题目内容

20．某同学设计如图所示的实验方案：

（1）A装置的分液漏斗里盛装浓盐酸，烧瓶里固体为重铬酸钾（K2Cr2O7），还原产物是CrCl3，写出A中离子方程式：Cr2O72-+14H++6Cl-═2Cr3++3Cl2↑+7H2O．
（2）本实验目的是制备氯气并探究氯气等物质的相关性质，B装置有几个作用，分别是除去氯气中的氯化氢、作安全瓶，检测实验过程中装置是否堵塞．拆去a导管的后果可能是浓盐酸不能顺利滴入烧瓶．
（3）装置C的功能是探究有氧化性的物质是否一定有漂白性，下列最佳试剂组合是②．
①②③④
Ⅰ湿润的红纸条干燥的红纸条干燥的红纸条湿润的红纸条
Ⅱ碱石灰浓硫酸硅胶氯化钠
Ⅲ湿润的红纸条干燥的红纸条干燥的白纸条干燥的红纸条
（4）证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是实验完毕，打开活塞b，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色．
（5）D装置进行实验时存在明显不足，它是没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰，合适的溶液X是①④⑥ （从①氢氧化钠溶液②亚硫酸钠溶液③亚硫酸氢钠溶液④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液⑥碳酸氢钠溶液中选择）．

分析 A中浓盐酸与重铬酸钾发生氧化还原反应生成氯气，涉及反应为Cr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O，B为安全瓶和洗气瓶，可用于除去氯化氢，C为干燥氯气的装置，只能用固体干燥剂，在D装置的b中氯气氧化溴化钠生成溴，氯气、溴在E中可置换碘，E为尾气处理装置；
（1）重铬酸钾具有强的氧化性，能够氧化浓盐酸生成氯气、氯化铬和水，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒书写方程式；
（2）根据装置图，推知实验目的是制备氯气探究氯气的性质以及卤素之间的置换；B装置的作用：饱和食盐水减少氯气的溶解，以及除去氯气中的氯化氢，同时还起安全瓶的作用，防止实验过程中发生堵塞，出现危险；导管a的作用是使烧瓶中的压强与分液漏斗中的压强相等，有利于液体顺利滴下，如果拆去a管，很有可能烧瓶中气体压强大，分液漏斗中液体不能顺利滴下；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）如果D装置分液漏斗内反应生成的溴能够置换出碘化钾溶液中的碘离子，即可证明溴的非金属性比碘的强，碘的四氯化碳溶液显紫红色；
（5）氯气氧化性强于碘离子，能够置换碘单质；氯气有毒，过量的氯气用E装置吸收，所以x应为能够与氯气反应，但不生成新的污染气体的液体．

解答 解：（1）重铬酸钾具有强的氧化性，能够氧化浓盐酸生成氯气、氯化铬和水，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒，反应的离子程式为：Cr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++7H2O+3Cl2↑；
故答案为：Cr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++7H2O+3Cl2↑；
（2）根据装置图，推知实验目的是制备氯气探究氯气的性质以及卤素之间的置换；B装置的作用：饱和食盐水减少氯气的溶解，以及除去氯气中的氯化氢，同时还起安全瓶的作用，防止实验过程中发生堵塞，出现危险；导管a的作用是使烧瓶中的压强与分液漏斗中的压强相等，有利于液体顺利滴下，如果拆去a管，很有可能烧瓶中气体压强大，分液漏斗中液体不能顺利滴下；
故答案为：制备氯气并探究氯气等物质的相关性质；作安全瓶，检测实验过程中装置是否堵塞；浓盐酸不能顺利滴入烧瓶；
（3）探究Cl2的漂白性，干燥的氯气不具有漂白性，湿润的氯气具有漂白性，①碱石灰能和氯气反应，吸收氯气，不能用碱石灰干燥氯气，故错误；②从B装置中出来的氯气还有少量水蒸气，能使干燥的红纸条褪色，经浓硫酸后，转变成干燥的氯气，不能使干燥的红纸条褪色，能够达到实验目的，故正确；③干燥的白纸条，颜色现象不明显，故错误；④氯化钠不具有干燥性，故错误；
故选：②；
（4）溴与碘化钾反应的离子方程式为：2I-+Br2=I2+2Br-，操作和现象为：实验完毕，打开活塞，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色，
故答案为：实验完毕，打开活塞，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色；
（5）氯气氧化性强于碘离子，能够置换碘单质，所以D装置进行实验时没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰；
氯气有毒，过量的氯气用E装置吸收，①氢氧化钠溶液 ②亚硫酸钠溶液 ③亚硫酸氢钠溶液 ④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液 ⑥碳酸氢钠溶液．都能与氯气反应，但是②亚硫酸钠溶液 ③亚硫酸氢钠溶液与氯气反应时会生成二氧化硫⑤硫氢化钠溶液与氯气反应时均会生成硫化氢气体，二氧化硫和硫化氢都是有毒的气体，污染空气，所以不能用他们做吸收液，
故答案为：没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰；①④⑥．

点评 本题考查了氯气的制备、除杂、性质检验、尾气吸收装置的分析，注意明确实验装置及实验原理是解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
10．X、Y、Z三种物质有如图的转化关系：

（1）根据上述转化关系，写出下列物质的化学式：
XMgSO4、YMg（OH）2、ZMgCl2，试剂甲BaCl2溶液，试剂乙AgNO3溶液．
（2）写出上述①～④各步反应的离子方程式：
①SO42-+Ba2+═BaSO4↓．②Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓．③Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O．④Ag++Cl-═AgCl↓．
11．资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧…”．某校化学小组学生设计（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验．

（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是（NH4）2CO3或NH4HCO3；碱石灰的作用是吸收CO2和H2O，得到纯净的NH3．
（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O2$?_{△}^{催化剂}$4NO+6H2O．
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是先通入O2，后通入NH3；其理由是若先通入NH3，NH3在空气中不能点燃，NH3逸出会造成污染．
②氨气燃烧的化学方程式是4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O．
8．已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期元素，原子序数依次增大．X、Z、Q的单质在常温下呈气态；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍；X与M同主族；Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素．
请回答下列问题：
（1）Y、Z、M、G四种元素原子半径由大到小的顺序是（写元素符号）Na＞Al＞C＞O．
（2）Z在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族．
（3）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是（写化学式）HClO4．
（4）X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是（写分子式）C2H2，在实验室中，制取该物质的反应原理是（写化学方程式）C2H2；CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑．
（5）M2Z的电子式为．MX与水反应可放出气体，该反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑．
（6）常温下，不能与G的单质发生反应的是（填序号）be．
a．CuSO4溶液  b．Fe2O3   c．浓硫酸  d．NaOH溶液    e．Na2CO3固体
工业上用电解法制G的单质的化学方程式是2Al2O3（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑，若以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是（写化学式）O2、CO2．
15．有机物A是一种二取代苯，且其核磁共振氢谱显示A中有5种氢原子，加入饱和碳酸钠溶液能放出无色无味气体，有机物A可发生如下转化：

（1）A的结构简式是，1 mol A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为．
（2）反应①的化学反应类型为水解或取代．
（3）物质C含有的官能团名称羧基和羟基，物质D的结构简式为．
（4）溶液X是FeCl3溶液．
（5）与A具有相同官能团的A的同分异构体很多，其中属于邻位二取代苯并且两个取代基上含有的碳原子数相等的有机物结构共有2种，其结构简式为和，．
5．合成P（一种抗氧剂）的路线如图：
已知：①（R为烷基）
②A和W互为同分异构体，A分子中有两种不同化学环境的氢原子，W核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积比为3：2：2：2：1．
（1）G的结构简式是；E中含有的官能团名称是羟基和醛基；
（2）A→B的化学方程式是$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H2O；该反应类型为消去反应；
（3）B经催化加氢生成的物质的名称是2-甲基丙烷；
（4）G和W反应生成P的化学方程式是+CH3CH2CH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H2O；该反应类型为酯化反应；
（5）关于C和P，下列说法正确的是①③⑤⑥．
①C和P都能使FeCl3溶液显色；
②C和P都能与浓溴水反应并生成白色沉淀；
③C和P都能与Na2CO3溶液反应；
④C和P含有的官能团种类相同；
⑤P能发生水解反应而C不能；
⑥等量的C和P与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH的量不相同．
12．科学研究表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．
①Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）．
②NO3-的空间构型是平面三角形（用文字描述）．
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O．
①根据等电子体原理，CO分子的结构式为C≡O．
②甲醛在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为sp3，甲醇分子内的O-C-H键角小于（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
③1mol 甲醛分子中含有的σ键数目为3×6.02×1023．
（3）如果我们以一个硅原子为中心，设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d，则与硅原子次近的第二层有12个原子，离中心原子的距离是$\frac{2\sqrt{6}}{3}d$．
（4）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2-．不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2-的结构可用示意图表示为．
（5）CuH的晶体结构如图所示，若CuH的密度为dg•cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的边长为$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$cm（用含d和NA的式子表示）．
6．请根据官能团的不同对下列有机物进行分类（填序号）．
①CH3CH2OH   ②CH3COCH3    ③CH3CH2Br     ④CH3COOCH2CH3
⑤⑥⑦⑧⑨⑩
（1）芳香烃：⑨；
（2）卤代烃：③⑥；
（3）醇：①；
（4）酚：⑤；
（5）醛：⑦；
（6）酮：②
（7）羧酸：⑧⑩；
（8）酯：④．
7．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，理由是不符合氧化还原反应原理（或只有化合价降低，无化合价升高）．
查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如图所示的实验装置（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，如何检查装置气密性关闭k，微热硬质玻璃管A，观察到E中有气泡连续放出，停止加热后，有一段水柱回流入导管内，表明装置气密性良好．
②称取Mg（NO3）2固体3.79g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是避免对产物O2的检验产生干扰；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先移动酒精灯预热硬质玻璃管然后将酒精灯固定在硬质═璃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乙是正确的．
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：2Na2SO3+O2=2Na2SO4（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，未检侧到的原因是O2在通过装置B时已参与反应（或其它合理答案）．
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．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网