Question

（1）玻璃棒是化学实验中常用的仪器，其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流．下列有关实验过程中，肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是

 

．（可以多选）
A．用pH试纸测定Na₂CO₃溶液的pH
B．从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
C．实验室用新制的FeSO₄溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe（OH）₂白色沉淀
D．配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
E．取某溶液做焰色反应实验，说明该溶液中含有钠元素．
F．用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验．
G．促使过饱和的硝酸钾溶液析出晶体
H．用倾析法进行分离、洗涤颗粒较大的沉淀．
（2）下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是

 

．（可以多选）

（3）化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求．某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol?L^-1的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl₂（含KSCN）溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如下图所示），在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶体，向KMnO₄晶体中滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好．已知：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
①e处发生反应的离子方程式为

 

，该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为

 

．
②b处的实验现象为

 

，d处的实验现象为

 

．
③c处反应的化学方程式为

 

，标准状况下，当有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为

 

mol．
④通过该实验能否比较Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三种物质氧化性的强弱？

 

（填“能”或“不能”），若能，其氧化性由强到弱的顺序是

 

．

Answer 1

考点：化学实验方案的评价,氯气的化学性质

专题：实验设计题,实验评价题

分析：（1）A．用pH试纸测定Na₂CO₃溶液的pH，可用玻璃棒蘸取溶液；
B．从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl，用到过滤和蒸发操作；
C．无需使用玻璃棒；
D．配制一定物质的量浓度的溶液用玻璃棒搅拌和引流；
E．做焰色反应实验，用铂丝蘸取待测液；
F．进行浓硫酸的脱水性实验，应用玻璃棒不断搅拌；
G．在过滤时，沿玻璃棒倾倒待过滤的液体，玻璃棒具有引流的作用；
H．用倾析法进行分离、洗涤颗粒较大的沉淀，可用玻璃棒引流；
（2）A．应防止氢氧化亚铁被氧化；
B．氧气不溶于水，可用排水法收集；
C．点燃时，要防止氢气爆炸；
D．稀释浓硫酸时，要防止酸液飞溅；
E．应防止橡皮塞被腐蚀；
F．乙酸乙酯不溶于水；
G．量筒精确到0.1；
H．加热温度为170℃；
I．应用酸式滴定管；
J．应用向上排空法收集氧气；
K．氢气密度比空气小，应向下排空法收集；
L．二氧化碳微溶于水；
M．碳酸氢钠应放在套装小试管中；
N．不能将硫酸亚铁排入到氢氧化钠溶液中；
（3）①e处产生黄绿色气体，说明生成氯气．由于有氯化锰生成，根据原子守恒还生成水，再根据电子转移守恒、原子守恒平衡配平方程式．根据反应判断反应中的氧化剂为KMnO₄，还原剂为HCl，根据电子转移守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：5；
②生成的氯气在a处与碘化钾反应，置换出碘；生成的氯气在d处与氯化亚铁反应，将亚铁离子氧化为铁离子；
③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠；
④根据反应方程式判断氧化性强弱．

解答： 解：（1）A．用pH试纸溶液的pH，可用玻璃棒蘸取溶液，滴在玻璃片上的pH试纸上观察；
B．从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl，用到过滤和蒸发操作，分别用玻璃棒进行引流和搅拌；
C．生成白色Fe（OH）₂沉淀的操作是用长滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再挤出NaOH溶液，无需使用玻璃棒；
D．配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液用玻璃棒搅拌和引流；
E．做焰色反应实验，用铂丝蘸取待测液，无需使用玻璃棒；
F．进行浓硫酸的脱水性实验，应用玻璃棒不断搅拌；
G．在过滤时，沿玻璃棒倾倒待过滤的液体，玻璃棒具有引流的作用；
H．用倾析法进行分离、洗涤颗粒较大的沉淀，可用玻璃棒引流
不需要使用玻璃棒进行操作的是C、E，
故答案为：C、E；
（2）A．应防止氢氧化亚铁被氧化，应将胶头滴管插入到液面以下，故A错误；
B．氧气不溶于水，可用排水法收集，故B正确；
C．点燃时，要防止氢气爆炸，应先验纯，故C错误；
D．稀释浓硫酸时，要防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，故D错误；
E．硝酸具有强氧化性，应防止橡皮塞被腐蚀，用玻璃塞，故E错误；
F．乙酸乙酯不溶于水，可用分液法分离，故F正确；
G．量筒精确到0.1，故G错误；
H．加热温度为170℃，应用200℃温度计，故H错误；
I．应用酸式滴定管，故I错误；
J．氧气密度比空气大，应用向上排空法收集氧气，故J错误；
K．氢气密度比空气小，应向下排空法收集，故K错误；
L．二氧化碳微溶于水，不能形成喷泉，故L错误；
M．碳酸氢钠不稳定，而碳酸钠稳定，碳酸氢钠应放在套装小试管中，否则不具有对比性，故M错误；
N．不能将硫酸亚铁排入到氢氧化钠溶液中，无法生成氢氧化亚铁，故N错误，
故答案为：B、F；
（3）①e处产生黄绿色气体，说明生成氯气．由于有氯化锰生成，根据原子守恒还生成水，反应方程式为：2 KMnO₄+16 HCl（浓）═2 MnCl₂+2 KCl+5 Cl₂+8 H₂O．离子方程式为2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，反应中Mn元素化合价由+7价降至+2价，所以氧化剂为KMnO₄，Cl元素化合价由-1价升高为0价，所以还原剂为HCl，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：10=1：5．故答案为：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；1：5．
②生成的氯气在a处与碘化钾反应，置换出碘，可观察到溶液由无色变为蓝色，生成的氯气在d处与氯化亚铁反应，将亚铁离子氧化为铁离子，可观察到溶液变为红色，
故答案为：溶液由无色变为蓝色；溶液变为红色；
③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应的方程式为Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
当有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，即有0.01mol氯气被吸收，反应中Cl元素化合价由0价分别变化为-1价、+1价，则转移电子0.01mol，
故答案为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，0.01；
④e处实验说明氧化性KMnO₄＞Cl₂，d处实验说明氧化性Cl₂＞FeCl₃，
因此，三种物质氧化性强弱顺序为KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．
故答案为：能；KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．

点评：本题考查较为综合，涉及化学实验方案的评价以及氧化还原反应的相关计算等知识，侧重于学生的分析能力、实验能力、计算能力的考查，注意相关基础知识的积累，难度中等．