题目内容

1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（主要成分是二氧化锰）和浓盐酸共热得到黄绿色气体．甲、乙两个同学分别采取上述反应原理，各制取一瓶氯气，并用其验证Cl2与水反应产物的性质．甲、乙同学采用的装置如下图所示，回答下列问题：
（1）写出实验中制备氯气的化学方程式
 
．
（2）对于乙同学的实验装置，要停止实验，其操作顺序是
 
．
①停止加热  ②取出集气瓶盖好  ③将导管加装防倒吸装置后伸入到烧碱溶液中

（3）甲、乙两同学分别向收集到的氯气中加入适量的水，充分振荡后分成两份，均做了以下两个实验．实验操作、现象、结论记录如下：
实验序号实验操作现象结论
①加品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性
②加入NaHCO3粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有较强的酸性
请你填写下表，评价甲、乙同学实验①、②的结论（填合理或不合理）：
实验序号甲乙
①
②
若不合理，理由是
 

（4）实验中甲、乙两同学均发现：浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气．针对上述现象，甲、乙两同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a．稀盐酸滴入MnO2中，然后通入HCl气体，加热
b．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固体，加热
c．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入浓硫酸，加热
d．MnO2与NaCl的浓溶液混合，加热
e．浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体混合，加热
①实验b的目的是
 
；实验c的目的是
 
．
②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成．由此得出影响氯气生成的原因是
 
．
考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘的性质实验
专题：实验题
分析：（1）盐酸二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）按照实验操作安全及尾气处理要求：乙同学停止实验应先取出集气瓶，将多余的氯气通入氢氧化钠，最后停止加热；
（3）甲同学用向上排空气法收集氯气，因为氯化氢具有挥发性，所以收集的氯气中含有大量的氯化氢，氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，对氯水成分的检验造成干扰；乙同学制备的氯气中无氯化氢不会对氯水中的氯化氢的检验造成干扰；
（4）①氯化钠固体电离产生氯离子，加入氯化钠固体，改变氯离子浓度；硫酸电离产生大量氢离子，加入浓硫酸实际改变氢离子浓度；
②依据实验现象分析实验结论．
解答： 解：（1）实验室制备氯气的方程式为：MnO2+4HCl（浓）
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）氯气有毒不能排放到空气中，先停止加热容易发生倒吸，所以乙同学的实验装置，要停止实验，其操作顺序为：先取出集气瓶，将多余的氯气通入氢氧化钠，最后停止加热；
故答案为：②③①；
（3）甲同学用向上排空气法收集氯气，因为氯化氢具有挥发性，所以收集的氯气中含有大量的氯化氢，氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，对氯水成分的检验造成干扰；乙同学制备的氯气中无氯化氢不会对氯水中的氯化氢的检验造成干扰；
故答案为：
实验序号甲乙
①合理合理
②不合理合理
因为甲同学收集的氯气中含有大量的氯化氢杂质，溶于水时也会与碳酸氢钠粉末反应而产生气泡；
（4）①b加入氯化钠固体，改变氯离子浓度；c加入浓硫酸，改变的是氢离子的浓度；
故答案为：探究氯离子浓度对反应的影响；探究氢离子浓度对反应的影响；
②a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成，由此得出影响氯气生成与氢离子浓度大小有关，故答案为：氢离子浓度大小．
点评：本题为实验评价，题目难度中等，明确反应的原理，实验设计的目的是解题关键．
练习册系列答案
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下列说法正确的是（　　）
A、金属与盐溶液间的反应一定是置换反应
B、能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物
C、
 
1
1
H2和
 
1
2
H2的物理性质略有差异，化学性质几乎完全相同
D、常见金属铁和铝在工业上是由热还原法制得的
氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
 
．
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：请完成下列问题；
t/℃200300400
KK1K20.5
①试比较K1，、K2的大小，K1
 
K2（填写“＞”、“=”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
 
（填序号字母）
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）的化学平衡常数的值为
 
．当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3mol和2mol、1mol时，则该反应的v（N2）正
 
v（N2）逆（填写“＞”、“=”或“＜”=）
将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g）．经4min后测知D的浓度为0.5mol?L-1，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.125mol?L-1?min-1，此时A的物质的量浓度为
 
，B的平均反应速率为
 
，x值是
 
．
生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），试回答下列问题．
①已知：CH4（g）+
3
2
O2（g）?CO（g）+2H2O（g）△H1
H2（g）+
1
2
O2（g）?H2O（g）△H2
则CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的△H=
 
（用含△H1、△H2的式子表示）
②一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）?CO+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2＞T1，则上述反应的△H
 
0（填“＜”、“＞”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA
 
KB．
③维持温度T2，将0.04mol CH4（g）和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%，该反应在此温度下的平衡常数KB=
 
，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是
 
（填写序号）
A．容器内CH4﹑H2O﹑CO﹑H2单位物质的量之比为1：1：1：3
B．容器内气体的密度恒定
C．容器内气体的压强恒定
D.3v（CO）=v（H2）
④在上述B点平衡基础上，向容器中再通入a mol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=
 
．
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）I：业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2═2NH3则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为
 
．
（2）在一定条件下，将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到平衡时，如图所示A点混合气体中氨f与25%，试回答：
①在A点所处的状态中，N2的转化率为
 
：
②图中在状态A时，平衡常数为KA，则KA=
 
（填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）：当温度由Tl变化到T2时，KA=
 
KB（填“＞”“＜”或“=”）．
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：
c（N2）c（H2）c（H2）
00.61.80
30.52x0.16
60.361.080.48
90.361.080.48
反应从0min到3min之间，H2的反应速率为
 
；反应在3min时，条件发生了改变，改变的条件可能是
 
（填序号）．
a．使用催化剂    b．降低温度    c．增加．H2的浓度．
有机物A由碳、氢、氧三种元素组成．现取2.3g A与2.8L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）．将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重2.7g，碱石灰增重2.2g．回答下列问题：
（1）燃烧产物中CO的质量是多少？
（2）2.3g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少？
（3）该有机物的蒸气对氢气的相对密度为23，确定该有机物的分子式．
现有物质的量浓度相同、体积相同的三种溶液--AgNO3、BaCl2、CuSO4，三者混合后沉淀的成分为
 
，溶液中所含溶质为
 
．
某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量．”（已知煤炭的燃烧热为-393.15kJ/mol，氢气的燃烧热为-242kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为-283kJ/mol）
（1）写出该同学看到燃烧现象所涉及到的热化学反应方程式有；
①C（s）+O2 （g）=CO2（g）△H=-393.15kJ/mol
②H2 （g）+
1
2
O2 （g）=H2O （l）△H=-242kJ/mol
③
 

④
 
；
（2）你认为该同学的结论是否正确，请简要说明理由．
 

．

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