【題目】某化學興趣小組設計裝置,進行實驗探究KMnO4與濃鹽酸的反應。

[實驗1]設計如圖1所示裝置,并驗證氯氣的漂白性。

(1)高錳酸鉀與濃鹽酸的反應中,濃鹽酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是_________;若實驗中產(chǎn)生2.24 L(標準狀況)Cl2,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___________

(2)利用裝置C驗證氯氣是否具有漂白性,則裝置中III、III處依次放入的物質(zhì)可能是__________________

[實驗2]設計如圖2所示裝置,左側(cè)燒杯中加入100 mL2.00 mol·L1 KMnO46 mol·L1 H2SO4組成的混合溶液,右側(cè)燒杯中加入100 mL 5.00 mol·L1 BaCl2溶液,鹽橋選擇KNO3瓊脂。

(3)若用98%的濃硫酸(密度為1.84 g·cm3)配制500 mL 6 mol·L1的稀硫酸時,除了需用到玻璃棒、燒杯、量筒之外,還必須用到的玻璃儀器為____________;下列操作會導致所配溶液濃度偏小的是____________(填字母)。

A.容量瓶內(nèi)壁附有水珠卻未干燥處理 B.加水定容時俯視刻度線

C.顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補足 D.稀釋過程中有少量液體濺出燒杯外

(4)左側(cè)燒杯中石墨電極上的電極反應式為________________________________;鹽橋中的K移向____________ (”)側(cè)燒杯的溶液中。

(5)實驗發(fā)現(xiàn),其他條件不變,改用10.0 mol·L1 H2SO4時,生成氯氣的速率比使用6 mol·L1 H2SO4時快且產(chǎn)生的氣體體積更大,其可能的原因是______________________________。

【答案】酸性、還原性 0.2NA 濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條 500mL容量瓶、膠頭滴管 CD MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O 氫離子濃度大,KMnO4的氧化性增強,反應速率快能氧化更多的氯離子

【解析】

[實驗1](1)高錳酸鉀與濃鹽酸反應制備Cl2時,HCl部分被氧化,生成了Cl2,體現(xiàn)出了還原性;生成了KClMnCl2,體現(xiàn)出酸性;

(2)氯氣溶于水生成的HClO具有漂白性,利用飽和食鹽水除去HCl的氯氣中含有水蒸氣,因此先通過濕潤的有色布條,探究氯氣是否有漂白性;

[實驗2](4)KMnO4能夠氧化HCl生成Cl2,KMnO4在此過程中得到電子,發(fā)生還原反應,左側(cè)石墨電極為正極;

(5)一般條件下,酸性越強,氧化性越強,KMnO4HCl的反應速率越快。

[實驗1](1)高錳酸鉀和濃鹽酸制備Cl2的化學方程式為2KMnO416HCl()=2KCl2MnCl25Cl2↑+8H2O,HCl中有一部分Cl的化合價升高,生成了Cl2,體現(xiàn)出了還原性;有一部分化合價沒有變化,形成了KClMnCl2,體現(xiàn)出了酸性;根據(jù)化學方程式生成5molCl2轉(zhuǎn)移10mol電子,若產(chǎn)生的了2.24L0.1molCl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol,其數(shù)目為0.2NA;

(2)裝置A生成Cl2,利用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl,經(jīng)過B裝置的氯氣中含有水蒸氣,因此先經(jīng)過濕潤的有色布條,再干燥,在經(jīng)過干燥的有色布條;因此I為濕潤的有色布條,Ⅲ為干燥的有色布條,Ⅱ為無水氯化鈣,用于干燥Cl2;

[實驗2](3)用濃硫酸配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸時,量取濃硫酸時需要量筒,濃硫酸稀釋時,需要燒杯和玻璃棒;轉(zhuǎn)移時,需要500mL容量瓶,定容時需要膠頭滴管;因此還需要的玻璃儀器有500mL容量瓶、膠頭滴管;

A.容量瓶內(nèi)壁有水珠未干燥,對溶液中的硫酸的物質(zhì)的量和溶液的體積均無影響,濃度不變,A不符合題意;

B.加水定容時,俯視刻度線,體積偏小,硫酸的濃度偏大,B不符合題意;

C.顛倒搖勻后,凹液面低于刻度線又補加水,相當于稀釋,所配溶液濃度偏小,C符合題意;

D.稀釋過程中,有少量液體濺出,則容量瓶溶液中的溶質(zhì)減小,所配溶液濃度偏小,D符合題意;

答案選CD;

(4)利用原電池制備Cl2,左側(cè)加入的KMnO4H2SO4,KMnO4得到電子轉(zhuǎn)化為Mn2,其電極反應式為MnO45e8H=Mn24H2O;在原電池中,陽離子向正極移動,左側(cè)KMnO4得到電子發(fā)生還原反應,則左側(cè)的石墨電極為正極,則K向左移動;

(5)在一般情況下,酸性越強,氧化性越強;硫酸的濃度越大,氫離子濃度越大,高錳酸鉀的氧化性越強,化學反應速率越快,能氧化更多的氯離子。

練習冊系列答案
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A.鎂和鋁物質(zhì)的量之比為3∶2

B.鎂和鋁轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為11

C.鎂和鋁摩爾質(zhì)量之比為89

D.鎂和鋁反應所用時間之比為3∶2

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(2)“混合氣體經(jīng)過水吸收和空氣氧化能再次利用。

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混合氣體的主要成分是_______________ (填化學式)

FeS焙燒產(chǎn)生的Fe2O3會與(NH4)2SO4反應生成NH4Fe(SO4)2,該反應的化學方程式為_______________。 Al2O3也能發(fā)生類似反應.這兩種氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率與溫度的關系如圖,上述流程中最適宜的焙燒溫度為_____________________。

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A.大于5a%

B.小于5a%

C.等于5a%

D.無法判斷

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回答下列問題:

(1)K2RuO4Ru的化合價為_____,堿熔中產(chǎn)生的氣體可用于____(寫一種工業(yè)用途)。

(2)“氧化時欲使2mol K2RuO4氧化為RuO4,則需要氧化劑的物質(zhì)的量為______mol。

(3)為了提高堿熔效率,可以采取的措施有______。

(4)RuO4氣體有劇毒,鹽酸吸收時的化學方程式為___________。

(5)可用氫還原重量法測定產(chǎn)品的純度,其原理為2RuCl33H2 = 2Ru6HCl,所得實驗數(shù)據(jù)記錄如下:

實驗序號

產(chǎn)品質(zhì)量/g

固體Ru質(zhì)量/g

5.1875

2.0210

5.1875

2.0190

5.1875

2.0200

5.1875

1.6200

則產(chǎn)品的純度為________(用百分數(shù)表示)

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