(14分)某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:(1) ①检查气体发生装置A的气密性的操作是:____________②整
题型:不详难度:来源:
(14分) 某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1) ①检查气体发生装置A的气密性的操作是:____________ ②整套实验装置存在一处明显不足,请指出_____________. (2) 用改正后的装置进行实验.实验过程如下:
实验操作
| 实验现象
| 结论
| 打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯
| D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄振荡后CCl4层无明显变化
| Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: ______________________
| (3) 因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化: D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深最后变成红色。为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似.氧化性:Cl2>(SCN)2. Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点为5℃,与水发生水解反应. Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水.
| ① 请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________,请设计简单实验证明上述解释:______________________ ② 欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生.请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因_______________________________________________ ③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为:___________________ |
答案
(1)①关闭活塞A,打开止水夹B,将长导管末端浸入水中,用手捂住圆底烧瓶,管口有气泡产生;松开手后,有水进入导管,则气密性良好。②缺少尾气处理装置。 (2)Cl2> Br2 > Fe3+ (3)①过量氯气和SCN-反应:2SCN-+Cl2=2Cl+(SCN)2,,使SCN- 浓度减小,则使Fe3+ +3SCN- ="=" Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动而褪色。 检验方法为:取少量褪色后的溶液,滴加KSCN 溶液,若溶液变红色,则上述推理合理;或取少量褪色后的溶液,滴加Fe Cl3溶液,若溶液不变红,则上述推理合理 ②BrCl+H2O=HBrO反应产生 Cl-由于AgBrO易溶于水,加入 AgNO3溶液,只能生成AgNO3沉淀 ③BrCl+2KI=KCl+KBr+I2 |
解析
试题分析:(1) ②氯气有毒不能直接排空,且如果氯气有剩余会导致D和E装置中气体压强增大,导致安全事故的发生,所以该实验装置的缺点为:缺少尾气处理装置。 (2)D装置中:溶液变红,说明有铁离子生成,据此得出氯气的氧化性大于铁离子; E装置中:水层溶液变黄,振荡后CCl4层无明显变化,说明氯气和溴离子不反应, 根据D和E装置知,溴的氧化性大于铁离子,则氧化性强弱顺序是 Cl2>Br2>Fe3+, |
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工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:2 NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH<0
(1)实验室制备NH3的化学方程式是: 。 (2)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。 ①发生器用冰水冷却的原因是 。液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。 ②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 ③尾气处理装置如右图所示。双通玻璃管的作用: ; 浓硫酸的作用: 。 (3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7825 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 。 |
(15分)三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:
⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为 。 ⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下: Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。 Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。 Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。 Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。 已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12 ①滴定选用的指示剂是 (选填字母),滴定终点的现象为 。 a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙 ②实验过程中加入硝基苯的目的是 ,如无此操作所测Cl元素含量将会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”) ⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。 ①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是 。 ②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。
处理该厂废水最合适的工艺条件为 (选填字母)。 a.调节pH=9 b.调节pH=10 c.反应时间30 min d.反应时间120 min ③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。 (已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29) |
(15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水,120 ℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2CO3+H2O===Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl;Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L-1):
金属离子
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| Fe3+
| 1.1
| 3.2
| Fe2+
| 5.8
| 8.8
| Cu2+
| 4.7
| 6.7
| (1) 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。 ① 把反应物研细的目的是____________________。 ② 检验沉淀是否洗涤干净,应选用试剂是________。 (2) 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。 ① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。 ② 适度加热但温度不能过高的原因是____。 (3) 25 ℃时,若调节溶液pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39) (4) 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;② ________,过滤;③ 将滤液________,得到CuCl2·2H2O晶体;④ 将________,得到无水氯化铜固体。 |
( 11分)乙醇的沸点是78℃,能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃,难溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是: 2CH3CH2OH H2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
(1)甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置,选装置_______(填“甲”或“乙”)最合理,理由是_____________。 (2)反应液中应加入沸石,其作用是____________。 (3)反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。 (4)用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质,该杂质是__________,除去这种杂质的简易方法是________________________________。 (5)如果温度太高(如170℃),将会发生一个有机副反应,反应方程式为:____________________________________________。 |
下列实验操作不能达到预期实验目的的是
| 实验目的
| 实验操作
| A
| 鉴别乙酸乙酯和乙酸
| 分别加入饱和Na2CO3溶液
| B
| 比较Fe和Cu的金属活动性
| 分别加入浓硝酸
| C
| 比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性
| 分别加入少量Na
| D
| 比较I2在H2O和CCl4中的溶解度
| 向I2水中加入CCl4,振荡
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