题目内容

11．为了讲授“氯气的性质和用途”，A老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料制取氯气，并设计了如图所示装置（其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞）进行教学．
试回答下列问题：
（1）乙和丙中的现象分别是干燥的红布条不褪色、湿润的红布条褪色；
（2）分离丁中液体的方法是分液；用到的仪器名称是分液漏斗
（3）分液漏斗与烧瓶连接橡皮管的目的是有利于分液漏斗里浓盐酸顺利流入烧瓶里；
（4）将产生的Cl2通入FeCl2溶液中得到含有FeCl2和FeCl3的混合物，实验测得混合物中n（Fe元素）：n（Cl元素）=1：2.4，则该溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度之比约为3：2．

分析 （1）氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，据此解答；
（2）氯气与碘化钾反应生成碘单质，碘易溶于四氯化碳，四氯化碳不溶于水，密度大于水；
（3）根据针头的作用判断压强的大小，气体的压强有利于分液漏斗内的液体顺利流下；
（4）设二价铁离子物质的量为x，三价铁离子的物质的量为y，依据n（Fe元素）：n（Cl元素）=1：2.4计算解答．

解答 解：（1）氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，通入到乙中的氯气为干燥氯气，所以不能使红色布条褪色，通入丙中的氯气与湿润布条中的水反应生成据有漂白性的次氯酸，所以有色布条褪色；
故答案为：干燥的红布条不褪色；   湿润的红布条褪色；
（2）氯气与碘化钾反应生成碘单质，碘易溶于四氯化碳，四氯化碳不溶于水，密度大于水，溶于分层，所以可以用分液的方法分离；用到的仪器名称是：分液漏斗；
故答案为：分液；分液漏斗；
（3）利用针头的橡皮管连接后，分液漏斗与烧瓶内气压相等，有利于液体流下；
故答案为：有利于球形分液漏斗里浓盐酸顺利流入烧瓶里；
（4）设二价铁离子物质的量为x，三价铁离子的物质的量为y，则氯离子的物质的量为2x+3y，
依据n（Fe元素）：n（Cl元素）=1：2.4可知：（x+y）：（2x+3y）=1：2.4，解得x：y=3：2，
故答案为：3：2．

点评 本题考查了氯气的制取、性质，明确氯气制备原理及氯气、次氯酸的性质是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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1．（1）如图是电解NaCl溶液的示意图．请回答下列问题：
①石墨电极上的反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
②电解一段时间后，溶液的pH增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）水溶液中的离子平衡是化学反应原理的重要内容．请回答下列问题：
①常温下，0.1mol/LCH3COONa溶液中c（Na+）＜c（CH3COO-）+c（OH+）填“＞”、“＜”或“=”）；
②常温下，在浓度均为0.1mol/L的盐酸和NH4Cl溶液中，水的电离程度大小关系是：0.1mol/LNH4Cl溶液＞ 0.1mol/L盐酸（填“＞”、“＜”或“=”）．
2．按要求书写下列方程式．
（1）NH4HSO3的电离方程式NH4HSO3═NH4++HSO3-
（2）C与浓硫酸反应的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O
（3）实验室制取氯气的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+C12↑
（4）向水玻璃溶液中通入少量CO2的离子方程式SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-
（5）足量的Cl2通入到FeI2溶液中的离子方程式2Fe2++4I-+3Cl2═2Fe3++2I2+6Cl-．
19．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醛，主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-99kJ•mol-1
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2═-58kJ．mol-1
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H
（1）应①的化学平衡常数K的表达式为$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$；反应③的△H=+41kJ•mol-1
（2）合成气的组成$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO+C{O}_{2}）}$=2.60时体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图1示．图中压强
p1、p2、p3由大到小顺序为P1＞P2＞P3；α（CO）值随温度升高而减小，其原因是反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应③为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小．
（3）工业生产中需对空气中的CO进行监测．
①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO．若空气中含CO，则溶液中会产生黑色的Pd沉淀，每生成5.3gPd沉淀，反应转移电子数为0.1NA ．
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量，其模型如图2所示．这种传感器利用了原电池原理，则该电池的负极反应式为CO+H2O-2e-=CO2+2H+．．
（4）CO与Fe在一定条件下可形成五羰基铁[Fe（CO）5]，该化合物易吸收H2生成氢化羰基铁．氢化羰基铁为二元弱酸，可与NaOH反应生成四羟基铁酸二钠．五羰基铁吸收H2的化学方程式为Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO．
6．研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义．
（1）硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合，工业合成氨是一个放热反应，因此低温有利于提高原料的转化率，但实际生产中却采用400～500℃的高温，其原因是催化活性最强，增加反应速率，缩短达到平衡的时间；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO．
（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

已知：CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料；        ②乙厂以天然气和水为原料；
③丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）和水为原料．
按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？丙．
（3）将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．
①写出反应Ⅰ的化学方程式：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2．
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH4）2SO3被氧化．
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2）．

（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO2+OH-=HSO3-（或SO2+2OH-=SO32-+H2O）．
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-．
16．设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（　　）
A．1.8g重水（D2O）中含有的质子数和电子数均为NA
B．常温下，O2和O3的混合气体共16g中含有的氧原子数为NA
C．标准状况下，22.4L NO和22.4L O2混合后所得气体中分子总数为1.5NA
D．将11.2LCl2通入足量的石灰乳中制备漂白粉，转移的电子数为0.5NA
3．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说正确的是（　　）
A．1 L 0.1 mol/L 醋酸中含有CH3COO-数目等于0.1NA
B．室温下，1 L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH-数目为0.1NA
C．1 L 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中含碳微粒总数一定为0.1NA
D．1 L 0.1 mol•L-1 Al2（SO4）3溶液中Al3+的数目为0.2NA
20．煤的干馏产物甲苯通过下列转化可以合成一种聚酰胺类高分子化合物D，以及另一含三个六元环的酯类化合物G．

已知：
Ⅰ．C6H5-NH2$\stackrel{[O]}{→}$焦油状的负杂物质；C6H5-NO2$\stackrel{Fe，HCl}{→}$C6H5-NH2
Ⅱ．
请回答：
（1）A中官能团的名称是硝基．
（2）C→D的反应类型为缩聚反应．
（3）写出F→G的化学方程式．
（4）X是下列试剂中的一种，其中X是②（填编号），选择的理由是防止氨基被氧化．
①Fe和HCl   ②KMnO4酸性溶液．
1．下列物质中，导电性最差的是（　　）
A．熔融氢氧化钠B．石墨棒C．盐酸溶液D．固态氢氧化钾

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