Question

【題目】I．在如圖裝置中，用 NaOH 溶液、鐵屑、稀 H2SO4 等試劑制備 Fe(OH)2。

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是____________________；

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是____________________；

(3)為了制得白色 Fe(OH)2 沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑后應(yīng)___________(填“打開”或者“關(guān)閉”)止水夾，反應(yīng)一會兒后應(yīng)_____________(填“打開”或者“關(guān)閉”)止水夾。

II．某化學(xué)興趣小組用下圖裝置制取并探究氯氣的性質(zhì)。

[A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O ]

(1)A裝置中a儀器的名稱是_______________________。

(2)實驗室制氯氣也可用MnO2與濃鹽酸加熱反應(yīng)，化學(xué)方程式為：_____________ 。

(3)實驗進行一段時間后，可觀察到______(填“B”或“C”)裝置中有色布條褪色。

(4)當(dāng)氯氣進入D裝置后，可觀察到溶液顏色變?yōu)?/span>_________(填“紅色”或“藍色”)。

(5)E裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

(6)用31.6 g KMnO4固體與足量的濃鹽酸反應(yīng)，最多可生成標準狀況下_____L氯氣。

Answer 1

【答案】鐵屑、稀H2SO4 NaOH溶液 打開 關(guān)閉 分液漏斗 C 藍色 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 11.2

【解析】

試題Ⅰ，由于Fe(OH)2極易被氧化，所以在使用上述裝置制備Fe(OH)2時，應(yīng)當(dāng)在Ⅰ試管中加入鐵粉和稀硫酸，Ⅱ試管中加入NaOH溶液；初始階段，打開止水夾，利用試管Ⅰ中產(chǎn)生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣和溶液中溶解的O2；一段時間后再關(guān)閉止水夾，利用Ⅰ試管中氣壓的逐漸增大，將含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ試管中，這樣就能制備出保存時間較長的Fe(OH)2了。

試題Ⅱ，本題利用高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，這個反應(yīng)不需要加熱，而采用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)制備氯氣時需要加熱；由于鹽酸具有揮發(fā)性，所以產(chǎn)生的氯氣中含有雜質(zhì)HCl以及水蒸氣，但在本題中HCl雜質(zhì)對于Cl2性質(zhì)的驗證并不產(chǎn)生干擾，所以只對其進行了干燥處理；B和C裝置中的紅布條一個是干燥的一個是濕潤的，通過現(xiàn)象的對比，就可以驗證Cl2漂白性來源于Cl2與水反應(yīng)生成的次氯酸；D裝置通過淀粉變藍驗證I2的生成，進而證明Cl2氧化性強于I2；在做完性質(zhì)驗證實驗后，氯氣仍會有部分未反應(yīng)完，所以需要尾氣處理裝置，減少對環(huán)境的污染。

Ⅰ(1)通過分析可知，試管Ⅰ中應(yīng)當(dāng)加入稀硫酸和鐵粉，產(chǎn)生氫氣的同時也產(chǎn)生Fe2+，利用產(chǎn)生的氫氣再配合止水夾適當(dāng)?shù)亻_閉，就可以實現(xiàn)對整套裝置內(nèi)殘留空氣的排氣，故答案為：鐵屑、稀H2SO4；

(2)通過分析可知，試管Ⅱ中加入的為NaOH溶液，即Fe(OH)2是在試管Ⅱ中反應(yīng)生成的，故答案為：NaOH溶液；

(3)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以在初始階段，打開止水夾，利用試管Ⅰ中產(chǎn)生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣和溶液中溶解的O2；一段時間后再關(guān)閉止水夾，利用Ⅰ試管中氣壓的逐漸增大，將含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ試管中，這樣就能制備出保存時間較長的Fe(OH)2了，故答案為：打開；關(guān)閉；

Ⅱ(1)裝置A中儀器a的名稱即為分液漏斗，可以控制液體的滴加速率從而控制反應(yīng)的速率，故答案為：分液漏斗；

(2)用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)制氯氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)Cl2的漂白性來源于與水反應(yīng)生成的次氯酸，B中的紅布條是干燥的，所以不會被Cl2漂白褪色，C中的紅布條是濕潤的所以可以被Cl2漂白褪色，故答案為：C；

(4)氯氣的氧化性強于碘單質(zhì)，所以D裝置中，氯氣會將碘單質(zhì)置換出來，發(fā)生的反應(yīng)方程式為Cl2+2I-===2Cl-+I2，從而使裝置內(nèi)的淀粉變藍，故答案為：藍色；

(5)E裝置為尾氣吸收裝置，用來除去未反應(yīng)的Cl2，涉及到的化學(xué)方程式為：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O，故答案為：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O；

(6)由高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的方程式可知，31.6gKMnO4即0.2mol，可以與足量的濃鹽酸生成0.5mol氯氣，標況下的體積即為11.2L，故答案為：11.2L。