【題目】鹵素單質(zhì)在堿性溶液中容易發(fā)生歧化反應(yīng),歧化的產(chǎn)物依反應(yīng)溫度的不同而不同。
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
下圖為制取氯氣、氯酸鉀、次氯酸鈉和檢驗(yàn)氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置:
裝置中盛裝的藥品如下:
①多用滴管中裝有5 mL濃鹽酸;②微型具支試管中裝有1.5 g KMnO4;③微型具支試管中裝有2~3 mL濃硫酸;④U形反應(yīng)管中裝有30% KOH溶液;⑤U形反應(yīng)管中裝有2 mol·L-1 NaOH溶液;⑥、⑦雙U形反應(yīng)管中分別裝有0.1 mol·L-1 KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾氣出口用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花輕輕覆蓋住
(1)檢查整套裝置氣密性的方法是________。
(2)為了使裝置④⑤中的反應(yīng)順利完成,應(yīng)該控制的反應(yīng)條件分別為___________。
(3)裝置⑥⑦中能夠觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是_________。
(4)如果把裝置⑥⑦中的試劑互換位置,則______(填“能”或“不能”)證明氧化性Cl2>I2,理由是_______。
(5)已知氯酸鉀和氯化鉀的溶解度曲線如圖所示,反應(yīng)結(jié)束后,從裝置④所得溶液中提取氯酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)操作是______________。
(6)尾氣處理時Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
(7)選擇微型實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)有___________(任答兩點(diǎn))。
【答案】連接好實(shí)驗(yàn)裝置,由⑧導(dǎo)管向⑦裝置中加水,若能形成一段穩(wěn)定的水柱,則裝置的氣密性良好(其他合理答案均可) 裝置④放入348 K(或75 ℃)熱水浴中;裝置⑤放入冷水浴中 裝置⑥中溶液變藍(lán);裝置⑦中溶液變成橙色 能 Cl2與KBr反應(yīng)生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2與揮發(fā)出來的Br2均可與KI反應(yīng),氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可證明氧化性Cl2>I2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌、干燥) S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 簡化實(shí)驗(yàn)裝置、節(jié)約成本;試劑用量少、能源消耗少;節(jié)省空間,縮短實(shí)驗(yàn)時間;減少污染等(任答兩點(diǎn))
【解析】
(1)氣體經(jīng)過的裝置數(shù)目較多,可用液差法檢查整套裝置的氣密性;
(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是制取氯酸鉀和次氯酸鈉,由于④U形反應(yīng)管中裝有30%KOH溶液,用于制取氯酸鉀,⑤U形反應(yīng)管中裝有2mol·L-1NaOH溶液用于制取次氯酸鈉,結(jié)合已知離子方程式寫出反應(yīng)條件;
(3)裝置⑥中KI溶液與Cl2反應(yīng)生成I2,使淀粉溶液變藍(lán),裝置⑦中KBr溶液與Cl2反應(yīng)生成Br2;
(4)如果把裝置⑥、⑦中的試劑互換位置,Cl2與KBr反應(yīng)生成的Br2揮發(fā)出來會與KI反應(yīng)生成I2,據(jù)此分析解答;
(5)物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化較快,常常選擇冷卻結(jié)晶方式析出晶體,物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化相對平緩,常常選擇蒸發(fā)溶劑的結(jié)晶方式析出晶體;觀察溶解度曲線特點(diǎn),選擇結(jié)晶方式;
(6)Na2S2O3和Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4和NaCl,結(jié)合電子守恒、電荷守恒寫出離子方程式;
(7)結(jié)合微型實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)回答其優(yōu)點(diǎn),如節(jié)約藥品,減少環(huán)境污染等等。
(1)整套裝置氣密性的檢查用液差法,方法是連接好實(shí)驗(yàn)裝置,由⑧導(dǎo)管向⑦裝置中加水,若能形成一段穩(wěn)定的水柱,則裝置的氣密性良好。
(2)裝置④中盛放30% KOH溶液,裝置④中發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,則裝置④用于制備KClO3;裝置⑤中盛放2 mol·L-1 NaOH溶液,裝置⑤中發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,則裝置⑤用于制備NaClO。為了使裝置④中的反應(yīng)順利完成,裝置④應(yīng)放入348 K(或75 ℃)熱水浴中;為了使裝置⑤中的反應(yīng)順利完成,裝置⑤應(yīng)放入冷水浴中。
(3)裝置⑥中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉呈藍(lán)色,則裝置⑥中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變藍(lán);裝置⑦中盛放KBr溶液,通入Cl2發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KBr=2KCl+Br2,則裝置⑦中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變成橙色。
(4)如果把裝置⑥⑦中的試劑互換位置,即裝置⑥中盛放KBr溶液,裝置⑥中發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KBr=2KCl+Br2,由此得出氧化性Cl2>Br2;裝置⑦中盛放KI-淀粉溶液,無論是Cl2還是裝置⑥中揮發(fā)出來的Br2(g)都能與KI反應(yīng)生成I2,則說明Cl2或Br2(g)的氧化性強(qiáng)于I2。結(jié)合裝置⑥中得出的結(jié)論也能證明氧化性Cl2>I2。
(5)根據(jù)溶解度曲線可知,KClO3的溶解度隨溫度升高明顯增大,KCl在低溫時溶解度大于KClO3,高溫時溶解度小于KClO3,則從裝置④所得溶液中提取KClO3晶體的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
(6)尾氣用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花吸收,Cl2將S2O氧化成SO,自身被還原成Cl-,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可將尾氣吸收時Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式配平為4Cl2+S2O+5H2O=2SO+8Cl-+10H+。
(7)選擇微型實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)有:簡化實(shí)驗(yàn)裝置、節(jié)約成本;試劑用量少、能源消耗少;節(jié)省空間,縮短實(shí)驗(yàn)時間;減少污染等。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)家研究出對環(huán)境污染小、便于鋁回收的海水電池,其工作原理示意圖如下:
下列說法正確的是( )
A.電極Ⅰ為陰極,其反應(yīng)為:O2+4H++4e-=2H2O
B.聚丙烯半透膜允許陽離子從右往左通過
C.如果電極II為活性鎂鋁合金,則負(fù)極區(qū)會逸出大量氣體
D.當(dāng)負(fù)極質(zhì)量減少5.4g時,正極消耗3.36L氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向恒溫恒容密閉容器中充入1 mol X 和1 mol Y,發(fā)生反應(yīng) X(g)+2Y(g)Z(g)+W(s),下列選項不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是
A.v正(X)=2v逆(Y)B.氣體平均密度不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化D.X的濃度不再發(fā)生變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 分離CH3COOH和CH3COOC2H5混合液
B. 驗(yàn)證NH4NO3晶體溶于水的熱效應(yīng)
C. 蒸發(fā)FeCl3溶液得到FeCl3固體
D. 驗(yàn)證C、Cl、Si的非金屬性強(qiáng)弱
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【題目】下列說法中正確的是
A. △H<0、>0的反應(yīng)在溫度低時不能自發(fā)進(jìn)行
B. 煅燒石灰石能自發(fā)進(jìn)行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向
C. 因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)
D. 在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 常溫下醋酸分子不可能存在于pH>7的堿性溶液中
B. 常溫下pH=2的H2SO4與pH=13的NaOH溶液混和,所得混和液的pH=11,則H2SO4溶液與NaOH溶液的體積比是9:1
C. 0.1mol/L硫化鈉溶液中,c(S2-)+c(HS-)+2c(H2S)=0.1mol/L
D. 常溫下向氯化銨溶液中加入少量氨水使溶液的pH=7,則混合溶液中c(NH4+)>c(Cl-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】天津危險品倉庫起火引發(fā)爆炸,產(chǎn)生的CN-污染可用右圖所示裝置除去含CN-廢水中的CN-,控制溶液pH為9~10并加入食鹽,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是
A.用石墨作陽極,鐵作陰極
B.陽極的電極反應(yīng)式為:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C.陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.已知X在一定條件下轉(zhuǎn)化為Y,,X與Y互為同分異構(gòu)體,可用FeCl3溶液鑒別
B.能發(fā)生的反應(yīng)類型有:加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、水解反應(yīng)
C.淀粉、蛋白質(zhì)最終的水解產(chǎn)物都只有一種
D.香檸檬粉具有抗氧化功能,結(jié)構(gòu)為,它與溴水發(fā)生反應(yīng),1mol最多消耗3molBr2,它與NaOH溶液反應(yīng),1mol最多消耗2molNaOH
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚在一定條件下反應(yīng)制得:
下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 貝諾酯分子中有三種含氧官能團(tuán)
B. 可用FeCl3溶液區(qū)別乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚
C. 乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚均能與NaHCO3溶液反應(yīng)
D. 貝諾酯與足量NaOH 溶液共熱,最終生成乙酰水楊酸鈉和對乙酰氨基酚鈉
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