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 。 38.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 H2SO4 b.0.01 mol/L KMnO4 c.1 mol/L 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 H2SO4至溶液呈酸性,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 (各1分,共2分) (2)饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢 (各1分,共2分) (3)2Fe2+ + 4Br-+ 3Cl2 →2Fe3+ + 6 Cl-+ 2 Br 2 (2分) (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。(1分) (5)SO32-和ClO-因发生氧化还原反应,故不能共存 (1分) 38. b ,褪色 ;d ,变蓝色 (各1分,共4分) |
解析
试题分析:(1)二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,从方程式可知该反应需加热,因此需酒精灯,反应物浓盐酸的滴加以及防氯气的逸出还需要分液漏斗。 (2)由于浓盐酸易挥发,所以生成的氯气中含有氯化氢杂质,所以当含氯化氢的氯气通过饱和食盐水时,氯化氢溶解在其中,氯气几乎不溶,这样可以除去氯气中的氯化氢杂质。 (3)氯气溶于水生成的次氯酸具有漂白性,所以若D中品红溶液褪色,说明经过D中有氯气,经过D中有氯气说明B装置中,溴化亚铁中的二价铁和溴离子均被氧化,发生反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2→2Fe3++6Cl-+2Br2。 (4)由于亚铁离子的还原性强于溴离子的,所以FeBr2与Cl2发生氧化还原反应时,溴化亚铁中的二价铁先被氧化,所以只须证明有三价铁存在即可。KSCN溶液可与三价铁形成血红色的硫氰化铁可证明有三价铁存在。另外也可以证明有溴单质生成,因此正确的操作应该是实验后,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)ClO-中+1价的氯具有强氧化性,SO32-中+4价的硫具有还原性,ClO-与SO32-会发生氧化还原反应,所以二者不能大量共存。 38.步骤二 中KMnO4 具有强氧化性与具有还原性的SO32-发生氧化还原反应KMnO4褪色;步骤三中ClO-中+1价的氯具有强氧化性,能将碘化钾中-1价的碘氧化成碘单质.淀粉遇到碘单质显蓝色。 |
举一反三
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) + Q (Q > 0 ) (1)如用如图装置制取氨气,你所选择的试剂是 。
制备氨基甲酸铵的装置如下图所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。 当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。 (2)发生器用冰水冷却的原因是___________ __ _。 (3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是_______。 (4)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_______(填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。 a. 常压加热烘干 b. 高压加热烘干 c. 真空40 ℃以下烘干 (5)尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用:________ ;浓硫酸的作用: 、______________ _。
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为 ___________。(精确到2位小数) |
实验室可以用MgCl2•6H2O为原料制备碳酸镁晶须,主要流程如下:
试回答: (1)操作1的名称是_______。 (2)上述反应过程要控制好温度,因为MgCO3置于水中长时间加热煮沸可完全生成Mg(OH)2,其原因是_____________________。 (3)另査阅文献,在加热煮沸时也可能生成碱式碳酸镁Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,写出该反应的化学方程式______________。 (4)某课题组为了确定MgCO3在水中长时间加热煮沸后所得的固体成分,进行如下研究。(注:Mg(OH)2, Mg5(OH)2(CO3)4.4H2O在煮沸时均不会分解) ①定性研究:请你完成下表中内容。
实验步骤
| 预期的实验现象和结论
| 取一定质量的固体样品
| 若 ,则固体产物为Mg(OH)2
| ②另取一定质量的固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?_______ (填“能”或“否”),理由是______________ |
某化学兴趣小组同学在馓“证明海带中存在碘元素”的实验时,对课本上的描述:“海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在”产生了疑问。久置KI固体被氧化变质,呈浅黄色(有I2),KI固体直接加热时,为什么不被氧化呢?因此,小组同学针对I-被氧化条件除了氧气之外还需要什么条件进行了实验探究。 【提出假设】根据久置KI固体会被氧化而变质,结合空气的成分,首先排除 和稀有气体的影响。然后对KI变质条件提出合理假设: 假设一:需要H2O的参与; 假设二:需要CO2的参与; 假设三: 。 【实验验证】 (1)为了验证假设二,小组同学设计了以下实验方案;取10mLKI溶液(浓度较大)于5支试管中,向试管中通入CO2气体或者滴加盐酸。一段时间后对比试管中的颜色深浅,之后向试管中滴入淀粉溶液,再次对比试管中的颜色深浅,具体实验现象见下表:
试管序号
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 通入CO2时间/min
| 0
| 1
| 5
|
|
| 滴加盐酸/滴
| 0
|
|
| 3
| 6
| 溶液中颜色对比
| 无色
| 浅黄色→黄色(依次加深)
| 滴加淀粉溶液后的颜色对比
| 无色
| 浅蓝色→蓝色(依次加深)
| 小组同学通过实验现象深入思考了CO2在反应过程中的作用,得出结论:CO2气体同盐酸一样在KI被氧化的过程中提供 环境。 写出此实验中CO2与KI反应的化学方程式 。 (2)为了验证I-被氧化是否必须要有H2O的参与,小组同学设计了以下实验验证:
实验步骤
| 预期现象和结论
| ①取一份纯净的KI固体,分成两等份;
|
| ②一份加入到装有 的集气瓶A中; 一份加入到装有 的集气瓶A中; ③几天后观察。
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| 【交流提高】 由于空气中CO2和水蒸气的含量很低,导致在加热KI的过程中这两种气体很容易被“驱散”,不能很好地与KI接触,KI自然就不能被氧化。长时间保存碘化钾需要避光、 。 |
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸业铁晶体的化学性质, 进行了一系列实验探究。 (1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为 mol。 (2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:全部是FeO 假设二: 假设三: (3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。 【定性研究】请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
| 预期实验现象和结论
| 取少量黑色固体,
|
| 【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为: 。
根据图象,如有1.0 g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,最终残留黑色固体的质量大于0.4 g。某同学由此得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由: |
下列实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.装置甲可用于检验有乙烯生成 | B.装置乙可用于收集和吸收氨气 | C.装置丙可用于除去CO2中混有的HCl气体 | D.装置丁可用于除去溴苯中的溴 |
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