题目内容
氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。![]()
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有__________________。
(2)装置A中盛有的试剂是________,作用是___________________________________。
(3)若D中品红溶液褪色,则B装置中发生反应的离子方程式是________________。
(4)证明FeBr2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是__________(填操作方法)。
某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后,吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32—和SO42—,对于可能存在的其他阴离子,研究小组提出以下3种假设。假设1:只存在SO32—;假设2:只存在ClO-;假设3:既不存在SO32—,也不存在ClO-。
(5)学习小组判断同时存在SO32—和ClO-是不可能的理由是_____________________。
(6)现限选以下试剂,设计实验方案,进行实验,请写出实验步骤以及预期现象和结论。
a.3 mol·L-1 H2SO4 b.0.01 mol·L-1 KMnO4
c.1 mol·L-1 BaCl2溶液 d.淀粉碘化钾溶液
e.酚酞试液
步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈中性,然后将所得溶液分装于A、B两试管中。
步骤二:向A试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设1成立。
步骤三:向B试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设2成立。
(1)分液漏斗、酒精灯
(2)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(3)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2
(4)实验后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液萃取
(5)SO32—和ClO-因发生氧化还原反应,故不能存在
(6)b 褪色 d 变蓝色
解析
Na2S2O3·5H2O(俗称海波或大苏打)是照相业常用的一种定影剂。
(一)常用下列途径制备海波:![]()
已知反应:4FeS+7O2
2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+S
Na2S2O3
(1)计算原料FeS在反应(a)和(b)中的理论分配比:_________。
(2)现有88gFeS,设NaOH溶液吸收SO2的吸收率为96%,问最多制备海波质量为____克(精确到0.1克)
(二)工业上制得的海波晶体中可能含有少量的亚硫酸钠和硫酸钠杂质。为了测定某海波样品的成分,称取三份质量不同的该样品,分别加入相同浓度的硫酸溶液30mL,充分反应后过滤出硫,微热滤液使生成的SO2全部逸出(Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O)。测得有关实验数据如下(标准状况):
| | 第一份 | 第二份 | 第三份 |
| 样品的质量/g | 7.54 | 15.08 | 35.00 |
| 二氧化硫的体积/L | 0.672 | 1.344 | 2.688 |
| 硫的质量/g | 0.80 | 1.60 | 3.20 |
(3)计算所用硫酸溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
(4)分析以上实验数据,可判断该样品__________(填字母)
A.不含Na2SO3和Na2SO4 B.不含Na2SO3 含Na2SO4
C.含Na2SO3不含Na2SO4 D.含Na2SO3和Na2SO4
(5)若将30.16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热。试讨论:当加入硫酸的体积______(aL)在不同取值范围时,生成SO2体积___________(bL,标态)的值。(可用含a和b的代数式表示)
某化学研究性学习小组对硫酸铜分解气体产物的成分进行如下探究:
【查阅资料】
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,温度不同时,气体可能为SO3,SO2和O2中的一种、两种或三种。
【提出假设】
假设1:气体产物只有一种;
假设2:气体产物只有两种;
假设3:气体产物有三种。
(1)若假设1成立,则产物气体的成分是 ;若假设2成立,则产物气体的成分是 。
【实验及结果讨论】
(2)甲同学将分解生成的气体依次通过盛浓硫酸和KMnO4酸性溶液的洗气瓶,能说明产物气体中含SO2的现象是 ,该现象说明SO2具有的性质是 ,实验中还发现盛浓硫酸的洗气瓶质量明显增加,原因是 。
(3)乙同学将分解生成的气体通过碱石灰后,再收集测定剩余气体的体积,在不同温度下进行3组实验。请完成下表(实验中硫酸铜均完全分解):
| 实验 序号 | 称取CuSO4 的质量/g | 碱石灰的 增加质量/g | 剩余气体的体积(折算 成标准状况下)/mL | 结论 |
| Ⅰ | 6.4 | | | 假设1成立 |
| Ⅱ | 6.4 | 2.88 | 224 | |
| Ⅲ | 6.4 | 2.56 | 448 | |
某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是 (填序号,下同)。
| A.将氯化铵固体加热分解 |
| B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中 |
| C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中 |
| D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中 |
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
| | 实验操作 | 预期现象 | 结 论 |
| 验证猜想Ⅰ | 步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液中 | | |
| 步骤②: | | 含有Fe3+ | |
| 验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种或以上气体 |
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。