题目内容

某小组设计如图装置（部分夹持装置已略去），以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
 
（1）A中制取Cl2的离子方程式                                      .
（2）通入一定量潮湿的Cl2反应后，经检测，D中只有Cl2O一种气体，C中只含一种氯盐外，同时含有NaHCO3等，某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO3和                            ；
假设2：存在三种成分：NaHCO3和                            。
②设计方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
 （3）已知C中有0．1 mol Cl2参加反应。若假设一成立，可推知C中反应的化学方程式为                 。

（1）2Cl- + 4H+ + MnO2 Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O；
（2）①NaCl；NaCl和Na2CO3；
②

实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中．
无明显现象
步骤2：向A试管中滴加BaCl2溶液
a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3
b．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3
步骤3：向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液
若溶液变浑浊，结合步骤2中无明显现象，则假设1成立，结合步骤2中溶液变浑浊，则假设2成立．
（3）2Cl2+H2O+2Na2CO3═2NaHCO3+2NaCl+Cl2O

解析试题分析：（1）A中制取Cl2的离子方程式为2Cl- + 4H+ + MnO2 Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O；
（2）①假设一、根据氧化还原反应理论，D中含Cl2O，氯元素为+1价；C中只含1种氯盐，则该氯盐中的氯元素的化合价应为-1价，所以另一种成分是氯化钠；假设二、除碳酸氢钠、氯化钠外第三种物质就是剩余的碳酸钠；
②根据2个假设所做的实验，结合假设判断步骤2中向A试管中滴加适量BaCl2溶液，目的是检验产物中是否有Na2CO3，a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3；b．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3；步骤3应是检验氯离子，应向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，不能颠倒；
（3）C中有0.1mol Cl2参加反应．装置C中通入一定量的氯气后，D中只有Cl2O一种气体，若假设一成立，反应为Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+Cl2O，根据得失电子守恒配平即可。
考点：考查物质性质验证的实验设计，步骤分析判断，现象分析理解能力

练习册系列答案
相关题目

下述实验方案能达到实验目的的是

编号
A
B
C
D
实验
方案

食盐水

片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液


置于光亮处
实验
目的
验证铁钉发生
析氢腐蚀
验证Fe电极被保护
验证乙炔的还原性
验证甲烷与氯气发生
化学反应
 

下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述正确的是 （  ）

A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中品红溶液不褪色
C．③中石蕊溶液变蓝色
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察溶液颜色

三氯异氰尿酸(结构简式如图)是一种极强的氧化剂和氯化剂。

（1）利用三氯异氰尿酸水解产物中的氧化性物质X可消毒灭菌，X的分子式为       。
（2）“有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。为测定三氯异氰尿酸的“有效氯”含量，现称取某三氯异氰尿酸样品0.5680 g，加水、足量KI、硫酸，配制成100 mL待测液；准确量取25.00 mL待测液于碘量瓶中，用0.1500 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点(发生反应的方程式为：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI)；重复测定2次，所得的相关数据如下表：

滴定序号
待测液体积/mL
标准液滴定管起点读数/mL
标准液滴定管终点读数/mL
1
25.00
0.06
24.04
2
25.00
0.02
24.02
3
25.00
0.12
24.14
 
①滴定终点观察到的现象为       ；
②配制0.1500 mol·L－1 Na2S2O3溶液100 mL，所需Na2S2O3·5H2O的质量为       ；
③计算此样品的“有效氯”含量(写出计算过程)。

过氧化镁(MgO2)易溶于稀酸，溶于酸后产生过氧化氢，在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO，实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。

（1）某研究小组拟用右图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。
①实验前需进行的操作是            ．稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是             。
②用恒压分液漏斗的优点有：使分液漏斗中的溶液顺利滴下；                     。
③实验终了时，待恢复至室温，先             ，再平视刻度线读数。
（2）实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量：
方案I：取a g样品，加入足量稀盐酸，充分反应后再加入 NaOH溶液至Mg2＋沉淀完全，过滤、洗涤后，将滤渣充分灼烧，最终得到b g固体。 
方案Ⅱ：称取0.1 g样品置于碘量瓶中，加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸，摇匀后在暗处静置5 min，然后用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定，滴定到终点时共消耗VmL Na2S2O3溶液。(已知：I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)
①已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=l×10－11。为使方案I中Mg2+完全沉淀[即溶液中c(Mg2+)≤l ×10－5mol/L]，溶液的pH至少应调至          。方案I中过氧化镁的质量分数为       (用含a、b的表达式表示)。
②方案Ⅱ中滴定前需加入少量          作指示剂；样品中过氧化镁的质量分数为            （用含V的表达式表示)。

（12分）碱式碳酸镁[一般以xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O表示]密度小，几乎不溶于水，但在水中引起轻微的碱性反应。不溶于乙醇，常温下不会分解，是橡胶制品的优良填料。工艺流程如下图：

（1）回答下列问题：
①生石灰是以石灰石与焦炭混合煅烧生成，焦炭的作用是：                  。
②氢氧化镁浆液与CO2反应的化学方程式为：
                                    。
③碱式碳酸镁用乙醇洗涤的目的是：                             。
（2）已知：碱式碳酸镁分解反应方程式为：
xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O （x+y）MgO+xCO2↑+（y+z）H2O
某同学将46.6g碱式碳酸镁样品置于硬质玻璃管中充分灼烧至恒重，残留固体质量为20.0g，将产生的气体先通过足量的浓硫酸，再通过足量的碱石灰，碱石灰质量增重17.6g。根据实验测定的数据，确定碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2?zH2O]的化学式（要求写出计算过程）。

（20分）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3?5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq）  （I）
2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）                （II）
S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq）                  （III）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若                                            ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是  
                                        。装置E中为          溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为             。
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择          。
a．蒸馏水                     b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液            d．饱和NaHCO3溶液
实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是           。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是              。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                  。
a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3?5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：
                                                                            。
已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解：S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

（15分）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为               ；该操作将I2还原为I－的目的是               。
（2）操作X的名称为           。
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在400C左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是               ；锥形瓶里盛放的溶液为               。

（4）已知：5SO32—+2IO3—+2H＋I2+5SO42—+H2O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3—的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；                                    。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液

（1）某厂利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷铵。其生产流程图如下：

①操作b的名称是浓缩、冷却、       。
②如反应II的产物是两种酸式盐，则物质B中溶质的化学式是       。
③若在实验室中对反应II产生的气体用        吸收。
④该生产流程最大的优点是尽可能地实现原料的循环使用和副产物的综合利用，该生产流程体现的基本思想是                 。
（2）为测定同体磷铵化肥中铵态氮的质量分数，实验室用下图所示装置进行实验。实验时，在A中加入mg磷铵样品，关闭止水夹a．打开止水夹b，向A中加入足量的浓NaOH溶液，完全反应后C中浓硫酸增重ng。请回答下列问题：

①试说明检查该装置气密性的操作方法和实验现象              。
②装置B的作用是            ，装置D的作用是          。
③实验过程应该在何时鼓入空气?答：     (填“开始前”、“过程中”或“反应后”)
④如某次测定的铵态氮的质量分数明显偏低，则可能的原因是      (填字母)。

A．磷铵样品与氢氧化钠未充分反应 B．A和B中残留了一定量的氨气
C．氢氧化钠溶液的浓度太大 D．鼓气过快
⑤固体磷铵化肥中铵态氮的质量分数为        。

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