题目内容
【题目】某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c)表示止水夹。
请按要求填空:(可供选择的试剂有:Cu片,MnO2粉末,浓硝酸,稀硝酸,浓硫酸,浓盐酸,氢氧化钠溶液,酚酞)
(1)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液褪色,甲同学给出的结论是氯水溶于水生成了酸,将NaOH中和后溶液褪色。
a.写出制取氯气的化学方程式:___。
b.乙同学认为甲同学的结论不正确,他认为褪色的原因可能是___。
c.如何验证甲、乙两同学的结论(写出所加试剂,现象,结论):___。
(2)B、D、E装置相连后,可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为___。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹___,再打开止水夹___,使烧杯中的水进入试管丁的操作是___。
③试管丁中的NO2与水充分反应,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直到试管全部充满水,则所得溶液中的溶质的物质的量浓度是___(气体按标准状况计算,结果保留二位有效数字)。
【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 次氯酸具有漂白性,能使溶液褪色 取反应后的溶液少许于试管中,加入NaOH溶液,若溶液变红,说明褪色是由于氯水溶于水生成了酸,将NaOH中和后溶液褪色,即甲同学正确,若溶液不变红,则说明褪色次氯酸具有漂白性,能使溶液褪色,即乙同学正确 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ab c 双手紧握试管丁使试管中气体逸出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁 0.045mol/L
【解析】
浓盐酸与二氧化锰加热生成氯化锰、氯气、水;
根据次氯酸具有漂白性分析;
.向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若溶液变红,说明褪色是由于氯气溶于水生成了酸,将NaOH中和后溶液褪色,即甲同学正确,若溶液不变红,则说明褪色是由于次氯酸具有漂白性,使溶液褪色,即乙同学正确;
(2)①B中铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;
②关闭止水夹ab再打开止水夹c,若二氧化氮能和水反应,则烧杯内气体的压强会减小,小于外界大气压,烧杯中的溶液会倒流于试管丁;
③根据计算。
浓盐酸与二氧化锰加热反应来制取氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液褪色,次氯酸具有漂白性,能使溶液褪色,盐酸能与氢氧化钠反应,也能使溶液褪色;
向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若溶液变红,说明褪色是由于氯水溶于水生成了酸,将NaOH中和后溶液褪色,即甲同学正确,若溶液不变红,则说明褪色是由于次氯酸具有漂白性,使溶液褪色,即乙同学正确;所以具体实验操作是:取反应后的溶液少许于试管中,加入NaOH溶液,若溶液变红,说明褪色是由于氯水溶于水生成了酸,将NaOH中和后溶液褪色,即甲同学正确,若溶液不变红,则说明褪色次氯酸具有漂白性,能使溶液褪色,即乙同学正确;
(2)①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
②若二氧化氮能和水反应,则烧杯内气体的压强会减小,小于外界大气压,烧杯中的溶液会倒流于试管丁,所以先关闭止水夹ab再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是:双手紧握试管丁使试管中气体逸出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流于试管丁。
③设容器的体积为VL,所以二氧化氮气体的物质的量为,二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,溶质是硝酸,根据氮元素守恒,硝酸的物质的量是
;硝酸的物质的量浓度是
。
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