题目内容

5．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持及加热仪器已略）．
（1）固体二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象B中锥形瓶水位下降，长颈漏斗中液面上升，形成水柱．
（2）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d．（填序号）
abcd
Ⅰ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条
Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙
Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条
（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱．当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为橙黄色，说明Cl2氧化性＞Br2（填＞、＜或=）．打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，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．
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，试写出相应的化学方程式2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2．

分析 （1）二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气和氯化锰，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大，氯气在饱和食盐水中溶解度不大；B为安全瓶，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；
（2）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；
（3）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，苯可以萃取碘单质和苯的密度比水小可得；
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯反应的化学方程式是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水．

解答 解：（1）固体二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中 的杂质，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：MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；除去Cl2中的HCl；B中锥形瓶水位下降，长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，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，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d；
故答案为：d；
（3）D中是溴化钠，当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为橙黄色，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明氯气的氧化性强于溴；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．观察到的现是：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；
故答案为：＞；E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯反应，化学方程式为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；
故答案为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O．

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，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．下列离子方程式正确的是（　　）
A．碳酸钙溶于稀盐酸中：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
B．少量的金属铜加入到FeCl3溶液中：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
C．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-═2AlO2-+H2↑
D．将少量NaOH溶液与足量Ba（HCO3）2溶液混合：Ba2++2HCO3-+2OH-═BaCO3↓+2H2O+CO32-
16．下列实验操作正确且能达到预期目的是（　　）

实验目的操作
A检验淀粉水解产物有还原性淀粉溶液和稀H2SO4混合加热，冷却后，再加新制的Cu（OH）2悬浊液加热至沸腾
B证明SO2具有漂白性将SO2通入溴水中
C为了提取溴水中的溴加入植物油进行萃取
D浓、稀HNO3分别与Cu反应比较浓、稀HNO3的氧化性强弱
A．AB．BC．CD．D
13．下列现象描述错误的是（　　）
A．氯气与紫色石蕊溶液--先变红后褪色
B．过量的Cl2与KI淀粉溶液--变蓝
C．SO2与紫色石蕊溶液--变红
D．硫化氢与湿润的醋酸铅试纸--变黑
20．无水氯化铝是一种重要的化工原料，利用明矾石[K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O]制备无水氯化铝的流程如图1：

（1）焙烧炉中产生的SO2直接排放到空气中会形成酸雨，若某地酸雨的pH为4.6，在空气中放置一段时间后，pH变为4.0，其原因为酸雨中的弱酸亚硫酸被氧化为强酸硫酸，2H2SO3+O2=2H2SO4，使溶液中的c（H+）增大，pH减小（用化学用语和必要的文字简述）．
（2）氯化炉中发生的主要反应为：2Al2O3（s）+6Cl2（g）?4AlCl3（g）+3O2（g）△H＞0，反应达平衡时，加焦炭能使平衡向正反应方向移动，理由是焦炭可消耗产物中的氧气，使c（O2）变小；且放出热量，温度升高，导致平衡向正反应方向移动．
（3）工业上利用如图2装置制备氯气：已知左侧原电池的工作原理为：2Na2S2+NaBr3$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$Na2S4+3NaBr
①用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
②如图2所示原电池放电时，电池中的Na+向右槽（填“左槽”或“右槽”）移动，左槽中发生的电极反应式为2S22-?2e-=S42-．
10．实验室利用废弃旧电池的铜帽（Zn、Cu总含量约为99%）回收铜并制备ZnO的部分实验过程如图：

（1）①写出铜帽溶解过程中铜发生反应的化学方程式Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O．
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去．除去H2O2的简便方法是加热（至沸腾）．
（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量．实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节pH至3～4，加入过量KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点．上述过程中的离子方程式如下：
2Cu2++4I-=2CuI（白色）↓+I2      I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点观察到的现象为溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复．
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测得的Cu2+的含量将会偏高（填“偏高”、“偏低”、“不变”）．
（3）已知pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-．下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）
Fe3+Fe2+Zn2+
开始沉淀的pH1.15.85.9
完全沉淀的pH3.28.88.9
实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1 NaOH．
由回收铜后的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：
①向滤液中加入略过量30%的H2O2，使其充分反应
②向反应后的溶液中滴加1.0moL•L-1的NaOH溶液，调节溶液的pH
范围为3.2～5.9；
③过滤；
④向滤液中滴加1.0moL•L-1的氢氧化钠，调节pH范围为8.9～11；
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧．
17．工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）粉末为原料（含少量钡和铁的化合物）制备高纯六水氯化锶晶体（SrCl2•6H2O），其过程为：

已知：Ⅰ．有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2
开始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
Ⅱ．SrCl2•6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
（1）操作①中碳酸锶与盐酸反应的离子方程式SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O．
（2）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH由1调节至B；宜用的试剂为E．
A.1.5B.3.7    C.9.7    D．氨水   E．氢氧化锶粉末   F．碳酸钠晶体
（3）操作②中加入H2O2发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H．
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）3、BaSO4． （填化学式）．
（5）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是A．
A.50～60℃B.80～100℃C.100℃以上．
14．实验室一般采用如下装置制取氨气，按要求回答下列问题：
（1）写出用该装置制取氨气的化学反应方程式是2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
（2）采用向下排空气法收集氨气，检验氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生，说明氨气已收集满．收集时，一般在管口塞一团棉花球，它的作用是可减少NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3．
（3）某学校实验室从化学试剂商店买回10mol•L-l的浓氨水．现用该浓氨水配制100mL浓度为l mol•L-1的稀氨水．可供选用的仪器有：
①烧杯；②100mL容量瓶；③烧瓶；④药匙；⑤量筒；⑥托盘天平；⑦胶头滴管；⑧玻璃棒
请回答下列问题：
i．配制稀氨水时，上述仪器中不需要使用的有③④⑥（选填序号）．
ii．配制100mL l mol•L-1的稀氨水需要用量筒量取上述浓氨水的体积为10.0 mL（保留一位小数）．量取浓氨水时应选用①（选填①10mL②50mL③100mL）规格的量筒．
iii．实验中造成所配溶液浓度偏高的原因可能是B．
A．容量瓶中原来含有少量蒸馏水
B．向容量瓶中加水定容时眼睛一直俯视刻度线
C．烧杯没有洗涤
D．向奔量瓶中加水定容时眼睛一直仰视刻度线．
15．下列物质都能导电，其中属于电解质的是（　　）
A．NaCl溶液B．NH3C．稀硫酸D．熔融的NaOH

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