题目内容

【题目】某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。

(1)试剂X的化学式________。A中制取Cl2的离子方程式____________________。

(2)试剂Y的名称为______________。

(3)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中除含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。

①提出合理假设。

假设1:存在两种成分:NaHCO3和____________________________;

假设2:存在三种成分:NaHCO3和__________________________。

②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。_______

限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。

(4)已知Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为____________。

【答案】HCl MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 假设1:NaCl 假设2:NaCl、Na2CO3 Cl2O+2NaOH2NaClO+H2O

【解析】

根据实验目的及装置图分析装置中发生的化学反应,并书写离子方程式;根据实验目的及氯气的制备原理分析除杂的方法;

(1)实验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下发生反应制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中HCl、MnCl2是易溶于水的强电解质,改写成离子形式,故答案为:HCl ;MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;

(2)由于浓盐酸具有较强的挥发性,因此A中制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)。该实验的目的是探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分,故应除去Cl2中的HCl气体,试剂Y要求既能除去HCl,又不能吸收Cl2,这里可选用饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;

(3)①Cl2与Na2CO3反应生成Cl2O的过程中,氯元素由0价升高到+1价,根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降的规律可知,生成的氯盐为NaCl。潮湿的Cl2与Na2CO3在固体表面发生反应,Na2CO3可能反应不完全,据此推测固体残渣中有NaHCO3和NaCl,可能有未反应的Na2CO3,故答案为:假设1:NaCl;假设2:NaCl、Na2CO3;

②将C中固体残渣溶于水配成溶液,步骤2利用BaCl2溶液检验是否存在Na2CO3,步骤3检验NaCl,先向B中加入过量稀硝酸,排除干扰,再加入AgNO3溶液进行检验,故答案为:①若无明显现象,证明固体不含碳酸钠;②若溶液变浑浊,证明固体中含有碳酸钠;步骤3:向B试管中滴加过量的硝酸溶液,再滴加AgNO3溶液;若溶液变浑浊,结合步骤2中①,则假设1成立;结合步骤2中②,则假设2成立;

(4)Cl2O与水反应生成HClO,化学方程式为Cl2O+H2O=2HClO。HClO与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO和H2O,化学方程式为HClO+NaOH=NaClO+H2O,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O,故答案为:Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O。

练习册系列答案
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请回答下列问题

(1)一氧化碳、氢气既是重要的能源,也可以催化还原NO等消除污染,还可以在一定条件下制取CH3OH。

已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1;

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ·mol-1;

③H2O(g)=H2O(1) △H=-44kJ·mol-1。

写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:__。

(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密闭容器中充有10molCO和20molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,改变条件,测得CO的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。则该反应的△H___0(填“>”或“<”)。若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时平衡常数K=___。

(3)工业上采用加压条件下,在含冷却装置的吸收塔中,以去离子水为吸收剂吸收NO,得到40%的硝酸。原理如下:

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-114kJ·mol-1

3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g) △H=-69.92kJ·mol-1

采用降温操作的一个原因是__。

(4)利用电解原理也可以处理工厂烟气。如图为工业生产模拟装置。其中A、B为多孔电极(外接电源未画出),则A为___极(填“正”“负”“阴”或“阳”),电极反应式为___。

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