题目内容

【题目】实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气,反应中二氧化锰被还原为MnCl2。根据要求回答下列问题:

(1)A、B、C三套装置中,应选用的装置是 (选填“A”、“B”、“C”)。

(2)写出实验室用上述方法制取氯气的化学方程式 。

(3)为了防止氯气污染环境,图中所示的溶液甲为 ,在该溶液中发生反应的化学方程式 。

(4)利用该原理和装置进行实验,制得的氯气中往往含有的杂质有 ,可依次通入到 除去。

【答案】(1)B(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(3)氢氧化钠溶液;2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O(标准同上)

(4)HCl和H2O;饱和食盐水、浓硫酸

【解析】

试题分析:(1)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气,由反应试剂的状态和反应条件可以确定气体制备装置;A、缺少加热,A错误;B、有酒精灯、铁圈和石棉网,先向圆底烧瓶加入适量二氧化锰固体,再用球形分液漏斗添加浓盐酸,然后关系活塞,加热可引发反应,制取氯气,B正确;C、长颈漏斗没有活塞,添加液体后,浓盐酸可以从漏斗中挥发出去,且加热反应生成的氯气也能从漏斗中逸出,造成空气污染,C错误;(2)由于反应中二氧化锰被还原为MnCl2,则锰元素由+4价降低到+2价,浓盐酸被氧化为氯气,氯元素由-1价升高到0价,由最小公倍数法、原子守恒法配平可知,实验室制取氯气的化学方程式为:;(3)为了防止氯气污染环境,多余的氯气常用足量的烧碱溶液吸收, 氯元素的化合价既由0价升高到+1价,又由0价降低到-1价,既被氧化为次氯酸钠,又被还原为氯化钠,由最小公倍数、原子守恒可得:;(4)加热时不仅能加快制备氯气的速率,也能使浓盐酸和水的挥发速率加快,因此制得的氯气中一定含有氯化氢和水蒸气;根据洗气除去上述两种杂质且不引入新杂质的规则,应该先用饱和食盐水除去氯化氢气体、后用浓硫酸除去水蒸气的方法。

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【题目】SO2是评价空气质量的污染物之一,主要来源于硫酸工厂的尾气和含硫燃料的燃烧。

(1)硫酸厂尾气一般采用吸收法处理。

①已知Ka(H2SO3)=1.54x10-2,Ka(HSO3-)=1.02x10-7,Kb(NH3·H2O)=1.77x10-5,将标准状况下11.2L SO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中,所得溶液中溶质是__________(填化学式),该溶液呈______________(填“酸”“碱”或“中”)性。

②下列关于①所得的溶液的关系正确的是_____________(填序号)。

A.2[c(NH4+)+c(NH3·H2O)]=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)

B.c(NH4+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

C.c(NH4+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)

D.c(NH4+)+c(OH-)=c(HSO3-)+2c(H2SO3)+c(H+)

③常温下,若用1LNaOH溶液吸收0.01mol SO2,完全吸收后溶液中c(Na+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(H2SO3),则原NaOH溶液的pH值为___________。

(2)燃煤烟气中可通过下列反应实现硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)

①该反应的平衡常数表达式是____________。

②恒温恒压下,5分钟时,反应到达平衡,气体密度减小16g·L-1,则0-5分钟内CO的反应速率是__________,若升高温度气体的密度增加,则该反应的△H__________0(填“>”或“<”)。

③下列措施,既能提高该反应的反应速率,又能提高SO2的吸收率的是__________(填序号)。

A. 加压 B.增加SO2的浓度

B. 升高温度 D.移走产物

(3)SO2还能被多种物质吸收。

①写出SO2与Ba(NO3)2溶液反应的离子方程式:_______________。

②如果用含等物质的量溶质的下列个溶液分别吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是__________(用序号排序)。

A. H2S B.Na2SO3

C.BaCl2 D.酸性KMnO4

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