题目内容

某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气。提供的试剂有:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为:
2KMnO4 + 16HCl(浓)= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2­↑+ 8H­2O

试回答下列问题:
(1)在反应2KMnO4 + 16HCl(浓)= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O中,HCl体现的性质为________和_________.当生成的Cl2的体积5.6L(标准状况下),求转移的电子的个数________(阿伏伽德罗常数用NA来表示)
(2)装置H中盛放的试剂是      。装置P中盛放的试剂是      。
(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹    ,打开弹簧夹    。
(4)处理尾气时,发生反应的离子方程式为                           。
(b和c各1分,其余皆为2分,共14分)
(1)酸性和还原性,0.5NA, (2)饱和食盐水,氢氧化钠溶液
(3)b  c (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

试题分析:(1)在反应中,氯元素的化合价从-1价升高到0价,所以体现氯化氢的还原性。但同时还有氯化锰生成,体现氯化氢的酸性。生成氯气的物质的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,所以在反应中转移电子的物质的量是0.25mol×2=0.5mol,则转移的电子的个数是0.5NA。
(2)由于氯气能溶于水,所以可以用排饱和食盐水法收集氯气,则H中盛放的是饱和食盐水。
(3)P中盛放的氢氧化钠溶液,用来处理尾气,所以尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b,打开弹簧夹c。
(4)氯气和氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题综合性强,难易适中。在注重对学生基础性知识考查和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的严谨规范的实验设计能力,也有利于提高学生的学科素养。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
练习册系列答案
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Ⅰ.某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。

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(2)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol·L-1,的盐酸100mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_________________________;
(3)步骤④中,加入的X物质可以是________,作用是_____________。
Ⅱ.已知FeSO4在高温下分解生成Fe2O3、SO3和SO2用下图所示装置设计实验,检验FeSO4在高温下分解生成的气态物质,并测定已分解的FeSO4质量.

已知:B装置、烧瓶E中所加试剂依次为氢氧化钠溶液、水(滴有数滴BaCl2溶液),请回答下列问题:
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(3)检验后,用烧瓶E中混合物测定已分解的FeSO4质量,此实验操作的第一步:_______________________________________________________;第二步:过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,灼烧并冷却至室温,称量其质量为ag,再次灼烧冷却至室温称量其质量为bg,且b<a,继续灼烧、冷却并称重,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止。
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工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
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(1)装置B中试剂的作用是                                    。
(2)认为气体Y中还含有CO2的理由是                           (用化学方程式表示)。
(3)为确认CO2的存在,需在装置中添加M于            (选填序号)。
a.. A之前      b . A-B间       c . B-C间       d . C-D间
(4)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是                                   。
[探究二] SO2气体还原Fe3+、I2,使用的药品和装置如下图所示:
FeCl3溶液   含有淀粉的碘水   NaOH溶液
A         B        C
(5)装置C的作用是                             。
(6)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发浓缩、冷却结晶、     、洗涤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有    (填序号)。
A.蒸发皿B.石棉网C.漏斗D.烧杯   E.玻璃棒  F. 坩埚
(7)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
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上述方案不合理的是    原因是                        (8)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是        。

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