题目内容

(11分)甲同学用如图所示的装置制取氯化铁，A是氯气发生装置（用浓盐酸和二氧化锰），B中的饱和食盐水用来除氯气中混有的氯化氢。D管中放置有铁粉。氯化铁在潮湿的空气中会和水剧烈反应冒出烟雾。试完成下列问题：

（1）烧瓶A中发生反应的化学方程式为：                         
（2）气体通过容器C的目的是：                                   
（3）石英玻璃管D中发生反应的化学方程式是：                              
（4）球形干燥管E中碱石灰的作用是：                                    
（5）氯化铁在潮湿的空气中和水剧烈反应冒出烟雾的化学方程式是                     
（6）乙同学认为甲同学装置中的B可以不用，将A与C直接相连就行了。
丙同学认为乙同学这样做，可能引起爆炸，而且生成的氯化铁中可能混有氯化亚铁。丙同学为了验证自已的猜想是正确的，取了乙同学制取的氯化铁固体少量加入试管中，并加入稀硝酸，观察到液面上面出现红棕色，而且红棕色渐渐上移，最后只在试管口可观察到红棕色，试管内气体无色，由此丙同学认为乙同学制取的氯化铁固体中含有氯化亚铁。
你认为丙同学所说的爆炸可能原因是                          ；你认为丙同学用稀硝酸而不用酸性高锰酸钾溶液来检验氯化亚铁的存在的原因是                        

(11分)
（1）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O (2分)
（2）除去氯气中混有的水蒸气(1分)
（3）2Fe+3Cl22FeCl3  (2分) 
（4）吸收剩余的氯气(1分)，同时防止空气中的水蒸气进入反应管和生成的氯化铁反应(1分)
（5）FeCl3+3H2O＝Fe(OH)3+3HCl↑(2分)
（6）氯化氢和铁反应生成的氢气与氯气混合加热引起爆炸(1分)；
氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。(1分)

解析

练习册系列答案
相关题目
甲同学釆用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应，并用排水法收集NO气体

（1）写出试管内溶液中发生反应的化学方程式
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O

（2）在实验过程中观察到试管内的溶液呈
绿
绿
色；收集气体的试管内的气体呈
无
无
色
（3）乙同学认为甲虽然收集到的气体是一氧化氮，但并不能说明反应中一定生成一氧化氮．他的理由是
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体

有关化学方程式为：
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

（4）丙同学釆用如图Ⅱ所示装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮．该同学的步骤如下表所示，请回答实验中的有关问题．
实验步骤 问题
1从U型管左端加入稀硝酸直至充满U型管右端 ∥/
2用附有铜丝的胶塞塞住U型管右端，观察现象 现象是
有无色气体产生，右边溶液逐渐变成绿色
有无色气体产生，右边溶液逐渐变成绿色
3待反应停止后打开胶塞，观察实验现象 现象是
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
（5）从环保的角度看，丙同学的实验存在的缺陷是
将氮氧化合物放入空气中会污染环境
将氮氧化合物放入空气中会污染环境
．
（6）丁同学用图Ⅲ所示装置代替图Ⅱ中U型管右端的附有铜丝的胶塞进行实验，待反应停止后将一氧化氮气体排入分液漏斗中，观察到的实验现象与丙同学实验的第
3
3
步骤的相同．丁同学要将一氧化氮气体排入分液漏斗中应进行的正确操作是①
打开分液漏斗上部的塞子
打开分液漏斗上部的塞子
②
慢慢打开分液漏斗的活塞
慢慢打开分液漏斗的活塞
③
待液面与胶塞接触时立即关闭活塞
待液面与胶塞接触时立即关闭活塞

（7）实验结束后丁同学向分液漏斗中注入适量水并充分振荡，试写出发生的化学反应方程式
3NO2+H2O=2 HNO3+NO
3NO2+H2O=2 HNO3+NO

（8）若将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L（不考虑NO2的反应），试回答：
①若铜与硝刚好反应完全，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
10.86mol﹒L-1
10.86mol﹒L-1

②将产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL　amol?L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L
10-3a﹒V +0.5
 0.14 
mol/L

③已知NO和NO2的混合气与足量氧气混合后能被水完全吸收成硝酸，则要使上述11.2L气体完全被水吸收成硝酸，理论上需消耗标准状况下的氧气
5.71
5.71
升．（保留两位小数）；解题过程：
设生成的一氧化氮为xmol，二氧化氮为ymol．
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol．ymol．

所以方程组为
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮为0.26mol，二氧化氮为0.24mol．
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol，体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L
设生成的一氧化氮为xmol，二氧化氮为ymol．
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3 ） 2+2NO↑+4H2O
3 2
1.5xmol xmol
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3 ） 2+2NO2↑+2H2O
1 2
1
2
ymol．ymol．

所以方程组为
x+y=0.5
1.5xmol+
1
2
  y=0.51               

所以
x=0.26
y=0.24

即一氧化氮为0.26mol，二氧化氮为0.24mol．
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
4 3
0.26mol 0.195mol
4 NO2+2H2O+O2=4HNO3
41
0.24mol 0.06mol
所以需要氧气0.195mol+0.06mol=0.255mol，体积为0.255mol×22.4L/mol=5.71L
．

(11分)Fe、Cu都是人类最早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质．请你参与研究并回答下列问题：

(1)甲同学取两束细铜丝用砂纸打磨后在酒精灯上加热至红热，再分别伸到O2、Cl2的集气瓶中．你认为甲同学在实验中应该观察到的现象是___________________________．

(2)乙同学为验证Fe在冷的浓HNO3中发生钝化但能和热的浓HNO3反应，设计了如图所示的实验，请你指出其中的两处错误：________________________________________、______________________________________________________；纠正上述错误后，请你从绿色化学的角度出发，对装置2提出改进建议，使装置2既能控制反应的进行，又能减少氮氧化物的排放：__________________________________________.

(3)丙同学在Fe和浓HNO3反应后的溶液中加入一块Cu片，Cu片逐渐溶解，反应一段时间后不再溶解．

①丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因是和HNO3发生反应．他依据的反应现象是________________________________．

②丁同学认为丙同学的结论不完全正确．他的理由是_________________________．

(4)请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2＋但不含有Fe3＋.说明具体的操作和实验现象__________________________________________．

 

(11分)甲同学用如图所示的装置制取氯化铁，A是氯气发生装置（用浓盐酸和二氧化锰），B中的饱和食盐水用来除氯气中混有的氯化氢。D管中放置有铁粉。氯化铁在潮湿的空气中会和水剧烈反应冒出烟雾。试完成下列问题：

（1）烧瓶A中发生反应的化学方程式为：                         

（2）气体通过容器C的目的是：                                   

（3）石英玻璃管D中发生反应的化学方程式是：                              

（4）球形干燥管E中碱石灰的作用是：                                    

（5）氯化铁在潮湿的空气中和水剧烈反应冒出烟雾的化学方程式是                     

（6）乙同学认为甲同学装置中的B可以不用，将A与C直接相连就行了。

丙同学认为乙同学这样做，可能引起爆炸，而且生成的氯化铁中可能混有氯化亚铁。丙同学为了验证自已的猜想是正确的，取了乙同学制取的氯化铁固体少量加入试管中，并加入稀硝酸，观察到液面上面出现红棕色，而且红棕色渐渐上移，最后只在试管口可观察到红棕色，试管内气体无色，由此丙同学认为乙同学制取的氯化铁固体中含有氯化亚铁。

你认为丙同学所说的爆炸可能原因是                           ；你认为丙同学用稀硝酸而不用酸性高锰酸钾溶液来检验氯化亚铁的存在的原因是                        

 

（14分）某化学小组利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气，并利用氯气进行有关的探究实验，甲同学设计了如图所示的实验装置。

                          A         B

（1）写出制取氯气反应的离子方程式 __________________________；装置中使用分液漏斗而不使用长颈漏斗的原因是_______________________________________

_____________________________________________________________________;

 实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，最好在A、B之间安装盛有          试剂的净化装置。

（2）若用含有0、2molHCl的MnO2反应制氯气，制得Cl2体积(标准状况下)总是小于1、12L的原因                                                         。

（3）已知：H2CO3H++HCO3-    Ka1 =4．45×10-7

HCO3-H++CO32-   Ka2=5．61×10-11

HClOH++ClO-      Ka=2．95×10-8

请根据以上碳酸和次氯酸的电离常数，写出下列条件下发生反应的离子方程式：①将少量氯气通入过量的碳酸钠溶液中______________________________。

 ⑷乙同学认为甲同学的实验有缺陷，提出在         位置后（填字母）增加一个装置，该装置中应加入         试剂，其作用                。

 

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