题目内容

19．实验室用下列仪器和药品制取并收集干燥纯净的氯气．

（1）盛有浓盐酸的仪器名称是分液漏斗．
（2）按气流从左到右，装置正确的连接是：a 接f、h接b、c接e、d接g（填各接口字母）
（3）装置F 的作用是吸收氯化氢，装置B 的作用是吸收水干燥氯气．
（4）装置E 中发生反应的化学方程式是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
（5）装置A 中发生反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，若A 中有4.48L 氯气产生（标准状态下），则参加反应的HCl有29.2g．

分析 （1）熟悉仪器构造，说出其名称；
（2）根据实验发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置排序；
（3）依据浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依据氯气、氯化氢、浓硫酸性质选择除杂剂；
（4）装置E用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水；
（5）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；依据方程式计算生成4.48L 氯气产生（标准状态下），则参加反应的HCl的质量．

解答 解：（1）盛有浓盐酸的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）实验装置的连接顺序为：发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置；A为氯气的制取装置，浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2，反应需要加热，氯化氢易挥发，所以制取的氯气中含有水蒸气和氯化氢，由于氯气难溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去氯化氢气体，然后用浓硫酸干燥得到了干燥、纯净的氯气，用向下排空气法收集氯气，最后要吸收多余的氯气，即仪器连接顺序为：a接f接h接b接c接e接d接g，
故答案为：f；h；b；c；e；d；g；
（3）制取氯气时需要加热，会使浓盐酸挥发出来，制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，Cl2不溶于饱和食盐水，而HCl溶于饱和食盐水，所以可以用装置F使用饱和食盐水除去HCl；浓硫酸具有吸水性，能够干燥氯气；
故答案为：吸收氯化氢；吸收水干燥氯气；
（4）装置E用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
故答案为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（5）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，化学方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
设需要氯化氢质量为mg，依据方程式可知：
MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
      4×36.5g            22.4L
          m                4.48L    
解得m=29.2g；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；29.2．

点评 本题考查了实验室制取氯气以及有关化学方程式的计算，掌握实验室制备氯气的原理以及氯气的化学性质是解答的关键，题目难度不大，注意气体制备装置的一般连接顺序．

练习册系列答案
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9．某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性．将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后打开分液漏斗开关，水不能顺利流下，则气密性良好或打开分液漏斗开关水不能持续滴下或分液漏斗中液面长期保持不变，则证明A装置的气密性良好．
（2）用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置B作为发生装置（填所选装置的序号字母），夹紧止水夹后反应会慢慢停止下来，请描述原因试管中气压增大，将溶液压回长颈漏斗中，使固液分离而停止．
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl2氧化性强于Br2
①选用的装置连接顺序为：A→C→E（填所选装置的序号字母）；
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为b、c、e（填试剂的序号字母）；
a．浓硫酸    b．浓盐酸      c．二氧化锰      d．氯化钠      e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl2氧化性强于Br2的实验现象是C中溶液的颜色变为（橙）黄色；
（4）另一同学将B、D、E装置连接后，在B装置中加入铜片和浓硝酸制取NO2，然后进行NO2气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO2气体，若进行NO2气体与水反应的实验，应关闭止水夹a、b，打开止水夹c（填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙，实验现象为烧杯中的水进入试管中，试管中气体颜色变浅．
10．如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据u，试根据标签上的有关数据回答下列问题：
（1）该盐酸中HCl的物质的量浓度为11.8mol/L
（2）取用任意体积的该盐酸溶液时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是AD．
A． 溶液的浓度                 B． 溶液中氯化氢的物质的量
C． 溶液中氯离子的数目          D． 溶液的密度
（3）现用该浓盐酸配制250mL2mol/L的稀盐酸．可供选用的仪器有：①胶头滴管；②烧瓶；③烧杯；④药匙；⑤托盘天平；⑥玻璃棒．请回答下列问题：
①经计算，配制250ml2mol/L的稀盐酸需要用量筒量取上述浓盐酸的体积为42.4mL，
②配制稀盐酸时，还缺少的仪器有250mL容量瓶、50mL量筒（写出仪器名称及规格）；
③对所配制的稀盐酸进行测定，发现其浓度小于2mol/L，引起误差的原因可能是BD．
A． 定容时俯视容量瓶刻度线
B． 转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒
C． 溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
D． 定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再加水至刻度线
（4）若在标准状况下，将VL氯化氢气体溶于1L水中，所得溶于密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为Amol/L．
A． $\frac{1000vd}{36.5v+22400}$   B.$\frac{vd}{36.5v+22400}$   C．$\frac{1000vd}{36.5v+22.4}$    D．$\frac{36.5v}{22.4（v+1）d}$．
7．利用如图所示装置运行下列实验，能得出相应实验结论的是（　　）
 选项 ① ② ③ 实验结论
A浓盐酸MnO2NaBr溶液　氧化性Cl2＞Br2
 B浓氨水 生石灰AgNO3溶液AgOH具有两性
 C浓硫酸Na2SO3FeCl3溶液SO2具有还原性
D稀盐酸Na2CO3Na2SiO3非金属性：C＞Si
A．AB．BC．CD．D
14．雾霾天气严重影响人们的生活，氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾的主要原因之一．
Ⅰ．将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．
（1）某同学测得该样本所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度列出下表：（若缺少的离子用H+或OH-补充）：
离子K+Na+NH4+SO32-NO3-Cl-
浓度/mol•L-17×10-63×10-62×10-53×10-55×10-52×10-5
根据表中数据判断该试样的pH=4；该表有一处笔误，请你指正表中用亚硫酸根离子表示浓度有错，应用亚硫酸氢根离子表示．
Ⅱ．消除氮氧化物和硫化物有多种方法．
【方法一】：工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4（连二亚硫酸钠）和NH4NO3 产品的流程图如图（Ce为铈元素）：

（2）装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为SO2+OH-=HSO3-．
（3）装置Ⅲ可以使Ce4+中再生，若用甲烷燃烧电池电解该装置中的溶液，当消耗24g甲烷时，理论上可再生12mol Ce4+．
（4）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，
该温度下，吸收液中c（Ca2+）一直保持为0.70mol/L，已知Ksp（CaSO3）=1.4×10-7．求吸收液中的SO32-的浓度2.0×10-7mol/L．（结果保留2位有效数字）
【方法二】：NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图所示：

（5）图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氢率，由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn、200℃左右．
（6）用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同$\frac{c（N{O}_{2}）}{c（NO）}$=1：1脱氢效果最佳．已知生成11.2L N2（标）反应放出的热量为QkJ，此时对应的脱氢反应的热化学方程式为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）=2N2（g）+3H2O（g）△H=-4QkJ•mol-1．
【方法二】用活性炭还原法可以处理氮氧化物．
反应原理：1/2C（s）+NO（g）═1/2N2（g）+1/2CO2（g）△H=-QkJ/mol在T1℃时，反应进行到不同的时间测得各物质的浓度如下：
时间（min）
浓度（mol/L-1）		0min10min20min30min40min50min
NO（mol/L-1）1.000.580.400.400.480.48
N2（mol/L-1）00.210.300.300.360.36
CO2（mol/L-1）00.210.300.300.360.36
（7）T1℃时，该反应的平衡常数K=0.75．
（8）30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是通入一定量的NO或适当缩小容器的体积或增大压强或通入等物质的量的CO2和N2．
4．在一定条件下发生下列反应，少量的物质可以反应完的是（　　）
A．过量的MnO2和少量的浓HClB．过量的铜和少量的浓硫酸溶液
C．过量的氮气和少量的氢气合成氨D．过量的铁和少量的硝酸
11．新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水．工业上常通过以下两步反应制备K2FeO4：
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH
下列说法不正确的是（　　）
A．反应①为氧化还原反应，反应②为复分解反应
B．反应①中NaClO 是氧化剂
C．Na2FeO4中Fe为+4价，具有强氧化性，能杀菌消毒
D．若有2 mol FeCl3 发生反应，转移电子的物质的量为 6 mol
8．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．氢氧化钡中加入稀硫酸：Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O
B．氨气通入醋酸　CH3COOH+NH3=CH3COO-+NH4+
C．碳酸钙与稀盐酸反应CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D．稀硫酸滴在铜片上Cu+2H+═Cu2++H2↑
9．室温下将pH=13的强碱溶液和pH=2的强酸溶液混合，所得溶液的pH=12，则强碱溶液和强酸溶液的体积之比为2：9．

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