题目内容

某化学小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2并探究氯气的相关性质:

(1)若装置A中的固体药品为KClO3,则反应中每生成3mol Cl2 时转移电子的物质的量
            
(2)装置B既能除去氯气中的氯化氢,还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。若C中发生堵塞,B中将观察到的现象是                              
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,l处是湿润的有色布条,则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是                   ,                         。
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。请简述能说明氯、溴、碘非金属性强弱的实验操作及现象                                                                                
(5)用化学方程式说明装置F的作用                                        
(6)甲同学提出,装置F中的试剂可改用足量的Na2SO3溶液,乙同学认真思考后认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因:                                                       

(1)5 mol (1分)
(2)长颈漏斗中的液面上升,形成液柱(1分)
(3)无水CaCl2(或 硅胶 或 P2O5)(1分),     干燥的有色布条(1分)  
(4)打开分液漏斗的活塞a,一段时间后,D中的无色液体变为橙色(橙黄色或黄色),说明氯的非金属性大于溴;(2分,加点字为得分点) 打开分液漏斗的活塞b,将D中少量溶液放入E中,振荡静置,下层为紫红色,说明溴的非金属性大于碘;(2分,加点字为得分点) 
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O(2分)
(6)SO32 +C12 +H2O=SO42+ 2C1+2H+  (2分)  SO32 +2H+=SO2↑+H2O (2分)

解析试题分析:(1)发生的反应为KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,故生成3molCl2转移5mol电子。(2)长颈漏斗中的液面上升,形成液柱。⑶无水CaCl2(或 硅胶 或 P2O5),     干燥的有色布条,⑷打开分液漏斗的活塞a,一段时间后,D中的无色液体变为橙色(橙黄色或黄色),说明氯的非金属性大于溴;(加点字为得分点) 打开分液漏斗的活塞b,将D中少量溶液放入E中,振荡静置,下层为紫红色,说明溴的非金属性大于碘;(加点字为得分点)⑸氢氧化钠溶液的作用为吸收多余的氯气,防止污染空气,其化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+H2O。⑹SO32先与Cl2反应:SO32 +C12 +H2O=SO42+ 2C1+2H+  生成的H再与过量的SO32反应为:  SO32 +2H+=SO2↑+H2O 生成的SO2有毒,污染大气,故不可行。
考点:考查物质的性质、尾气处理、实验设计等相关知识。

练习册系列答案
相关题目

工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。

I.探究制取NH3的方法
(1)在上述装置中,H能快速、简便制取NH3,装置中需要添加的反应试剂为      
(2)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。

试剂组合序号
固体试剂
NH3体积(mL)
a
6.0 g Ca(OH)2(过量)
5.4 g NH4Cl
1344
b
5.4g (NH4)2SO4
1364
c
6.0 g NaOH(过量)
5.4 g NH4Cl
1568
d
5.4g (NH4)2SO4
1559
e
6.0 g CaO(过量)
5.4 g NH4Cl
1753
f
5.4 g (NH4)2SO4
1792
 
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好     (填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是                           
II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。

(2)A中反应的离子方程式为                                  
(3)D装置的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度、             
(4)D装置中的液体还可换成        (填序号)。
a.H2O   b.CCl4  c.浓H2SO4    d.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是            。

二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO2

(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:                                                         
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、         ;B也必须添加温度控制装置,应该是        (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
           ;②           ;③洗涤;④干燥。
(4)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是                                                       
ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知2 Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + 2NaI)
(5)判断滴定终点的现象                                                    。原ClO2溶液的浓度为           g / L(用步骤中的字母代数式表示)。

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO2)2 、NO2、O2    乙:MgO、NO2 、O2     丙:Mg3N2、O2     丁:MgO、NO2 、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是                          
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明                             
②称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目是                   ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先                        ,然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想           是正确的。
②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:                    (填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是                 。(用化学方程式表示)
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置        (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为        ,C中反应的离子方程式为              ,D中反应的化学方程式为            
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:

(3)步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH、SO32、SO42、HSO3等阴离子。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为                             
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。
现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、
2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32、HSO3,完成下表的实验操作、预期现象和结论:

实验操作
预期现象与结论
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。
若出现白色浑浊,则“吸收液”
中存在SO32或 SO42
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体                          
                          
则“吸收液”中存在 SO32
步骤3:                                               
                                          
                          
则“吸收液”中存在 HSO3
 

下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:

(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积)
(1)A是氯气发生装置,其中的离子反应方程式为                              
(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→______,______ →d。
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为两种气体,且体积比为1∶4。试写出D中发生反应的化学方程式                      ,装置C的作用是                                                            ;为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是
                                                                       
(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并画出改进后的
装置图                                            
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是                                                   

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