题目内容
在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
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图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于水浴中; ③ 的试管里盛有15mL 8 % NaOH 溶液.并置于冰水浴中; ④ 的试管里加有紫色石蕊试液; ⑤ 为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加人一定量的二氧化锰.通过________________(填写仪器名称)向烧瓶中加人适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在① 与② 之间安装盛有___________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:_______________________________
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是________(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是________________(填写实验操作名称)
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(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_______________________________
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
| 实验现象 | 原因 |
| 溶液最初从紫色逐渐变为____色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
| 随后溶液逐渐变为无色 | _______________________________________ |
| 然后溶液从无色逐渐变为____色 | _______________________________________________ |
【答案】
(1)分液漏斗 B
(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 M 过滤
(3) Cl2 + 2OH-=ClO- + Cl一+H2O
(4)
| 红 | |
| 氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质 | |
| 黄绿 | 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色 |
【解析】本题为实验探究题,主要考查Cl2的制备,Cl2、Cl2-H2O及NaClO等物质的性质,并以此为依托考查考生观察、分析问题的能力。
(1)烧瓶中的MnO2与通过分液漏斗加入的浓盐酸发生反应,MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,产生的Cl2中常因浓HCl易挥发而含有HCl,可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去(浓H2SO4只能干燥Cl2,并不与HCl反应),碱石灰可同时吸收Cl2和HCl,而NaHCO3溶液则会引入新的杂质CO2)。
(2)比较装置②③中所给物质的特点及反应条件可知,制备KClO3和NaClO二者的条件差异在于反应物的浓度不同、反应温度不同;反应完毕后冷却②的试管有大量晶体析出,则该晶体的溶解度随温度升高而增大,故符合曲线M的特征,分离②中的固体与溶液可用过滤的方法。
(4)Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,生成的H+可使石蕊试液变红色,又由于HClO具有强氧化性,可把石蕊氧化为无色物质,故石蕊试液又变为无色,当然通入的Cl2过量时,水溶液中含较多Cl2而呈黄绿色。
(1)用50mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
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(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③若通过测定计算产生的热量为1.42kJ,请写该反应的
热化学方程式: 。
(2)①已知:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1
则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为: 。
②由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据, 则N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH= kJ·mol-1。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
③一定条件下,在水溶液均为1 mol以下离子 Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-的能量(kJ)相对大小如下图所示,则3ClO-(aq)===ClO
(aq)+2Cl-(aq)的ΔH= kJ·mol-1。
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