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1、实验题 (13分)氯气是一种重要的工业原料。
(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是????????。
(2)资料显示:Ca(ClO)2 +CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质。

①在该实验中,甲部分的装置是???????????????(填字母)。

②乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是???????????????。证明FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是???????????????????????????。
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中发生反应的化学方程式是??????????????。
④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是??????????????????????????。
(3)为测定漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数,该小组将2.0 g漂白粉配制成250 mL溶液,取出25 mL并向其中依次加入过量稀H2SO4、过量KI溶液,完全反应后,再滴入0.1 mol/L Na2S2O3溶液:2Na2S2O3+I2 ="==" Na2S4O6+2NaI,共消耗20 mL Na2S2O3,则漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为????。
参考答案:(1)MnO2 + 4HCl(浓)
本题解析:(1)方程式为MnO2 + 4HCl(浓)
?MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O。
(2)①根据反应原理可知,反应需要加热,硫酸是溶液,所以应该选择c装置。
②氯气具有氧化性,能把氯化亚铁氧化生成氯化铁,方程式为2Fe2++Cl2 ="==" 2Fe3++2Cl-。由于生成物是氯化铁,所以要证明FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应,可以通过检验铁离子来证明。即取少量反应后的溶液置于洁净的试管中,向其中滴加KSCN溶液,若产生红色溶液,证明生成了Fe3+ ,即FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应。
③由于碳酸的酸性强于次氯酸,所以反应中不可能生成CO2,因此方程式为Cl2+2Na2CO3+H2O ="==" NaCl+NaClO+2NaHCO3。
④由于氯气有毒,属于大气污染物,需要尾气处理,即应该在在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶。
(3)次氯酸钙和碘化钾反应的方程式为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,所以次氯酸钙和Na2S2O3的关系式为Ca(ClO)2~4Na2S2O3。所以25ml溶液中含有次氯酸钙的物质的量是0.1 mol/L×0.02L÷4=0.0005mol,质量是0.0005mol×143g/mol=0.0715g,所以质量分数是
。
本题难度:一般
2、填空题 (2014届上海市十三校高三测试化学试卷)
二氧化氯泡腾片,有效成分(ClO2)是一种高效、安全的杀菌、消毒剂。
方法一:氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。

(1)工艺中可利用的单质有__________(填化学式),发生器中生成Cl O2的化学方程式为_____________。
(2)此法的缺点主要是______________________________________。
方法二:最近,科学家又研究出了一种新的制备方法,纤维素还原法制ClO2,其原理是:纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2。
(3)配平方程式: □ (X) +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反应中产生4.48L(折算成标准状况下)气体,电子转移________ 个。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN—氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl—。处理含CN—相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍。
方法三:实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4
2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2O
H++OH-和 ________________(用离子方程式表示).
常温下,0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列__________________(用离子符号表示)
(6)常温下,已知NaHSO3溶液呈酸性,在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有________________。(用化学式表示)
参考答案:
(1)H2、Cl2??????2NaClO3+ 4H
本题解析:
(1)有工艺流程图可以看出:在该工艺中可利用的单质有H2、Cl2?。根据流程图、质量守恒定律及电子守恒规律可得出在发生器中生成ClO2的化学方程式为: 2NaClO3+ 4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O
(2)由 制备原理和流程图可知此法的缺点主要是会产生大量的Cl2,消耗大量的电能,产物ClO2和Cl2不仅不容易分离,而且物质利用率低,很容易造成大气污染。
(3)纤维素水解得到的最终产物X是葡萄糖C6H12O6。它与NaClO3在酸性条件下发生反应,根据质量守恒定律和电子守恒的知识可得方程式为1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO 4→24ClO2↑+6CO2↑ +18H2O+ 12Na2SO4,由方程式可以看出每产生30mol的气体,转移电子24NA。现在产生气体颚物质的量为4.48L ÷22.4L/mol=0.2mol。所以转移电子的物质的量为24NA÷30×0.2="0.16" NA
(4)处理含CN—相同量的电镀废水,即转移电子的物质的量相同。假设转移电子2mol,则需要Cl2的物质的量是1mol;需要ClO2的物质的量为2÷=0.4mol。所以n(Cl2): n(ClO2)=1:0.4=2.5。
(5)反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡:H2O
H++OH-和SO32-的水解平衡的两种方程式。由于SO32-是二元弱酸的酸根离子,因此存在两步水解平衡SO32- +H2O
OH-+HSO3-, HSO3- +H2O
OH-+H2SO3。Na2SO3=2Na++ SO32-;c(Na+)>c(SO32-).SO32-水解产生OH-和HSO3-,HSO3-进一步水解还要消耗HSO3-,同时产生OH-,因此c(OH-)>c(HSO3-).在溶液中还存在水的电量平衡,所以c(HSO3-)>c(H+).在溶液中盐水解的程度是很微弱的,所以c(SO32-)> c(OH-)。因此在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO32-)> c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)。
(6)在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸若恰好发生反应:Na2SO3+HCl=NaCl+NaHSO3。则由于NaHSO3溶液呈酸性。所以至中性时,n(HCl)<n(Na2SO3).产生溶液中含有的溶质有未反应的Na2SO3及反应生成的NaCl、NaHSO3。溶质有Na2SO3、NaCl、NaHSO3。也可能滴加HCl局部过量会产生SO2、H2SO3溶解在该溶液中还含有SO2和H2SO3。
本题难度:一般
3、实验题 加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。
【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下:?

(1)已知步骤①反应器发生的反应中,生成的两种还原产物所得电子数相同。请写出反应器中发生反应的化学方程式: ? 。
(2)参照下表碘酸钾的溶解度,操作③得到碘酸钾晶体,你建议的方法是 ??? 。
温度/℃
| 20
| 40
| 60
| 80
|
KIO3g/100g水
| 8.08
| 12.6
| 18.3
| 24.8
【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;? I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。 (1)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有????????????? ??????。 (2)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下: a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解; b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全; c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL 恰好反应完全。则加碘食盐样品中的碘元素含量是?????????????mg/kg(以含w的代数式表示)。 (3)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
操作步骤
| 实验现象
| 取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。
| 溶液无变化
| 滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液,振荡。
| 溶液无变化
| 然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4,振荡。
| 溶液变蓝色
①请推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示?????????。 ②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价:?????????????。
参考答案:【问题1】(1)6I2+11KClO3+3H2O=6KH(I
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 实验室可用右图所示装置干燥、收集某气体R,则R可能是(?)
 A.SO2 B.NH3 C.HCl D.O2
参考答案:B
本题解析:R气体可以使用碱石灰干燥,使用向下排空气法。故只有氨气密度小于空气,可以使用向下排空气法。
本题难度:一般
5、选择题 下列各组物质中,能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是(???) A.乙烯、乙炔 B.己烷、苯 C.己烯、苯 D.苯、溴苯
参考答案:C
本题解析:乙烯和乙炔都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别,A错误;己烷和苯都不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能鉴别,B错误;己烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以鉴别,C正确;苯和溴苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;所以答案选C。
本题难度:简单
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