题目内容

17．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）．

（1）制备氯气选用的药品为：漂白精固体和浓盐酸，漂白精的有效成分是Ca（ClO）2，它与浓盐酸在常温下即可反应；相关的化学反应方程式为Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O．
（2）装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，如果C发生堵塞了，则B中的现象：B中长颈漏斗内液面上升，形成一段水柱，锥形瓶内液面下降．
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入d．
abcd
Ⅰ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条
Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙
Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性强弱．
（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡．观察到的现象是E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色．
（6）有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式：HSO3-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+3H+或4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O，判断改用NaHSO3溶液是否可行否（填“是”或“否”）．

分析 （1）漂白精的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水；
（2）盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大；
装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大；
（3）为了验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）通过置换反应可验证氯气、溴、碘的氧化性强弱，比较氯、溴、碘的非金属性；
（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶解于苯中，振荡分层，苯层在上层；
（6）氯气具有强氧化性，在溶液中将SO32-氧化SO42-同时生成Cl-、H+．若改用NaHSO3，会发生反应4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O，生成二氧化硫气体．

解答 解：（1）漂白精的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙与浓盐酸反应的反应方程式为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O，
故答案为：Ca（ClO）2，Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
（2）盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，B装置可以除去Cl2中HCl；
装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
故答案为：除去Cl2中HCl；B中长颈漏斗内液面上升，形成一段水柱，锥形瓶内液面下降；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选d，
故答案为：d；
（4）依据氯气和溴化钠反应生成溴单质，液体溴单质和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质，依据氯气、溴、碘单质之间的置换反应，可以判断氯、溴、碘的非金属性强弱；
故答案为：比较氯、溴、碘的非金属性强弱；
（5）打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡．观察到的现象是：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色，
故答案为：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；
（6）氯气具有强氧化性，在溶液中将SO32-氧化SO42-同时生成Cl-、H+，反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+，若改用NaHSO3，会发生反应HSO3-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+3H+或4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O，生成二氧化硫气体，二氧化硫污染环境，所以不能用NaHSO3代替Na2SO3，
故答案为：HSO3-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+3H+或4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O；否．

点评 本题考查了氯气实验室制取、氯气化学性质、实验设计、实验装置的理解评价、化学方程式的书写等，是对所学知识的综合运用，注意基础知识的掌握，本题难度中等．

练习册系列答案
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12．微粒AXn-核外有18个电子，则它的核电荷数为18-n，核内中子数为A-18+n．
8．SOCl2是一种液态化合物，沸点为77℃．向盛有10mL水的锥形瓶中，小心滴加8～10滴SOCl2，可观察到剧烈反应，液面上有雾形成，并带有刺激性气味气体逸出，该气体中含有可使品红溶液褪色的气体．轻轻振荡锥形瓶，待白雾消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于HNO3的白色沉淀析出．
（1）根据上述实验现象，写出SOCl2与水反应的化学方程式：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑．
（2）蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，写出有关反应的化学方程式：AlCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al（OH）3↓+3HCl；2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O；
而使SOCl2与AlCl3•6H2O混合加热，可以得到无水AlCl3，试解释原因：SOCl2与水反应既减少了水的量，生成的HCl又抑制了AlCl3的水解．
（3）已知常温下KSP[Al（OH）3]=1.3×10-33，若起始c（AlCl3）=1.0mol•L-1；则Al3+开始沉淀时的c（H+）≈1.0×10-3mol•L-1．
（4）Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H1=akJ•mol-1；
3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H2=bkJ•mol-1；
则反应Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H=a+bkJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）．
5．现有CaCO3、BaCO3的混合矿石粉末，为了制得纯净的CaCO3和纯净BaCO3，从有关资料中查得有关溶解度数据和工艺流程如下：
0℃50℃80℃
Ca（OH）20.173g0.13g0.094g
Ba（OH）2•8H2O1.64g13.2g101.4g

（1）将矿粉变为CaO、BaO的混合物通常采用焦炭作为能源，从经济效益的角度考虑，除焦炭价格便宜意外，还有一个重要原因是利用焦炭燃烧产生的高温使矿石分解，有关反应为C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2、CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑、BaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaO+CO2↑，上述反应生成的二氧化碳经净化后，可用作制取纯净CaCO3、BaCO3的原料．
（2）试剂a是水（填名称），操作Ⅰ的具体操作过程是将混合液升温至80℃，析出Ca（OH）2，过滤得到Ca（OH）2固体和Ba（OH）2溶液．
（3）试剂b与试剂c是否是同一物质？否（填“是”或“否”），写出加入试剂c后发生反应的离子方程式：CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O．
12．丙烷曾多次作为奥运会火炬燃料，它也是液化石油气的主要成分．已知：
①2C2H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）△H=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol
（1）反应C2H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）的△H=-2219.9kJ/mol．
（2）C2H8在不足量的氧气里燃烧，生成CO和CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
①下列事实能说明该反应以达到平衡的是bd．
a．体系中的压强不发生反应
b．v正（H2）=v逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d．CO2的浓度不再发生变化
②T℃时，在一定体积的容器中通入一定量的CO（g）和H2O（g），发生反应并保持温度不变，各物质浓度变化如下表：
时间/minCOH2O（g）CO2H2
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
30.1000.2000.1000.100
40.1000.2000.1000.100
50.1160.2160.084C1
60.0960.2660.104C2
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的．则第4～5min之间改变的条件是可能是增大氢气的浓度，第5～6min之间改变的条件是增大水蒸气的浓度．已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9，如果反应开始时，CO和H2O（g）的浓度都是0.01mol/L，则CO在此条件下的转化率为75%．又知397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）．
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的参杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以传导O2-．在电池内部O2-移向负极（填“正”或“负”）；电池的负极反应式为C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O．
（4）用上述燃料电池，用惰性电池电解足量Al（NO3）3和NaCl的混合溶液．电解过程中，在阴极附近能观察到的现象是有气体生成，生成白色沉淀，后白色沉淀又溶解．
2．有一放置在空气中的KOH固体，经测定，其中含 KOH 84.9%，KHCO3 5.1%，K2CO3 2.38%，H2O 7.62%．将此样品若干克投入 98克10%的盐酸中，待反应完全后，再需加入20克10%的KOH溶液方能恰好中和．则蒸发中和后的溶液可得固体质量为（　　）
A．20克B．40克C．48克D．36克
9．用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，48gO2和O3含有的氧原子数均为3NA5.4g铝与足量NaOH反应转移的电子数为0.3NA
B．12g重水（D2O）中含有的电子数为6 NA
C．标准状况下，11.2L苯所含原子数为6NA
D．160g胆矾溶于水形成1L溶液，溶液的物质的量浓度为1mol/L
6．下列物质在水溶液中的电离方程式如下，正确的是（　　）
A．Ca（OH）2═Ca2++2OH-B．酒精：CH3CH2OH═CH3CH2O-+H+
C．BaCl2═Ba2++Cl${\;}_{2}^{2-}$D．H2SO4$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H++SO${\;}_{4}^{2-}$
7．一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡：HA═H++A-?将1.0mol HA分子加入1.0L水中，如图，表示溶液中HA?H+?A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是（　　）
A．B．
C．D．

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