题目内容

9．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如图所示的实验装置进行实验．

（1）装置A中的反应为2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中的氧化剂是KMnO4，装置C中生成SO2，反应的化学方程式是H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收剩余氯气或二氧化硫．
（3）打开A、C中分液漏斗的活塞，一段时间后关闭活塞．待反应完全后，继续如下实验．
①甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成．甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应，理由是该反应中生成了Cl-（填离子符号）．
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为A中生成的Cl2中混有杂质，应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法即可得到正确结论．
乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，洗气瓶中盛有试剂的名称是饱和食盐水．
③丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理．丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，则可得出结论，即SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应．溶液X是a（填选项序号）．
a．BaCl2溶液         b．Ba （OH）2溶液       c．Ba （NO3）2溶液     d．品红溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

分析 （1）所含元素化合价降低的反应物为氧化剂；装置C中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水；
（2）氯气与二氧化硫有毒，会污染空气，用氢氧化钠吸收剩余氯气或二氧化硫；
（3）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢，氯离子遇到银离子生成白色沉淀；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，需要在A、B间增加一个盛放饱和食盐水的洗气瓶，除去HCl；
③二氧化硫与氯气在溶液中反应生成HCl与硫酸，硫酸根与银离子也可以得到白色沉淀，检验硫酸根离子证明二氧化硫和氯气发生了反应．

解答 解：（1）反应中KMnO4中Mn元素化合价降低，则KMnO4是氧化剂，装置C中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，
故答案为：KMnO4；H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）氯气与二氧化硫有毒，直接排放会污染空气，装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收剩余氯气或二氧化硫，
故答案为：吸收剩余氯气或二氧化硫；
（3）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了HCl，氯离子遇到银离子生成白色沉淀，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应的依据是氯气被还原为Cl-，
故答案为：Cl-；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在A、B间增加一个盛放饱和食盐水的洗气瓶，除去HCl；
故答案为：HCl；饱和食盐水；
③二氧化硫与氯气在溶液中反应生成HCl与硫酸，硫酸根与银离子也可以得到白色沉淀，检验硫酸根离子证明二氧化硫和氯气发生了反应，
a．氯化钡溶液可以检验硫酸根离子存在，证明二氧化硫和氯气发生了反应，故a正确；
b．氢氧化钡和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气发生反应，故b错误；
c．硝酸钡溶液中存在硝酸根离子，二氧化硫在溶液中被氧化为硫酸，也会生成硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气反应，故c错误；
d．氯气和二氧化硫按照1：1通入品红溶液反应，品红溶液不褪色，没有白色沉淀生成，不能证明生成硫酸根，故d错误；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4
故答案为：a；SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

点评 本题考查气体制备与性质探究实验，侧重考查学生对实验原理的分析评价、离子检验等，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是（　　）
A．元素原子得电子能力：W＜X＜Y＜ZB．原子最外层电子数：：W＜X＜Y＜Z
C．原子半径：W＞X＞Y＞ZD．元素的最高化合价：W＜X＜Y＜Z
20．在下面的装置中，A是Cl2发生装置，C、D为气体的净化装置，E是硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置．试回答：
（1）C中装有的药品饱和食盐水，其作用为除去Cl2中的HCl，D中装有的药品浓H2SO4，其作用是干燥Cl2G中装有的药品为NaOH溶液
（2）如何检验气体发生装置的气密性向C中加水至没过长导管，关闭分液漏斗活塞，微热烧瓶，导管口处有气泡，停止加热，导管会有一段水柱，则气密性良好
（3）E中的现象为棕色烟；生成的物质是FeCl3．
（4）写出A、G中发生反应的离子方程式和E中反应的化学方程式
A：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；G：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；E：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
17．某原电池工作时总的反应为Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该原电池的组成可能是（　　）
A．Zn为正极，Cu为负极，CuCl2溶液作电解质溶液
B．Cu为正极，Zn为负极，稀H2SO4作电解质溶液
C．Cu为正极，Zn为负极，CuSO4溶液作电解质溶液
D．Fe为正极，Zn为负极，ZnSO4溶液作电解质溶液
4．实验室用足量MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其装置如图1所示：

（1）图1中仪器a的名称是：分液漏斗；仪器b的名称是：蒸馏烧瓶；b中加入碎瓷片的作用是：防止暴沸；氯气通入水中可得氯水，其具有漂白性是因为含有HClO（填化学式）
（2）请写出仪器b中发生的反应的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑
（3）检查装置的气密性之后的操作依次是：A、C、B．（填序号）
A．向烧瓶中加入MnO2粉末      B．加热       C．向烧瓶中加入浓盐酸
（4）该反应会因为盐酸浓度下降而停止．为了测定反应残留液中盐酸的浓度，某探究小组提出下列实验方案：①甲同学的方案为：与足量AgNO3溶液反应，称量生成沉淀的质量．
②乙同学的方案为：与足量的锌反应，测量生成气体的体积，实验装置如图2所示（夹持装置已略去）．使Y形管中的残留溶液与锌粒反应的正确操作是将锌粒转移至残留溶液中（“锌粒转移到残留溶液中”或“残留溶液转移到锌粒中”）．在正确读取量气管读数时，视线要平视，要注意使漏斗液面与量气管中液面相平，除此外还须注意：恢复至室温．两种方案我认为乙（填甲或乙）同学的方案可行．
14．按如图装置进行实验，并回答下列问题
（1）判断装置的名称：A池为原电池B池为电解池
（2）铜极为正极，电极反应式为Cu2++2e-→Cu
（3）B装置中，C1与C2均为石墨棒，石墨棒C1为阳极，电极反应式为2Cl--2e-→Cl2↑，石墨棒C2附近发生的实验现象为电极上有气泡产生，无色溶液变红色
（4）当C2极析出224mL（标准状态）气体时，锌的质量减少0.65g．
1．下图是一个化学过程的示意图．

（1）图中甲池是原电池 装置．
（2）写出通入CH3OH电极的电极反应式是CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．
（3）当乙池中B（Ag）极的质量增加10.8g时，甲池中理论上消耗O2560mL（标准状况下）；此时丙池某电极析出某金属，则丙中的某盐溶液可能是BD（填序号）
A．MgSO4B．CuSO4C．NaCLD．AgNO3．
18．氯气和漂白粉是现代工业和生活常用的消毒、杀菌剂，实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气．（提示：2NaCl+H2SO4（浓）═Na2SO4+2HCl↑）

（1）请从下列试剂中选择：Ⅰ中所盛试剂为C，Ⅱ中所盛试剂为B． （选填字母）
A．氢氧化钠溶液      B．饱和食盐水      C．浓硫酸      D．硝酸银溶液
（2）请按气体从左向右流动的方向将仪器进行连接：H→B→A→C→D→F；
你选择的最后一个装置的理由是防止倒吸，连接好实验装置后的下一步操作是检验装置气密性．
（3）写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式2Cl2 +2Ca（OH）2 =CaCl2 +Ca（ClO）2 +2H2O，若标况下，33.6L Cl2参加反应，则转移电子1.5mol．
（4）实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质．
①提出合理假设．
假设1：该漂白粉未变质，只含Ca（ClO）2；
假设2：该漂白粉全部变质，只含CaCO3；
假设3：该漂白粉部分变质，则含有CaCO3和Ca（ClO）2．
②设计实验方案，进行实验，并写出实验步骤、预期现象与结论．
限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1mol/L盐酸、新制澄清石灰水．（提示：不必检验Ca2+和Cl-）
实验步骤预期现象和结论
①取少量上述漂白粉于试管中，加入适量1mol/L盐酸溶解后，再将产生的气体导入澄清石灰水中．
（1）若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立；
（2）若澄清石灰水变浑浊，则假设2或3成立．
②向步骤①反应后的试管中滴入1～2滴品红溶液，振荡（或另外取样操作）结合实验①中的（2），
（1）若品红褪色，则假设3成立；
（2）若品红不褪色，则假设2成立．
19．某强碱性溶液中含有的离子是K+、NH4+、Al3+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的某几种，进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；
②另取少量溶液，加入盐酸其发生的现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
试回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在的是AlO2-、CO32、K+、OH-，肯定不存在的是NH4+、A13+、SiO32-．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的 硝酸银溶液可得到沉淀0.187g，则原溶液中是否含有Cl-，（需要说明理由 ）
n（HCl）=0.005L×0.2mol/L=0.001mol，而n（AgCl）=$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.0013mol，则一定含有氯离子．
（3）请写出此题中生成沉淀的离子方程式：AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，Ag++Cl-═AgCl↓．

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