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让教与学更高效
题型02元素化合物的性质实验
1.(24-25高一上·北京西城区期末)某同学利用下图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验。
铁粉
湿棉花
火柴
肥皂液
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是
(2)检验气密性后,加热试管,肥皂液中有气泡产生,该现象不能说明有H,生成。理由是
(3)为探究试管中固体的成分,继续实验:取少量反应后固体于试管中,加入过量盐酸,加热至固体完全溶
解,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,推测固体的成分:
;若溶液未变红,原因是」
(用
离子方程式表示)。
2.(24-25高一上·北京西城区·期末)用下图所示装置在实验室制备C12并探究其性质。
一浓盐酸
T MnO,
NaOH
溶液
发生装置
①
②
③
(1)发生装置中制备CL,的化学方程式是
(2)①中盛放饱和食盐水的作用是
(3)②中紫色石蕊溶液先变红后褪色,结合化学方程式解释其原因:
(4)③中盛放FL,溶液,通入过量Cl2,溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色,反应的离子方程式是
3.(2425高一上·北京通州区·期末)某实验小组进行卤素单质性质的探究实验(加热装置和夹持装置已省略),
设计实验如下:
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殳浓盐酸
湿润的
淀粉KI
试纸
NaBr
KI
NaOH
MnO,
溶液
溶液
溶液
A
B
C
D
(1)写出装置A中制取氯气的化学方程式
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验证据是
(3)装置B中发生反应的离子方程式是
(4)上述实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱,请说明理由:
。
请选用以下试剂补充试管实验:
(填操作和现象),证明了Br的氧化性强于L。可选择的试剂:氯水、溴水、碘水、KI溶液、KBr溶液、
KCI溶液。
(⑤)请从“位置一结构一性质”的角度解释C12、Br2、I,氧化性逐渐减弱的原因
4.(24-25高一上·北京石景山区·期末)某小组同学利用MO,与浓盐酸混合加热制取氯气并探究其性质。
浓盐酸
MnO,
饱和
湿润的
NaOH
食盐水
红布条
试剂X
溶液
①
②
③
⑤
请回答:
(1)装置①中制取氯气,是利用了MnO,的
(填字母)。
a.氧化性
b.还原性
(②)分液漏斗滴加浓盐酸比普通漏斗滴加的优点为
(3)以此装置用于实验室制备氯气的化学方程式是
(4)装置②的作用是
_o
(5)装置③中的现象是」
d
(⑥装置④用来验证C,的氧化性强于I2,装置中的现象是溶液变蓝,请将装置补充完整并标明所用试剂
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X
_9
(7)装置⑤的作用是
其反应的离子方程式是
5.(24-25高一上·北京昌平区期末)某小组同学探究不同价态硫元素之间的相互转化。
可以选用的试剂有:①SO2水溶液②N2SO,溶液③Na2S溶液④稀硫酸⑤浓硫酸⑥品红溶液⑦新制氯
水⑧铜片
实验序号
预期的价态转化
选择的试剂(填入试剂编号)
实验现象
+6→+4
⑤⑧
产生刺激性气味气体
+4→0
②③
i
①⑦
黄绿色褪去
(1)实验i的化学方程式为
设计实验证明实现了+6→+4的转化,实验操作及现象
是
(2)结合实验ⅱ的实验月的,说明选择试剂③的理由是
②③溶液混合后,无明显现象,加入稀
硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受
影响。产生淡黄色沉淀的离子方程
式为
0
(3)实验ⅱ预期的价态转化为
_。为验证C2被$O2还原为C,甲同学向反应后的溶液中加入硝
酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀。乙同学认为该方案不合理,理由是
6.(24-25高一上·北京朝阳区·期末)实验小组进行实验证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,并
进一步检测反应后所生成的混合物成分。
盐酸
三
CaCO,固体
饱和Na,O,
溶液a
NaHCO溶液
A
B
C
D
E
(1)B中不能选用饱和Na,C0,溶液,用化学方程式解释原因:
0
(2)C中发生反应的化学方程式有
(3)D中溶液a为
一,该试剂的作用是
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(④)若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据,需要补充的实验是
_o
(⑤)反应一段时间后,C中固体变为白色,持续通入CO2,经检测固体混合物为Na,C0,和NaHC0,。取
agNa,CO,和NaHCO,混合物充分加热至质量不再变化,质量减少bg。则混合物中NaHC0,质量分数为
(用含a、b的代数式表示)。
7.(24-25高一上·北京海淀区·期末)用下图所示实验对足量的锌与浓硫酸在加热条件下反应产生的气体进行
研究(夹持和加热装置已略去)。
浓H2SO4
肥皂液
Zn粒
品红
NaS
NaOH
溶液
溶液
溶液
A
B
E
(1)某同学认为A中会有SO2和H2两种气体产生,理由是浓硫酸具有
和酸性,发生如下反
应:
,
Zn+H,S0,=ZnS04+H,个。
(2)实验证明了S0,和H2两种气体的产生。
①B中品红溶液褪色,证明有
生成;C中溶液
(填现象)也证明有该气体生成。
②证明有H,生成的操作是:
(3)用离子方程式说明D的作用:
(4)该同学又设计实验测定0.448L(标准状况下)混合气体中S0,的体积分数。将混合气体通入过量的试剂F
中,反应完全后,向溶液中加入足量BaCl,溶液生成白色沉淀,过滤、洗涤、干燥后得到固体ag。
①F可以是
(填序号)。
a.水b.KI溶液c.新制氯水
②混合气体中S02的体积分数为」
(用含a的代数式表示。
8.(24-25高一北京房山区·期末)某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。
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NH4CI和
Ca(OH)z
干燥管
浓盐酸
NaOH固体
盼林
FeSO4溶液
溶液
A
C
D
(1)A中发生的化学反应方程式为
(2)C中用圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为
(填“a”或b)。
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明了氨气具有的性质是
(4为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是
(填序号)。
①
②
③
④
(⑤)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为
②检验白烟中阳离子的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中
d
③FSO,液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应有:
Fe2++2NH3H,O=Fe(OH),↓+2NH和
9.(23-24高一上北京大兴区·期末)某实验小组同学利用如图所示装置制取干燥、纯净的C2。
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浓盐酸
MnO,
NaOH
溶液
圈画
制备装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
(A)
(B)
(C)
(D)
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放MnO2粉末的仪器名称是
(2)写出装置A中反应的化学方程式一。
(3)将除杂装置B补充完整,并标明所用试剂
(4写出装置D中反应的离子方程式一。
(⑤)当装置A中Cl2不再逸出时,混合物中仍存在盐酸和MnO2。
①检验混合物中C的操作及现象是一。
②分析混合物中仍存在盐酸和MO2的原因:
i.随cH)降低或cMn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
i.随c(C1)降低,
③该小组同学补做如表实验,验证②中的分析正确。
操作
试剂
产物
有氣
a
一试剂
有氯
NaCl固体
气
固液混合物
NaCI固体
无氯
Il
+b
气
则a是
b是
9
10.(24-25高一上北京中国人民大学附属中学期末)某化学兴趣小组用如下装置(尾气装置略)探究CL2、Br2、
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F+的氧化性强弱。己知:(SCN),性质与卤素单质类似,氧化性:Cl,>SCN),
浓HCI
止水夹
b
MnO,
CCl,和FeBr,
混合液
饱和
⊙
食盐水
滴有KSCN的
UFeB,混合液
D
实验步骤如下:
i.检查装置的气密性。
ⅱ.打开止水夹b,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸后,点燃酒精灯。
(1)仪器a的名称。
(2)A中产生Cl2,写出发生反应的化学方程式。
(3)通入CL2后,装置D中溶液变红,发生反应的离子方程式是
装置E中溶液变黄,振
荡后,CCL4层无明显变化,由此得出氧化性由强到弱的顺序为
(4)继续通入CL2后,D、E两装置中均发生了新的变化。现象如下:
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:CC14层由无色变为橙色。
根据现象写出D、E两装置中发生反应的离子方程式」
0
11.(23-24高一上·北京延庆区·期末)用Cl2和C(0H),制备少量漂粉精(一种含氯消毒剂的装置如下。
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浓盐酸
Mn(
饱和NaCI溶液Ca(OHD,浊液
A
B
C
(I)A为制取氯气的发生装置。A中发生反应的离子方程式是
(2)用Cl2和CaOH),制备的漂粉精,其有效成分是
(3)B的作用是吸收挥发出的HCI。HC可能对制备漂粉精造成的影响是
(4)漂粉精常用于游泳池水的消毒,起消毒作用的是HC1O。池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。
①池水碱性过强,杀毒作用会
(填“增强”或“减弱)。
②池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。通常加入Na,CO,、NHCO,以降低酸性,起到降低酸性作用的离子
分别是(填离子符号)。
12.(23-24高一上·北京东城区·期末)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取纯净的氯气。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式:
(2)实验室制氯气的发生装置应选择
(填字母)。
(3)制得的CL2中含有杂质HC1和H,0,净化氣气的试剂依次为】
(4将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶瓶口,若观察到的现象是
则证明氯气已集满。
(⑤)多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收处理,离子方程式是
(68.7g二氧化锰与0.1L10mo1·L1盐酸充分反应,理论上生成的氣气在标准状况下的体积为」
()利用以下两种方法同样可以制取氣气:
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I.2KMn0,+16HCI()=2KC1+2MnCI,+5C1,+8H,0
Ⅱ.KC10,+6HC1=KC1+3CL,个+3H,0
①若制取等量的氣气,转移电子的物质的量之比为I:Ⅱ=
②若实验室选用I制取氯气,气体发生装置应选择
(填字母)。
13.(23-24高一上·北京朝阳区期末)小组同学用下图所示装置制取C12并探究其性质,回答下列问题。
浓盐酸
-MnO,
饱和食盐水
H20
NaBr溶液
NaOH溶液
B
C
D
E
(1)A用于制取CL2,A中反应的化学方程式是
(2)B用于除去C12中的HC1,C用于制取氯水。相同条件下,C2在饱和食盐水中的溶解度
(填“>”或
“<”)在水中的。
(3)取C中制得的氯水并探究其性质,下列分析不正确的是
(填序号)
a.观察氯水呈黄绿色,证明氯水中含Cl2
b.向红色纸条上滴加氯水,红色纸条褪色,证明CL2具有漂白性
c.向锌粒中滴加氯水,有无色气体产生,证明氯水中含HC10
(4D中溶液变为橙黄色,写出反应的离子方程式:
(⑤)E用于吸收多余的C2,写出反应的离子方程式:
(⑥某同学采用数字化实验验证氯水中HC10光照分解的产物。
①将pH传感器、氣离子传感器和氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,将三种传感器分别插入盛有
氣水的广口瓶中,用强光照射氣水,采集数据。某物理量的测定结果如图所示,该物理量可能是」
(填
序号)。
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050100150
时间/s
a.氯水的pHb.氯离子的浓度c.广口瓶中氧气的体积分数
②光照一段时间后,证实溶液中还存在CL,和HC10,所用试剂及现象是
可选试剂:AgNO,溶液、KI溶液、淀粉溶液
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题型02 元素化合物的性质实验
1.(24-25高一上·北京西城区·期末)某同学利用下图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验。
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是 。
(2)检验气密性后,加热试管,肥皂液中有气泡产生,该现象不能说明有生成。理由是 。
(3)为探究试管中固体的成分,继续实验:取少量反应后固体于试管中,加入过量盐酸,加热至固体完全溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,推测固体的成分: ;若溶液未变红,原因是 (用离子方程式表示)。
【答案】(1)
(2)加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡
(3) 一定有可能有Fe
【分析】湿棉花加热产生水蒸气与热的铁粉反应,生成Fe3O4和氢气,氢气通入肥皂泡中产生气泡,并用火柴点燃验证生成的氢气。
【详解】(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是:;
(2)检验气密性后,加热试管,肥皂液中有气泡产生,该现象不能说明有H2生成。理由是:加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡;
(3)Fe3O4与盐酸反应得到Fe3+和Fe2+,Fe3+遇到KSCN溶液显示红色,取少量反应后固体于试管中,加入过量盐酸,加热至固体完全溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,推测固体的成分一定有Fe3O4,可能有Fe;若未变红色,可能是Fe3+与Fe反应生成Fe2+,离子方程式为:。
2.(24-25高一上·北京西城区·期末)用下图所示装置在实验室制备并探究其性质。
(1)发生装置中制备的化学方程式是 。
(2)①中盛放饱和食盐水的作用是 。
(3)②中紫色石蕊溶液先变红后褪色,结合化学方程式解释其原因: 。
(4)③中盛放溶液,通入过量,溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色,反应的离子方程式是 。
【答案】(1)
(2)除去中混有的HCl气体
(3),生成酸使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有漂白性,使溶液红色褪去
(4)
【分析】由实验装置图可知,发生装置中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置①中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置②中盛有的浓紫色石蕊溶液先变红后褪色,装置③中盛有的碘化亚铁溶液与足量氯气反应使溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色,尾气吸收装置中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】(1)由分析可知,发生装置中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由分析可知,装置①中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,故答案为:除去中混有的HCl气体;
(3)装置②中盛有的紫色石蕊溶液先变红后褪色是因为氯气与水发生如下反应:,反应生成的酸使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色而使溶液红色褪去,故答案为:,生成酸使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有漂白性,使溶液红色褪去;
(4)由分析可知,装置③中盛有的碘化亚铁溶液与足量氯气反应使溶液由浅绿色逐渐变为棕黄色,反应的离子方程式为,故答案为:。
3.(24-25高一上·北京通州区·期末)某实验小组进行卤素单质性质的探究实验(加热装置和夹持装置已省略),设计实验如下:
(1)写出装置A中制取氯气的化学方程式 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验证据是 。
(3)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(4)上述实验不能比较的氧化性强弱,请说明理由: 。请选用以下试剂补充试管实验: (填操作和现象),证明了的氧化性强于。可选择的试剂:氯水、溴水、碘水、溶液、溶液、溶液。
(5)请从“位置—结构—性质”的角度解释氧化性逐渐减弱的原因 。
【答案】(1)(浓)
(2)A装置中湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)
(4) 过量的氧化KI 取少量KI溶液于试管中,滴入少量溴水,振荡,溶液由无色变为棕黄色
(5)同主族元素从上到下,原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐斩减弱,对应单质的氧化性减弱
【分析】装置A中浓盐酸和MnO2在加热的条件下发生反应生成Cl2:,瓶颈处KI与Cl2发生氧化还原反应生成I2:Cl2 +2KI=2KCl+I2,碘遇淀粉变蓝,故湿润的淀粉KI试纸变蓝,B中发生:,B中生成的溴若挥发进入到C中,溴单质也不一定能与碘化钾反应,因为氯气的氧化性比溴单质强,B中多余逸出的氯气在C中发生:Cl2 +2KI=2KCl+I2,D中氢氧化钠溶液用来吸收尾气,防止空气污染。
【详解】(1)装置A中制取氯气,MnO2与浓HCl共热生成 MnCl2、Cl2和H2O,化学方程式为。
(2)根据氧化性强弱规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则Cl2 +2KI=2KCl+I2体现了氯气的氧化性强于碘,C中可能发生溴和碘化钾的反应,则结合分析可知,验证氯气的氧化性强于碘的实验证据是:A装置中湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(3)装置B中发生:,则发生反应的离子方程式是。
(4)上述实验不能比较的氧化性强弱,因为多余氯气进入C中发生的反应是:Cl2 +2KI=2KCl+I2,即过量的氧化KI;要证明的氧化性强于,根据氧化性强弱规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物,应该实施反应:,则补充试管实验为:取少量KI溶液于试管中,滴入少量溴水,振荡,溶液由无色变为棕黄色。
(5)从“位置—结构—性质”的角度解释氧化性逐渐减弱的原因为:同主族元素从上到下,原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐斩减弱,对应单质的氧化性减弱。
4.(24-25高一上·北京石景山区·期末)某小组同学利用与浓盐酸混合加热制取氯气并探究其性质。
请回答:
(1)装置①中制取氯气,是利用了的 (填字母)。
a.氧化性 b.还原性
(2)分液漏斗滴加浓盐酸比普通漏斗滴加的优点为 。
(3)以此装置用于实验室制备氯气的化学方程式是 。
(4)装置②的作用是 。
(5)装置③中的现象是 。
(6)装置④用来验证的氧化性强于,装置中的现象是溶液变蓝,请将装置补充完整并标明所用试剂 。
(7)装置⑤的作用是 ,其反应的离子方程式是 。
【答案】(1)a
(2)控制反应的起始与停止,控制反应速率(任写一条)
(3)
(4)除去氯气中的
(5)红布条褪色
(6)试剂为淀粉碘化钾溶液
(7) 处理尾气
【分析】装置①利用二氧化锰和浓盐酸共热制取Cl2,因氯气中含挥发的HCl,所以装置②中盛放的是饱和食盐水可除去HCl,装置③中目的是为了检验湿润的氯气可使有色布条褪色的性质,装置④根据题干信息可知,目的是检验氯气的氧化性强于碘单质,最后多余的氯气可利用氢氧化钠溶液进行吸收;
【详解】(1)反应中锰化合价降低,体现二氧化锰氧化性,故选a;
(2)分液漏斗中有活塞,可以控制液体的滴加速率;分液漏斗滴加浓盐酸比普通漏斗滴加的优点为控制反应的起始与停止,控制反应速率(任写一条);
(3)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;
(4)装置②中盛放的是饱和食盐水,其主要作用是除去氯气中含有的HCl;
(5)经过除杂后的氯气通入装置③中,湿润的红布条中水和氯气反应生成具有漂白性的次氯酸,而使得有色布条褪色,故答案为:湿润的红布条褪色;
(6)
Cl2的氧化性强于I2,可选取湿润的淀粉KI试纸为材料,所以设计实验如下:将氯气通入盛有湿润的淀粉KI试纸的集气瓶中,若试纸变蓝,则说明氯气的氧化性大于碘单质,发生的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-,具体装置图如图:试剂为淀粉碘化钾溶液;
(7)氢氧化钠溶液进行尾气处理,吸收多余的氯气,发生反应生成次氯酸钠和氯化钠、水,离子方程式为:。
5.(24-25高一上·北京昌平区·期末)某小组同学探究不同价态硫元素之间的相互转化。
可以选用的试剂有:①SO2水溶液 ②Na2SO3溶液 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤浓硫酸 ⑥品红溶液 ⑦新制氯水 ⑧铜片
实验序号
预期的价态转化
选择的试剂(填入试剂编号)
实验现象
i
+6 → +4
⑤ ⑧
产生刺激性气味气体
ii
+4 → 0
② ③
___________
iii
___________
① ⑦
黄绿色褪去
(1)实验i的化学方程式为 。设计实验证明实现了+6 → +4的转化,实验操作及现象是 。
(2)结合实验ii的实验目的,说明选择试剂③的理由是 。②③溶液混合后,无明显现象,加入稀硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受 影响。产生淡黄色沉淀的离子方程式为 。
(3)实验iii预期的价态转化为 。为验证Cl2被SO2还原为Cl-,甲同学向反应后的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀。乙同学认为该方案不合理,理由是 。
【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复原来的颜色
(2) Na2SO3中S元素从+4价降低成0价,发生还原反应,需要还原剂,Na2S中S为-2价为最低价态,可升高,具有还原性,可做还原剂 酸性 +2S2-+6H+=3S↓+3H2O
(3) +4 → +6 氯水中有氯离子干扰实验或硝酸有氧化性,将SO2氧化为,生成白色沉淀Ag2SO4干扰Cl-检验
【详解】(1)实验i中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。二氧化硫具有漂白性,将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复原来的颜色,说明实验i产生二氧化硫气体,实验证明实现了+6 → +4的转化。
(2)Na2SO3中S元素从+4价降低成0价,发生还原反应,需要还原剂,Na2S中S为-2价为最低价态,可升高,具有还原性,可做还原剂,所以实验ii选择试剂③。②③溶液混合后,无明显现象,加入稀硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受酸性影响。Na2SO3、Na2S在酸性条件下生成硫酸钠、二氧化硫、水,产生淡黄色沉淀的离子方程式为+2S2-+6H+=3S↓+3H2O。
(3)氯气具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化硫能被氯气氧化,实验iii预期的价态转化为+4 → +6。
氯水中有氯离子干扰实验,硝酸有氧化性,硝酸将SO2氧化为,生成白色沉淀Ag2SO4干扰Cl-检验,该方案不合理。
6.(24-25高一上·北京朝阳区·期末)实验小组进行实验证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,并进一步检测反应后所生成的混合物成分。
(1)中不能选用饱和溶液,用化学方程式解释原因: 。
(2)中发生反应的化学方程式有 。
(3)中溶液a为 ,该试剂的作用是 。
(4)若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据,需要补充的实验是 。
(5)反应一段时间后,C中固体变为白色,持续通入,经检测固体混合物为和。取和混合物充分加热至质量不再变化,质量减少bg。则混合物中质量分数为 用含a、b的代数式表示。
【答案】(1)
(2)、
(3) NaOH溶液 除去中的
(4)用带火星的木条检验F中的气体,可使木条复燃
(5)
【分析】和稀盐酸反应生成、、,盐酸具有挥发性,生成的中含有HCl,HCl和饱和溶液反应生成,、都能和反应生成,D中溶液a吸收未反应的,溶液a应该是碱液,采用排水法收集。
【详解】(1)B中不能选用饱和溶液,因为和饱和溶液反应生成,用化学方程式解释原因:;
故答案为:;
(2)从B中出来的气体中含有水蒸气、,、都能和反应生成,C中发生反应的化学方程式有、;
故答案为:、;
(3)CO2为酸性氧化物,能被碱液吸收,则D中溶液a为NaOH溶液,该试剂的作用是除去中的;
故答案为:NaOH溶液;除去中的;
(4)若要获得“过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂”的证据,需要检验得到的气体为,则需要补充的实验是用带火星的木条检验F中的气体,可使木条复燃;
故答案为:用带火星的木条检验F中的气体,可使木条复燃;
(5)加热、固体混合物时,发生的反应为,根据方程式知,固体减少的质量为即的质量,,混合物中质量分数为,
故答案为:。
7.(24-25高一上·北京海淀区·期末)用下图所示实验对足量的锌与浓硫酸在加热条件下反应产生的气体进行研究(夹持和加热装置已略去)。
(1)某同学认为A中会有和两种气体产生,理由是浓硫酸具有 和酸性,发生如下反应: ,。
(2)实验证明了和两种气体的产生。
①B中品红溶液褪色,证明有 生成;C中溶液 (填现象)也证明有该气体生成。
②证明有生成的操作是: 。
(3)用离子方程式说明D的作用: 。
(4)该同学又设计实验测定0.448L(标准状况下)混合气体中的体积分数。将混合气体通入过量的试剂F中,反应完全后,向溶液中加入足量溶液生成白色沉淀,过滤、洗涤、干燥后得到固体。
①F可以是 (填序号)。
a.水b.KI溶液c.新制氯水
②混合气体中的体积分数为 (用含a的代数式表示)。
【答案】(1) 强氧化性
(2) 出现浑浊 点燃E中肥皂泡
(3)
(4) c
【分析】装置A中,浓硫酸与锌反应生成硫酸锌、和,当浓硫酸变成稀硫酸后,会有H2生成;装置B中,使品红溶液褪色,证明有生成;装置C中,与Na2S反应生成S,产生淡黄色沉淀;使用装置D吸收未反应的,然后将气体通入装置E的肥皂液中,产生气泡,将其点燃可验证。
【详解】(1)在浓硫酸与锌反应表现强氧化性时,生成,其化学方程式为,故答案为:强氧化性;;
(2)①能使品红溶液褪色,所以B中品红溶液褪色,证明有生成;具有弱氧化性,通入到Na2S溶液中发生归中反应生成硫单质,溶液变浑浊,故答案为:;出现浑浊;
②在装置E中产生的含有H2的肥皂泡,可通过点燃E中肥皂泡的方式来检验,故答案为:点燃E中肥皂泡;
(3)装置D中,被氢氧化钠溶液吸收,反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为,故答案为:;
(4)①将混合气体通入过量的试剂F中,反应完全后,向溶液中加入足量溶液生成白色沉淀,说明试剂F将氧化为,而KI溶液具有还原性,新制氯水具有氧化性,故选c;
②通入到新制氯水中发生反应,固体为,其物质的量为,由方程式可知混合气体中的物质的量为,则混合气体中的体积分数为,故答案为:。
8.(24-25高一·北京房山区·期末)某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。
(1)A中发生的化学反应方程式为 。
(2)C中用圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为 (填“a”或“b”)。
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明了氨气具有的性质是 。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
①
②
③
④
(5)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为 。
②检验白烟中阳离子的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中 。
③液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应有:和 。
【答案】(1)
(2)a
(3)氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性
(4)②④
(5) NH3+HCl=NH4Cl 加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】本实验的目的为制备氨气并探究其性质,实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,A为发生装置,B是干燥装置,C是喷泉实验装置,D是探究氨气的性质装置,据此解答。
【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,反应的化学方程式为:;
(2)氨气的密度比空气的小,用向下排空气法收集,则氨气的进气口为a;
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气具有的性质是:氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性;
(4)尾气处理时不能用密闭的装置①,且导管口距液面太远,不利于氨气的吸收;装置②、④能防止倒吸且能吸收多余氨气,装置③会发生倒吸,故选②④;
(5)①向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,氢氧化钠溶解放热,使氨气从氨水逸出,氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体而出现白烟,反应的化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl;
②浓盐酸液滴附近出现的白烟是氯化铵,检验其阳离子(即铵根离子)的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明;
③FeSO4与NH3⋅H2O反应生成白色沉淀,发生的反应为:Fe2++2NH3⋅H2O=Fe(OH)2↓+2,然后迅速变成灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,是因为氢氧化亚铁被氧气氧化生成Fe(OH)3,发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
9.(23-24高一上·北京大兴区·期末)某实验小组同学利用如图所示装置制取干燥、纯净的Cl2。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放MnO2粉末的仪器名称是 。
(2)写出装置A中反应的化学方程式 。
(3)将除杂装置B补充完整,并标明所用试剂 。
(4)写出装置D中反应的离子方程式 。
(5)当装置A中Cl2不再逸出时,混合物中仍存在盐酸和MnO2。
①检验混合物中Cl-的操作及现象是 。
②分析混合物中仍存在盐酸和MnO2的原因:
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低, 。
③该小组同学补做如表实验,验证②中的分析正确。
操作
试剂
产物
I
a
有氯气
II
NaCl固体
有氯气
III
NaCl固体+b
无氯气
则a是 ,b是 。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)
(4)Cl2+2OH−=ClO-+Cl-+H2O
(5) 取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl- Cl-还原性减弱(或Cl2的氧化性增强) 较浓或浓H2SO4 MnSO4固体(或饱和溶液)
【分析】A制备氯气,B除氯气中的氯化氢、干燥氯气,C装置收集氯气,D装置吸收氯气,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,装置A中盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶;
(2)装置A中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)
装置B除氯气中的氯化氢,盛放试剂为饱和食盐水,装置图为
(4)装置D用氢氧化钠吸收氯气,反应的离子方程式为Cl2+2OH−=ClO-+Cl-+H2O;
(5)①Cl-和Ag+反应生成白色氯化银沉淀,检验混合物中Cl-的操作及现象是:取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-。
②i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii. 氯离子是该反应的还原剂,还可能的原因是随c(Cl-)降低,Cl-还原性减弱。
③为验证c(H+)浓度低对该反应影响,加入较浓的硫酸,有氯气放出,说明随c(H+)降低,MnO2氧化性减弱,则a是浓硫酸;实验II加入固体氯化钠,增大氯离子的浓度,实验III是和实验II进行对照,增大了二价锰离子的浓度,故b是硫酸锰固体。
10.(24-25高一上·北京中国人民大学附属中学·期末)某化学兴趣小组用如下装置(尾气装置略)探究、、的氧化性强弱。已知:性质与卤素单质类似,氧化性:。
实验步骤如下:
i.检查装置的气密性。
ii.打开止水夹b,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸后,点燃酒精灯。
……
(1)仪器a的名称 。
(2)A中产生,写出发生反应的化学方程式 。
(3)通入后,装置D中溶液变红,发生反应的离子方程式是 、 ;装置E中溶液变黄,振荡后,层无明显变化,由此得出氧化性由强到弱的顺序为 。
(4)继续通入后,D、E两装置中均发生了新的变化。现象如下:
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:层由无色变为橙色。
根据现象写出D、E两装置中发生反应的离子方程式 、 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)
(4)
【分析】根据题干和装置图,A中制备氯气,B为安全瓶,C用于除去氯气中的HCl杂质,除杂后的氯气分别通入D、E,观察现象,从而推测氧化性强弱关系。
【详解】(1)根据实验装置图,仪器a的名称为分液漏斗;
(2)A中浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下生成氯气,同时有氯化锰和水生成,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)装置D中是滴有KSCN的FeBr2混合液,氯气通入后,将亚铁离子氧化为铁离子,与KSCN发生显色溶液变红,故离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−,Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3,装置E中溶液变黄,振荡后,层无明显变化,说明无溴单质生成,氯气先氧化FeBr2中的亚铁离子,即还原性:Fe2+>Br−,根据氧化还原反应中的强弱规律,故有氧化性Cl2>Br2>Fe3+;
(4)继续通入后,D装置中红色慢慢褪去,结合题干中条件:氧化性,说明Cl2氧化SCN−生成了(SCN)2,离子方程式为:2SCN−+Cl2=2Cl−+(SCN)2;E装置中,层由无色变为橙色,说明Cl2氧化Br−生成了Br2,离子方程式为Cl2+2Br−=Br2+2Cl−。
11.(23-24高一上·北京延庆区·期末)用和制备少量漂粉精(一种含氯消毒剂)的装置如下。
(1)A为制取氯气的发生装置。A中发生反应的离子方程式是 。
(2)用和制备的漂粉精,其有效成分是 。
(3)B的作用是吸收挥发出的HCl。HCl可能对制备漂粉精造成的影响是 。
(4)漂粉精常用于游泳池水的消毒,起消毒作用的是HClO。池水的酸碱性对漂粉精的消毒效果影响明显。
①池水碱性过强,杀毒作用会 (填“增强”或“减弱”)。
②池水酸性过强,会刺激眼睛和皮肤。通常加入、以降低酸性,起到降低酸性作用的离子分别是 (填离子符号)。
【答案】(1)
(2)(写名称也可)
(3)消耗,降低反应产率
(4) 减弱 、
【分析】实验室用A装置进行浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应制取氯气,氯气经过B装置的饱和食盐水,除去氯化氢气体,氯气通入到氢氧化钙浊液中可以得到少量漂粉精,由此分析。
【详解】(1)A为氯气发生装置,A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)Cl2与Ca(OH)2发生反应2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,制备的漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2;
(3)制取的漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2,HCl与Ca(OH)2发生反应生成CaCl2和H2O,使Ca(ClO)2浓度降低,产率降低;
(4)①起消毒作用的是HClO,碱性过强时,产生的HClO少,消毒效果减弱;
②酸性过强,说明溶液中有大量的,、能与反应生成CO2和H2O,降低c。
12.(23-24高一上·北京东城区·期末)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取纯净的氯气。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式: 。
(2)实验室制氯气的发生装置应选择 (填字母)。
(3)制得的中含有杂质和,净化氯气的试剂依次为 。
(4)将湿润的淀粉试纸放在集气瓶瓶口,若观察到的现象是 ,则证明氯气已集满。
(5)多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收处理,离子方程式是 。
(6)二氧化锰与盐酸充分反应,理论上生成的氯气在标准状况下的体积为 。
(7)利用以下两种方法同样可以制取氯气:
Ⅰ.
Ⅱ.
①若制取等量的氯气,转移电子的物质的量之比为Ⅰ∶Ⅱ= 。
②若实验室选用Ⅰ制取氯气,气体发生装置应选择 (填字母)。
【答案】(1)
(2)c
(3)饱和食盐水 浓硫酸
(4)试纸变蓝
(5)
(6)2.24
(7)
【分析】用二氧化锰和浓盐酸制备氯气时生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为,制取的氯气中含有HCl和水蒸气杂质,HCl 易溶于水,氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,因此用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢,再用浓硫酸干燥氯气。
【详解】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气时生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为;
(2)固液反应需要加热,选c;
(3)用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢,再用浓硫酸干燥氯气;
(4)氯气与碘离子反应离子反应生成碘单质和氯离子,则试纸变蓝,则证明氯气已集满;
(5)多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收处理,发生反应生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为;
(6)二氧化锰物质的量为0.1mol,根据方程式的比例关系,可以生成0.1molCl2,其在标况的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(7)Ⅰ.,当生成5molCl2时转移10mol电子,Ⅱ.生成3molCl2时转移5mol电子,当生成等量的Cl2时转移电子数之比为6∶5;若用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气时,不需要加热,则选用b装置。
13.(23-24高一上·北京朝阳区·期末)小组同学用下图所示装置制取并探究其性质,回答下列问题。
(1)A用于制取,A中反应的化学方程式是 。
(2)B用于除去中的,C用于制取氯水。相同条件下,在饱和食盐水中的溶解度 (填“>”或“<”)在水中的。
(3)取C中制得的氯水并探究其性质,下列分析不正确的是 (填序号)。
a.观察氯水呈黄绿色,证明氯水中含
b.向红色纸条上滴加氯水,红色纸条褪色,证明具有漂白性
c.向锌粒中滴加氯水,有无色气体产生,证明氯水中含
(4)D中溶液变为橙黄色,写出反应的离子方程式: 。
(5)E用于吸收多余的,写出反应的离子方程式: 。
(6)某同学采用数字化实验验证氯水中光照分解的产物。
①将传感器、氯离子传感器和氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接,将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,采集数据。某物理量的测定结果如图所示,该物理量可能是 (填序号)。
a.氯水的 b.氯离子的浓度 c.广口瓶中氧气的体积分数
②光照一段时间后,证实溶液中还存在和,所用试剂及现象是 。
可选试剂:溶液、溶液、淀粉溶液
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)<
(3)bc
(4)Cl2+2Br—=Br2+2Cl—
(5)Cl2+2OH—= ClO—+Cl—+ H2O
(6) bc KI溶液、淀粉溶液;溶液变蓝色
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中氯气溶于水制得氯水,装置D中氯气与溴化钠溶液反应生成氯化钠和溴,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】(1)由分析可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由分析可知,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中氯气溶于水制得氯水,所以氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,故答案为:<;
(3)a.氯气是黄绿色气体,氯水呈黄绿色说明氯水中含有未反应的氯气,故正确;
b.氯气与水反应生成盐酸和具有强氧化性的次氯酸,次氯酸能使有机色质漂白褪色,所以向红色纸条上滴加氯水,红色纸条褪色,证明次氯酸具有漂白性,故错误;
c.氯气与水反应生成盐酸和具有强氧化性的次氯酸,溶液中的氢离子能与锌反应生成氢气,向锌粒中滴加氯水,有无色气体产生说明溶液中含有氢离子,故错误;
故选bc;
(4)由分析可知,装置D中氯气与溴化钠溶液反应生成氯化钠和溴,反应的离子方程式为Cl2+2Br—=Br2+2Cl—,故答案为:Cl2+2Br—=Br2+2Cl—;
(5)由分析可知,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,反应的离子方程式为Cl2+2OH—= ClO—+Cl—+ H2O,故答案为:Cl2+2OH—= ClO—+Cl—+ H2O;
(6)①氯气与水反应生成盐酸和具有强氧化性的次氯酸,次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,广口瓶中氧气的体积分数增大,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,故选bc;
②氯气和次氯酸具有强氧化性,能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘,则光照一段时间后,证实溶液中还存在氯气和次氯酸的操作为向光照一段时间后的溶液中滴加碘化钾溶液和淀粉溶液,溶液变为蓝色证明溶液中含有氯气和次氯酸,故答案为:KI溶液、淀粉溶液;溶液变蓝色。
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