题目内容

【题目】某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。

已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。请回答下列问题:

(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是_________。

②实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列说法不正确的是__。(填字母)

A 若产物为NaClO3、NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5

B 若产物为NaClO、NaCl,则吸收后的溶液中n(NaClO)=n(NaCl)

C 若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1

(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,其可能原因是部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢匀速地通入足量氯气,得出了Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2两种物质的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。

①图中曲线II表示____(填物质的化学式)的物质的量随反应时间变化的关系;

②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为____mol;

(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法____。

【答案】除去氯气中混有的氯化氢 AB Ca(ClO3)2 0.25 将丙装置浸在盛有冷水的水槽中

【解析】

(1)①饱和食盐水的主要作用是除去氯气中的氯化氢气体;

②A.根据方程式:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1l;

B.导出的气体含氯气、HCl,而氯气与氢氧化钠反应生成等物质的量的次氯酸和盐酸;

C.NaOH与Cl2相互反应生成氯化钠、次氯酸钠、氯酸钠,由组成可知钠与氯的物质的量之比为1:1;

(2)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,根据温度高低来判断属于哪种离子;

②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量,然后根据含氯化合物中钙离子和阴离子的个数比计算氢氧化钙的物质的量;

(3)根据题中信息,在高温度下发生副反应,可以把丙装置放入冰水中。

(1)①浓盐酸和二氧化锰反应过程中会发出氯化氢气体,所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体;

②A.根据方程式:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;故A错误;

B.导出的气体含氯气、HCl,而氯气与氢氧化钠反应生成等物质的量的次氯酸和盐酸,所以则吸收后的溶液中n(ClO-)<n(Cl-),故B错误;

C.NaOH与Cl2相互反应生成氯化钠、次氯酸钠、氯酸钠,由组成可知钠与氯的物质的量之比为1:1,所以NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比一定为2:1,故C正确。

故选AB;

(2)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以图2中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系,图中曲线II表示Ca(ClO3)2的物质的量随反应时间变化的关系;

②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为n,则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol,含氯离子的物质的量为:0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol,氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1:2,所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25mol;

(3)由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入冰水中,避免发生3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。

练习册系列答案
相关题目

【题目】某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。供选试剂:30%H2O2溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体

(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下(请补充完整甲组实验仪器的名称。)

操 作

现 象

甲

向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2,向Ⅰ的________中加入30%的H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞

Ⅰ中产生无色气体并伴随大量的白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝

乙

向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯

Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝

丙

向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol/LH2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯

Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝

(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是__________________。

(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是____________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是____________。

(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列_____________(填字母)溶液,证明了白雾中含有H2O2。

A.酸性 KMnO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品红

(5)资料显示:KI溶液在空气中久置会被缓慢氧化:4KI+O2 +2H2O=2I2 +4KOH。该小组同学取20ml久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O造成的。请设计实验证明他们的猜想是否正确:___。

【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加 溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,产生的现象是______。

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将带有两端开关K1和K2的石英玻璃管(设为装置A)称重,记为。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是________________。

②实验操作步骤:a.打开K1和K2,缓缓通入N2→b.点燃酒精灯,加热→c.熄灭酒精灯→d.→e.关闭和→f.称量A。d的操作为________________。

③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为,根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目________________(列式表示)。若实验时将a、b的操作次序颠倒,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

已知:装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一.

①C/D中的溶液依次为________(填标号)。

a、品红 b. c. d. e.浓

C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________、________。

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:________________________。

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。_________

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网