题目内容

NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+ = Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出化学反应方程式                                                                 。
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。

限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L-1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L-1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。

   所加试剂
           预期现象和结论
试管A中加足量①          ;
试管B中加1%品红溶液;
试管C中加②              。
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊。则消毒液部分变质;
③                          则消毒液未变质;
④                        则消毒液完全变质。
 
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析。将c mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入           (填酸式或碱式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定过程中涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ;
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③计算。消毒液中NaClO的浓度为        mol·L-1(用含a、b、c、v的代数式表示)。

(16分)
(1)NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO (3分)
(2)(共8分)

   所加试剂
           预期现象和结论
① 1.0mol/L KI-淀粉溶液(2分)
②澄清石灰水(2分)
③若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化),则消毒液未变质(2分)
④若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不褪色(无变化),C中溶液变浑浊则消毒液完全变质(2分)
 
(3)②酸式 (2分)
③(2ab – 5cv)/ 50 (3分)

解析试题分析:(1)依题意,主要反应物为NaClO和CO2,产物为NaHCO3和HClO,不存在元素化合价变化,根据观察法配平可得:NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO;(2)消毒液中加入足量稀硫酸时,可能发生的反应为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O,则放出的气体可能含有氯气、二氧化碳;①A中溶液变蓝,由此推断试管A中加入的是足量1.0mol/LKI—淀粉溶液,因为氯气与KI能发生置换反应,淀粉遇置换出的单质碘变蓝;B中品红溶液不褪色,说明氯气完全被A中溶液消耗;②C中变浑浊,说明气体中一定有二氧化碳气体,试管C中加入足量澄清石灰水,因为二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水;③根据已知现象和结论推断,若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液不变浑浊,则消毒液未变质;④若A中溶液不变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液完全变质;(3)①②酸性高锰酸钾溶液显酸性,因此应该装入酸式滴定管中;依题意,由于n=c?V,则亚硫酸钠总的物质的量为ab×10—3mol,每次滴定消耗的高锰酸钾为 cv×10—3mol;由于2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O中各物质的系数之比等于物质的量之比,则被高锰酸钾氧化的亚硫酸钠为5cv/2×10—3mol;被次氯酸钠氧化的亚硫酸钠为(ab×10—3—5cv/2×10—3)mol,由于NaClO+Na2SO3=NaCl+Na2SO4中各物质的系数之比等于物质的量之比,则次氯酸钠为(ab×10—3—5cv/2×10—3)mol;由于c=n/V、V=0.025L,则次氯酸钠的物质的量浓度为(ab×10—3—5cv/2×10—3)mol÷0.025L ="(2ab" – 5cv)/ 50mol/L。
考点:考查化学实验方案的设计和测定样品纯度的化学计算,涉及次氯酸钠溶液与二氧化碳的反应原理、设计实验方案探究次氯酸钠溶液是否变质、滴定管的选择、测定次氯酸钠溶液的物质的量浓度、物质的量在化学方程式中的应用等。

练习册系列答案
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为探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质,某兴趣小组设计并进行了以下实验探究。请回答以下问题:
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中广口瓶Ⅱ中的试剂为_______。
    
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_______;
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2。请设计实验,探究该样品中除CaCl2外还含有的其他固体物质。
①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,还含有Ca(ClO)2
假设2:该漂白粉全部变质,还含有______;
假设3:该漂白粉部分变质,还含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-。)

 
实验步骤
预期现象与结论
步骤1
取少量上述漂白粉于试管中,先加入     溶解后,再把生成的气体通入     。
若       ,则假设1成立;
若       ,则假设2或假设3成立。
步骤2
已确定漂白粉变质,则另取少量上述漂白粉于试管中,先加入适量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    。
若       ,则假设2成立;
若       ,则假设3成立。
 

精制氯化钾在工业上可用于制备各种含钾的化合物。完成下列填空:
(1)工业氯化钾中含有Fe3+、SO42—、Br—等杂质离子,可按如下步骤进行精制,完成各步内容。
①溶解;②加入试剂至Fe3+、SO42—沉淀完全,煮沸;③_____________________;④加入盐酸调节pH;
⑤___________________(除Br—);⑥蒸干灼烧。
步骤②中,依次加入的沉淀剂是NH3·H2O、________、________。
证明Fe3+已沉淀完全的操作是_________________________________________________。
(2)有人尝试用工业制纯碱原理来制备K2CO3。他向饱和KCl溶液中依次通入足量的______和______两种气体,充分反应后有白色晶体析出。将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
写出生成白色晶体的化学方程式:___________________________________________。
分析该方法得不到K2CO3的原因可能是_______________________________________。
(3) 用氯化钾制备氢氧化钾的常用方法是离子交换膜电解法。氢氧化钾在_________极区产生。为了避免两极产物间发生副反应,位于电解槽中间的离子交换膜应阻止_______(填“阴”、“阳”或“所有”)离子通过。
(4)科学家最近开发了一种用氯化钾制氢氧化钾的方法。其反应可分为5步(若干步已合并,条件均省略)。请写出第⑤步反应的化学方程式。
第①、②步(合并):2KCl + 4HNO3→ 2KNO3 + Cl2 + 2NO2 + 2H2O
第③、④步(合并):4KNO3 + 2H2O → 4KOH + 4NO2 + O2
第⑤步:____________________________________________
总反应:4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
与电解法相比,该方法的优势可能是______________。

某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:

己知:I、普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
II、氢氧化锌为白色粉末,不溶于水,溶于酸、强碱溶液和氨水。
请回答以下问题:
(1)②操作的名称是___________。
(2)某同学猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,请你设计一个实验方案,验证其猜想正确,要求在答题卡上按下表格式写出实验操作、预期现象和结论。
限选试剂:蒸馏水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸

实验操作
预期现象
结论
步骤1:各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,__
__________________________
有白色沉淀产生
说明溶液A含有Cl-
步骤2:往b试管,__________
__________________________
______________________
_______________________
步骤3:往c试管,__________
__________________________
先产生_______________,
后____________________
说明溶液A含有Zn2+
 
(3)取少量固体c放入试管,滴加入双氧水,观察到有气体产生,写出该反应的化学方程式:_______________。
(4)为测定废干电池中二氧化锰的质量分数,进行下面实验:准确称取ag废千电池固体,溶于稀硫酸,加入碘化钾溶液,充分反应后,用bmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,用淀粉作指示剂,滴定至终点,重复实验,平均消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为vmL,则废电池中二氧化锰的质量分数的计算表达式为:________________________________。
(滴定有关反应:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂,由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。
【提出假设】
(1)假设1:由小苏打和臭粉组成;
假设2:由小苏打和明矾组成;
假设3:由________________组成。
【方案与流程】
为探究某品牌的发酵粉的化学成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:

(2)该发酵粉的成分为________ (填化学式)。
(3)另一品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请你设计实验验证,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤
预期现象结论
1.取少量样品溶于稀盐酸后,将溶液分成两份
 
2.                                     
_______________________________________
                   
                   
3.                                     
________________________________________
                   
                   
 
(4)另一品牌的发酵粉的化学组成为小苏打和碳酸氢铵,为探究其化学式[化学式可表示为nNaHCO3·m NH4HCO3],称取4.05 g该产品在烧杯中溶解后,移入________配成100 mL溶液,用移液管取25.00mL溶液,滴加足量盐酸,生成的气体通入过量澄清石灰水中,生成的白色沉淀经干燥,称量为1.25 g。则该发酵粉的化学式为                   。
(相对分子质量:NaHCO3:84   NH4HCO3:79   CaCO3:100)

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