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某兴趣小组设计并进行了以下实验来制取氯水,并利新制用氯水完成实验。

1实验室拟用下列装置制备氯水,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接

H→   _____________(填接口处的符号);广口瓶中的试剂为         

2)写出该实验中制取Cl2的化学方程式为:___________________________________

3)某兴趣小组设计实验除去氯化钾中含有Fe3+SO42-Br-等杂质离子,步骤如下:

A溶解,在所得溶液中加入试剂至Fe3+SO42-沉淀完全,煮沸;

B过滤,在滤液中加入盐酸调节pH

C加入_____(除Br-);蒸干灼烧。请回答问题:

3步骤a中,依次加入的试剂是NH3.H2O__________________

步骤c中加入的试剂是__________________

4)某研究性学习小组用KSCN检验FeSO4溶液中的Fe2+时,加入过量浓HNO3,溶液的颜色变红。但是将红色溶液放置一会则发现溶液由红色突然变为蓝色,并产生红棕色气体。对这一奇特现象同学们进行了以下探究。

[查阅资料]:

(SCN)2称为拟卤素,性质与卤素单质相似,(SCN)2Cl2Br2I2四种物质的氧化性强弱为:Cl2Br2(SCN)2I2

[提出假设]:

甲同学假设是FeSO4HNO3作用;乙同学假设是______HNO3作用。

[实验验证]:

大家经过理性分析,认为甲同学的假设不成立。理由是________________________

根据乙同学的假设,设计了如下实验方案进行验证:向浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种气体(是空气中的主要成分之一);向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀。

则反应中产生的气体是:_______________________________

[实验结论]:乙同学假设正确。

[实验反思]:

由实验可知:用SCN-间接检验Fe2+时,加入的氧化剂除用HNO3外还可以选择氯水等,通过该实验探究可知加入氧化剂的量必须要_______(填少量过量)。

 

【答案】

1H→BA→CD→E 2分)饱和食盐水(2分)

22NaCl + MnO2 +2 H2SO4 = MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + Cl2(加热) (2分)

3BaCl2 1分) KOH 1分)

足量的新制氯水 (2分)

4SCN- 1分)

HNO3过量,没有Fe2+剩余 (1分)

NO2CO2 N2 3分)

少量(1分)

【解析】

试题分析: 1)制备气体的仪器连接遵从发生装置除杂装置干燥装置收集尾气吸收的顺序,考虑制备氯气中含有HCl和水蒸气等杂质气体,所以先用排饱和食盐水法除去HCl,再用浓硫酸吸收水蒸气,再用向上排空气法收集,用碱吸收尾气,满足该顺序,连接应为H→BA→CD→E,所以根据顺序可以得知广口瓶中的试剂为饱和食盐水。

2)根据图中的发生装置可知,该实验中采用了难挥发的硫酸制备挥发性的盐酸,再与二氧化锰制备氯气的方法,所以方程式为2NaCl + MnO2 +2 H2SO4 = MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + Cl2(加热)。

3氯化钾中含有Fe3+SO42-Br-等杂质离子,其中加入的试剂是NH3.H2O可以使Fe3+ 沉淀除去,除去SO42- 需要加入Ba2+试剂,使之转化为BaSO4沉淀除去,为了不引入过多杂质,应选用阴离子相同的BaCl2 ;为了把NH4+除去,可以加入强碱KOH,所以步骤a中依次加入的试剂是NH3.H2OBaCl2 KOH步骤c中除去的是杂质Br- ,所以加入新制氯水,把Br- 转化为单质Br2除去。

4甲同学已经假设是FeSO4HNO3作用 ,所以根据提供的资料可以猜测导致实验现象的可能是SCN-和硝酸作用的结果,所以乙同学假设是SCN-HNO3作用。

如果按照甲同学的假设分析,FeSO4HNO3作用只会导致Fe2+被氧化为Fe3+最终和KSCN作用使溶液变红,且加入的浓HNO3过量,不会出现溶液显红色后又变成蓝色,所以甲同学假设不成立。

根据乙同学的假设,造成实验现象的是浓HNO3KSCN溶液作用的结果。根据物质中的元素组成分析,浓硝酸生成红棕色气体NO2SCN-中产生的能使Ba(OH)2溶液产生浑浊现象的气体不可能是SO2,因为SO2容易被强氧化剂氧化,所以只可能是CO2,而S被氧化为SO42-在反应后的溶液中,所以加入BaCl2溶液能产生白色沉淀;剩余的空气主要成分的气体是N2,所以产生的气体依次是NO2CO2 N2

SCN-间接检验Fe2+时,需要加入强氧化剂把Fe2+氧化才会出现无色变红色现象,但是根据上述中的实验经历,如果强氧化剂过量容易把用SCN-氧化,使溶液红色消失变成蓝色。根据资料提供显示氧化性Cl2 (SCN)2? ,所以氯气过量同样能氧化SCN- ,造成红色消失变成蓝色的现象,所以加入氧化剂的量必须要少量。

考点:本题考查的是探究性试验与实验室制备氯气、离子的除杂和亚铁离子的检验相结合的实验题。

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

某兴趣小组设计并进行了以下实验来探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质.
(1)实验室拟用如图装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→
 
 
 
 
 
;广口瓶Ⅱ中的试剂为
 

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(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式:
 

(3)某学生设计如表实验进一步探究SO2与漂粉精的反应,则漂白粉具有
 

操作 现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水 部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
精英家教网 ⅰ.液面上方出现雾状物
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(4)该同学推测现象i的雾状物由盐酸小液滴形成,进行如下实验加以进一步验证:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验雾状物,无变化;
b.搜集雾状物,用酸化的AgNO3溶液检验,产生白色沉淀.
实验a的目的是
 

(5)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的某些成份之间发生反应.请设计实验方案,进一步确认这种可能性,方案为
 

(6)用化学方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因
 
.检验褪色后溶液中是否有Cl-的方法是:
 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年上海市崇明县高三上学期期末(一模)考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

某兴趣小组设计并进行了以下实验来探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质。

(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:

H→                    ;广口瓶Ⅱ中的试剂为            

(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式:

                                            

某学生设计如下实验进一步探究SO2与漂粉精的反应:

操作

现象

取4 g漂粉精固体,加入100 mL水

部分固体溶解,溶液略有颜色

过滤,测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝(约为12),后褪色

A

ⅰ.液面上方出现雾状物

ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色

ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去

 

(3)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是                 

(4)该同学推测现象i的雾状物由盐酸小液滴形成,进行如下实验加以进一步验证:

a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验雾状物,无变化;

b.搜集雾状物,用酸化的AgNO3溶液检验,产生白色沉淀。

实验a的目的是                                  

(5)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的某些成份之间发生反应。请设计实验方案,进一步确认这种可能性,方案为                      

                                         

(6)用化学方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:      。检验褪色后溶液中是否有的方法是:                                

 

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科目:高中化学 来源:2014届四川省资阳市高三第一次诊断性考试理综化学试卷(解析版) 题型:实验题

为探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质,某兴趣小组设计并进行了以下实验探究。请回答以下问题:

(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中广口瓶Ⅱ中的试剂为_______。

    

(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_______;

(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2。请设计实验,探究该样品中除CaCl2外还含有的其他固体物质。

①提出合理假设。

假设1:该漂白粉未变质,还含有Ca(ClO)2

假设2:该漂白粉全部变质,还含有______;

假设3:该漂白粉部分变质,还含有Ca(ClO)2和CaCO3

②设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。

限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-。)

 

实验步骤

预期现象与结论

步骤1

取少量上述漂白粉于试管中,先加入      溶解后,再把生成的气体通入     

        ,则假设1成立;

        ,则假设2或假设3成立。

步骤2

已确定漂白粉变质,则另取少量上述漂白粉于试管中,先加入适量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    

        ,则假设2成立;

       ,则假设3成立。

 

 

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科目:高中化学 来源:2014届四川省绵阳市高三第一次诊断性考试理综化学试卷(解析版) 题型:实验题

硫酸钠-过氧化氢-氯化钠加合物(xNaSO4·yH2O2·zNaCl)又称固体双氧水,是一种新型精细化工产品,具有漂白、杀菌、消毒等作用。为探究该加合物的组成,某化学兴趣小组设计并进行了如下实验:

第一步:准确称取6.945g样品,配制成250.00ml无色溶液A

第二步:准确量取25.00ml溶液A于锥形瓶中,加适量稀硫酸酸化后,用0.0400mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点,消耗溶液KMnO420.00ml

第三步:另取25.00ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.932g.

请回答下列问题:

(1)欲配制无色溶液A,所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外,还应有         

(2)配平下列离子方程式______MnO4+_____H2O2+_________=______Mn2+_____O2↑+______。

(3)滴定前,KMnO4标准溶液应盛装于中          (填仪器名称),滴定终点现象为         

(4)第三步能否通过加入AgNO3溶液的方法来测定?为什么

(5)滴定前,滴定管用蒸馏水洗净后,未用KMnO4标准溶液润洗,则Y值______________(填“偏

高 偏低 无影响”)

(6)通过计算确定样品的组成为                                     

 

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