题目内容
【题目】氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛。请完成下列填空:
Ⅰ:氯气性质探究
设计下图实验装置来制备并验证氯气的性质(部分夹持装置未画出)。
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(1)A中放置固体二氧化锰的装置名称是___________________。
(2)装置B的作用是___________________。
(3)硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球,左侧棉球的实验现象为 。
(4)D中的NaOH溶液用来吸收尾气,向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体,写出该反应的离子方程式 。
Ⅱ:制备HClO
(5)设计装置E代替上图的装置C,用于制备较高浓度的HClO溶液。在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙。
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①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是(结合必要的化学语言回答) 。
②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面,所得的溶液与稀盐酸混合,立即产生大量CO2气体,则反应所得溶液中的溶质除HClO外,还含有 、 (写两种钙盐的化学式,一种正盐,一种酸式盐);该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g,反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合,连接F装置测得产生的气体体积为V L(已换算成标准状况),则原溶液中含钙正盐的浓度为 mol·L-1(用含M、V的代数式表示)。
【答案】(1)圆底烧瓶。
(2)除去Cl2中的HCl。
(3)变蓝色。
(4)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
(5)①Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,碳酸钙与H+反应,使平衡向右移动,HClO浓度增大。
②CaCl2Ca(HCO3)2M/20-V/0.448。
【解析】试题分析:Ⅰ、该装置的目的是进行氯气性质的探究,A为氯气的制备装置,B为氯气的净化装置,C为性质探究的装置,D为尾气处理装置。(1)A中放置固体二氧化锰的装置是圆底烧瓶。(2)装置B的作用是除去氯气中混有的HCl杂质。(3)硬质玻璃管C中氯气将KI氧化为I2,遇淀粉变蓝色。(4)D中的NaOH溶液用来吸收尾气,反应后的溶液中含有氯化钠和次氯酸钠,加入足量稀硫酸会发生归中反应产生氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+= Cl2↑+H2O。
Ⅱ、(5)①氯气在水中存在溶解平衡Cl2+ H2O
H+ + Cl- + HClO,在制备HClO时,加入碳酸钙能与H+反应,使平衡向右移动,HClO浓度增大。②因原氯水中存在HCl和HClO,HCl与碳酸钙反应产生CaCl2,所得的溶液与稀盐酸混合,立即产生大量CO2气体,说明溶液中含存在Ca(HCO3)2;反应中碳酸钙质量减少M g,物质的量为
mol,则根据钙元素守恒,生成的CaCl2和Ca(HCO3)2的总物质的量为
mol。反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合,F装置测得产生的CO2体积为V L,物质的量为
mol,则200mL溶液中Ca(HCO3)2的物质的量为
×20×
=
mol。所以CaCl2的物质的量为(
-
)mol,则原200mL溶液中含钙正盐的浓度为(
-
)mol·L-1。
【题目】Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是 ( )
选项 | A | B | C | D |
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a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuSO4 | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |