题目内容

【题目】用浓盐酸和MnO2制取Cl2的装置如下,某小组欲证明产生的气体中含有HCl。

(1)Cl2的电子式是__________,A中反应的离子方程式为____________________。

(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:

实验序号

试剂

现象

a

紫色石蕊溶液

b

AgNO3

出现白色沉淀

①实验a中的现象为__________。

②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是__________(填字母序号)

(3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但实验不能证明气体中含有HCl,结合化学用语解释其原因:_______________________________________________________________________________

(4)已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液X,进行以下实验证明气体中含有HCl。

实验I.测定X中溶解的Cl2。取25.00mL溶液X,加入过量KI溶液,然后用0.04mol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液VmL。

实验II.测定X中Cl元素重量。另取25.00mL溶液X,选用适当的还原将溶解的Cl2全部还原为Cl-,再用0.10mol·L-1AgNO3溶液滴定说的溶液中的CI-。

①X中的HClO不会影响实验I的测定结果,原因是__________。

②由I、II中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl,则II中0.10mol·L-1AgNO3溶液的体积应大于__________mL(用含V的代数式表示)。

【答案】 MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+2H2O+Mn2+ 溶液先变红再褪色 a、b Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(CI-)增大,也能析出晶体 生成1molHClO需消耗1molCl2,HClO也有氧化性,1molHClO和1molCl2均能将2molKI氧化成I2或者Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应 0.4V

【解析】(1)Cl2的电子式是,二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl- Cl2↑+2H2O+Mn2+。(2)①因氯水既有酸性又强氧化性,能漂白有机色质,将氯气通入紫色蕊溶液中可以看到溶液先变红再褪色;②因浓盐酸有挥发性,将混有氯化氢的氯气通入硝酸银溶液,生成氯化银沉淀,其中氯离子可来自氯水或氯化氢中,故实验a、b均不能说明产生的气体中含有HCl;(3)氯气与水反应的平衡方程式为:Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体;(4)①生成1molHClO需消耗1molCl2,HClO也有氧化性,1molHClO和1molCl2均能将2molKI氧化成I2或者Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应;② 由关系式:Cl2——I2——2S2O32-——2Cl-;n(Cl-)=n(S2O32-)=n(AgNO3)= VmL×10-3×0.04mol·L-1,v(AgNO3)= n(AgNO3)/c(AgNO3)=( VmL×10-3×0.04mol·L-1/0.10mol·L-1)×103=0.4VmL。

练习册系列答案
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(1)D是尾气处理装置,盛放的溶液可以是__________。

a.酸性高锰酸钾溶液 b.NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液

(2)C中发生的化学反应有:__________、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、__________。

(3)经过系列操作,该小组同学从C中制得了Na2S2O3·5H2O,此晶体中可能混有Na2SO3和Na2SO4杂质。接下来,他们做实验证明了则两种杂质的存在,请完成操作:取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,__________,沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生(已知Ba2+与S2O32-不生成沉淀)。

(4)该组同学经讨论认为:先向A中滴加70%的H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C加入Na2S和Na2CO3混合溶液,可减少装置C中生成的Na2SO4的量,画出改进后的C装置。___________

(5)测定Na2S2O3·5H2O的纯度:称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,滴加少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

①判断反应达到滴定至终点的标志是:______________________________。

②滴定起始和终点的液面位置如图,则产品的纯度为(Na2S2O·5H2O的摩尔质量为Mg·mol-1)____________________。

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