题目内容

13．为了讲授“氯气的性质和用途”，某老师利用二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计一套如图所示的实验装置（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）丙中的现象是干燥的红布条不褪色；丁中的现象是湿润的红布条褪色；分离（通氯气前）戊中液体的方法是分液．
（2）橡皮塞连通后，分液漏斗中的气体压强P1和烧瓶中气体压强P2的关系为：P1等于 P2（填“大于”、“小于”或“等于”），连接橡皮管的目的是有利于球形分液漏斗中的浓盐酸顺利流下．
（3）烧瓶中发生的反应方程式：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（4）利用甲装置也可以制HCl气体，吸收多余的HCl气体合适的装置是CD．

（5）已知氯气与冷水反应的化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO．你认为使布条褪色的物质是次氯酸．试用实验验证你的推论，简述操作、现象和结论将有色布条放入盛有盐酸的试管中，观察有色布条是否褪色，如果褪色说明盐酸具有漂白性，有色布条不褪色，说明盐酸不具有漂白性；．
（6）设计己装置的目的是尾气处理，吸收过量的氯气，防止空气污染；发生反应的化学方程式是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

分析 实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水，要制取纯净氯气，应依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶，依据氯气密度大于空气密度选择向上排空气法收集，氯气有毒应进行尾气处理，可以用氢氧化钠吸收，注意氯化氢为易溶于水的气体，用水吸收氯化氢时应防止倒吸．
（1）依据氯气不具有漂白性及次氯酸具有漂白性，氯气与碘化钾反应生成碘，碘易溶于四氯化碳，分层的液体采用分液的方法分离；
（2）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；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
（4）依据氯化氢易溶于水，吸收多余的HCl气体应采取防倒吸装置；
（5）氯气与水生成产物除了次氯酸还有盐酸，所以为了确证是HClO使湿润的红色布条褪色，你认为还应增加的实验是验证盐酸是否具有漂白性；
（6）氯气有毒，过量的氯气应用氢氧化钠吸收，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水，要制取纯净氯气，应依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶，依据氯气密度大于空气密度选择向上排空气法收集，氯气有毒应进行尾气处理，可以用氢氧化钠吸收，注意氯化氢为易溶于水的气体，用水吸收氯化氢时应防止倒吸．
（1）Cl2与干红布条不反应，没有次氯酸生成，所以有色布条不褪色；Cl2与H2O反应生成的HClO起漂白作用，所以丁中红色布条褪色；Cl2与KI溶液反应生成I2单质，CCl4萃取碘单质，溶液分层，采用分液的方法分离；
故答案为：干燥的红布条不褪色；湿润的红布条褪色；分液；
（2）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：等于　有利于球形分液漏斗中的浓盐酸顺利流下；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，方程式：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（4）氯化氢易溶于水，吸收多余的HCl气体应采取防倒吸装置，A为单孔塞导气管不能用于吸收尾气，B．不具有防止倒吸的作用，C、D装置都能够防止倒吸，
故选：CD；
（5）氯气与水生成产物除了次氯酸还有盐酸，方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO，猜测次氯酸具有漂白性，则还需要验证盐酸不具有漂白性，实验设计为：将有色布条放入盛有盐酸的试管中，观察有色布条是否褪色，如果褪色说明盐酸具有漂白性，有色布条不褪色，说明盐酸不具有漂白性；
故答案为：Cl2+H2O=HCl+HClO；次氯酸；将有色布条放入盛有盐酸的试管中，观察有色布条是否褪色，如果褪色说明盐酸具有漂白性，有色布条不褪色，说明盐酸不具有漂白性；
（6）氯气有毒，过量的氯气应用氢氧化钠吸收，所以己装置作用：尾气处理，吸收过量的氯气，防止空气污染，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，
故答案为：尾气处理，吸收过量的氯气，防止空气污染；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

点评 本题考查了氯气的制取、性质及次氯酸的探究性实验的设计，明确氯气和次氯酸的性质是解题关键，注意实验设计的合理性与严密性，题目难度不大．

练习册系列答案
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9．常温下，在指定溶液中下列各组离子一定能大最共存的是（　　）
A．加入Al能放出H2的溶液：K+、Cu2+、NO3-、SO42-
B．某无色透明溶液：Fe2+、ClO-、SiO32-、Na +
C．加入（NH4）2CO3后加热，有气体产生的溶液：Na+、K+、NO3-、Cl-
D．0.1mol/LNaHCO3溶液：Na+、A13+、SO42-、NO3-
4．在100℃时，某有机物蒸汽20mL与60mL氧气混合，点燃后恰好完全反应，生成CO2与水蒸气体积为1：1.5，若将混合气体通过盛浓硫酸的洗气瓶后，气体变为40mL，有机物的分子式为C2H6O．
1．实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气．根据要求回答下列问题．

（1）A、B、C三套装置中，应选用的装置是B（选填“A”、“B”、“C”）；
（2）写出实验室制取氯气的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O  ；
（3）为了防止氯气污染环境，图中溶液甲中发生的化学反应方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ．
8．下列有关电解质溶液的说法正确的是（　　）
A．向0.1 mol•L-1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$减小
B．在0．l mol•L-1的稀硫酸加水稀释的过程中，c（H+）：c（SO42-）始终为2：1
C．向10 mL浓度为0．l mol•L-1CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水至中性，在滴加过程中$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$逐渐减小
D．在含0.1mol NaHSO4溶液中：c（H+）＜c（SO42-）+c（OH-）
18．实验室用密度为1.84•mL-1，溶质的质量分数为98%的硫酸，配制100mL物质的量浓度为1.0mol•L-1的硫酸．
（1）完成该实验的仪器除烧杯、玻璃棒外还需量筒、100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）下列操作使所配溶液的物质的量浓度偏高的是AD．
A．用量筒量取的浓H2SO4，慢慢地沿着玻璃棒注入盛有约40mL蒸馏水的小烧杯，搅拌后，立即转移到容量瓶中，再按正确操作配制溶液
B．容量瓶转移溶液时，有少量液体溅出
C．未洗涤稀释浓H2SO4的小烧杯
D．定容时俯视刻度线
E．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面不到刻度线，再加水至刻度线．
5．将3.84g纯铜片投入某硝酸溶液中，放出的气体由导管通过盛有蒸馏水的洗气瓶后收集，铜片完全溶解后测得洗气瓶中液体增重2.16g．求：
（1）用排水法，理论上从洗衣气瓶导管口可收集到多少毫升气体（S．T．P）？
（2）参加反应的硝酸的物质的量为多少？
2．某研究小组的同学利用如图所示装置探究二氧化硫气体的性质．请回答：
（1）实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫，反应的化学方程式是Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）当观察到②中溶液颜色变浅时，①中的现象是品红溶液褪色（或变浅）．
（3）装置③的作用是吸收未反应的SO2，防止污染环境．
（4）①中的现象说明二氧化硫具有的性质是漂白性．
3．化学在生活中有着广泛的应用．下列对应关系错误的是（　　）
选项化学性质实际应用
AClO2具有强氧化性自来水消毒杀菌
BSO2具有还原性用作漂白剂
CNaHCO3受热分解并且生成气体焙制糕点
DAl（OH）3分解吸收大量热量并有H2O生成阻燃胶合板
A．AB．BC．CD．D

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