题目内容

4．工业上将纯净干燥的氯气通入到0.5mol•L-1NaOH溶液中得到漂白水．某同学想在实验室探究Cl2性质并模拟制备漂白水，上图是部分实验装置．已知KMnO4与浓盐酸反应可以制取Cl2．（注：装置D中布条为红色）

（1）配平KMnO4与盐酸反应的化学方程式：
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（2）如果反应中转移0.5mol电子，则生成Cl2的物质的量为0.25mol．
（3）浓硫酸的作用是干燥氯气．
（4）实验时装置D中的现象是干布条不褪色，湿布条褪色．
（5）装置E中发生化学反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（6）配制500mL物质的量浓度为0.5mol•L-1NaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和500 mL容量瓶，需称量的NaOH的质量是10.0 g．

分析 （1）分析元素中化合价变化，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；
（2）依据方程式2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O可知，生成1mol氯气，有2mol氯化氢中-1价氯化合价升高，失去2mol电子，据此计算转移0.5mol电子，则生成Cl2的物质的量；
（3）浓硫酸具有吸水性；
（4）氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性；
（5）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（6）配制500mL溶液，应选择500ml容量瓶，依据m=CVM计算需要氢氧化钠的质量．

解答 解：（1）反应中高锰酸钾中+7价锰降为氯化锰中+2价，氯化氢中-1价氯部分升高为氯气中0价，依据得失电子守恒，则氯气系数为5，高锰酸钾系数为2，依据原子个数守恒，反应方程式：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O；
故答案为：2；16；2；2；5；8；
（2）依据方程式2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O可知，生成1mol氯气，有2mol氯化氢中-1价氯化合价升高，失去2mol电子，据此计算转移0.5mol电子，则生成Cl2的物质的量0.25mol；
故答案为：0.25mol；
（3）浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气；
故答案为：干燥氯气；
（4）氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以看到干燥的布条不褪色，湿润的布条褪色；
故答案为：干布条不褪色，湿布条褪色；
（5）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（6）配制500mL溶液，应选择500ml容量瓶，需称量的NaOH的质量=0.5mol•L-1×0.5L×40g/mol=10.0g，
故答案为：500 mL容量瓶；10.0 g．

点评 本题考查了氯气的实验室制备和性质的检验，一定物质的量浓度溶液的配制，明确氯气的制备原理和性质是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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14．下列物质中，溶于水且能发生电离的是（　　）
A．硫酸钡B．CuC．NaClD．蔗糖
15．研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有重要意义．
（1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式：SO2+H2O?H2SO3；H2SO3?H++HSO3-．
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：

1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式为H2S（g）+2O2（g）=SO42-（aq）+2H+（aq）△H=-806.39kJ•mol-1．
（3）二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：

①质子的流动方向为从A到B（“从A到B”或“从B到A”）．
②负极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键．SO2烟气脱除的一种工业流程如下：

①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-，反应的离子方程式是H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2．
②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是Ca（OH）2．
12．过氧化钠和水反应的离子方程式是（　　）
A．Na2O2+2H2O═2Na++2OH-+H2↑B．2O22-+4H+═4OH-+O2↑
C．Na2O2+2H2O═2Na++2OH-+O2↑D．2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑
19．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置．

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的化学方程式为4HCl+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）B装置的名称是干燥管；
（3）E装置的作用除去氯气中的氯化氢；
（4）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．请写  出反应的化学方程式：3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl；
（5）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？（用离子方程式表示）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（6）实验室通常利用质量分数36.5%盐酸（密度为1.14g/mL）与二氧化锰通过反应制取Cl2．通过计算回答下列问题：（要求有计算过程）
①质量分数36.5%（密度为1.14g/mL）盐酸的物质的量浓度为多少？
②若要制取Cl22.24L（标准状况），理论上需要消耗MnO2多少克？
9．下列各组物质中，能用高锰酸钾酸性溶液鉴别的是（　　）
A．乙烯、乙炔B．1-己烯、甲苯C．苯、正己烷D．丙烷 丙炔
16．α-松油醇的合成路线如下：


可供选择的试剂：①Br2  ②H2  ③O2
已知：
请回答：
（1）试剂1是O2，试剂2是Br2．
（2）A至H中，能发生银镜反应的是CH3CHO．
（3）D和G的结构简式分别是：DCH2=CHCH（CH3）2；G．
（4）E转化为F的化学方程式是（CH3）2CBrCHBrCH3+2NaOH$→_{△}^{醇}$CH2=CH-C（CH3）=CH2+2NaBr+2H2O．
（5）F转化为H的化学方程式是．
13．测定硫酸铜晶体（CuSO4•xH2O）中x值的实验过程如下．完成下列填空：

（1）设待测硫酸铜晶体的化学式为CuSO4•xH2O，则该硫酸铜晶体受热失去全部结晶水的化学方程式为CuSO4•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+xH2O．

a．研钵         b．镊子      c．坩埚     d．三角架
（2）下列是实验中用到的几种仪器，仪器与对应名称正确的是ac．（填序号）
（3）“冷却”操作应在干燥器（填仪器名称）中进行，“灼烧”时热源选用的是酒精灯而不是酒精喷灯，理由是酒精喷灯温度太高，容易使CuSO4受热分解．
（4）恒重操作的目的是确保硫酸铜晶体失水完全．
（5）测定硫酸铜晶体结晶水含量时，若实验结果偏低，原因可能是d．（填序号）
a．坩埚未完全干燥b．加热过程中晶体有少量溅失
c．坩埚上沾有受热不分解的杂质d．加热后未放入干燥器中冷却
（6）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算
加热前质量加热后质量
m1m2m3m4
11.721g22.692g18.631ga
（1）若无需再进行第三次称量，则a的数值范围应为18.630-18.632．
（2）若加热后坩埚与固体总质量为18.631g，实测值x=5.22（保留两位小数）
（3）若理论值x=5，则该实验的相对误差是4.4%．
14．Mg能在NO2中燃烧，产物为Mg3N2、Mg0和N2．某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系．
资料信息：2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O；Mg3N2+6H20═3Mg（OH）2+2NH3↑，限用如下装置实验（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）

（1）装置连接的顺序为B→A→E→A→F→C→D（填字母序号）．
（2）下列描述正确的是BC（填写序号）．
A．浓硝酸需保存在棕色试剂瓶中，其目的是放置其挥发
B．连接好仪器，装入药品前需要检验装置气密性
C．装置A中盛装的药品可以为无水CaCl2
D．装置F中NaOH可以用Ca（OH）2代替，装置D可用量筒代替
（3）写出浓硝酸与铜反应的离子方程式Cu+4H++2NO3-═Cu2++2H2O+NO2↑．
（4）验证产物中存在Mg3N2的具体实验操作为取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色．
（5）假设实验结束后装置F中的溶质只有NaNO3和NaNO2，则溶液中的离子浓度由大到小的顺序为（已知HNO2为弱酸）：Na+＞NO3-＞NO2-＞OH-＞H+．
（6）已知装置E中初始加入Mg粉质量为26.4g，在足量的NO2中充分燃烧，实验结束后，硬质管冷却至室温、称量，测得硬质管玻璃管中剩余固体的质量为42.0g，产生N2的体积为2240mL（标准状况），写出玻璃管中发生反应的化学方程式：11Mg+4NO2=Mg3N2+8MgO+N2．

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