练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    某化学兴趣小组在实验室中用MnO2和盐酸反应制备氯气．由于实验室中无浓盐酸，该小组同学用4mol/L的盐酸进行了实验，但是发现加热后无氯气生成．于是，小组同学对4mol/L的盐酸不能和MnO2反应生成氯气的原因进行了探究：
    【提出合理假设】
    假设1：
     
    ；
    假设2：
     
    ；
    假设3：盐酸中H+和Cl-的浓度均不够大．
    【实验验证】小组同学在实验室找到可能在实验探究过程中能用到的试剂有：
    4mol/L稀盐酸、MnO2固体、浓硫酸、NaCl固体、淀粉-KI试纸
    请写出实验步骤以及预期现象和结论
    实验步骤预期现象与结论
    步骤1：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，
     
    ．
     
    步骤2：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，
     
    ．
     
    【问题拓展】小组同学后来通过反复实验又发现，用KMnO4固体和4mol/L盐酸反应能制得氯气．因此，KMnO4的氧化性
     
    （填“强于”或“弱于”） MnO2的氧化性；若要生成等质量的氯气，理论上需要，KMnO4 和MnO2的物质的量之比为
     
    ．
    考点：氯气的实验室制法
    专题：实验设计题
    分析：【提出合理假设】根据二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）
      △  
    .
     
    MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，反应物为二氧化锰固体、氯离子和氢离子，据此提出假设；
    【实验验证】步骤1，向二氧化锰和4mol/L的稀盐酸中进入一定量的浓硫酸，目的是增大氢离子浓度，根据反应现象得出结论；步骤2，向二氧化锰和4mol/L的浓盐酸中进入氯化钠，目的是增大氯离子浓度，根据反应现象得出正确结论；
    【问题拓展】盐酸浓度相同，二氧化锰不能够氧化氯离子，而高锰酸钾能够将氯离子氧化成氯气，证明高锰酸钾的氧化性强于二氧化锰；根据电子守恒计算出KMnO4和MnO2的物质的量之比．
    解答： 解：【提出合理假设】浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
      △  
    .
     
    MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应物为H+、Cl-离子和二氧化锰固体，则影响反应能否发生的因素只能为氢离子和氯离子的浓度，
    所以提出的假设为：假设1：盐酸中H+的浓度不够大；假设2：盐酸中Cl-的浓度不够大；假设3：盐酸中H+和Cl-的浓度均不够大，
    故答案为：盐酸中H+的浓度不够大；盐酸中Cl-的浓度不够大；
    【实验验证】步骤1：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，再滴加几滴浓硫酸，增大了氢离子浓度，充分振荡后加热，在试管口放一张湿润的淀粉-KI试纸，若淀粉-KI试纸变蓝，则假设1成立，若淀粉-KI试纸不变蓝，则假设2或假设3成立；
    步骤2：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，加入NaCl固体，增大了氯离子浓度，充分振荡后加热，在试管口放一张湿润的淀粉-KI试纸，若淀粉-KI试纸变蓝，则假设2成立；若淀粉-KI试纸不变蓝，结合步骤1的结论②，则假设3成立，
    故答案为：
    实验步骤预期现象与结论
    步骤1：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，滴加几滴浓硫酸，充分振荡，加热，在试管口放一张湿润的淀粉-KI试纸①若淀粉-KI试纸变蓝，则假设1成立；
    ②若淀粉-KI试纸不变蓝，则假设2或假设3成立
    步骤2：在试管中加入MnO2，然后滴加4mol/L稀盐酸，加入NaCl固体，充分振荡，加热，在试管口放一张湿润的淀粉-KI试纸①若淀粉-KI试纸变蓝，则假设2成立；
    ②若淀粉-KI试纸不变蓝，结合步骤1的结论②，则假设3成立
    【问题拓展】小组同学后来通过反复实验又发现，用KMnO4固体和4mol/L盐酸反应能制得氯气，说明KMnO4的氧化性强于MnO2的氧化性；
    若要生成等质量的氯气，设转移的电子为nmol，则需要高锰酸钾的物质的量为：
    n
    7-2
    mol=
    n
    5
    mol，需要二氧化锰的物质的量为：
    nmol
    4-2
    =
    n
    2
    mol，则需要KMnO4和MnO2的物质的量之比为：
    n
    5
    mol：
    n
    2
    mol=2：5，
    故答案为：强于； 2：5．
    点评：本题考查了氯气的实验室制法中反应原理的探究，题目难度较大，涉及了质量守恒定律及实验方案的设计，要求学生能够根据物质的不同点找出影响反应速率的因素，并且能够设计实验方案证明，本题旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    某兴趣小组通过如图2装置探究SO2的性质，根据实验装置图．请回答：

    （1）写出生成SO2的化学方程式：
     
    ．
    （2）证明SO2有漂白性的现象为
     
    ，写出SO2气体通入FeCl3溶液中发生反应的离子方程式：
     
    ．
    （3）能表明I-的还原性弱于SO2的现象是
     
    ．
    （4）待通入足量的SO2充分反应后，为了验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，取少量反应后溶液分成两份，并设计了如下实验：
    方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去
    方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红上述方案不合理的是
     
    ，原因是
     
    ．
    （5）请在答题卷中画出尾气吸收装置如图1，并指明烧杯中所用试剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
    【研究课题】探究乙二酸的某些性质
    【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，草酸晶体的化学式为H2C2O4?2H2O；草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解；草酸蒸气在低温下可冷凝为固体；草酸钙不溶于水，草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊．
    【提出猜想】
    猜想一：乙二酸具有不稳定性
    根据草酸晶体的组成，该小组同学猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O．
    设计方案：
    （1）请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置（草酸晶体分解装置略，连接导管略去）．

    请回答下列问题：
    ①装置的连接顺序为：A→
     
    →D→
     
    →B→D
    ②检验产物中CO的实验现象是
     
    ．
    ③整套装置存在不合理之处为
     
    ．
    猜想二：乙二酸具有弱酸性
    设计方案：
    （2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是
     
    （填字母）．
    A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色
    B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH
    C．测定草酸钠（Na2C2O4）溶液的pH
    D．将草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出
    （3）该小组同学将2.52g草酸晶体（H2C2O4?2H2O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，使用pH计测定反应后溶液，结果呈酸性，则溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为
     
    ．
    猜想三：乙二酸具有还原性
    设计方案：
    （4）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO4溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性．该反应的离子方程式为
     
    ．
    （5）该小组同学查阅资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，利用上述原理准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
    ①操作：取mg菠菜样品，将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来，用盐酸溶解后，将溶液转入容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次用酸式滴定管移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL．
    ②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42-计）的质量分数为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列各项中的两种物质不论以何种比例混合，只要混合物的总物质的量一定，则完全燃烧消耗O2的质量保持不变的是（　　）
    A、C3H8、C4H6O2
    B、C2H6、C2H6O
    C、C2H2、C6H6
    D、C3H6O、C3H8O2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    A-F有如图所示的转化关系（反应条件未标出），已知反应①是置换反应．请回答下列问题：

    （1）若B是黄绿色气体，C、F是空气的主要成分，A、D相遇有白烟生成．
    a．写出A的电子式
     
    ．
    b．写出反应①中直接产生白烟的化学方程式为
     
    ．
    c．A、D相遇形成的白烟所形成的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为
     
    （用离子符号表示）．
    d．有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和白烟的水溶液的方法收集A气体．你认为能否达到目的？
     
    （填“能”或“否”），理由是
     
    ．
    （2）若A、D、F都是非金属单质，A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则写出反应①的化学方程式为
     
    ；说出B的一个重要用途
     
    ．
    （3）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行．若C的溶液在空气中暴露一定时间后，要证明该溶液中的阳离子未被氧化完的实验方法是
     
    ．
    （4）若A、D是常见单质，A的原子序数是D的2倍，D原子的最外层电子数是A的2倍，反应③④中都有红棕色气体生成．则反应①的化学方程式为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在一定条件下，单质B、C、D、E都能与A单质发生化合反应，转化关系如图所示．已知：①G是黑色晶体，能吸附B单质；②H能与氢氧化钠溶液或盐酸反应；③实验时在G和C的混合物表面加入某强氧化剂粉末，在表面上插入一根除去氧化膜的E片，点燃E引发G与C的反应；④I是绿色植物光合作用的原料，温室中常用它作肥料．根据上述信息，回答下列问题：

    （1）I的电子式为
     
    ，G的俗名是
     
    ．
    （2）以C和E为电极在NaOH溶液中构成原电池，该原电池的负极反应式为
     
    ．
    （3）根据E和A反应的能量变化图象写出热化学方程式：
     
    ．
    （4）两种常见含C元素的盐，一种pH＞7，另一种pH＜7，写出这两种溶液混合时发生反应的离子方程式：
     

    （5）写出B在高温下和水蒸气反应的化学方程式并标出电子转移方向和总数
     

    （6）1molD和0.75molA在一定条件下恰好完全反应，生成物名称及物质的量分别是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    能实现Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓过程的是（　　）
    A、向铝盐溶液中不断滴加氢氧化钠溶液
    B、向偏铝酸盐溶液中不断加入盐酸
    C、向偏铝酸钠溶液中不断通入二氧化碳气体
    D、向氢氧化钠溶液中不断滴加铝盐溶液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    Mg3N2与H2O反应：
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    氨硼烷（NH3BH3）是储氢量最高的化学氢化物储氢材料之一．室温下，NH3BH3是一种无色分子晶体，其可以与水发生催化脱氢反应：NH3BH3+2H2O
    催化剂
    NH4BO2+3H2↑．少量氨硼烷可以由硼烷（B2H6）和NH3合成．下列有关说法正确的是（　　）
    A、催化脱氢反应中NH3BH3作氧化剂
    B、NH4BO2和NH3BH3含有完全相同的化学键
    C、0.1 mol NH3BH3发生催化脱氢反应，可以生成6.72 L H2
    D、元素N的第一电离能高于相邻元素

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案