题目内容

已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同。某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。(3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O )

图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过             (填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式为                   。需要向烧瓶中加碎瓷片吗?           (选填:“需要”、“不需要”)。
(2)反应结束后,烧瓶里的溶液          。
A一定显酸性;B可能显酸性,也可能为中性;C只有氧化性;D只有还原性;E既有氧化性又有还原性
(3)反应完毕,B试管中有少量晶体析出,经冷却后,有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是      (填编号字母);从B的试管中分离出该晶体必须用到的玻璃仪器有                              。

(4)该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有HCl气体。对此问题可以通过改进实验装置的方法进行避免。方法是                           。
(5)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色由紫色先变为_________色,最终变为________色。
(6)C装置中反应完毕的现象是______________________________________________。
(7)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。

分液漏斗(1分);MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分)(化学式错误、未配平无分。掉、错反应条件;掉、错关键箭头;等号用成箭头或可逆符号;合计扣1分。此标准下同)。不需要(1分)(所有选填,必须遵守试题说法,否则不给分,例如本空填“不”不给分。此标准下同)
(2)AE(2分)(全对得2分,对而不全得1分,其余不得分)
(3)M(1分);漏斗(或普通漏斗、三角漏斗)、玻璃棒(不能写为玻棒)、烧杯(或小烧杯)(1分)   (全对才能得1分)
(4)在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的试管(或洗气瓶、试剂瓶)(2分)(位置1分、试剂1分。独立采分。某点错,不影响另一点得分。位置:A后或B前不得分。试剂:饱和必须有,NaCl可以是其它溶解度较大的盐酸盐。)
(5)红(1分);无(1分) (6)C中试管上部空间充满黄绿色气体(1分,其他合理答案给分)
(7)①试剂为强碱溶液(浓度不作要求)(1分)。②导管要通入液面至少1/3,太浅不可 ③ 是一个敞口体系。(1分)(①和②③分开采分,彼此不牵连。②③错一条,则第2分不给。)

解析试题分析:(1)向烧瓶中加热浓盐酸,需要借助于分液漏斗。在加热的条件下二氧化锰氧化浓盐酸生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;由于在反应中二氧化锰不溶于水,以固体的形式存在,因此反应中不需要再加热碎瓷片。
(2)由于在反应过程中浓盐酸的浓度逐渐降低,而二氧化锰不能氧化稀盐酸,所以反应结束后盐酸一定剩余,溶液显酸性。同时反应中还生成氯化锰具有还原性。而溶液中的氢离子还具有氧化性,所以答案选AE。
(3)冷却后有大量晶体析出,这说明该物质的溶解度受温度的影响较大。且溶解度随温度的升高而增大,所以符合条件的曲线是M。从溶液中分离出固体的操作是过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
(4)由于氯化氢极易溶于水,氯气在水中的溶解度较小,所以要除去氯气中的氯化氢气体,可以通入到盛有饱和食盐水的洗气瓶中,即正确做法是在A、B装置之间加一个盛饱和食盐水的洗气瓶。
(5)氯气溶于水生成盐酸与次氯酸。溶液显酸性,则石蕊试液变为红色。又因为次氯酸还具有强氧化性,能漂白酸碱指示剂,因此溶液最终变为无色。
(6)在冰水浴中氯气与氢氧化钠溶液的反应很慢,且氯气在水中的溶解度很小,所以C装置中反应完毕的现象是C中试管上部空间充满黄绿色气体。
(7)氯气有毒,需要尾气处理,一般用氢氧化钠溶液吸收,则实验装置图为。
考点:考查氯气制备、净化、尾气处理以及性质实验探究

练习册系列答案
相关题目

为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ 反应产物的定性探究
实验装置如图所示。(固定装置已略去)

(1)A中反应的化学方程式为                                            。
(2)F烧杯中的溶液通常是               。
(3)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是                                                                                               。
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                                                                                                                                                                               。
(5)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                                                                               。
实验Ⅱ 反应产物的定量探究
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
资料1:

硫酸/mol·L-1
黑色物质出现的温度/℃
黑色物质消失的温度/℃
15
约150
约236
16
约140
约250
18
约120
不消失
 
资料2:X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是       __。
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15  mol·L-1
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
(7)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b  mol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g,则硫酸铜的产率为    _。(已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,某化学小组开展如下探究性学习:
【查阅资料】金属活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同。
(1)K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气;
(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2;
(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属单质、NO2和O2。
2KNO32KNO2↑+O2↑
2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ 
2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑
【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足
量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验。
【提出猜想】猜想一:Fe元素只显+2价;
猜想二:Fe元素只显+3价;
猜想三:Fe元素____          _____。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液②将稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液
【实验现象】实验①                       ;实验②                       。
【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是                      。
【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气)

实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管,并重
新连接好仪器;④加热;⑤……
(1)乙同学使用A装置收集气体,恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体,为确保数据的准确性,读数时必须                            。
(2)乙同学用带火星木条检验量筒内气体时,发现木条燃烧,且颜色变浅甚至无色,下列判断中正确的是       。
a.气体中只有NO2    b.气体是O2、NO2的混合物
c.支持燃烧的气体只有O2 d.NO2支持燃烧
(3)丙同学取等质量的Fe(NO3)2使用B装置收集气体,可收集到    mL气体。
【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是(    )

A.1:2:2 B.2:1:3 C.1:2:3 D.3:8:6 

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