【题目】卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:
装置中盛装的药品如下:
①多用滴管中装有5 mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5 g KMnO4;③微型具支试管中装有2~3 mL浓硫酸;④U形反应管中装有30% KOH溶液;⑤U形反应管中装有2 mol·L-1 NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L-1 KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住
(1)检查整套装置气密性的方法是________。
(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________。
(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________。
(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。
(7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。
【答案】连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好(其他合理答案均可) 装置④放入348 K(或75 ℃)热水浴中;装置⑤放入冷水浴中 装置⑥中溶液变蓝;装置⑦中溶液变成橙色 能 Cl2与KBr反应生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应,氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可证明氧化性Cl2>I2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等(任答两点)
【解析】
(1)气体经过的装置数目较多,可用液差法检查整套装置的气密性;
(2)该实验的目的是制取氯酸钾和次氯酸钠,由于④U形反应管中装有30%KOH溶液,用于制取氯酸钾,⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液用于制取次氯酸钠,结合已知离子方程式写出反应条件;
(3)装置⑥中KI溶液与Cl2反应生成I2,使淀粉溶液变蓝,装置⑦中KBr溶液与Cl2反应生成Br2;
(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置,Cl2与KBr反应生成的Br2挥发出来会与KI反应生成I2,据此分析解答;
(5)物质的溶解度随温度的变化较快,常常选择冷却结晶方式析出晶体,物质的溶解度随温度的变化相对平缓,常常选择蒸发溶剂的结晶方式析出晶体;观察溶解度曲线特点,选择结晶方式;
(6)Na2S2O3和Cl2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl,结合电子守恒、电荷守恒写出离子方程式;
(7)结合微型实验装置的特点回答其优点,如节约药品,减少环境污染等等。
(1)整套装置气密性的检查用液差法,方法是连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好。
(2)装置④中盛放30% KOH溶液,装置④中发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,则装置④用于制备KClO3;装置⑤中盛放2 mol·L-1 NaOH溶液,装置⑤中发生的反应为Cl2+2NaOH
NaCl+NaClO+H2O,则装置⑤用于制备NaClO。为了使装置④中的反应顺利完成,装置④应放入348 K(或75 ℃)热水浴中;为了使装置⑤中的反应顺利完成,装置⑤应放入冷水浴中。
(3)装置⑥中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉呈蓝色,则装置⑥中的实验现象是溶液变蓝;装置⑦中盛放KBr溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,则装置⑦中的实验现象是溶液变成橙色。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,即装置⑥中盛放KBr溶液,装置⑥中发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,由此得出氧化性Cl2>Br2;装置⑦中盛放KI-淀粉溶液,无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2,则说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2。结合装置⑥中得出的结论也能证明氧化性Cl2>I2。
(5)根据溶解度曲线可知,KClO3的溶解度随温度升高明显增大,KCl在低温时溶解度大于KClO3,高温时溶解度小于KClO3,则从装置④所得溶液中提取KClO3晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(6)尾气用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花吸收,Cl2将S2O氧化成SO
,自身被还原成Cl-,根据氧化还原反应原理可将尾气吸收时Cl2发生反应的离子方程式配平为4Cl2+S2O
+5H2O=2SO
+8Cl-+10H+。
(7)选择微型实验装置的优点有:简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池,其工作原理示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.电极Ⅰ为阴极,其反应为:O2+4H++4e-=2H2O
B.聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过
C.如果电极II为活性镁铝合金,则负极区会逸出大量气体
D.当负极质量减少5.4g时,正极消耗3.36L气体
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向恒温恒容密闭容器中充入1 mol X 和1 mol Y,发生反应 X(g)+2Y(g)Z(g)+W(s),下列选项不能说明反应已达平衡状态的是
A.v正(X)=2v逆(Y)B.气体平均密度不再发生变化
C.容器内压强不再变化D.X的浓度不再发生变化
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用下列实验装置能达到实验目的的是
A. 分离CH3COOH和CH3COOC2H5混合液
B. 验证NH4NO3晶体溶于水的热效应
C. 蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体
D. 验证C、Cl、Si的非金属性强弱
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法中正确的是
A. △H<0、>0的反应在温度低时不能自发进行
B. 煅烧石灰石能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的依据
D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是
A. 常温下醋酸分子不可能存在于pH>7的碱性溶液中
B. 常温下pH=2的H2SO4与pH=13的NaOH溶液混和,所得混和液的pH=11,则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比是9:1
C. 0.1mol/L硫化钠溶液中,c(S2-)+c(HS-)+2c(H2S)=0.1mol/L
D. 常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液的pH=7,则混合溶液中c(NH4+)>c(Cl-)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】天津危险品仓库起火引发爆炸,产生的CN-污染可用右图所示装置除去含CN-废水中的CN-,控制溶液pH为9~10并加入食盐,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式为:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是( )
A.已知X在一定条件下转化为Y,,X与Y互为同分异构体,可用FeCl3溶液鉴别
B.能发生的反应类型有:加成反应、取代反应、消去反应、水解反应
C.淀粉、蛋白质最终的水解产物都只有一种
D.香柠檬粉具有抗氧化功能,结构为,它与溴水发生反应,1mol最多消耗3molBr2,它与NaOH溶液反应,1mol最多消耗2molNaOH
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得:
下列有关叙述正确的是( )
A. 贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B. 可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C. 乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应
D. 贝诺酯与足量NaOH 溶液共热,最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠
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