题目内容

17.为验证Cl2、Br2的氧化性强弱,设计了如下实验:(可供选择的试剂有:氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳)实验步骤如图,填写图中的空白(不要填在图上).

试管中2mL 试剂为:NaBr溶液;加入少量氯水(填试剂名称);再加入四氯化碳(填试剂名称);现象:溶液分层,上层无色,下层为橙黄色.
可以证明Cl2的氧化性强于(填“强于”或“弱于”)Br2的氧化性,此反应的离子方程式为:Cl2 +2Br-═Br2-+2Cl-

分析 根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性来设计实验,要想比较氯气的氧化性大于溴的氧化性,只要使氯气和溴的盐溶液混合观察是否有溴单质生成,如果有溴单质生成就说明氯气的氧化性大于溴单质,否则不能证明.

解答 解:要想比较氯气和溴单质的氧化性大小,做如下实验:少量溴化钠反应→加适量氯水(振荡,溶液由黄绿色变成橙色)→加入四氯化碳(振荡)→溶液分层,上层无色,下层为橙黄色(溴单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,水和四氯化碳是互不相溶)→通过实验可知,氯气能将溴单质置换出来,氯气的氧化性大于溴,离子方程式为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
故答案为:NaBr溶液;氯水;四氯化碳;溶液分层,上层无色,下层为橙黄色;强于;Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

点评 本题考查了探究卤素单质间的置换反应,明确实验目的、正确选取实验药品、能根据实验现象得出结论是解本题的关键,难度中等.

练习册系列答案
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5.无水AlCl3是一种重要的化工原料.某课外探究小组尝试制取无水AlCl3,查阅资料获得下列信息:无水AlCl3在178℃升华,极易潮解,遇水蒸气产生白色烟雾.
探究一 无水AlCl3的实验室制备
利用如图装置,用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉(已除去氧化膜)反应制取无水AlCl3.供选择的药品:①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液
(1)写出装置A烧瓶中发生的反应方程式MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)实验开始前,先检查装置气密性,后装入药品,接下来的步骤依次是bca(填序号)
a.加热D中硬质玻璃管   b.往A烧瓶中加入液体    c.点燃A中的酒精灯
(3)写出无水AlCl3与水蒸气反应的化学方程式AlCl3+3H2O(g)=Al(OH)3+3HCl.
探究二 无水AlCl3的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体2.0g,与足量氢氧化钠溶液反应,测定生成气体的体积(体积均换算成标准状况),重复测定三次,数据如表:
第一次实验第二次实验第三次实验
D中固体用量2.0g2.0g2.0g
氢气的体积334.5mL336.0mL337.5mL
(4)根据表中数据,计算所得固体中无水AlCl3的质量分数86.5%.
(5)有同学认为测得的无水AlCl3的质量分数偏低,你认为可能的原因有①②③:(填序号)
①制备的氯气不足,②固体和气体无法充分接触,③无水AlCl3发生升华,造成损失.
12.甲烷广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料.
Ⅰ.制取氢气
已知:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1
CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1
(1)请写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kmol-1
(2)若将0.1mol CH4和0.1mol H2O(g)通入体积为10L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率0.003mol/(L.min);
②该反应的化学平衡常数6.75×10-4(mol/L)2
③图中的p1<p2(填“<”、“>”或“=”);
Ⅱ.制备甲醇
(3)在压强为0.1MPa条件下,将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是BC
A.升高温度     B.再充入1mol CO和3mol H2   C.将CH3OH(g)从体系中分离
D.充入He,使体系总压强增大                 E.使用更高效的催化剂
Ⅲ.合成乙酸
(4)甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值.光催化反应技术使用CH4和CO2(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%).

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