题目内容

实验室用MnO2与盐酸反应制备干燥纯净的氯气.下图是一个学生设计的实验装置图,试指出图中的错误并改正.

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________;

(4)________________________________________.

答案:
解析:

  【解答】(1)烧瓶下应垫上石棉网加热;(2)洗气时应先吸收HCl后干燥;(3)洗气时应“长进短出”;(4)把Ca(OH)2溶液换成浓NaOH溶液

  【巧解导析】烧瓶不是直接加热的容器,直接加热的仪器只有试管、坩埚、蒸发皿等.洗气时应先除HCl,后干燥.如果先干燥后再除HCl,又经过水溶液,最终的气体还是被水蒸气饱和的Cl2.洗气瓶洗气时导管应“长进短出”,否则将会把洗气瓶中的液体排出.吸收多余Cl2时不能使用溶解度很小的Ca(OH)2溶液.


提示:

实验室制Cl2的原理是固体和液体共热发生反应,涉及到许多问题,如发生装置的选取、气体的净化、气体的收集、气体的检验、尾气的吸收等,综合性强,是高考热点内容.该装置还可用来制取SO2,CO,N2,HCl,C2H4等多种气体,即使装置有少许变化,也只是大同小异罢了,要求牢牢掌握.


练习册系列答案
相关题目
铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物.
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法.实验中称取0.54g FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换.交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL.计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中的x值:
n(OH-)=n(H+)=n(Cl-)=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
n(OH-)=n(H+)=n(Cl-)=0.0250L×0.40 mol?L-1=0.010 mol,
0.54g
56+35.5x
×x
=0.010mol,x=3
(列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物的样品,采用上述方法测得n(Fe)﹕n(Cl)=1﹕2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为
10%
10%
.在实验室中,FeCl2可用铁粉和
盐酸
盐酸
反应制备,FeCl3可用铁粉和
氯气
氯气
反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2Fe3++2I-=2Fe2++I2

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3 和KClO在强碱性条件下反应可生成K2FeO4,其反应的离子方程式为
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
.与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
.该电池总反应的离子方程式为
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
液氯储罐中常混有NCl3,当液氯中NCl3的质量分数达到4%以上就有爆炸危险.
(1)NCl3易水解生成一种碱性气体和一种具有漂白性的物质.写出该反应的化学方程式
 

(2)为测定氯气中的NCl3含量,将一定量样品先通过足量盐酸吸收NCl3(反应为:NCl3+4HCl→NH4Cl+3Cl2),再用400mL 20.0%(ρ=1.22g/cm3)的工业NaOH溶液吸收所有的Cl2,测得吸收后NaOH溶液增重51.4g.经测定NCl3吸收管内NH4+质量为0.270g.
①上述工业NaOH溶液的物质的量浓度为
 

②计算该样品中NCl3的质量分数,并判断该样品是否安全?
(3)一般情况下,较强的氧化剂如:MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸时,有如下反应规律:氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气.实验室通常用该原理制取少量Cl2
①将214.5g Ca(ClO)2放入500mL 12.0mol/L的浓盐酸中,生成的Cl2在标准状况下的体积为39.2L.若反应前后溶液的体积保持不变,计算反应后溶液中HCl的物质的量浓度.
②漂白粉是 Ca(ClO)2、CaCl2、Ca(OH)2、H2O和CaO的混合物.漂白粉放出的氯气具有漂白作用,叫有效氯.通常用有效氯表示漂白粉的纯度.漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法进行测定,即在一定量的漂白粉中加入过量的KI,加H2SO4酸化,有效氯与I-作用析出等量的I2,析出的I2以淀粉指示剂立即用Na2S2O3标准溶液滴定.若测定漂白粉中有效氯时用盐酸酸化,则盐酸的浓度应小于
 
mol/L,否则测定的有效氯将
 
(选填“偏高”、“偏低”或“不变”).

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