氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需
题型:不详难度:来源:
氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有__________________。 (2)装置A中盛有的试剂是________,作用是___________________________________。 (3)若D中品红溶液褪色,则B装置中发生反应的离子方程式是________________。 (4)证明FeBr2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是__________(填操作方法)。 某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后,吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32—和SO42—,对于可能存在的其他阴离子,研究小组提出以下3种假设。假设1:只存在SO32—;假设2:只存在ClO-;假设3:既不存在SO32—,也不存在ClO-。 (5)学习小组判断同时存在SO32—和ClO-是不可能的理由是_____________________。 (6)现限选以下试剂,设计实验方案,进行实验,请写出实验步骤以及预期现象和结论。 a.3 mol·L-1 H2SO4 b.0.01 mol·L-1 KMnO4 c.1 mol·L-1 BaCl2溶液 d.淀粉碘化钾溶液 e.酚酞试液 步骤一:取少量吸收液于试管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈中性,然后将所得溶液分装于A、B两试管中。 步骤二:向A试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设1成立。 步骤三:向B试管中滴加少量__________(填序号),若溶液____________________(填现象),则假设2成立。 |
答案
(1)分液漏斗、酒精灯 (2)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢 (3)2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2 (4)实验后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液萃取 (5)SO32—和ClO-因发生氧化还原反应,故不能存在 (6)b 褪色 d 变蓝色 |
解析
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2,用到玻璃仪器除圆底烧瓶和导管外,还用到酒精灯和分液漏斗。 (2)装置A是除杂装置,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。 (3)Cl2能把FeBr2氧化,离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。 (4)因为Fe2+被氧化成Fe3+,可用KSCN检验是否存在Fe3+。 (5)因为SO32—和ClO-之间发生氧化还原反应而不能大量共存。 (6)利用SO32—的还原性检验其是否存在,可选用KMnO4溶液;观察是否褪色。检验 ClO-是否存在,可利用其强氧化性,可选用淀粉碘化钾溶液,观察是否变蓝。 |
举一反三
氯酸镁晶体[Mg(ClO3)2·6H2O]可用作棉花收获前脱叶剂、小麦催熟剂、除草剂、干燥剂。实验室制备少量Mg(ClO3)2的操作步骤如下:
(1)制备NaClO3晶体:在实验室里可用如图所示装置制取NaClO3。图中:a为氯气发生装置;b为NaClO3的制备装置;c为尾气吸收装置。 ①装置a中反应的离子方程式为____________________________ ②工业上用石灰乳代替烧碱溶液吸收尾气的原因是___________________________ ③装置b中发生反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,请推测在加热NaClO溶液时发生反应的化学方程式:______________________________。 (2)制备氯酸镁晶体:由上述提纯制得的NaClO3和MgCl2按化学反应方程式计量数之比混合可制得Mg(ClO3)2,原理为MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl。已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
请补充由(1)制得的NaClO3制备Mg(ClO3)2·6H2O的操作步骤: ①按计量数之比将MgCl2和NaClO3混合溶于85 ℃的热水中,加热蒸发; ②______________________; ③______________________; ④重结晶。 (3)问题讨论:①用60 ℃ Na2CO3溶液吸收Cl2也可制得NaClO3,请写出该反应的化学方程式:__________________________________________。 ②制备氯酸镁晶体时最后进行重结晶操作的目的是___________________________。 |
下列有关Cl2的实验操作和装置中,正确的是( )
A.闻Cl2气味 | B.除去Cl2中的HCl | C.干燥Cl2 | D.用高锰酸钾和浓盐酸快速制取Cl2 |
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请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是_____________________·B极发生的电极反应式是_______________________;电解饱和食盐水的化学方程式是______________________。 (2)电源的M端应连接的电极为____________(A或B)极。 (3)设计上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为:______________________________ __________________________________(填接口编号)。 (4)实验中,在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为________________。 (5)已知饱和食盐水50mL,某时刻测得H2体积为56mL(标准状况)。此时溶液pH约为___________________。 |
下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粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是________;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,请写出发生堵塞时B中的现象:__________________。 (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依次放入物质的组合是________(填编号)。
编号
| a
| b
| c
| d
| 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。反应一段时间后,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________该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是__________________________。 (5)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:__________________。请判断改用NaHSO3溶液是否可行?________(填“是”或“否”)。 |
无水FeCl3呈棕红色,极易潮解,100℃左右时升华,工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。
(1)装置A中反应的离子方程式为______________________。 (2)装置F中所加的试剂为________。 (3)导管b的作用为________;装置B的作用为___________。 (4)实验时应先点燃A处的酒精灯,反应一会儿后,再点燃D处的酒精灯,原因为____________________________________。 (5)反应结束后,拆卸装置前,必须进行的操作是__________。 (6)为检验所得产品中是否含有FeCl2,可进行如下实验:取E中收集的产物少许,加水溶解,向所得溶液中加入一种试剂,该试剂为________(填序号)。 ①Fe粉 ②KSCN溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④NaOH溶液 |
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