题目内容
3.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程图1:(1)如图2所示,过滤操作中的一处错误是漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁.
(2)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液).高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是坩埚.
(3)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用图3装置制备.
写出A装置中的离子反应MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是除去氯气中的氯化氢.F中试剂的作用是防止氢氧化钠溶液中的水进入E装置.用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为碱石灰.
(4)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
(5)实验常用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气,试写出相应的离子反应方程式:SO32-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+2H+.
分析 (1)为了防止液体溅出,在过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁;
(2)根据题意可知,沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净;
(3)用图3装置制备氯化铝时,先用浓盐酸与二氧化锰在A中反应生成氯气,由于氯化氢易挥发,所以制得的氯气中有氯化氢和水,所以B中放饱和NaCl溶液,除去氯气中的氯化氢,C中用浓硫酸干燥,生成的氯化铝易水解,反应的尾气为氯气,所以用氢氧化钠吸收氯气,E和G之间加F装置中放浓硫酸防止氢氧化钠溶液中的水进入E装置,F和G的作用是吸收氯气和水,可以用碱石灰代替,据此答题;
(4)Cl2和Ca(OH)2反应生成氯化钙和次氯酸钙;
(5)Na2SO3溶液与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子,根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式.
解答 解:(1)过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁,防止液体溅出,
故答案为:漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁;
(2)沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净,高温焙烧固体应在坩埚中进行,
故答案为:AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);坩埚;
(3)用图3装置制备氯化铝时,先用浓盐酸与二氧化锰在A中反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,由于氯化氢易挥发,所以制得的氯气中有氯化氢和水,所以B中放饱和NaCl溶液,除去氯气中的氯化氢,C中用浓硫酸干燥,生成的氯化铝易水解,反应的尾气为氯气,所以用氢氧化钠吸收氯气,E和G之间加F装置中放浓硫酸防止氢氧化钠溶液中的水进入E装置,F和G的作用是吸收氯气和水,可以用碱石灰代替,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;除去氯气中的氯化氢;防止氢氧化钠溶液中的水进入E装置;碱石灰;
(4)Cl2和Ca(OH)2反应生成氯化钙和次氯酸钙,反应的方程式为2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(5)Na2SO3溶液与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子,反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+2H+,
故答案为:SO32-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+2H+.
点评 本题考查物质的制备实验设计,题目难度不大,注意把握实验设计的仪器连接顺序,清楚实验原理.
下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生反应的离子方程式书写可能正确的是
选项 | 离子组 | 加入试剂 | 加入试剂后发生反应的离子方程式 |
A | Na+、Fe3+、Cl-、I- | NaOH溶液 | Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ |
B | Mg2+、HCO | 过量NaOH溶液 | Mg2++HCO H2O+Mg(OH)2↓+CO |
C | K+、NH3·H2O、CO | 通入少量CO2 | 2OH-+CO2=CO |
D | Na+、NO | NaHSO4溶液 | SO |
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-955kJ•mol-1.
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理.已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+.
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)?N2 (g)+CO2 (g).某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol•L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 1.00 | 0 | 0 |
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
| 20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为0.56(保留两位小数).
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率不变(填“增大”、“不变”或“减小”).
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是CD(填序号字母).
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是减小CO2 的浓度.请在图中画出30min至40min的变化曲线.