答案:
A
5.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析:
A项,利用MnO2和浓盐酸制氯气,需要加热,故无法达到实验目的;B项,洗气装置气体应该是“长进短出”,且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,故无法达到实验目的;C项,MnO2不溶于水,MnCl2能溶于水,因此可以用过滤法分离,故能达到实验目的;D项,加热蒸干时MnCl2会发生水解:
MnCl2+2H2OMn(OH)2↓+2HCl↑,无法制得MnCl2·4H2O,故无法达到实验目的。
答案:
C
6.(2019·日照质检)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的化学方程式为IBr+H2O===HBr+HIO。
下列有关IBr的叙述,不正确的是( )
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中,IBr是强氧化剂
C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
D.和水反应时,IBr既是氧化剂又是还原剂
解析:
IBr中I为+1价,Br为-1价。
2个原子组成1个IBr分子,A正确;因为其化学性质与卤素相似,所以在很多反应中,IBr是强氧化剂,B正确;跟水反应的方程式为IBr+H2O===HBr+HIO,反应前后各元素的化合价均未发生变化,仍然是I为+1价,Br为-1价,故这个反应不是氧化还原反应,D错误;与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应,生成物HBr和HIO再与碱反应,所以2NaOH+IBr===NaBr+NaIO+H2O,C正确。
答案:
D
7.已知:
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图为验证氯气性质的微型化实验。
将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。
下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉KI溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
解析:
A项,是因为Cl2具有强氧化性,错误;B项,Cl2本身没有酸性,溶液褪色,可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO,再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色,还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色,错误;C项,Cl2本身不具有漂白性,而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性,错误。
答案:
D
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定淀粉KI溶液
溶液变蓝
达到滴定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置
下层呈紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D
最后试管有浅黄色沉淀
有机物中含
有溴原子
解析:
A项,淀粉KI溶液一般作为指示剂,设计用双氧水滴定淀粉KI溶液无法判定终点,实验不合理,错误;B项,在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,正确;C项,NO2溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化性,也可使淀粉碘化钾试纸变蓝,错误;D项,加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错误。
答案:
B
9.向含SO、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是( )
解析:
题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24LCl2)、I-(消耗1.12LCl2)、Fe2+(消耗1.12LCl2)、Br-(消耗1.12LCl2),因此C选项正确。
答案:
C
10.
(1)实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要__________、____________。
(填写试剂或溶液名称)
(2)实验室用2.00mol·L-1的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生2.24L(标准状况)氯气,发生反应的盐酸为______mL。
(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。
设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气:
___________________________
_____________________________________________________。
(4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:
__________________________________________________
____________________________________________________。
解析:
(1)浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,应该用饱和氯化钠溶液除去;氯气有毒需要处理尾气,用氢氧化钠溶液吸收。
(2)根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式为4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑,反应中生成氯气的物质的量是0.1mol,则消耗氯化氢的物质的量是0.2mol,盐酸的浓度是2.00mol·L-1,因此需要盐酸的体积是100mL。
(3)氯气能与氢氧化钠溶液完全反应,而空气与氢氧化钠不反应,据此检验,即用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。
(4)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO被氧化为ClO2,而Cl2被还原为Cl-,根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等可得离子方程式为Cl2+2ClO===2ClO2+2Cl-。
答案:
(1)饱和氯化钠溶液 氢氧化钠溶液
(2)100
(3)用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体
(4)
===2ClO2+2Cl-
11.如下图所示,根据实验室制取氯气的原理和性质,回答下列问题:
(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式:
__________________
____________________________________________________。
装置甲中的仪器使用前需要检漏的有______________________
(写名称)。
(2)利用装置丙制取饱和氯水并测其pH。
①证明氯水已饱和的现象是______________________________
_____________________________________________________。
②测定饱和氯水的pH方法是_____________________________
_____________________________________________________。
③若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连。
这样做对实验测定结果的影响是______________________________________________
_____________________________________________________。
(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。
某同学运用这一方法,尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验:
i.在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;
ii.过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;
iii.为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立刻产生大量气泡;
第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
①试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因:
_______________________________________________________
(用有关的方程式结合文字回答)。
②试根据所学知识推测,在ii的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为_________________________
___________________________________________(写化学式)。
③写出步骤iii中第一份滤液发生反应的离子方程式:
_____________________________________________________。
解析:
(1)在装置甲中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应,制取氯气,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;装置甲中的仪器使用前需要检漏的为分液漏斗。
(2)①氯气的水溶液叫氯水,证明氯水已饱和的现象是丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中;②由于饱和氯水中含氧化性的HClO,会将pH试纸氧化,因此不能使用pH试纸测定饱和氯水的pH,故测定饱和氯水的pH方法是用pH计直接测定;③浓盐酸具有挥发性,在制取的氯气中含有HCl,若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连,HCl溶解在水中使氯水的酸性增强,故导致测得的pH偏小。
(3)①在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因是饱和氯水中存在平衡:
Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,加入CaCO3后,由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以会发生化学反应:
2HCl+CaCO3===CaCl2+CO2↑+H2O,由于c(H+)减小,根据平衡移动原理,减小生成物的浓度,化学平衡正向移动,使HClO的浓度增大;②将ii的滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强,说明该滤液中除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO;③将滤液的第一份与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀,说明产生了CaCO3沉淀,反应的离子方程式是Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O。
答案:
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 分液漏斗
(2)①丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中 ②用pH计直接测定 ③由于氯化氢未除尽会导致制得的氯水酸性增强,测得的pH偏小
(3)①由于饱和氯水中存在平衡:
Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,加入CaCO3后,2HCl+CaCO3===CaCl2+CO2↑+H2O,使平衡右移,HClO的浓度增大
②CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
③Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
12.(2019·深圳调研)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有类似Cl2的性质。
某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠
关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应。
(1)仪器a的名称为______,仪器b的作用是__________________
_____________________________________________________。
(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为__________________
____________________________________________________。
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体,则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、_________________________、
________、干燥等。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质
停止通ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸。
(4)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快,请解释可能的原因____________________________________________
_____________________________________________________。
(5)B中现象为__________________________________________
____________________________________________________。
(6)实验完成后,为防止装置中滞留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:
再次打开止水夹①,___________________________
_____________________________________________________。
解析:
本题考查实验方案设计与评价。
(1)根据仪器a的特点,仪器a为圆底烧瓶,仪器b为干燥管,因此仪器b的作用是防止倒吸。
(2)根据实验步骤,装置A中加入NaOH、H2O2、ClO2,产物是NaClO2,Cl的化合价降低,即ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,H2O2的氧化产物是O2,因此有ClO2+H2O2+OH-―→ClO+O2↑+H2O,根据化合价升降法进行配平,得出仪器A中发生离子反应方程式为2ClO2+2OH-+H2O2===2ClO+H2O+O2↑。
(3)蒸发浓缩、降温结晶,得到NaClO2固体,然后过滤、洗涤、干燥。
(4)NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2,发生的反应是5NaClO2+2H2SO4===NaCl+4ClO2↑+2H2O+2Na2SO4,开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl-对反应起催化作用。
(5)ClO2的性质与氯气相似,即ClO2的氧化性强于I2,ClO2把I-氧化成I2,淀粉遇碘单质变蓝,即B中现象是溶液变蓝色。
(6)为了让有毒气体完全被吸收,在进气口通入一段时间的空气。
答案:
(1)烧瓶(圆底烧瓶) 防止倒吸
(2)2ClO2+2OH-+H2O2===2ClO+H2O+O2↑
(3)过滤 洗涤
(4)NaClO2与H2SO4反应生成的Cl-对反应起催化作用
(5)溶液变蓝色
(6)从进气口通入一段时间的空气