能引入新的杂质，所以酸化溶液Z时，使用的试剂应该为盐酸，
故答案为：除去溶液中的SO42-；盐酸；
（3）实验室制取CO2的特点是固体和液体反应且不需要加热，由于盐酸易挥发，因此在收集之前需要出去挥发出HCl气体，因为CO2的密度大于空气中的，所以采用向上排空气发收集CO2气体．若采用长颈漏斗时，长颈漏斗的下端必须插入到溶液中，以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来，因此选项b、d正确，
故答案为：b、d；
（4）H2SO3和H2CO3均属于二元酸，要检验酸性强弱，可以采用多种方法，例如利用水解原理（酸越弱相应的强碱盐就越易水解），也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验，由于SO2和CO2气体均可以使澄清石灰水变浑浊，所以CO2气体在通入澄清石灰水之前必需除去CO2气体中混有的SO2气体，且需验证SO2已经除尽，
用酸性KMnO4溶液除二氧化硫，用品红验证除尽，SO2依次通过NaHCO3或Na2CO3溶液，NaHCO3或Na2CO3溶液有气泡生成二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，说明H2SO3酸性强于H2CO3，
故答案为：
实验步骤 现象 结论
将SO2依次通过
NaHCO3或Na2CO3溶液、
酸性KMnO4溶液、
品红溶液、
澄清石灰水
NaHCO3或Na2CO3溶液有气泡，
品红溶液不褪色，
澄清石灰水变浑浊



H2SO3酸性强于H2CO3
点评：本题主要考查常见的基本实验操作、仪器的使用、离子的除杂和实验方案设计，综合性强，平时注意相关知识的积累．
练习册系列答案
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（2011?山东）实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是
四氯化碳
四氯化碳
，所用的主要仪器名称是
分液漏斗
分液漏斗
．
（2）加入溶液W的目的是
除去溶液中SO42-
除去溶液中SO42-
．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+．由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是
11.0≤pH≤12.2
11.0≤pH≤12.2
．酸化溶液Z时，使用的试剂为
盐酸
盐酸
．
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Mg2+ 9.6 11.0
Ca2+ 12.2 c（OH-）=1.8mol?L-1
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是
b、d
b、d
．

（4）常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=6.3×10-8；H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11．某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3．该实验设计不正确，错误在于
用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等
用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等
．
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）．
三种参考方案如下：
方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液．用酸度计（或pH试纸）测两溶液的pH．前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3．
方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3（或Na2CO3）溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水．品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3．
方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3（或Na2SO3）溶液、品红溶液．品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3
三种参考方案如下：
方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液．用酸度计（或pH试纸）测两溶液的pH．前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3．
方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3（或Na2CO3）溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水．品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3．
方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3（或Na2SO3）溶液、品红溶液．品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3
．
仪器自选．
供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸．
实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：
(1)操作I使用的试剂是_______________，用主要仪器的名称是_____________。
(2)加入溶液W的目的是___________________，用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是___________。酸化溶液Z时，使用的试剂为_____________。
(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO气体，下列装置中合理的是_____________________。
a.
b.
c.
d.
(4)常温下，H2SO3的电离常数K=1.2×10-2，,K=6.3×10-3；H2CO3的电离常数K=4.5×10-7，K=4.7×10-11某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3；将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，H2SO3酸性强于H2CO3，该实验设计不正确，错误在于_____________________。设计合理试验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明试验步骤、现象和结论）______________________________________。仪器自选。供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。

实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl－、SO42－、Br－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是______，所用的主要仪器名称是_______。
（2）加入溶液W的目的是______。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+。酸化溶液Z时，使用的试剂为_____。

（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是______。


（4）工业规模海水提溴常用空气吹出法将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用以达到富集的目的，请写出该反应的离子方程式：                                           。
实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、I-等离子的卤水为主要原料，制备无水CaCl2和I2．流程如下：（已知Cl2与I-可发生反应：Cl2+2I-=2Cl-+I2）

（1）操作Ⅰ使用的试剂是______，所用主要仪器的名称是______．
（2）加入溶液W的目的是______．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+．酸化溶液Z时使用的试剂是______．
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是______．

（4）设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3，仪器自选．
供选的试剂：CO2、SO2、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4 溶液、品红溶液、pH试纸．
填写实验报告：
实验步骤现象结论

______		______H2SO3酸性强于H2CO3

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