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14.在實驗室可用圖1所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質.

圖中:①為氯氣發生裝置;
②的試管里盛有15mL30%KOH 溶液.并置于熱水浴中;
③的試管里盛有15mL 8% NaOH 溶液.并置于冰水浴中;
④的試管里加有紫色石蕊溶液; ⑤為尾氣吸收裝置.
請填寫下列空白:
(l)寫出鉀離子的結構示意圖
(2)制取氯氣時,在燒瓶里加入一定量的二氧化錳,向燒瓶中加入適量的濃鹽酸.實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體,可在①與②之間安裝盛有B(選填下列字母)的凈化裝置.
A.堿石灰  B.飽和食鹽水  C.濃硫酸  D.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件,二者的差異是:制取溫度不同、制取時堿的濃度也不同.反應完畢經冷卻后,②的試管中有大量晶體析出,分離出該晶體的方法是過濾(填寫實驗操作名稱).圖2中符合該晶體溶解度曲線的是M(填寫編號)
(4)本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發生了如下變化,請填寫下表中的空白:
實驗現象原因
溶液最初從紫色逐漸變為紅色氯氣與水反應生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變為無色
_氯氣與水反應生成的HClO將石蕊氧化為無色物質
然后溶液從無色逐漸變為淺黃綠色
繼續通入的氯氣溶于水使溶液呈淺黃綠色

分析 (l)鉀離子核內有19個質子,核外有18個電子,每層上的電子數為2、8、8,據此畫離子結構示意圖;
(2)實驗室中用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應制取氯氣,氯氣中含有氯化氫雜質,可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體;
(3)由題目信息可知,在加熱條件下,氯氣與濃KOH溶液反應生成氯酸鉀,在常溫以下,氯氣與稀NaOH溶液反應生成次氯酸鈉;分離固體與液體通常采用過濾的方法;②的試管中有大量晶體析出,說明溶質的溶解度隨溫度的降低而降低,據此進行判斷;
(4)本實驗中用氯氣與8% NaOH 溶液,并置于冰水浴中,制取次氯酸鈉,據此書寫離子方程式;
(5)氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,反應生成的H+使石蕊變成紅色,次氯酸具有強氧化性,將石蕊氧化為無色物質;氯氣溶于水后呈淺黃綠色;

解答 解:(l)鉀離子核內有19個質子,核外有18個電子,每層上的電子數為2、8、8,鉀離子結構示意圖為
故答案為:
(2)實驗室中用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應制取氯氣,氯氣中含有氯化氫雜質,可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體,用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體,故在①與②之間安裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶,所以B正確,
故選B;
(3)根據題中信息可知,在加熱條件下,氯氣與濃KOH溶液反應生成氯酸鉀,在常溫以下,氯氣與稀NaOH溶液反應生成次氯酸鈉,二者反應的濃度和溫度都不相同;不溶性固體與液體的分離常采用過濾的方法,反應完畢經冷卻后,②的試管中有大量晶體析出,說明溶質的溶解度隨溫度的降低而降低,只有M符合,
故答案為:制取溫度不同、制取時堿的濃度也不同;過濾;M;
(4)本實驗中用氯氣與8% NaOH 溶液,并置于冰水浴中,制取次氯酸鈉,反應的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,反應生成的H+使石蕊變成紅色;氯氣與水反應生成的HClO,次氯酸具有強氧化性,將石蕊氧化為無色物質;多余的氯氣溶于水,使溶液呈淺黃綠色,
故答案為:

      紅
氯氣與水反應生成的HClO將石蕊氧化為無色物質
淺黃綠繼續通入的氯氣溶于水使溶液呈淺黃綠色

點評 本題考查對裝置的分析評價、物質的分離提純、對實驗現象的分析等知識點,試題難度中等,該類試題綜合性強,難易適中,有利于培養學生的邏輯推理能力和規范嚴謹的實驗設計能力;該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心,重點考查實驗基本操作的規范性和準確及靈活運用知識解決實際問題的能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.銅鋅原電池(如圖)工作時,下列敘述正確的是(  )
A.一段時間后,銅棒上有紅色物質析出
B.正極反應為:Zn-2e-=Zn2+
C.在外電路中,電流從鋅棒流向銅棒
D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.Cr2O3常用作建筑材料的著色劑.有碳素鉻鐵合金粉制取Cr2O3的流程圖如圖所示:

已知:金屬Cr與稀硫酸反應生成Cr2+
回答下列問題:
(1)在稀硫酸浸出時鐵發生反應的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,浸出過程中會有少量的PH3、H2S等還原性氣體生成,可用高錳酸鉀溶液吸收,已知PH3與高錳酸鉀溶液反應生成Mn2O3、K2HPO3、KH2PO3、H2O,寫出該反應的化學方程式:4PH3+6KMnO4=3Mn2O3+2K2HPO3+2KH2PO3+3H2O.
(2)加純堿調溶液pH=3.0,保持一定酸性的目的是防止Cr2+、Fe2+水解.
(3)加草酸的目的是除去Fe3+,寫出反應的離子方程式:H2C2O4+2Fe3+=2Fe2++2CO2↑+2H+
(4)常溫下Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7,則常溫下FeC2O4溶解度約為4.608×10-6g/100gH2O.
(5)生成Cr(OH)3后的溶液中存在兩種主要副產物,其化學式為(NH42SO4、(NH42C2O4
(6)Cr2O3與Al2O3的性質相似,寫出Cr2O3與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式Cr2O3+2NaOH=2NaCrO2+H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.亞硝酸和亞硝酸鹽在生產、醫藥等領域有著廣泛應用.
(1)某校化學興趣小組利用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品,探究硫酸與亞硝酸鈉反應生成氣體的成分.已知NO2和NO液化溫度分別為21℃和-152℃.

①反應前通入氮氣的目的是排盡裝置內的空氣,防止可能產生的NO被氧化成NO2,造成對A中反應產物檢驗的干擾;儀器的連接順序(按左→右連接)為A→C→E→D→B;
②在關閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中產生紅棕色氣體.確認A中產生的氣體含有NO,依據的現象是裝置D中通入氧氣后會出現紅棕色氣體;
③裝置A中反應的化學方程式為2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O;
④如果沒有裝置C,對實驗結論造成的影響是水蒸氣會與NO2反應產生NO,造成對NO的來源認識不清.
(2)將AgNO2和AgCl的飽和溶液等體積混合后,加入足量的硝酸銀溶液,生成的沉淀n(AgNO2)大于n(AgCl)  (填“大于”“小于”或“等于”).【該溫度下,Ksp(AgNO2)=2×10-8;Ksp(AgCl)=1.8×10-10
(3)設計實驗證明HNO2是弱酸測NaNO2溶液的pH,或測0.1mol/LHNO2溶液的pH等.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.釩(V)及其化合物廣泛應用于工業催化、新材料和新能源等領域.
(1)全釩液流儲能電池是利用不同價態離子對的氧化還原反應來實現化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如圖所示.
①若左槽溶液顏色逐漸由藍變黃,其電極反應式為VO2++H2O-e-=VO2++2H+
②放電過程中,右槽溶液顏色逐漸由紫色變為藍色.
③放電過程中氫離子的作用是:通過交換膜定向移動使電流通過溶液形成閉合回路和參與正極反應;
④若充電時,左槽溶液中n(H+)的變化量為2mol,則反應轉移的電子為2mol.
(2)將CH4設計成燃料電池,其利用率更高,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒).持續通入甲烷,在標準狀況下,消耗甲烷的體積為V L.

①0<V≤44.8L時,電池總反應方程式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O;
②44.8L<V≤89.6L時,負極電極反應為CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-
③V=67.2L時,溶液中離子濃度大小關系為c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.實驗室用MnO2粉末與濃鹽酸共熱制取氯氣:
MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
實驗Ι  驗證氯氣能否與水反應
某同學設計了如下圖所示的實驗裝置:

(1)從下圖選擇適合A處的裝置②(填序號).

(2)裝置B中能否觀察到預期的實驗現象?不能(填“能”或“不能”),請說明理由進入B裝置的氯氣中混有水蒸氣.
實驗II  測定反應后A中殘余鹽酸的濃度
步驟一:配制100mL1.00mol?L-1的NaOH溶液,配制過程如下:
①稱量4.0gNaOH固體,在燒杯中用適量蒸餾水溶解,冷卻.
②將燒杯中的溶液轉移至100mL容量瓶中,并用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁及玻璃棒2~3次,洗滌液也注入容量瓶中.
③繼續加蒸餾水至離刻度線1~2cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹槽面最低處與刻度線相切.
④蓋上瓶塞,上下顛倒搖勻,將所配溶液轉移至指定試劑瓶中,貼上標簽.
步驟二:取2.00mL反應后A中的溶液,稀釋后滴加步驟一配制所得NaOH溶液,恰好完全反應時,消耗NaOH溶液的體積為11.80mL.
(3)完成步驟一的空格.
(4)根據實驗數據,計算反應后A中殘余鹽酸的濃度為5.90mol?L-1
(5)某同學欲通過測Cl-濃度來推測反應后A中殘余鹽酸的濃度,取2.00mL反應后A中的溶液,價2.00mol?L-1AgNO3溶液至不再產生沉淀時,發現所加的AgNO3溶液的體積遠大于理論值5.80mL,其原因是殘余溶液中,n(Cl-)>n(H+).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發現在常溫下幾乎不反應.向反應液中加少量FeSO4作催化劑,即發生反應,生成硫酸銅.其反應過程的第2步是:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
(1)請寫出其第l步反應的離子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.
(2)總化學反應方程式2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
(3)利用Cu制備CuSO4的另一種方法可用化學方程式表示為Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(4)以上兩種方法前 (填“前”、“后”) 者好,這樣做的好處是①減少硫酸用量,②不會產生對大氣污染的SO2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列化合物中,不能通過單質之間的反應直接制取的是(  )
A.Fe3O4B.Na2O2C.SO2D.NO2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列各組中能分別代替KClO3和鎂帶引發鋁熱反應的是(  )
A.直接用酒精噴燈加熱B.KMnO4、鋁條
C.火柴頭、濃鹽酸D.KMnO4、鞭炮引線

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同步練習冊答案
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