题目内容
【题目】氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂。某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用下图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相关性质如下:
物理性质 | 制备原理 | 化学性质 |
黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水,易溶于有机溶剂,密度为1.65 g/mL | Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应 | 95℃爆炸,热水中发生水解 |
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回答下列问题:
(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1— — —2—3 —6—7 — — 。
(2)C装置中盛放的试剂为饱和食盐水,E装置中盛放的试剂为 。
(3)A装置中发生反应的离子方程式为 。
(4)B装置中发生反应的化学方程式为 ,当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为 。
(5)当F装置的锥形瓶内有较多黄色油状液体出现时,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;若取该液体滴入50-60℃热水中,片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色,结合反应方程式解释该现象: 。
【答案】(1)4、5 10、9、8 (2分) (2)NaOH溶液(2分)
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2分)
(4)3Cl2+NH4Cl==NCl3+4HCl (2分) 71~95℃(2分)
(5)NCl3+3H2O3HClO+NH3 (2分);NCl3本身无漂白性(1分);NCl3在热水中水解生成NH3·H2O使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色(1分)
【解析】
试题分析:(1)本实验的目的是制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。结合实验装置分析通过装置A制备氯气,然后通过C装置除去氯气中氯化氢,然后将氯气通入B装置制取和分离出NCl3,通过D装置将产品引入F装置,最后通过F装置吸收多余的氯气,洗气瓶气流方向长管进气短管出气,接口连接的顺序为1—4—5—2—3 —6—7—10—9—8。
(2)E装置的作用为吸收多余的氯气,盛放的试剂为NaOH溶液。
(3)A装置中,二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(4)B装置中氯气与氯化铵溶液反应生成NCl3和盐酸,化学方程式为3Cl2+NH4Cl==NCl3+4HCl,根据题给信息知NCl3的沸点为71℃,95℃爆炸,故控制水浴加热的温度为71~95℃。
(5)用干燥、洁净的玻璃棒蘸取NCl3液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色,说明NCl3本身无漂白性;滴入50-60℃热水中发生水解,发生反应:NCl3+3H2O3HClO+NH3,取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,一水合氨使试纸变蓝,HClO使试纸褪色。
【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 实验温度 | 试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | |||
① | 25 | 3.0 | V1 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
② | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
③ | 50 | 2.0 | V2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 |
(1)请完成此实验设计,其中:V1= ,V2= 。
(2)实验①、②探究的是 对化学反应速率的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是_________________________________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择________________(填实验编号)。
(4)利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________________。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
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该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 | 实验温度/℃ | 试管中所加试剂及其用量 | 再向试管中加入某种固体 | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||||
④ | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
①该小组同学提出的假设是________________________________________________。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到________________________________现象。