题目内容
某化学兴趣小组在实验室里制备Cl2并验证实验过程中有HCl挥发出来.请回答下列问题:(1)甲同学设计了如下图所示的实验装置:
①连接A、B、C、D时,相应的接口连接顺序为:b接
②装置B中发生反应的离子方程式为
③装置中Cu的作用为
④实验开始,打开B中分液漏斗的活塞时,若漏斗中的液体没有顺利流下来,其可能原因是
(2)乙同学认为甲同学的实验中有缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种.为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加装置E,你认为装置E应加在
(3)丙同学看到乙同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换掉.你认为应将溶液换成
分析:(1)①根据实验发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置排序;产生的氯气先用D装置净化,再与C中铜粉反应,最后通入A装置;
②利用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)十Mn02
MnCl2+C12↑+2H2O,据此书写离子反应方程式;
③该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,利用铜粉除去氯气后剩余氯化氢,用硝酸银检验挥发出来的氯化氢;
④依据分液漏斗的使用方法和结构特征分析;
(2)装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,故应检验氯气是否除尽,检验氯气通常用湿润的KI淀粉试纸(或湿润的有色布条);实验结论可靠,应观察到的现象是试纸不变蓝(或有色布条不褪色);
(3)该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,为排除氯化氢中氯气的干扰,可根据氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性而氯化氢没有该性质,据此分析解答;
②利用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)十Mn02
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③该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,利用铜粉除去氯气后剩余氯化氢,用硝酸银检验挥发出来的氯化氢;
④依据分液漏斗的使用方法和结构特征分析;
(2)装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,故应检验氯气是否除尽,检验氯气通常用湿润的KI淀粉试纸(或湿润的有色布条);实验结论可靠,应观察到的现象是试纸不变蓝(或有色布条不褪色);
(3)该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,为排除氯化氢中氯气的干扰,可根据氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性而氯化氢没有该性质,据此分析解答;
解答:解:(1)①实验装置的连接顺序为:发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置;B为氯气的制取装置,浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2,反应需要加热,氯化氢易挥发,所以制取的氯气中含有水蒸气和氯化氢,实验需验证实验过程中有HCl挥发出来,浓硫酸有吸水性,所以连接浓硫酸装置干燥,除杂装置中长导管进气b接f,短导管出气e,C装置除去氯气,最后用A证明有氯化氢,
故答案为:f,e,c(或 d),d(或c),a;
②装置B利用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)十Mn02
MnCl2+C12↑+2H2O,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
③该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,利用铜粉除去氯气,所以装置中Cu的作用为除去HCl中的氯气或吸收氯气,Cu+Cl2
CuCl2,
故答案为:除去HCl中的氯气或吸收氯气,Cu+Cl2
CuCl2;
④在实验时打开A中分液漏斗的活塞后,漏斗中的液体没有顺利流下,其可能原因是分液漏斗上口玻璃塞未打开或活塞上小孔和槽口未对齐,
故答案为:分液漏斗上口的玻璃塞未打开或分液漏斗上的口的槽、孔未对齐;
(2)装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在氯化氢通入硝酸银溶液之前,要证明氯气已被除尽,根据氯气具有强氧化性的性质,故E装置应放在C与A之间,可选择湿润的KI淀粉试纸(若氯气未除尽,则试纸变蓝)或湿润的有色布条(若氯气未除尽,则布条褪色),
故答案为:CA;检验氯气是否吸收干净;湿润的KI淀粉试纸(或润湿的有色布条);试纸不变蓝(或有色布条不褪色);
(3)考虑到氯气溶于水生成次氯酸,具有漂白性,再结合氯化氢溶于水具有酸性,可选择紫色石蕊试液,若石蕊最终褪色,说明气体中含有氯气,甲实验不可靠,
故答案为:紫色石蕊试液;紫色石蕊试液先变红后褪色;
故答案为:f,e,c(或 d),d(或c),a;
②装置B利用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)十Mn02
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故答案为:MnO2+4H++2Cl-
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③该实验是验证实验过程中有HCl挥发出来,利用铜粉除去氯气,所以装置中Cu的作用为除去HCl中的氯气或吸收氯气,Cu+Cl2
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故答案为:除去HCl中的氯气或吸收氯气,Cu+Cl2
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④在实验时打开A中分液漏斗的活塞后,漏斗中的液体没有顺利流下,其可能原因是分液漏斗上口玻璃塞未打开或活塞上小孔和槽口未对齐,
故答案为:分液漏斗上口的玻璃塞未打开或分液漏斗上的口的槽、孔未对齐;
(2)装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在氯化氢通入硝酸银溶液之前,要证明氯气已被除尽,根据氯气具有强氧化性的性质,故E装置应放在C与A之间,可选择湿润的KI淀粉试纸(若氯气未除尽,则试纸变蓝)或湿润的有色布条(若氯气未除尽,则布条褪色),
故答案为:CA;检验氯气是否吸收干净;湿润的KI淀粉试纸(或润湿的有色布条);试纸不变蓝(或有色布条不褪色);
(3)考虑到氯气溶于水生成次氯酸,具有漂白性,再结合氯化氢溶于水具有酸性,可选择紫色石蕊试液,若石蕊最终褪色,说明气体中含有氯气,甲实验不可靠,
故答案为:紫色石蕊试液;紫色石蕊试液先变红后褪色;
点评:本题考查了氯气实验室制备原理的应用、物质性质分析判断和实验设计验证方法设计、反应现象的理解应用,掌握实验室制备氯气的原理以及氯气的化学性质是解答的关键,题目难度中等.
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