题目内容
【题目】已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:
(1)请写出A装置中发生反应的化学方程式_____。
(2)饱和食盐水的作用是_____。
(3)装置B中盛放的试剂是_____(选填下列所给试剂的代码),反应离子方程式是_____。
A.NS溶液 B.NS溶液 C.NS溶液
(4)还有哪些事实能够说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强_____(填编号)
①HCl比S稳定 ②HClO氧化性比S强 ③HCl酸性比S强 ④HCl酸性比S强 ⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子 ⑥铁与C反应生成FeC,而硫与铁反应生成FeS
(5)此装置有多种用途,若用此装置验证氯元素的非金属性比碘元素的强,需要在B装置中加入KI溶液,通入一段时间气体后向B中加入少量CC,振荡。能够证明氯元素的非金属性比碘元素的强的实验现象是_____
【答案】4HCl(浓)+ MnO2 MnCl2 + Cl2↑+2H2O(没有加热条件不给分) 除去Cl2中的HCl气体; A S2-+ Cl2 ═ 2Cl- + S↓ ①③⑥ 溶液分层,下层为紫红色
【解析】
(1)从实验室制取氯气的原理分析;
(2)从除杂质的角度思考,HCl易溶于水;
(3)从置换反应判断元素非金属性强弱分析,氯气能把硫元素从其硫化钠溶液中置换出来;
(4)比较元素的非金属性强弱可根据:元素对应最高价氧化物的水化物的酸性;氢化物的还原性、稳定性强弱;与氢气反应的难易程度以及单质的氧化性的强弱等角度;
(5)氯气与碘化钾发生置换反应,生成碘单质易溶于CCl4,加入少量CCl4,振荡,溶液分层,CCl4在下层。
(1)为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,需要用氯气置换出硫,则必须用装置A制备氯气,装置A中浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气,该反应的化学方程式为: 4HCl(浓)+ MnO2 MnCl2 + Cl2↑+2H2O,
故答案为:4HCl(浓)+ MnO2 MnCl2 + Cl2↑+2H2O;
(2)由于用浓盐酸制取氯气,且需要加热,即实验过程中会挥发出HCl气体,氯气在饱和食盐水在的溶解度较小,利用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,
故答案为:除去Cl2中的HCl气体;
(3) 要在B中发生氯气置换出硫的反应,在给定试剂中只能选取Na2S溶液,故选A,发生的是置换反应,发生反应的离子方程式为 S2-+ Cl2 ═ 2Cl- + S↓,
故答案为:A ;S2-+ Cl2 ═ 2Cl- + S↓;
(4)①简单氢化物的稳定性越强,非金属性越强,HCl比H2S稳定,说明非金属性Cl>S,故①正确;
②非金属性强弱与含氧酸的氧化性强弱没有关系,故②错误;
③最高价含氧酸HClO4酸性比H2SO4强,能够证明非金属性Cl>S,故③正确;
④HCl不是最高价含氧酸,无法比较二者非金属性,故④错误;
⑤不能根据最外层电子数多判断非金属性强弱,故⑤错误;
⑥铁与Cl2反应生成FeCl3,而硫与铁反应生成FeS,说明氯气的氧化性大于S,可证明非金属性Cl>S,故⑥正确。
故答案为:①③⑥;
(5)在B装置中加入KI溶液,发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,氯气氧化碘离子为碘单质,充分反应后,加入CCl4用力振荡,碘单质易溶于四氯化碳中,观察到的现象为:在下层四氯化碳中呈紫红色,可证明氯元素的非金属性比碘元素的强,
故答案为:溶液分层,下层为紫红色。
【题目】下列变化中,气体反应物既被氧化又被还原的是
A.金属钠露置在空气中迅速变暗
B.露置在空气中的过氧化钠固体变白
C.将氨气与氯化氢混合,产生大量白烟
D.充满二氧化氮的试管倒扣在水槽中,试管内液面上升
【题目】(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2/span>)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)