题目内容

8．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂，无论在实验室还是在化工生产中都有重要的应用．
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）．

（1）制备氯气选用的药品为：高锰酸钾和浓盐酸，相应的离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2 Mn2++5Cl2↑+8H2O．
（2）装置B的作用是除杂和安全瓶，监测实验进行时C中可能发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升．
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入c．（选a或b或c）
abc
I干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条
II碱石灰浓硫酸无水氯化钙
III湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性．当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性大于溴．打开活塞，将D中的少量溶液加入E中，振荡E．观察到的现象是E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色．该现象不能（填“能”或“不能”）说明溴的非金属性强于碘，原因是过量的Cl2也可将I-氧化为I2．

分析 装置A是高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水，氯气中含杂质氯化氢，通过装置B中饱和食盐水除去，通过无水氯化钙干燥气体，验证氯气是否具有漂白性，则先通过I中湿润的有色布条，观察到褪色，再利用II中固体干燥剂（无水氯化钙或硅胶）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布条，观察到颜色不褪，则验证氯气不具有漂白性，D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，D中发生氯气与NaBr的反应生成溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，氯气、溴均可与KI反应生成碘，则E中碘易溶于苯，出现分层后上层为紫红色的苯层，该现象不能说明溴的非金属性强于碘，过量的氯气也可将碘离子氧化，应排除氯气的干扰，最后剩余气体被氢氧化钠吸收，
（1）高锰酸钾和浓盐酸反应生成锰离子、氯气和水；
（2）盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶解于苯中，振荡分层，苯层在上层；氯气具有强氧化性；由于过量的氯气也能够氧化碘离子，无法说明溴单质氧化性强于碘单质．

解答 解：（1）高锰酸钾溶液与浓盐酸反应生成锰离子、氯气与水，反应的离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2 Mn2++5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-+16H++10Cl-=2 Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱，
故答案为：除杂和安全瓶；锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，根据图示装置可知，II中应该为固体干燥剂，氯气干燥后再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选c，
故答案为：c；
（4）打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡；观察到的现象是：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；氯气具有强氧化性，过量的氯气能够将碘离子氧化成碘单质，所以该现象不能说明溴的非金属性强于碘，
故答案为：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；不能；过量的Cl2也可将I-氧化为I2．

点评 本题考查了氯气实验室制取、氯气化学性质、实验设计、实验装置的理解评价、化学方程式的书写等，是对所学知识的综合运用，注意基础知识的掌握，本题难度中等．

练习册系列答案
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18．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如表：
实验方案实验现象
1．用砂纸擦后的镁带与热水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞A．浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
2．向Na2S溶液中滴加新制的氯水B．产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
3．钠与滴有酚酞试液的冷水反应C．反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧
4．镁带与2mo1•L-1的盐酸反应D．剧烈反应，产生可燃性气体
5．铝条与2mo1•L-1的盐酸反应E．生成白色胶状沉淀，既而沉淀消失
6．向A1Cl3溶液滴加NaOH溶液至过量F．生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告：
（1）实验目的：验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律．
（2）实验仪器：试管、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管等．
（3）实验内容：（填写题给信息表中的序号和字母）：
实验方案实验现象有关化学方程式
（4）实验结论：金属性：Na＞Mg＞Al，非金属性：Cl＞S．
（5）请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因：Na、Mg、Al、S、Cl原子半径随电子数增多而减小，所以核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强．
（6）请你补充两组简单易行的实验方案，证明此周期另外两种主族元素性质的递变规律．
（7）本周期单核离子半径最小的粒子的符号是Al 3+．
19．下列物质的焰色反应颜色为黄色的是（　　）
A．CaClB．NaClC．KClD．CuCl2
16．为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸，不可以选用下列装置中的（　　）
A．B．C．D．
3．在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气．下列说法正确的是（　　）
A．两烧杯中生成氢气的平均速率甲大于乙
B．甲烧杯中的酸过量
C．甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
D．反应开始后乙烧杯中的c（H+）始终比甲烧杯中的c（H+）小
13．下列变化中释放能量的是（　　）
A．1s22s22p63s1→1s22s22p6
B．N≡N（g）→N（g）+N（g）
C．2p${\;}_{x}^{2}$2p${\;}_{y}^{1}$2p${\;}_{z}^{1}$→2p${\;}_{x}^{1}$2p${\;}_{y}^{1}$2p${\;}_{z}^{2}$
D．2H（g）→H-H（g）
20．某结晶水合物的化学式为A•XH2O，其式量为B，在60℃时m g该晶体溶于n g水中，得到V mL密度为d g•mL-1的饱和溶液，下述表达式判断正确的是（　　）
A．该溶液物质的量浓度为$\frac{1000（B-18X）}{BV}$mol•L-1
B．该温度下A的溶解度为$\frac{100（B-18X）}{nB+18mX}$g
C．该溶液的质量分数为$\frac{100m}{m+n}$
D．将10 g A投入到该饱和溶液中，析出晶体大于10 g
17．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．装置A中碳棒为阴极
B．装置B中通入空气的电极反应是O2+2H2O+4e-═4OH-
C．为增强污水的导电性，可在污水中加入硫酸钠
D．标准状况下，若A装置中产生44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH411.2L
4．在25℃、1.01×105Pa下，将22g CO2通入到750mL 1.0mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，放出x kJ热量．在该条件下1molCO2通入到2L 1.0mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，放出ykJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为（　　）
A．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（2y-x） kJ•mol-1
B．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（4x-y） kJ•mol-1
C．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（2x-y） kJ•mol-1
D．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=-（8x-2y） kJ•mol-1

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