题目内容

图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(1)A是氯气发生装置,其中反应的化学方程为______ MnCl2+2H2O+Cl2
【答案】分析:(1)根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物,从而确定方程式;
(2)氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应;氯化氢气体极易溶于水,且水能提供水蒸气,据此分析;
(3)紫色石蕊试液遇酸变红,但次氯酸有漂白性,据此分析;
(4)氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水;
(5)根据B装置内气体的压强变化分析液面变化.
解答:解:(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,
故答案为:4HCl(浓盐酸)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(2)A装置产生了氯气,C装置为D装置提供水蒸气,氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳,反应方程式为:2Cl2+2H2O(气)+C4HCl↑+CO2↑;盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,通过以上分析知,C装置的作用是:吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气,
故答案为:2Cl2+2H2O(气)+C4HCl↑+CO2↑;吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气;
(3)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,所以溶液呈酸性,紫色石蕊试液遇酸变红色,次氯酸有漂白性,能使溶液褪色,
故答案为:生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失;
(4)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水,所以反应过程无现象,故选B;
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,气体通过导管进入B装置,导致B装置中气体的压强增大,大于大气压,迫使瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升;饱和食盐水能抑制氯气的溶解,所以B装置的作用是贮存少量Cl2
故答案为:瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升;贮存少量Cl2
点评:本题考查了氯气的实验室制法,难度不大,明确次氯酸有漂白性,不仅能漂白有色布条还能漂白酸碱指示剂,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂.
练习册系列答案
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(2013?广东)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养.
(1)如图1在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验.

①下列收集Cl2的正确装置是
C
C

②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是
Cl2、HClO、ClO-
Cl2、HClO、ClO-

③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中,
加入适量的NaBr溶液,充分振荡,静置.溶液分层,
加入适量的NaBr溶液,充分振荡,静置.溶液分层,

同时下层液体颜色为橙色
同时下层液体颜色为橙色

(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能.设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率.
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线.
①完成原电池的甲装置示意图(如图2),并作相应标注.
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素.
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极
溶解
溶解

③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是
,其原因是
甲为①可以保持电流稳定,化学能基本都转化为电能.而乙为②①②中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应,部分能量转化为热能.
甲为①可以保持电流稳定,化学能基本都转化为电能.而乙为②①②中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应,部分能量转化为热能.

(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选
锌片
锌片
作阳极.
(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体.

(1)某小组同学欲用4mol/L的盐酸配制230mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4mol/L盐酸
25
25
mL,实验中需要用到的玻璃仪器有
烧杯
烧杯
250ml容量瓶
250ml容量瓶
、量筒、烧杯、胶头滴管.
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
BC
BC

A.容量瓶洗涤后未干燥
B.移液时,有少量溶液溅出
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些
D.定容时,俯视刻度线
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气.已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质.( 3Cl2+6KOH
  △  
.
 
KClO3+5KCl+3H2O )图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过
分液漏斗
分液漏斗
(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸.装置A中反应的离子方程式
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出.图中符合该晶体溶解度曲线的是
M
M
(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是
过滤
过滤
(填实验操作名称).该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分
HCl
HCl
(除水蒸气外,填化学式),如何改进
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置

(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为
   氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
 随后溶液逐渐变为无色
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
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(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂.
(2011?丰台区一模)工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/LNaOH溶液中得到漂水.某同学想在实验室探究Cl2性质并模拟制备漂水,如图是部分实验装置.已知KMnO4与盐酸溶液反应可以制取Cl2

(1)配制物质的量浓度为0.375mol/LNaOH溶液时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和
容量瓶
容量瓶

(2)浓硫酸的作用是
干燥氯气
干燥氯气

(3)装置E中发生化学反应的离子方程式为
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

(4)装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl2中的HCl气体,已知氯气与水的反应是一个可逆反应,请简述饱和NaCl溶液除去Cl2中HCl气体的原理(用离子方程式表示和文字说明)
HCl溶于水电离出的H+和饱和NaCl溶液中的Cl-都会对反应Cl2+H2O?H++Cl-+HClO起到抑制作用
HCl溶于水电离出的H+和饱和NaCl溶液中的Cl-都会对反应Cl2+H2O?H++Cl-+HClO起到抑制作用

(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色.该同学认为Cl2的密度比空气大,可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的.请判断该解释是否合理
不合理
不合理
,并分析产生上述实验现象的原因
实验进行中Cl2与湿润红色纸条中的水反应生成HClO使湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有HClO,所以纸条不褪色,放置一段时间,由于水分子运动会导致整个纸条湿润而褪色
实验进行中Cl2与湿润红色纸条中的水反应生成HClO使湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有HClO,所以纸条不褪色,放置一段时间,由于水分子运动会导致整个纸条湿润而褪色
;如需改进,请简述设计方案
取一塑料板将干燥的红色纸条和湿润的红色纸条分别贴在塑料板两侧,将该装置放入装置D中或将氯气先通入装有干燥的红色纸条的试管,再通入装有湿润的红色纸条的试管中
取一塑料板将干燥的红色纸条和湿润的红色纸条分别贴在塑料板两侧,将该装置放入装置D中或将氯气先通入装有干燥的红色纸条的试管,再通入装有湿润的红色纸条的试管中
(若认为合理.则此问可不作答).
(6)氯元素含量为10%的漂水溶液355g,其中含NaClO的物质的量为
0.5
0.5
mol.

某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示:

(1)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是                           

A.Na2SO3溶液与HNO3              

B.Na2SO3固体与浓硫酸

C.固体硫在纯氧中燃烧              

D.碳与热浓H2SO4

(2)写出SO2气体通入A中的离子反应___________________________________________;

(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,

取A中的溶液,分成两份,并设计了如下实验:

 方案①:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去

 方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红

上述方案不合理的是      ,原因是                                                          

(4)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是                                                         

(5)下图为SO2 的制备和收集装置图:(夹持仪器省略)

仪器A名称              ,图中的装置错误的是       (填“A、B、C、D”的一个或多个)

该装置气密性检查的操作是                                                   

                                                                           

 

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