题目内容
化学是以实验为基础的学科,化学实验又有定性实验和定量实验之分.利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:

阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
(1)请从乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl2的实验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品.

(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br-,可选用的试剂为
A.碘水
B.淀粉碘化钾溶液
C.新制氯水和四氯化碳
D.食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为
A.四氯化碳 B.水 C.乙醇 D.苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是
(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为
Ⅰ.
实验目的 | 探究温度对H2O2分解反应速率的影响 探究温度对H2O2分解反应速率的影响 | ||||||||||
实验 |
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实验结论 | 结论: 温度越高,反应速率越快 温度越高,反应速率越快 FeCl3在实验中的作用为: 催化剂 催化剂 | ||||||||||
反应方程式 | 2H2O2
2H2O2
|
实验目的 | 探究卤素单质氧化性的相对强弱 | |
实验 | 现象 | 离子方程式 |
1.将少量氯水分别加入盛有KBr和NaI溶液的试管中, 振荡后加入CCl4,振荡、静置 |
(1)溶液分层,上层几 乎无色,下层为橙色. (2) 溶液分层,上层几乎无色,下层为紫(红)色 溶液分层,上层几乎无色,下层为紫(红)色 |
(1) Cl2+2Br-=Br2+2Cl- Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (2) Cl2+2I-=I2+2Cl- Cl2+2I-=I2+2Cl- |
2.将少量溴水加入盛有NaI溶液的试管中, 振荡后加入少量CCl4,振荡、静置 |
/ | (3) Br2+2I-=I2+2Br- Br2+2I-=I2+2Br- |
实验结论并从原子结构上解释原因 | 结论:氧化性:Cl2>Br2>I2 解释原因:同主族元素从上到下,核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱 结论:氧化性:Cl2>Br2>I2 解释原因:同主族元素从上到下,核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱 |
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:

阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
(1)请从乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl2的实验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品.

(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br-,可选用的试剂为
C
C
(填选项字母).A.碘水
B.淀粉碘化钾溶液
C.新制氯水和四氯化碳
D.食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为
D
D
.A.四氯化碳 B.水 C.乙醇 D.苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是
内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下
内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下
.(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为
90
90
%.分析:I.根据各个实验的不同点确定实验目的;氯化铁有催化作用;双氧水在催化剂作用下立即分解生成水和氧气;
II.碘在水溶液里呈紫色;氯气能和溴离子、碘离子发生氧化还原反应生成溴、碘;溴能氧化碘离子生成碘;根据同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析;
III.(1)根据气体制取装置→除杂装置→吸收装置→尾气处理装置排序;
(2)氯气能和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,溴水呈橙色;
(3)溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶、萃取剂和溶质不反应;
(4)利用压强差使液体流下;
(5)根据固体质量差计算样品中氯化钠的质量,再根据质量分数公式计算其质量分数.
II.碘在水溶液里呈紫色;氯气能和溴离子、碘离子发生氧化还原反应生成溴、碘;溴能氧化碘离子生成碘;根据同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析;
III.(1)根据气体制取装置→除杂装置→吸收装置→尾气处理装置排序;
(2)氯气能和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,溴水呈橙色;
(3)溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶、萃取剂和溶质不反应;
(4)利用压强差使液体流下;
(5)根据固体质量差计算样品中氯化钠的质量,再根据质量分数公式计算其质量分数.
解答:解:Ⅰ.根据图中,三个实验的不同点是温度不同,所以其实验目的是:探究温度对双氧水分解反应速率的影响;
实验结论:温度越高,反应速率越快,说明温度升高促进其分解;氯化铁在反应中作催化剂,起催化作用;
双氧水在氯化铁作催化剂条件下分解生成水和氧气,所以其反应方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑,
故答案为:
Ⅱ.氯气和碘离子反应生成碘,碘易溶于四氯化碳导致其溶液呈紫色,四氯化碳密度大于水且和水不互溶,所以看到的现象是:溶液分层,上层几乎无色,下层为紫(红)色;
通过实验现象知,氯气和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,离子反应方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
氯气和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,离子反应方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-,
溴和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,离子反应方程式为Br2+2I-=I2+2Br-,
解释原因:根据同一自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性:Cl2>Br2>I2,
这几种元素都是同一主族元素,同主族元素从上到下,核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,导致单质的氧化性逐渐减弱,其阴离子的还原性逐渐增强,
故答案为:
Ⅲ.(1)根据气体制取装置→除杂装置→吸收装置→尾气处理装置排序,用二氧化锰和浓盐酸需要加热制取氯气,故选1;
盐酸具有挥发性,加热条件下促进其挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解,所以可以用排饱和食盐水方法除杂,故选3;
溶液和氯气反应,故选3;
氯气有毒不能直接排空,要用氢氧化钠溶液吸收尾气,故选4;
故答案为:
;
(2)氯气能和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,溴水呈橙色,故选C;
(3)溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶、萃取剂和溶质不反应,根据题意知,萃取剂位于水的上层,则其密度小于水,
A.四氯化碳具备萃取剂特点,但密度大于水,故错误;
B.水和原溶剂相同,故错误;
C.乙醇和水互溶,故错误;
D.苯具备萃取剂的特点,且密度小于水,故正确;
故选D;
(4)利用压强差使液体流下,分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔时内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下,故答案为:内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下;
(5)样品质量是88.0g,溴化钠和氯气反应生成氯化钠和溴,加热过程中,溴挥发,所以剩余固体是氯化钠,
设样品中氯化钠的质量为xg,则溴化钠的质量=(88.0-x)g,
2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl 固体质量差
206g 89g
(88.0-x)g (88.0-84.2)g
=
,x=79.2,
氯化钠的质量分数=
×100%=90%,
故答案为:90.
实验结论:温度越高,反应速率越快,说明温度升高促进其分解;氯化铁在反应中作催化剂,起催化作用;
双氧水在氯化铁作催化剂条件下分解生成水和氧气,所以其反应方程式为:2H2O2
| ||
故答案为:
实验目的:探究温度对H2O2分解反应速率的影响 | ||||
温度越高,化学反应速率越快 催化剂 (或加快反应速率) | ||||
2H2O2
|
通过实验现象知,氯气和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,离子反应方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
氯气和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,离子反应方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-,
溴和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,离子反应方程式为Br2+2I-=I2+2Br-,
解释原因:根据同一自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性:Cl2>Br2>I2,
这几种元素都是同一主族元素,同主族元素从上到下,核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,导致单质的氧化性逐渐减弱,其阴离子的还原性逐渐增强,
故答案为:
(2)溶液分层,上层几乎无色,下层为紫(红)色 | (1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (2)Cl2+2I-=I2+2Cl- |
(3)Br2+2I-=I2+2Br- | |
结论:氧化性:Cl2>Br2>I2 解释原因:同主族元素从上到下,核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱. |
盐酸具有挥发性,加热条件下促进其挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解,所以可以用排饱和食盐水方法除杂,故选3;
溶液和氯气反应,故选3;
氯气有毒不能直接排空,要用氢氧化钠溶液吸收尾气,故选4;
故答案为:

(2)氯气能和溴离子发生氧化还原反应生成溴单质,溴水呈橙色,故选C;
(3)溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶、萃取剂和溶质不反应,根据题意知,萃取剂位于水的上层,则其密度小于水,
A.四氯化碳具备萃取剂特点,但密度大于水,故错误;
B.水和原溶剂相同,故错误;
C.乙醇和水互溶,故错误;
D.苯具备萃取剂的特点,且密度小于水,故正确;
故选D;
(4)利用压强差使液体流下,分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔时内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下,故答案为:内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下;
(5)样品质量是88.0g,溴化钠和氯气反应生成氯化钠和溴,加热过程中,溴挥发,所以剩余固体是氯化钠,
设样品中氯化钠的质量为xg,则溴化钠的质量=(88.0-x)g,
2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl 固体质量差
206g 89g
(88.0-x)g (88.0-84.2)g
206 |
88.0-x |
89 |
88.0-84.2 |
氯化钠的质量分数=
79.2g |
88.0g |
故答案为:90.
点评:本题考查较综合,涉及氯气的实验室制法、物质间的置换反应等知识点,难点是实验仪器的选取和排序,根据“制取装置→除杂装置→吸收装置→尾气处理装置”对实验仪器进行排序,注意萃取剂的选取方法,难度中等.

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