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(2010?德阳模拟)浓盐酸与重铬酸钾(K2Cr2O7)共热时产生某种气体单质X和三氯化铬(CrCl3)等,这种方法制取X时便于控制反应.实验室制得纯净、干燥的X装置如图I所示.

请回答下列问题:
(1)加热时,a与b反应的化学方程式是
K2Cr2O7+14HCl
  △  
.
 
2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O
K2Cr2O7+14HCl
  △  
.
 
2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O

(2)液体c的作用是
除去氯气中的氯化氢气体
除去氯气中的氯化氢气体

(3)现把制得的X持续通入图II所示的装置中进行性质实验.①A装置中可能出现的现象是
变蓝色
变蓝色
.②C装置中发生反应的离子方程式是
Cl2+HCO3-=Cl-+HClO+CO2
Cl2+HCO3-=Cl-+HClO+CO2

(4)向装有一定量的重铬酸钾(K2Cr2O7)的圆底烧瓶中加入一定量的浓盐酸,为了提高浓盐酸的利用率可以采取的措施是
小火加热,并多次少量地向烧瓶中加入浓盐酸
小火加热,并多次少量地向烧瓶中加入浓盐酸

(5)若设计一个简单实验,证明B装置中的Na2SO3已被氧化,则实验操作及现象是
取反应后B中容易少许,加入足量的盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则说明亚硫酸钠已被氧化
取反应后B中容易少许,加入足量的盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则说明亚硫酸钠已被氧化
分析:(1)浓盐酸与重铬酸钾(K2Cr2O7)共热时产生某种气体单质X为Cl2和三氯化铬(CrCl3),依据原子守恒分析配平化学方程式;
(2)氯气中含有氯化氢和水蒸气,装置(1)c中是利用饱和氯化钠溶液除去氯化氢气体;
(3)①氯气通过淀粉碘化钾溶液,氯气氧化碘离子为碘单质,遇到淀粉变蓝;
②氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,次氯酸酸性弱不能和碳酸氢钠反应,分析写出离子方程式;
(4)提高浓盐酸的利用率,减少氯化氢挥发,可以多次加入,小火加热等措施减少氯化氢的挥发;
(5)亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,溶解后加入盐酸排除其他离子干扰,加入氯化钡溶液检验硫酸根离子的存在设计实验验证.
解答:解:(1)浓盐酸与重铬酸钾(K2Cr2O7)共热时产生某种气体单质X为Cl2和三氯化铬(CrCl3),依据原子守恒写出的化学方程式为:K2Cr2O7+14HCl
  △  
.
 
2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O;
故答案为:K2Cr2O7+14HCl
  △  
.
 
2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O;
(2)氯气中含有氯化氢和水蒸气,装置(1)c中是利用饱和氯化钠溶液除去氯化氢气体,d装置利用浓硫酸除去水蒸气;
故答案为:除去氯气中的氯化氢气体;
(3)①生成的氯气通过淀粉碘化钾溶液发生反应,Cl2+2I-=I2+2Cl-,碘单质遇淀粉变蓝色;
故答案为:变蓝色;
②C装置中发生的氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,次氯酸酸性弱不能和碳酸氢钠反应,反应的离子方程式为:Cl2+HCO3-=Cl-+HClO+CO2↑;
故答案为:Cl2+HCO3-=Cl-+HClO+CO2↑;
(4)为了提高浓盐酸的利用率可以采取的措施是提高浓盐酸的利用率,减少氯化氢挥发,可以多次加入,小火加热等措施减少氯化氢的挥发;
故答案为:小火加热,并多次少量地向烧瓶中加入浓盐酸;
(5)亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,溶解后加入盐酸排除其他离子干扰,加入氯化钡溶液检验硫酸根离子的存在,实验步骤是,应后B中容易少许,加入足量的盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则说明亚硫酸钠已被氧化;
故答案为:应后B中容易少许,加入足量的盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则说明亚硫酸钠已被氧化;
点评:本题考查了实验室制备氯气原理的分析应用,氯气性质的分析判断,实验过程特征的理解应用,离子检验的实验方法,题目难度中等.
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(2010?德阳模拟)[化学选修2:化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作.
Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾.最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢.MnFe2O4的制备:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示.
开始沉淀 完全沉淀
Fe3+ 2.7 4.2
Mn2+ 8.3 10.4
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO33和Mn(NO32的物质的量之比应为
2:1
2:1

(2)控制pH的操作中m的值为
10.4
10.4

Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:MnFe2O4(s)
 1000K 
.
 
MnFe2O(4-x)(s)+
x
2
8O2(g);△H1=akJ/mol,
MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(l)═MnFe2O4(s)+xH2(g);△H2=bkJ/mol,
(3)由上可知,H2燃烧的热化学方程式是
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l);△H=-
a+b
x
kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l);△H=-
a+b
x
kJ/mol

(4)该热化学循环制取氢气的优点是
A、B、C
A、B、C
(填字母编号).
A.过程简单、无污染         B.物料可循环使用   C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离
Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅.

反应①Si(粗)+3HCl(g)
 553--573K 
.
 
SiHCI3(l)+H2(g)
反应②:SiHCl3(l)+H2(g)
 1373K 
.
 
Si(纯)+3HCl(g)
(5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%.则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是
3:1
3:1

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