题目内容

在中学化学实验室中,可通过图1的方法制得一种常见的有毒气体Z.X是黑色粉末,W是白色固体(焰色反应透过蓝色钴玻璃呈紫色,可用于制备火柴),且都是常见的氧化剂.
(1)写出X与W的浓溶液共热生成Z的离子方程式
 
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(2)X与Y混合后共热可产生一种无毒气体,反应的化学方程式为
 
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图2是实验室常见的气体发生装置,此反应应选用的发生装置是
 
(填字母编号).实验过程中,检验气密性之后(气密性良好),向该装置中加入粉末状固体的操作是
 
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(3)Z与乙烯加成可得一种有机物,为验证该有机物中含有与Z相同的元素,请选择合适的试剂
 
(用字母编号回答).
a.稀盐酸      b.稀硝酸     c.稀硫酸    d.氢氧化钠溶液
e.硝酸银溶液  f.淀粉溶液    g.碘化钾溶液  h.品红溶液
(4)在实验室中制取气体Z时,通常可用排某种溶液的方法收集Z,则该溶液是
 
;也可用排空气集气法收集Z,若用图3装置(不能改变瓶口朝向),则气体应该从
 
(填“m”或“n”)口进.
(5)有人设想利用原电池原理以Z和氢气制备一种重要的化工原料,同时获取电能.假设这种想法可行,用石墨作电极材料,用稀盐酸作电解质溶液,则通入Z的电极为原电池的
 
极,其电极反应式为
 
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考点:无机物的推断
专题:
分析:Y是白色固体,焰色反应透过蓝色钴玻璃呈紫色,说明含有K元素,可用于制备火柴,且为强氧化剂,则Y为KClO3,又题(2)可知黑色粉末氧化剂X为MnO2,制得无毒气体为氧气,由这两种氧化剂可知,所制备的有毒气体为氯气,W的浓溶液为浓盐酸;
(1)加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)在二氧化锰作催化剂、加热条件下氯酸钾分解生成KCl和氧气;根据反应物状态及反应条件确定反应装置;向试管中加固体药品的方法是取下试管口的单孔橡皮塞,将试管倾斜(或横放),再将盛有粉末状固体药品的药匙(或纸槽)伸入试管底部,最后将试管缓缓直立;
(3)证明氯乙烷中氯元素的方法是氯乙烷在碱性条件下水解,然后加酸中和,最后滴加硝酸银溶液检验氯离子;
(4)可以采用排饱和食盐水的方法来收集氯气;氯气的密度大于空气,且氯气和空气不反应,所以可以采用向上排空气法收集氯气;
(5)燃料电池中,正极上通入氧化剂、负极上通入燃料,正极上得电子发生还原反应.
解答: 解:Y是白色固体,焰色反应透过蓝色钴玻璃呈紫色,说明含有K元素,可用于制备火柴,且为强氧化剂,则Y为KClO3,又题(2)可知黑色粉末氧化剂X为MnO2,制得无毒气体为氧气,由这两种氧化剂可知,所制备的有毒气体为氯气,W的浓溶液为浓盐酸;
(1)加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
  △  
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Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-
  △  
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Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)在二氧化锰作催化剂、加热条件下氯酸钾分解生成KCl和氧气,反应方程式为2KClO3
MnO2
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△
2KCl+3O2↑,该反应中是固固混合加热,所以需要固固混合加热型装置,故选C;向试管中加固体药品的方法是取下试管口的单孔橡皮塞,将试管倾斜(或横放),再将盛有粉末状固体药品的药匙(或纸槽)伸入试管底部,最后将试管缓缓直立,否则固体药品可能打坏试管,
故答案为:2KClO3
MnO2
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△
2KCl+3O2↑;C;取下试管口的单孔橡皮塞,将试管倾斜(或横放),再将盛有粉末状固体药品的药匙(或纸槽)伸入试管底部,最后将试管缓缓直立;
(3)证明氯乙烷中氯元素的方法是氯乙烷在碱性条件下水解,然后加酸中和,最后滴加硝酸银溶液检验氯离子,如果有白色沉淀生成就证明含有氯元素,注意酸不能用盐酸,因为盐酸中的氯离子对实验结果有干扰,所以应该选取的试剂为bde,故答案为:bde;
(4)浓盐酸具有挥发性所以生成的氯气中含有HCl,HCl极易溶于水,氯气能溶于水但不易溶于饱和氯化钠溶液,所以实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气;氯气的密度大于空气,且和空气不反应,所以可以采用向上排空气法收集,则m进n出,
故答案为:饱和食盐水;m进n出;
(5)燃料电池中,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,该电解质溶液呈酸性,正极上氯气得电子发生还原反应,电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,所以通入氯气的电极为正极,故答案为:正;Cl2+2e-=2Cl-.
点评:本题考查无机物推断,涉及氯气和氧气的制取、气体的收集、氯代烃的检验、原电池原理等知识点,综合性较强,明确反应原理是解本题关键,知道氯代烃的检验方法,注意在加硝酸银之前必须加硝酸中和未反应的NaOH,为易错点.
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