14.某兴趣小组利用文献资料设计方案对氯及其化合物进行探究.
Ⅰ.用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气
(1)该小组利用右图装置及试剂制备并收集适量Cl2,装置B、C的作用分别是收集氯气、防止D中的溶液进入B.
(2)制得的氯气中加入适量水,得到饱和氯水,
饱和氯水中含氯元素的微粒有Cl-、Cl2、ClO-、HClO(写出全部微粒).
(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HC1O溶液的方法之一.在过量的石灰石中加入饱和氯水充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去,过滤,得到的滤液其漂白性比饱和氯水更强.
①滤液漂白性增强的原因是氯水中存在平衡:Cl2+H2O?HClO+HCl,CaCO3与盐酸反应使平衡正移,增大HClO的浓度,漂白效果增强(用化学平衡移动原理解释).
②饱和氯水与石灰石反应生成HC1O的方程式是CaCO3+2Cl2+H2O═2HC1O+CO2+CaCl2
Ⅱ.ClO3-、Cl-和H+反应的探究
(4)KClO3、KCl与硫酸可以反应.该小组设计了系列实验研究反应条件对反应的影响,实验记录如下(实验在室温下进行):
烧杯编号1234
氯酸钾饱和溶液1mL1mL1mL1mL
氯化钾固体1g1g1g1g
8mL6mL3mL0mL
硫酸(6mol/L)0mL2mL(5)mL8mL
现象无现象溶液呈浅黄色溶液呈黄绿色,生成浅黄绿色气体溶液呈黄绿色,
生成黄绿色气体
①该系列实验的目的其他条件相同时,氢离子浓度不同对化学反应速率的影响.
②烧杯3取用硫酸的体积应为5 mL.
(5)该小组同学查资料得知:将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气,同时有大量ClO2生成;ClO2沸点为10℃,熔点为-59℃,液体为红色;Cl2沸点为-34℃,液态为黄绿色.设计最简单的实验验证Cl2中含有ClO2收集一试管气体,盖上胶塞,放入冰水混合物中,观察液体(或气体)颜色变化.
13.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O)俗名“大苏打”,又称“海波”.已知Na2S2O3•5H2O是无色透明晶体,易溶于水,不溶于乙醇.它受热、遇酸易分解,在空气中易被氧化.某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O).反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
Ⅰ.(图1)制备Na2S2O3

(1)①仪器b的名称蒸馏烧瓶,d中盛放的试剂是氢氧化钠溶液.
②b中制备SO2,反应的化学方程式Na2SO3+H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na2SO4+SO2↑+H2O.
③反应开始后,要控制SO2生成速率,可以采取的措施有控制反应温度或调节酸的滴加速度等(写出一条即可).
Ⅱ.分离Na2S2O3并测定含量(图2)
(2)为了减少产品损失,操作①时需趁热过滤.操作②是过滤、洗涤、干燥,其中洗涤操作时用
乙醇做洗涤剂.干燥操作时(装置如图3所示),通入H2的目的是排出空气,防止硫代硫酸钠被氧化.
(3)制得的粗晶体中往往含有少量杂质.为了测定粗产品中Na2S2O3•5H2O的含量,采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO4溶液不反应).称取1.50g粗产品溶于水,用0.20mol•L-1KMnO4溶液(加适量稀硫酸酸化)滴定,当溶液中S2O32-全部被氧化时,消耗高锰酸钾溶液体积40.00mL.(5S2O32-+8MnO4-+14H+═8Mn2++10SO42-+7H2O)
①KMnO4溶液置于酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管中.
②若滴入最后一滴高锰酸钾标准液后,溶液恰好由无色变浅紫红色,且半分钟不褪色,则达到滴定终点.
③产品中Na2S2O3•5H2O的质量分数为82.7%(保留小数点后一位).
7.随着环保意识增强,清洁能源越来越受到人们关注.甲烷是一种较为理想的洁净燃料.以下是利用化学反应原理中的有关知识对甲烷转化问题的研究.
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-802.3kJ•mol-1
H2O(l)═H2O(g),△H=+44.0kJ•mol-1
则1.6g甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出热量为89.03kJ.
(2)利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值.
该反应可表示为CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ•mol-1
为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa,其余实验条件见下表).
实验序号温度/℃压强/kPaCH4初始浓度/mol•L-1H2O初始浓度/mol•L-1
1360p2.006.80
2t1012.006.80
33601012.006.80
表中t=480,p=303;设计实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响.
实验1、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是K2>K1=K3(用K1、K2、K3表示).
(3)若800℃时,反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ•mol-1的平衡常数(K)=1.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表:
CH4H2OCOH2
3.0mol•L-18.5mol•L-12.0mol•L-12.0mol•L-1
则此时正、逆反应速率的关系是C.(填标号)
A.v(正)<v(逆)   B.v(正)=v(逆)    C.v(正)>v(逆)     D.无法判断.
 0  155743  155751  155757  155761  155767  155769  155773  155779  155781  155787  155793  155797  155799  155803  155809  155811  155817  155821  155823  155827  155829  155833  155835  155837  155838  155839  155841  155842  155843  155845  155847  155851  155853  155857  155859  155863  155869  155871  155877  155881  155883  155887  155893  155899  155901  155907  155911  155913  155919  155923  155929  155937  203614 

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