题目内容

如图，某同学将KClO3、浓盐酸、镁粉装进试管中，塞好胶塞，片刻后在管外点燃镁条，产生耀眼的白光，立即发现胶塞剧烈冲出。该同学的实验目的是

A．制取氢气并检验其纯度B．制取氯气并检验其纯度
C．验证氯酸钾的氧化性D．验证光对氢气和氯气反应的作用

D

解析

练习册系列答案
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S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体（熔点：-76℃，沸点：138℃），易水解，常用作橡胶硫化剂，改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质．向熔融的硫中通以干燥、纯净的C12即可生成S2C12．如图是实验室制备S2Cl2的装置（夹持装置、加热装置均已略去）．

请回答下列问题：
（1）制取氯气的化学反应方程式（未配平）为：KMnO4+HCl（浓）-MnCl2+KCl+Cl2↑+H2O，请将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：

（2）开始实验，打开分液漏斗的活塞，发现浓盐酸流出少量后即难以下滴，经检查分液漏斗活塞没有堵塞，你认为应采取的措施是
将玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准（或拔去玻璃塞）
将玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准（或拔去玻璃塞）
．
（3）①在方框a中画出所缺装置图，并注明相关试剂的名称
．
②图中c装置中应放置的试剂为碱石灰，其作用为
吸收尾气中的氯气，同时防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解
吸收尾气中的氯气，同时防止空气中的水进入使S2Cl2发生水解
．
（4）某同学通过查阅资料发现：实验室常利用软锰矿（主要成分为MnO2和一些不溶性杂质）制取KMnO4晶体，其反应原理如下：
3MnO2+6KOH+KClO3
 熔融 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O
设计以下实验步骤由软锰矿制备KMnO4晶体的，请将步骤补充完整：
①将软锰矿与固体KOH和KClO3在高温下共熔，发生反应
②冷却，
加水溶解，滤去残渣
加水溶解，滤去残渣

③将滤液酸化，
滤去MnO2沉淀
滤去MnO2沉淀

④
加热浓缩，冷却结晶
加热浓缩，冷却结晶
．
为探究氯气的性质，某同学做了如图1所示的实验，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，已知：KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好．请回答下列问题：

（1）用单线桥表示生成氯气的反应电子转移的方向和数目：

KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O
（2）实验A的现象是
浅绿色溶液变为红色溶液
浅绿色溶液变为红色溶液
，反应的离子方程式为
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
．
（3）实验D的现象是
无色溶液变为蓝色
无色溶液变为蓝色
，反应的离子方程式为
2I-+Cl2=I2+2Cl-
2I-+Cl2=I2+2Cl-
，
这一实验说明氧化性Cl2
＞
＞
I2（填“＞”或“＜”）．
（4）实验C的现象是紫色石蕊溶液先变红，后褪色，使石蕊试液变红的反应的离子方程式为
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
．为了探究褪色原因，这位同学又做了如图2所示实验，将干燥的氯气通入双通管中，其中a为干燥的红纸条，b为湿润的红纸条．
①实验现象是：a
不褪色
不褪色
，b
褪色
褪色
．NaOH溶液的作用
吸收Cl2，防止污染空气
吸收Cl2，防止污染空气
．
②该实验说明具有漂白作用的物质是
HClO
HClO
．
③将氯气通入水中形成黄绿色的氯水，见光放置数天后黄绿色会褪去，同时失去漂白作用，原因是
2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2↑
2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2↑
（用化学方程式表示）．
（5）实验B的实验现象是
红色溶液褪色
红色溶液褪色
，工业上利用与实验B类似的反应制备漂白粉，制漂白粉的化方程式为
2Ca（OH）2+2Cl2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O
2Ca（OH）2+2Cl2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O
．
精英家教网本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容．请选定其中一题，并在相应和答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
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A．海底热液研究（图1）处于当今科研的前沿．海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物．
（1）Ni2+的核外电子排布式是
 
．
（2）分析下表，铜的第一电离能（I1）小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能（I2）却大于锌的第二电离能，基主要原因是
 
．
电离能/kJ?mol-1 I1 I2
铜 746 1958
锌 906 1733
（3）下列说法正确的是
 
．
A．电负性：N＞O＞S＞C　　　　　　　　B．CO2与COS（硫化羰）互为等电子体
C．NH3分子中氮原子采用sp3杂化  D．CO、H2S、HCN都是极性分子
（4）“酸性热液”中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为
 
．
（5）FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者801℃，其原因是
 
．在FeS晶胞中，与Fe2+距离相等且最近的S2-围成的多面体的空间构型为
 
．
B．制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离．下面是某化学兴趣小组的活动记录：
NaNO3 KNO3 NaCl KCl
10℃ 80.5 20.9 35.7 31.0
100℃ 175 246 39.1 56.6
查阅资料：文献中查得，四种盐在不同温度下的溶解度（S/g）如下表：
实验方案：
Ⅰ．溶解：称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中，再加入70.0g蒸馏水，加热并搅拌，使固体全部溶解．
Ⅱ．蒸发结晶：继续加热和搅拌，将溶液蒸发浓缩．在100℃时蒸发掉50.0g 水，维持该温度，在保温漏斗（如图3所示）中趁热过滤析出的晶体．得晶体m1g．
Ⅲ．冷却结晶：待溶液冷却至室温（实验时室温为10℃）后，进行减压过滤．得KNO3粗产品m2g．
Ⅳ．重结晶：将粗产品全部溶于水，制成100℃的饱和溶液，冷却至室温后抽滤．得KNO3纯品．
假定：①盐类共存时不影响各自的溶解度；②各种过滤操作过程中，溶剂的损耗忽略不计．试回答有关问题：
（1）操作Ⅱ中趁热过滤的目的是．
（2）若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水，则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2=
 
g，其中混有NaCl
 
g．为防止NaCl混入，在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水
 
g．
（3）操作Ⅲ中采用减压过滤，其优点是
 
．该小组同学所用的装置如图4所示，试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称：
 
．若实验过程中发现倒吸现象，应采取的措施是
 
．

氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物（含少量MgCl2、KCl、CaCl2）为电解质进行电解制取铝的方法。

（1）氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料通过以下途径提纯氧化铝：

①依次写出X、Y的成分           ，              。

②如图所示在实验室中进行过滤，操作中的两处错误分别是                  ；                                          。

（2）制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2

③为促进该反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原理是                    。

④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，为确定气体X是否是混合气体，某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水，再根据现象判断。该操作是否正确？（填正确、不正确或无法判断）       ，请说明理由           。

（3）现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝，理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_________

（填“大于”、“小于”、“等于”）氯化铝质量。

 

氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物（含少量MgCl2、KCl、CaCl2）为电解质进行电解制取铝的方法。

（1）氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料通过以下途径提纯氧化铝：

 


①依次写出X、Y的成分           ，              。

②如右图所示在实验室中进行过滤，

操作中的两处错误分别是                     ；

                                             。

（2）制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2

③为促进该反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原理是                    。

④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，为确定气体X是否是混合气体，某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水，再根据现象判断。该操作是否正确？（填正确、不正确或无法判断）       ，请说明理由           。

（3）现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝，理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量         （填“大于”、“小于”、“等于”）氯化铝质量。

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