氯气是一种重要的化工原料,在生产生活中有着重要的应用。
(1)某研究小组探究氯气和氯水的漂白性,用浓盐酸与MnO2反应制备氯气,其化学反应方程式为_______ 。生成的氯气通入如图装置,所需装置的接口连接顺序为_______ (填字母序号)。
证明氯水具有漂白性是由于Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质的实验现象是_______ 。
(2)在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中,发现氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。关于MnO2剩余的原因,该小组提出如下猜想:
猜想ⅰ:随着反应进行,c(H+)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2。
猜想ⅱ:随着反应进行,c(H+)降低,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-。
猜想ⅱi:随着反应进行,c(Cl-)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2。
猜想iv:随着反应进行,c(Mn2+)升高,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-。
该小组设计原电池装置验证上述猜想,请补充横线部分的内容。(恒温装置未画出)
(1)某研究小组探究氯气和氯水的漂白性,用浓盐酸与MnO2反应制备氯气,其化学反应方程式为
证明氯水具有漂白性是由于Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质的实验现象是
(2)在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中,发现氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。关于MnO2剩余的原因,该小组提出如下猜想:
猜想ⅰ:随着反应进行,c(H+)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2。
猜想ⅱ:随着反应进行,c(H+)降低,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-。
猜想ⅱi:随着反应进行,c(Cl-)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2。
猜想iv:随着反应进行,c(Mn2+)升高,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-。
该小组设计原电池装置验证上述猜想,请补充横线部分的内容。(恒温装置未画出)
实验编号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | 实验反思与评价 |
i | 向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸 | 猜想i成立 | 该操作不能验证猜想i,理由① | |
ii | ② | ③ | 猜想ii成立 | 正极的电极反应方程式④ |
…… | ||||
iv | 在验证了猜想ii和iii均成立以后,向左侧烧杯中加入⑤ | 电流表几乎无示数 | 猜想iv成立 |
更新时间:2023-06-08 10:09:29
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】四氯化锡常温下呈液态,熔点℃,沸点144℃,在潮湿的空气中能强烈水解生成金属氧化物和有刺激性气味的气体,可用作媒染剂、催化剂等.实验室利用如图所示装置制备四氯化锡(夹持装置略).
回答下列问题:
(1)甲装置中发生反应的离子方程式为_____________________ ,仪器B的名称是_________ .
(2)按照气流方向连接装置,接口顺序为________________ .
(3)实验开始时,需向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,此时应打开仪器A的活塞_________ (填“”、“”或“”和“”).排尽装置中的空气后才能点燃乙处的酒精灯,判断装置中空气已排尽的现象是______________ .实验结束,应先停止加热的装置是__________ (填“甲”或“乙”).
(4)丙装置的作用是____________ ,若没有丙装置,可能发生反应的化学方程式为_________ .
(5)若实验制得溶有氯气的,其中氯气质量分数为13.0%,则至少需向乙中通入标准状况的氯气_________ L(保留3位有效数字).提纯该的方法是__________ (填序号).
a.用溶液洗涤再蒸馏
b.升华
c.重结晶
d.加入少量锡屑再蒸馏
e.过滤
回答下列问题:
(1)甲装置中发生反应的离子方程式为
(2)按照气流方向连接装置,接口顺序为
(3)实验开始时,需向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,此时应打开仪器A的活塞
(4)丙装置的作用是
(5)若实验制得溶有氯气的,其中氯气质量分数为13.0%,则至少需向乙中通入标准状况的氯气
a.用溶液洗涤再蒸馏
b.升华
c.重结晶
d.加入少量锡屑再蒸馏
e.过滤
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】某研究性学习小组设计了如图所示的定量测定装置,其中B是底面积为100cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度。其他夹持装置已略去。
I.甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数,他的操作过程是:
①检查装置的气密性;
②打开B容器密封盖,加入液体C,调整A的高度,使B中液面至刻度15.0cm处;
③将过量的铁粉平铺在电热板上,盖紧容器B的密封盖;
④通电加热铁粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。
请回答下列问题:
(1)在操作①中检查装置气密性的方法是_______________________ 。
(2)在该同学的实验中,下列物质不能用于代替铁粉的是______ 。
A.红磷 B.木炭 C.铜粉
(3)在操作④结束时,与装置B中的液面最接近的刻度是______ cm(填整数)。
II.乙同学欲用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处有:将操作③中铁粉的质量改为1.0g,并使容器B充满氯气后,再盖紧容器。请回答下列问题:
(1)在乙同学的实验中,下列试剂中适合于做液体C的是_______ 。
A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和食盐水
(2)实验结束时,液面在刻度8.8cm处。若将当时的实验条件近似看作标准状况,请据此计算生成物FeClx中x的值是______ (计算结果保留1位小数)。
(3)上面的实验结果比理论值________ (填“偏大”或“偏小”),误差产生的原因可能是_______________________ 。
I.甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数,他的操作过程是:
①检查装置的气密性;
②打开B容器密封盖,加入液体C,调整A的高度,使B中液面至刻度15.0cm处;
③将过量的铁粉平铺在电热板上,盖紧容器B的密封盖;
④通电加热铁粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。
请回答下列问题:
(1)在操作①中检查装置气密性的方法是
(2)在该同学的实验中,下列物质不能用于代替铁粉的是
A.红磷 B.木炭 C.铜粉
(3)在操作④结束时,与装置B中的液面最接近的刻度是
II.乙同学欲用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处有:将操作③中铁粉的质量改为1.0g,并使容器B充满氯气后,再盖紧容器。请回答下列问题:
(1)在乙同学的实验中,下列试剂中适合于做液体C的是
A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和食盐水
(2)实验结束时,液面在刻度8.8cm处。若将当时的实验条件近似看作标准状况,请据此计算生成物FeClx中x的值是
(3)上面的实验结果比理论值
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究和的反应规律。实验操作及现象如表所示:
(1)取实验2后的溶液,进行如图1所示实验:①检验的还原产物。取上层清液,_______ (填操作和现象),说明被还原为。
②写出加入溶液后,溶液中和发生反应的离子方程式:_______ 。
(2)查阅资料:一定条件下,可以被氧化成。
作出假设:溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的溶液与(1)中推断出的反应产物继续反应,同时生成。
进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行如图2所示实验,证明其中含有。试剂X可以是_______ (填标号)。a.碘水 b.溶液 c.溶液
②有同学提出,仅通过湿润淀粉试纸变蓝的现象不能说明生成了,故补充了对比实验:将实验4中的湿润淀粉试纸替换为湿润的淀粉试纸,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行对比实验的目的是_______ ,进步证明实验4中生成了。
获得结论:溶液用量增加导致溶液褪色的原因是_______ (用离子方程式表示)。
(3)该小组同学继续实验,通过改变实验4中溶液的用量,获得如表示实验结果:
对比实验4、5,可以获得的结论是_______ 。
实验及试剂 | 编号 | 无色溶液用量 | 试管中溶液颜色 | 湿润淀粉试纸颜色 |
1 | 淡黄色 | 无色 | ||
2 | 深黄色 | 无色 | ||
3 | 浅黄色 | 蓝色 | ||
4 | 无色 | 蓝色 |
②写出加入溶液后,溶液中和发生反应的离子方程式:
(2)查阅资料:一定条件下,可以被氧化成。
作出假设:溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的溶液与(1)中推断出的反应产物继续反应,同时生成。
进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行如图2所示实验,证明其中含有。试剂X可以是
②有同学提出,仅通过湿润淀粉试纸变蓝的现象不能说明生成了,故补充了对比实验:将实验4中的湿润淀粉试纸替换为湿润的淀粉试纸,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行对比实验的目的是
获得结论:溶液用量增加导致溶液褪色的原因是
(3)该小组同学继续实验,通过改变实验4中溶液的用量,获得如表示实验结果:
编号 | 溶液用量 | 试管中溶液颜色 | 湿润淀粉试纸颜色 |
5 | 浅黄色 | 无色 |
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(0.4)
【推荐1】某实验小组用下列装置制备高铁酸钾( K2FeO4 )并探究其性质,制备原理为:3Cl2+2Fe(OH)3+ 10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。(夹持装置略)
查阅资料:①K2FeO4 为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2。②ClO-能将盐酸氧化成氯气。
I. K2FeO4的制备
(1)仪器a的名称为___________ ,D中的NaOH溶液可以用___________ 代替(填入对应字母)。
A.蒸馏水 B.澄清石灰水 C.石灰乳 D.饱和食盐水
(2)检验气体发生装置A气密性的方法是___________ ; 该装置中生成黄绿色气体的化学反应方程式为___________ 。
(3)制备K2FeO4需要在___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中进行,根据上述K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2___________ FeO (填“>”或“<”)。装置C中Cl2还会与过量的KOH发生反应,请写出其离子反应方程式___________ 。
II.探究K2FeO4的性质
(4)实验方案:用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液。取少量该溶液于试管中,滴加过量盐酸后发现有Cl2产生。
①为确保氧化Cl-的物质只能是FeO,则用KOH溶液洗涤的目的是___________ 。
②由(4)的实验得出Cl2和FeO的氧化性强弱关系与I中制备K2FeO4实验时得出的结论相反,其可能的原因是___________ 。
查阅资料:①K2FeO4 为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2。②ClO-能将盐酸氧化成氯气。
I. K2FeO4的制备
(1)仪器a的名称为
A.蒸馏水 B.澄清石灰水 C.石灰乳 D.饱和食盐水
(2)检验气体发生装置A气密性的方法是
(3)制备K2FeO4需要在
II.探究K2FeO4的性质
(4)实验方案:用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液。取少量该溶液于试管中,滴加过量盐酸后发现有Cl2产生。
①为确保氧化Cl-的物质只能是FeO,则用KOH溶液洗涤的目的是
②由(4)的实验得出Cl2和FeO的氧化性强弱关系与I中制备K2FeO4实验时得出的结论相反,其可能的原因是
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】某学生设计如图1实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应为放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是___________ ,D的作用是___________ 。
(2)B中发生反应的离子方程式是___________ 。
(3)漂白粉将在U形管中产生,其反应的化学方程式是___________ 。
(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U形管中存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是___________ ,有同学测出了反应后溶液中ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为如图2(不考虑氯气和水的反应)。
a.图2中曲线Ⅰ表示___________ 的物质的量随反应时间变化的关系。
b.所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为___________ mol。
c.另取一份含有等物质的量的Ca(OH)2石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37 mol,则产物中n(ClO-)∶n(ClO)=___________ 。
②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)___________ 。改进措施是___________ 。
(1)A仪器的名称是
(2)B中发生反应的离子方程式是
(3)漂白粉将在U形管中产生,其反应的化学方程式是
(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U形管中存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是
a.图2中曲线Ⅰ表示
b.所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为
c.另取一份含有等物质的量的Ca(OH)2石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37 mol,则产物中n(ClO-)∶n(ClO)=
②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)
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(0.4)
解题方法
【推荐3】中国疾控中心指出,消毒是疫情防控的重要措施。含氯消毒剂是高效、安全的杀菌消毒剂。
(1)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为_______ 。某同学拟用该原理按如下装置制备并收集干燥纯净的氯气,在虚线框内选用的发生装置_______ (填“甲”“乙”或“丙”)。试剂X是_______ 。可用NaOH溶液吸收尾气,反应的离子方程式为_______ 。
(2)通过大量实验证明,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的pH随时间变化如图1所示,氯水的pH下降的原因是_______ 。
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物,用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(),反应中还可得到氯化钠。当消耗标准状况下时,制得_______ g。
(4)已知浓度较大时易分解。实验室用稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放出一种气体。若将其用于水果保鲜(如图2),你认为效果较好的是_______ 。
(5)亚氯酸钠也是一种高效氧化剂、漂白剂,在NaOH溶液中与反应可以得到亚氯酸钠。若反应中生成,转移电子的物质的量为_______ 。
(1)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为
(2)通过大量实验证明,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的pH随时间变化如图1所示,氯水的pH下降的原因是
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物,用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(),反应中还可得到氯化钠。当消耗标准状况下时,制得
(4)已知浓度较大时易分解。实验室用稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放出一种气体。若将其用于水果保鲜(如图2),你认为效果较好的是
(5)亚氯酸钠也是一种高效氧化剂、漂白剂,在NaOH溶液中与反应可以得到亚氯酸钠。若反应中生成,转移电子的物质的量为
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(0.4)
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【推荐1】草酸亚铁晶体()是一种黄色难溶于水可溶于稀硫酸的固体,具有较强还原性,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组分别设计了相应装置进行草酸亚铁的制备及其性质实验。回答下列问题:
I.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示):(1)从b中获得产品的操作为_______ 、_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(2)装置c的作用为_______ 。
(3)实验过程:待a中反应一段时间后,需要对开关进行的操作为_______ 。
II.草酸亚铁晶体热分解产物的探究:(4)盛放无水硫酸铜的装置a的装置名称为_______ 。
(5)装置C的作用为_______ 。
(6)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_______ 。
(7)实验结束后,E中黑色固体变为红色,B、F中澄清石灰水变浑浊,a中无水硫酸铜变为蓝色,A中残留FeO,则A处反应管中发生反应的化学方程式为_______ 。
Ⅲ.运用热重分析法推测产物
称取草酸亚铁晶体()加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:(8)已知B点时,固体只含有一种铁的氧化物,根据上图可知B点固体物质的化学式为_______ 。
I.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示):(1)从b中获得产品的操作为
(2)装置c的作用为
(3)实验过程:待a中反应一段时间后,需要对开关进行的操作为
II.草酸亚铁晶体热分解产物的探究:(4)盛放无水硫酸铜的装置a的装置名称为
(5)装置C的作用为
(6)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是
(7)实验结束后,E中黑色固体变为红色,B、F中澄清石灰水变浑浊,a中无水硫酸铜变为蓝色,A中残留FeO,则A处反应管中发生反应的化学方程式为
Ⅲ.运用热重分析法推测产物
称取草酸亚铁晶体()加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:(8)已知B点时,固体只含有一种铁的氧化物,根据上图可知B点固体物质的化学式为
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】某同学在实验室做铜与浓硫酸反应的实验。
(1)写出反应的化学方程式________________________________________ 停止加热,将试管中的混合物冷却后倒入装有冷水的烧杯中,搅拌、静置,观察到烧杯底部有黑色物质。于是他对黑色物质进行了探究。
(2)该同学假设黑色物质是CuO。检验过程如下:
【查阅文献:检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐红沉淀,证明有Cu2+】该同学的实验操作:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色物质放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀。实验①的目的是____________________ 由该检验过程所得结论是____________________ 。
(3)再次假设,黑色物质是铜的硫化物。实验如下:
①现象2说明黑色物质具有__________ 性。
②A试管上方产生浅红棕色气体的化学方程式是____________________ 。
③能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是__________ 。
(4)以上实验说明,黑色物质中存在铜的硫化物。进一步实验后证明黑色物质是CuS与Cu2S的混合物。已知1molCu2S与稀硝酸反应转移8mole-,写出试管A中Cu2S溶解的化学方程式___________________ 。
(1)写出反应的化学方程式
(2)该同学假设黑色物质是CuO。检验过程如下:
【查阅文献:检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐红沉淀,证明有Cu2+】该同学的实验操作:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色物质放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀。实验①的目的是
(3)再次假设,黑色物质是铜的硫化物。实验如下:
现象 1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解 2.A试管内上方出现浅红棕色气体 3.B试管中出现白色沉淀 |
②A试管上方产生浅红棕色气体的化学方程式是
③能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是
(4)以上实验说明,黑色物质中存在铜的硫化物。进一步实验后证明黑色物质是CuS与Cu2S的混合物。已知1molCu2S与稀硝酸反应转移8mole-,写出试管A中Cu2S溶解的化学方程式
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较难
(0.4)
【推荐3】某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O 晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是_________________________ 。
装置B中发生反应的化学方程式是____________________________
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行____________________ ,装置E中的现象是 ________________________
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法__________________________ 。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是____________________________ 。
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:____________________
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是
装置B中发生反应的化学方程式是
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:
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