【题目】为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,某化学兴趣小组设计了如下实验:
(1)①A是氯气发生装置,其反应的离子方程式是__________________________________。
②B装置的作用是_________________________,C装置的作用是_______________________,整套实验装置存在一处明显不足,请指出_______________________________________________________。
(2)用改正后的装置进行实验。实验过程如下:
实验操作 | 实验现象 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入少量浓盐酸,然后关闭活塞a,点燃酒精灯 | D装置中:溶液变红 E装置中: 振荡后水层溶液变黄,CCl4无明显变化 |
继续滴入浓盐酸,D、E中均发生了新的变化:
D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CC14层先由无色变为橙色,后颜色逐渐变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
I:(SCN)2 性质与卤素相似,氧化性Cl2大于(SCN)2,且SCN-的电子式为
II:AgClO、AgBrO 均可溶于水
Ⅲ:Cl2 和Br2反应生成BrCl、BrCl呈红色,沸点约为5℃,与水发生水解反应
①小组同学认为D装置中红色褪去的原因是由于SCN-被Cl2氧化,但一定不是碳元素被氧化,他的理由是__________________________________________。
②经过实验证实了小组同学推测的合理性,请用平衡移动原理解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因__________________________________________。
③欲探究E 中继续滴加浓盐酸后颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因_________________________________________________。
【答案】 MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O 安全瓶(或防液体倒吸) 除去氯化氢气体 缺少尾气处理装置 由电子式知:碳处于正四价,已是最高价了,不可能被氧化 红色溶液中存在平衡 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,过量氯气和 SCN-反应使 SCN-浓度减小,平衡向逆反应方向移动而褪色 BrCl+H2O=HBrO+HCl,Cl-+Ag+=AgCl↓,AgBrO 易溶于水,故只生成 AgCl 沉淀
【解析】(1)①A装置中圆底烧瓶中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↓+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↓+2H2O;
②B装置是安全瓶,可以防止倒吸;C装置中的饱和氯化钠溶液可以除去氯气中的氯化氢气体;由于氯气有毒,直接排放到空气中会污染大气,要用碱液吸收尾气,实验装置中缺少尾气处理装置,故答案为:安全瓶(或防液体倒吸);除去氯化氢气体;缺少尾气处理装置;
(2)①根据电子式知:碳处于正四价,已是最高价了,不可能被氧化,因此D装置中红色褪去的原因是由于SCN-被Cl2氧化,但一定不是碳元素被氧化,故答案为:由电子式知:碳处于正四价,已是最高价了,不可能被氧化;
②红色溶液中存在平衡 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动而褪色,故答案为:过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动而褪色;
③过量的氯气和溴反应生成氯化溴,氯化溴不稳定,易和水反应生成盐酸和次溴酸,氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银,次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水,所以生成的白色沉淀为氯化银,故答案为:BrCl+H2O=HBrO+HCl,Cl-+Ag+=AgCl↓,AgBrO易溶于水,加入AgNO3溶液,只能生成AgCl沉淀。
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【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。不仅可以制备物质,还可以提纯和净化。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离了交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:
①图中A极要连接电源的_______(填“正”或“负”)极
②精制饱和食盐水从图中_____位置补充,氢氧化钠溶液从图中_____位置流出。(选填“a”“b” “c” “d” “e”或“f”)
③电解总反应的离子方程式是_____________。
(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,电化学降解NO3-的原理如图所示
①电源正极为____(填A或B),阴极反应式为_____________。
②若电解过程中转移了5mol电子,则膜左侧电解液的质量变化为__________g。
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【题目】除去NaNO3中少量Ca(NO3)2和NaCl杂质,所用试剂及顺序正确的是( )
A. Na2CO3 AgNO3 HNO3 B. AgNO3 Na2CO3 HCl
C. AgNO3 Na2CO3 HNO3 D .AgNO3 K2CO3 HNO3
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 2.4 g金属镁与足量盐酸反应,转移电子的数目为0.1 NA
B. 1L 1 mol·L-1的CaCl2溶液中含Cl-的数目为NA
C. 在25℃、1.01×105Pa的条件下,2.24 L H2中含有的分子数小于0.1 NA
D. 22 g CO2与标准状况下11.2 L H2O含有相同的分子数
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【题目】一定条件下的2L密闭容器,进行反应2X(g)+Y(g)2Z(g),若起始时X、Y、Z物质的量分别为n1、n2、n3(均不为零).达平衡时,X、Y、Z浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L和0.08mol/L,则下列判断合理的是( )
A.X和Y的转化率不一定相等
B.n1、n2=2:1
C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:1
D.n,的取值范围为0<n1<0.28
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【题目】短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的氢化物的水溶液呈碱性;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,可观察到先变红后褪色。下列说法中,正确的是
A. B的氢化物沸点一定高于A的氢化物沸点
B. 某物质焰色反应呈黄色,该物质一定是含C的盐
C. 向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
D. 氧化物水化物的酸性E大于B
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【题目】C1O2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得C1O2: ,下列说法中正确的是( )
A. 在反应中H2C2O4既不是氧化剂也不是还原剂
B. 1 mol KClO3参加反应,在标准状况下能得到22.4 L气体
C. 1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
D. KClO3在反应中是氧化剂
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【题目】物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡.
请根据所学知识的回答:
(1)浓度为0.1mol/L的8种溶液:①HNO3 ②H2SO4③HCOOH ④Ba(OH)2⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl 溶液pH值由小到大的顺序是(填写编号) .
(2)B为0.1molL﹣1NaHCO3溶液,实验测得NaHCO3溶液的pH>7,请用离子方程式表示其原因: .
(3)在0.10molL﹣1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=(已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2x10﹣20).若在0.10molL﹣1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是.
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