内容正文:
专题10 化学实验综合题
1.【答案】(1)酒精灯 (2)气密性 (3)白色浑浊 (4)① < ②
2.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O (3)① HCl ② H2O ③ B ④ A (4)① 湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 ② ③ 次氯酸
3.【答案】(1) (2)吸收多余,防止其污染空气 (3)BC (4)① ② ③ 试纸先变红后褪色 (5)
4.【答案】(1)提供水蒸气 (2) (3)乙 (4)① 滴入的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 ② (5)① ② 含量不足
5.【答案】(1)取下分液漏斗上方的玻璃塞或者用橡胶管将分液漏斗上方和烧瓶内联通; (2)氯酸钾温度高、碱性强时更稳定 (3)① 有白色沉淀生成 ② SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+ ③ +Ba2+= BaSO4↓ (4)3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O (5)+SO2+H2O=2
6.【答案】(1)淡黄色 (2) (3)① 淡黄色固体变为白色粉末 ② 点燃的蚊香燃烧更剧烈(合理即可) ③ 用于制氧剂或制取氧气(其他合理答案也给分) (4)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O (5)不合理,氯气可以和碱石灰反应 (6)Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O
7.【答案】(1)① 分液漏斗 ② 酸性、还原性 (2)a→d→f→b→c→k→g→i (3)
8.【答案】① 改长颈漏斗为分液漏斗 ② 饱和食盐水 ③ a ④ 集气瓶内和瓶口出现棕黄色烟 ⑤ 2Fe+3Cl2 点燃2FeCl3 ⑥ 在装置 D 后增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气
9.【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)① 除去中混有的 ② 浓硫酸 ③ 除去中未反应的 (4)c (5) (6)
10.【答案】(1)① MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O ② Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2)7.15 (3)① ClO- ② 0.25 (4)将丙装置浸在盛有冷水(或冰水)的水槽中
11.【答案】(1)用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后,停止充入气体,若压强传感器数据不发生变化,说明气密性良好,反之气密性不好 (2)① 、、 ② ,, (3)① ② ③ 1.32g (4)
12.【答案】(1) (2)① Cl2+H2OH++Cl-+HClO ② 氯水中HClO具有漂白作用 (3)① bd ② HCl、O2 (4)① NaOH溶液 ② 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O ③ NaHCO3
13.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② 饱和食盐水 (2)③ (3)① TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2 ② 防止固体堵塞导管 (4)① 冷凝回流TiCl4 ② 0.06 (5)在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛碱石灰的干燥管
14.【答案】(1) (2)ABD (3)Cl2+H2O=HCl+HClO (4)ac (5)① ② ③
15.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 饱和食盐水 ② Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O ③ 避免生成NaClO3 (3)① 吸收尾气(Cl2) ② AC (4)小于
16.【答案】(1)① ④ (2)B (3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O (4)BD (5)① Ca(ClO)2 ② Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
17.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① b ② 饱和食盐水 ③ 浓硫酸 (3)① ② 吸收尾气,防止污染空气 ③ 不能 (4)① ② 漂白粉在空气中会发生反应: 和 ,从而变质失效
18.【答案】(1) (2)① 饱和食盐水 ② 用于除去氯气中混有的HCl (3)① 排除稀释过程中,浓度对褪色速率的影响 ② 次氯酸 ③ ④ 次氯酸生成沉淀,减小了其浓度: (4)无黄绿色气体产生 (5)① 能 ② 会
19.【答案】(1)检查装置的气密性 (2)圆底烧瓶 (3)① A ② 使装置充满Cl2,排出空气,防止装置中空气与Fe在加热时发生反应 (4)防止导管被升华的FeCl3堵塞 (5)① 否 ② 防止G装置中的水进入E中,避免氯化铁吸水潮解 (6)吸收多余Cl2,防止空气污染
20.【答案】(1)① ② c (2)① 浓硫酸 ② 除去二氧化碳中混有的水蒸气 (3)① 淡黄色固体变为白色 ② (4)1.6 (5)E中导管没有短进长出
21.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 饱和食盐水 ② ③ 避免生成 (3)① 吸收尾气() ② AC (4)小于
22.【答案】(1)① MnO2 + 4 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O ② 1:2 (2)① 分液漏斗 ② 除去Cl2中混有的HCl (3)吸收多余的Cl2,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入试管 (4)① 不会 ② 说明氯气无漂白性,氯水有漂白性 (5)bcd
23.【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ c (2)吸收氯气中的氯化氢气体 (3)吸收氯气 (4)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温 ② (5)NaClO+H2O=HClO+NaOH (6)
24.【答案】① 2H++CO32- = H2O+CO2↑ ② D ③ 吸收CO2气体中的水蒸气,避免测量结果产生误差(偏大) ④ 防止空气中的水或CO2进入D引起测量误差(偏大) ⑤ 偏大 ⑥ 偏小 ⑦ 79.5%
25.【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ c (2)吸收氯气中的氯化氢气体 (3)吸收氯气 (4)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温 ② (5)
26.【答案】(1)① bcdgh ② 分液漏斗 (2)饱和溶液 (3) (4)78% (5)① 吸收多余的 ② 偏大 ③ 0.005
试卷第1页,共3页
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专题10 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·云南省保山市龙陵县第一中学·期中)某化学小组进行热稳定性实验,并检验部分分解产物,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 。
(2)连接装置后,首先应检查该装置的 。
(3)加热后,当C中出现 的现象时,证明有生成。
(4)持续加热较长时间后,停止加热,取出试管中的残留固体,经检验,证明试管A中残留固体是,则由此可得,热稳定性: (填“>”或“<”),受热分解的化学方程式为 。
2.(2025-2026高一上·云南省宣威市第三中学·期中)某校化学社团活动小组同学在学习完氯及其化合物后设计了如下探究实验。请回答下列问题:
(1)盛有浓盐酸的仪器名称为 ;实验室制备氯气的反应的化学方程式是 。
(2)盛有NaOH溶液的仪器中发生反应的离子方程式是 。
(3)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有 气体和 (填化学式),需要对氯气进行洗气,其洗气过程是先让含杂质的氯气通过 ,再通过 (填字母选项)。
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.水 D.饱和碳酸氢钠溶液
(4)在实验室制取氯气时,可以使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯气已经收集满,现象是 ,发生反应的离子方程式是 ,其中具有漂白性的物质是 (填化学名称)。
3.(2025-2026高一上·云南省楚雄东兴中学等校·期中)某化学兴趣小组用如图所示实验装置制备,并进行了一系列实验。回答下列问题:
(1)利用装置甲制备的化学方程式为 。
(2)装置丙的作用为 。
(3)下列可用于收集的装置为 (填字母)。
A. B. C.
(4)一段时间后,停止加热,用装置乙中溶液进行如下实验:
①孔穴1中产生白色沉淀说明乙中溶液中存在 (填微粒符号)。
②孔穴2中发生反应的离子方程式为 。
③孔穴3中产生的实验现象为 。
(5)实验结束后,取装置丙中的溶液于试管中,加入足量盐酸,生成NaCl、和,发生反应的化学方程式为 。
4.(2025-2026高一上·云南省楚雄东兴中学等校·期中)某化学兴趣小组设计了如图1所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对其产物进行检验。
回答下列问题:
(1)装置A的作用是 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(3)虚线框D处可连接图2中的装置 (填“甲”或“乙”)来检验生成的气体,实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑色变为红色。
(4)上述实验结束后,取出图1装置B中反应后的固体继续进行如图3所示的实验。
①现象1为 ,证明存在。
②现象2中溶液未变红色,结合装置B中固体的成分,用离子方程式解释可能的原因: 。
(5)若取少量图3中溶液X滴加NaOH溶液(在密闭容器中进行实验),发现生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
①沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为 。
②沉淀没有完全变为红褐色只有部分改变的原因可能与 有关。
5.(2025-2026高一上·云南省保山市龙陵县第一中学·期中)实验室里可用如下图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
图中a为氯气发生装置,c的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于热水浴中,d的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中,f为的发生装置。
(1)装置a中,为了使浓盐酸在反应中顺利滴入,应采取的措施是 。
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,你得出的结论是 。
(3)将d中余气与f中产生的气体通入e中,产生的现象是 ,请用离子方程式表示产生此现象的原因: 、 。
(4)写出装置c中发生反应的化学方程式 。
(5)工业上为了变废为宝,可用多种方式处理硫酸工业排出的尾气(主要含),其中之一便是用浆液吸收。溶液中吸收的离子方程式为 (已知20℃时的溶解度为0.57g)。
6.(2025-2026高一上·云南省泸西县第一中学·期中)某校化学社团活动小组同学在学习完钠、氯及其化合物后设计了如下两组探究实验。请回答下列问题:
实验一:探究钠及其化合物的性质,实验装置如图所示(已知:试管A中装入足量的NaHCO3固体,D为固定蚊香的硬纸片)。
(1)Na2O2固体呈 色。
(2)试管A中发生反应的化学方程式为 。
(3)C处观察到的实验现象是 ,D处观察到的实验现象是 ,故推测Na2O2可用于
实验二:某化学兴趣小组用图甲装置制备了氯气,并进行了一系列实验。
(4)实验室制备氯气的反应的化学方程式是 。
(5)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有HCl气体和水蒸气,对装置进行了如图乙改进。你认为合理吗?(合理则填入“合理”二字,如不合理则填入“不合理”并用文字说明理由) ;
(6)最后将气体通入NaOH溶液中,作用是 (用离子方程式表示)
7.(2025-2026高一上·云南省石屏县第一中学·期中)氯是重要的非金属元素,实验室使用A图所示装置完成氯气的制备。
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器名称是 ;该反应中体现HCl的化学性质有 。
(2)合理选择并连接上图中B~G所示装置,得到纯净、干燥的氯气,按顺序填写各装置接口处的字母: 。
a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→i
(3)若将少量纯净的氯气通入E中,所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色。Cl2和NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
8.(2025-2026高一上·云南省丽江市华坪县第一中学·期中)某学习小组通过查阅资料发现:常温下,用 KClO3 和浓盐酸反应也可以制备氯气,化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取 Cl2 并探究相关性质:
(1)装置 A 中存在一处错误,请改正这处错误: 。
(2)装置 E 是化学实验室中一种常见装置,盛入不同试剂可以达成不同的目的。如图,为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置 A、B 之间添加装置 E,此时装置 E 中所盛装的试剂为 。为了探究氯气使有色布条褪色的机理,需要在整套装置中再添加装置 E,此时 E 中盛有浓硫酸,装置 E 在整套装置中的添加位置为 (填序号)。
a.B、C 之间 b. C、D 之间 c. D 之后 d. 以上位置都可以
(3)取下集气瓶 B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶 B 中,可以观察到的现象是 , 发生反应的化学方程式为: 。
(4)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是 。
9.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)二氧化氯(ClO2)是一种广泛使用的消毒剂,常温下为气体,密度比空气大,易溶于水而难溶于有机溶剂,实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略)。其中E中盛有四氯化碳液体。
(1)H中盛装浓盐酸,仪器H的名称是 。
(2)装置A中圆底烧瓶中装有二氧化锰固体,发生反应的离子方程式为 。
(3)B装置的作用是 ,C装置中所盛试剂是 。E装置的作用是 。
(4)F为ClO2收集装置,其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)写出D中反应的化学方程式 。
(6)工业上采用NaOH和H2O2混合溶液吸收ClO2制备NaClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
10.(2025-2026高一上·云南省曲靖市师宗县第二中学·期中)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置甲和丁中发生反应的离子方程式分别是 、 。
(2)该兴趣小组用过量浓盐酸与8.7 g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2 g。
(3)为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为图2(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示 离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为 mol。
(4)实验结束后小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。你给出的措施是 。
11.(2025-2026高一上·云南省宣威市第五中学·期中)某溶液X中可能含有、,,,,,中的几种离子(不考虑水的电离),现通过以下实验确定其组成:
实验1:取50mL溶液X于图1锥形瓶中,逐滴加入稀硝酸,并用压强传感器测定锥形瓶内的压强变化,压强传感器所示数据如图2所示。
(1)对图1装置检查气密性的操作为 。
(2)分析图2可知,溶液X中一定含有 (填离子符号,下同),一定不含 。
(3)图2中G→M段发生两个反应,分别写出对应的离子方程式: 、 。M→N段产生的总质量为 。
实验2:另取50mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g。
(4)结合实验1可以得出溶液X中各离子的物质的量之比为 [用的格式表示]。
12.(2025-2026高一上·云南省宣威市第五中学·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究。
(1)实验室制备Cl2。
装置I中发生的化学反应方程式为 。
(2)氯水相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张干燥的红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。
①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液漂白能力 b.氢离子浓度 c.溶液的颜色 d.氧气体积分数
②据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。
(4)若要模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为 ,制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐 (写化学式)。
13.(2025-2026高一上·云南省凤庆县第一中学·期中)实验室利用如下装置制备四氯化钛。已知常温下为无色液体,沸点为,与水剧烈反应产生白烟。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置B中试剂为 。
(2)D中的试剂应选用 (填序号),以确保实验顺利进行。
①碱石灰 ② ③无水硫酸铜 ④无水
(3)装置E中发生反应的化学方程式为 (已知另一种产物为常见的无毒气体);装置E右端塞一团棉花球的目的是 。
(4)装置F中长导管的作用是 ;每制取,转移电子的物质的量为 。
(5)该实验装置中存在一处明显的缺陷,改进的措施是 。
14.(2025-2026高一上·云南省玉溪市江川区第一中学·期中)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。
(1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。
(2)某同学应用该方法,按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。
(4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。(酸性溶液中,越大,pH越小,溶液酸性越强)
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氧气的体积分数 b. 氯水的pH c.氯离子的浓度
(5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3:
①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中、反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时,取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中,所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1 L)
15.(2025-2026高一上·云南省昆明市第十四中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和NaClO,探究其氧化还原性质。已知:溶于水溶液显棕色。
回答下列问题:
(1)盛放粉末的仪器名称是 ,该装置中发生的反应的化学方程式为 。
(2)中的试剂为 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A. B.NaCl C. D.
(4)取少量和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,可知该条件下的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。
16.(2025-2026高一上·云南民族大学附属中学·期中)瑞典化学家舍勒最先用软锰矿和浓盐酸制出了一种黄绿色气体,并探究了这种气体的某些性质,但他却认为,该气体是一种化合物,由于长时间的研究吸入大量氯气,舍勒年仅44岁英年早逝。直到1810年,英国化学家戴维才确认这种气体是一种单质——氯气。
(1)伟大化学家舍勒为化学献身的故事告诉我们实验操作规范,注意安全的重要性,下列实验操作正确的有 。
①闻氯气气味
②干燥氯气
③稀释浓硫酸
④证明Cl2与NaOH反应
(2)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接制取,又能由金属和盐酸直接制取的是_______。
A. FeCl2 B. MgCl2 C. FeCl3 D. CuCl2
(3)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,写出该反应的化学方程式: 。
(4)实验室按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(5)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。产品出厂说明书如下:
使用说明书【主要成份】次氯酸钙、氯化钙【用途用量】取漂白粉2至3g,水1000g,配成溶液,将病人用具浸泡其中5至10分钟。如需要,浓度可提高,时间可延长。【注意事项】密封避光保存于阴凉处,随配随用,有腐蚀性,少用手接触。
①漂白粉有效成份是 。(填化学式)
②漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
17.(2025-2026高一上·云南普洱·期中)氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉,并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题:
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称为 ,装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填标号);装置乙和丙盛装的试剂分别是 、 。(填名称)
(3)将氯气通入装置己中制备漂白液,则装置己中发生反应的离子方程式为 ,有同学认为装置己还有一个作用,该作用为 ,发挥该作用时 (填“能”或“不能”)用澄清石灰水代替。
(4)装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填化学式),漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 (结合化学方程式说明)。
18.(2025-2026高一上·云南省昆明市第一中学·期中)化学小组发现教材上验证和水反应的实验用品包括溶液,但没有稀硝酸。因此该小组深入探究溶液和氯水的反应。
(1)A中发生反应的化学方程式是: 。
(2)B中试剂是 ,其作用是 。
(3)取C中氯水进行实验:向下述溶液a中加入1 mL氯水。
序号
溶液a
现象
Ⅰ
1滴品红+1 mL蒸馏水
几秒后品红褪色
Ⅱ
1滴品红+1 mL溶液
产生白色沉淀,几分钟后品红褪色
①实验Ⅰ的目的: 。
②甲同学提出猜想:具有漂白性的 浓度降低,因此品红褪色速率降低。
③乙同学设计实验:将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸产生黄绿色气体,证明沉淀中含AgClO。产生黄绿色气体的离子方程式是:
④结合②、③,用化学方程式解释Ⅱ中品红褪色慢的原因: 。
(4)为证明氯气和水反应生成,甲同学重做实验Ⅱ:产生白色沉淀时,向混合物中加入足量稀硝酸,品红溶液在几秒后褪色。将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸,若观察到 ,则证明有Cl-生成。
(5)结合本实验内容,仅加入溶液时:
①实验现象 (填“能”或“不能”)说明氯气与水反应。
②ClO- (填“会”或“不会”)对Cl-的检验造成干扰。
19.(2025-2026高一上·云南省昆明市第一中学·期中)氯化铁是一种重要的工业试剂,可用于五金刻蚀、污水处理、催化剂等。实验室用纯净的氯气和铁粉制备氯化铁固体的装置如图所示。
已知:氯化铁易升华,易吸水潮解。
(1)实验装入药品前,应该 。
(2)装置A中盛放的仪器名称为 。
(3)实验时应该先点燃 处的酒精灯(填“A”或者“D”),理由是 。
(4)利用D、E如图连接来收集产物比用导管连接D、E的优点是 。
(5)装置C、F中所装试剂为浓,是否能去掉装置F (填“是”或者“否”)。理由是 。
(6)装置G的作用为 。
20.(2025-2026高一上·云南省玉溪师范学院附属中学·期中)金属钠及其化合物在人类社会发展进程中起着重要的作用。请回答:
Ⅰ.将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中:
(1)①发生反应的化学方程式是 。
②钠与水反应的现象为“浮、熔、游、响、红”,这些现象和钠的下列性质无关的是 (填字母)。
a.钠的熔点较低 b.钠的密度小于水 c.钠的硬度较小 d.钠是活泼金属
Ⅱ.某校兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应,设计了下图实验装置。B为饱和碳酸氢钠溶液,作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,E为收集氧气的装置。
(2)C中盛有 ,作用是 。
(3)装置D中可观察到 现象,发生反应的化学方程式为 。
(4)充分反应后装置D增重2.8g,生成氧气的质量为 g。
(5)指出装置E的错误: 。
21.(2025-2026高一上·云南省玉溪师范学院附属中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,探究其氧化还原性质。已知:溶于水溶液显棕色。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 ,该装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)a中的试剂为 ,c中化学反应的离子方程式是 。用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A. B. C. D.
(4)取少量和溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,可知该条件下的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。
22.(2025-2026高一上·云南省玉溪第一中学·期中)某校化学兴趣小组为了探究氯水中次氯酸的漂白性和稳定性,设计探究思路并完成以下实验。请回答下列问题。
【探究思路】
【实验过程】
(i)实验Ⅰ制取氯水并探究次氯酸的漂白性
(1)写出装置中生成氯气的离子方程式 ,其中作氧化剂与作还原剂的物质的个数比为 。
(2)仪器a的名称是 ,饱和食盐水的作用是 。
(3)图中碱石灰的作用是 。
【实验结论】
(4)利用上图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭A阀时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明 。
(ii)实验Ⅱ探究氯水中次氯酸的稳定性
将传感器、氯离子传感器、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,用强光照射氯水,同时采集实验数据,获得相关变化曲线。
(5)若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,c(H+)越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的含量
23.(2024-2025高一上·云南昆明·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,嵩明县第一自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液并对84消毒液的性质进行探究,请回答下列问题:
(一)实验室制备84消毒液。
已知:次氯酸钠的沸点:111℃,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应是放热反应,温度过高会生成更高价态的NaClO3和另外一种盐。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,实验室除了可以用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气还可以采用舍勒法制备氯气,其离子方程式为 ,选择以下哪套装置 。
(2)装置乙中饱和氯化钠的作用 。
(3)装置丁的作用是: 。
(4)该反应需要控制温度在40℃以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于40℃以上的另一个副反应化学方程式 。
(二)84消毒液的探究
(5)某兴趣小组通过查阅资料得知,直接使用84消毒液的效果没有进行勾兑的效果好,原因是勾兑后会产生HClO,HClO的杀菌消毒效果比84消毒液效果更好,但是次氯酸见光易分解,所以家庭中次氯酸钠的使用要进行勾兑,直接将次氯酸钠加入水中就可产生次氯酸,书写84消毒液勾兑的化学方程式 ;
(6)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
24.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去;碱石灰是生石灰与氢氧化钠的混合物,可以吸收水和二氧化碳)。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20g;
③准确称得20.00g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入一定量空气;
⑥然后称得干燥管D的总质量为86.36g ;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到干燥管D的质量不变,为86.80 g。
试回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式 ;
(2)装置A中试剂X应选用足量的( )
A.饱和NaCl溶液 B.浓H2SO4
C.NaHCO3溶液 D.NaOH溶液
(3)①请用文字叙述装置C的作用: 。
②请用文字叙述装置E的作用: 。
(4)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,则会导致测定结果 (填“偏大”、 “偏小”或“不变”,下同);若没有操作⑤⑦,则会导致测定结果 。
(5)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为 。
25.(2025-2026高一上·云南省昆明市官渡区第一中学·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,嵩明县第一自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液进行探究,请回答下列问题:
已知:次氯酸钠的沸点:111℃,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应会放出热量使溶液温度升高,温度过高会生成更高价态的和。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,实验室还可以用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,其离子方程式为 ,选择以下哪套装置 。
(2)装置乙中饱和氯化钠的作用 。
(3)装置丁的作用是: 。
(4)该反应需要控制温度在40℃以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于40℃的另一个副反应化学方程式 。
(5)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
26.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)某化学小组用如图所示装置,模拟呼吸面具中有关反应测定样品中的纯度(杂质不参与反应)。回答下列相关问题:
(1)装置的连接顺序为ea f(填接口小写字母),盛放稀盐酸的装置名称为 。
(2)装置Ⅰ中盛放试剂为 。
(3)写出装置Ⅲ中发生反应的离子方程式: 。
(4)实验时装置Ⅱ中样品的质量为10.0g,充分反应后,Ⅳ收集到气体1.12L(标况下),则样品中的质量分数是 。
(5)装置Ⅴ中的作用是 ,若没有该装置,则测得的质量分数 (填“偏大”或“偏小”),若装置Ⅴ中为0.1mol/L的NaOH溶液,配制100mL该溶液所需2mol/L的NaOH溶液的体积为 L。
试卷第1页,共3页
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专题10 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·云南省保山市龙陵县第一中学·期中)某化学小组进行热稳定性实验,并检验部分分解产物,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 。
(2)连接装置后,首先应检查该装置的 。
(3)加热后,当C中出现 的现象时,证明有生成。
(4)持续加热较长时间后,停止加热,取出试管中的残留固体,经检验,证明试管A中残留固体是,则由此可得,热稳定性: (填“>”或“<”),受热分解的化学方程式为 。
【答案】(1)酒精灯 (2)气密性 (3)白色浑浊 (4)① < ②
【解析】NaHCO3受热分解的化学方程式为 ,能使澄清石灰水变浑浊,以此来检验的分解产物,且由此可知热稳定性: 。
(1)仪器B的名称是酒精灯;
(2)对于有气体参加或生成的实验,为确保装置不漏气,实验前需检查装置的气密性;
(3)CO2能使澄清石灰水变浑浊,若观察到有气泡产生,澄清石灰水中出现白色浑浊的现象时,证明有CO2生成;
(4)根据试管A中残留固体是,可知受热分解的化学方程式为;由此可知热稳定性: 。
2.(2025-2026高一上·云南省宣威市第三中学·期中)某校化学社团活动小组同学在学习完氯及其化合物后设计了如下探究实验。请回答下列问题:
(1)盛有浓盐酸的仪器名称为 ;实验室制备氯气的反应的化学方程式是 。
(2)盛有NaOH溶液的仪器中发生反应的离子方程式是 。
(3)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有 气体和 (填化学式),需要对氯气进行洗气,其洗气过程是先让含杂质的氯气通过 ,再通过 (填字母选项)。
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.水 D.饱和碳酸氢钠溶液
(4)在实验室制取氯气时,可以使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯气已经收集满,现象是 ,发生反应的离子方程式是 ,其中具有漂白性的物质是 (填化学名称)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)Cl2+2OH-=Cl- +ClO-+H2O (3)① HCl ② H2O ③ B ④ A (4)① 湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 ② ③ 次氯酸
【解析】(1)添加浓盐酸的带活塞分液装置为分液漏斗;实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气,生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为 。。
(2)NaOH溶液是尾气处理装置,用于吸收多余氯气,氯气和强碱发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为。
(3)浓盐酸具有强挥发性,加热时会挥发出HCl杂质,同时反应在水溶液中进行,生成的氯气还混有水蒸气;
洗气时先通过饱和食盐水(选项B)除去HCl,因为氯气在饱和食盐水中溶解度很小、HCl极易溶于水,之后再通过浓硫酸(选项A)干燥除去水蒸气,若顺序颠倒则干燥后的氯气通过饱和食盐水会重新带出水蒸气。
(4)氯气接触湿润的试纸时,先和水反应生成H+使蓝色石蕊试纸变红,同时生成的HClO具有强漂白性,会将变红的试纸漂白褪色;该反应为可逆反应,离子方程式为;次氯酸是该体系中唯一具有漂白性的物质。
3.(2025-2026高一上·云南省楚雄东兴中学等校·期中)某化学兴趣小组用如图所示实验装置制备,并进行了一系列实验。回答下列问题:
(1)利用装置甲制备的化学方程式为 。
(2)装置丙的作用为 。
(3)下列可用于收集的装置为 (填字母)。
A. B. C.
(4)一段时间后,停止加热,用装置乙中溶液进行如下实验:
①孔穴1中产生白色沉淀说明乙中溶液中存在 (填微粒符号)。
②孔穴2中发生反应的离子方程式为 。
③孔穴3中产生的实验现象为 。
(5)实验结束后,取装置丙中的溶液于试管中,加入足量盐酸,生成NaCl、和,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) (2)吸收多余,防止其污染空气 (3)BC (4)① ② ③ 试纸先变红后褪色 (5)
【解析】(1)装置甲是实验室制备氯气的发生装置,反应物是二氧化锰和浓盐酸,在加热条件下发生反应生成氯化锰,氯气,水,化学方程式如下:;
(2)氯气有毒,不能直接排放到空气中,装置丙中盛有NaOH溶液,用于吸收未反应完的尾气(氯气),防止污染环境;
(3)A.只有进气口,无排气口,瓶内空气无法排出,不能收集气体,A错误;
B.集气瓶倒置,Cl2从短管(下方)进入,因为Cl2密度比空气大,会向下沉降,将空气向上排入气囊(尾气处理),符合向上排空气法逻辑(密度大的气体从下进,空气从上出),B正确;
C.集气瓶装满饱和NaCl 溶液,Cl2从左侧进入。因为Cl2在饱和食盐水中溶解度小,会将溶液从右侧压入烧杯,属于排饱和食盐水法收集,C正确;
故答案选BC;
(4)① 孔穴1中是溶液。氯水中含有,氯水中的与发生反应生成白色沉淀;
② 孔穴2中是溶液,氯水中的HCl与反应生成CO2气体;
③ 孔穴3中是干燥蓝色石蕊试纸。滴加氯水后,氯水中的使试纸变红,HClO具有漂白性,使试纸褪色;
(5)装置丙中吸收氯气生成NaCl和NaClO,加入足量盐酸后,生成NaCl,Cl2,H2O,这是NaClO与HCl的归中反应,反应方程式为。
4.(2025-2026高一上·云南省楚雄东兴中学等校·期中)某化学兴趣小组设计了如图1所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对其产物进行检验。
回答下列问题:
(1)装置A的作用是 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(3)虚线框D处可连接图2中的装置 (填“甲”或“乙”)来检验生成的气体,实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑色变为红色。
(4)上述实验结束后,取出图1装置B中反应后的固体继续进行如图3所示的实验。
①现象1为 ,证明存在。
②现象2中溶液未变红色,结合装置B中固体的成分,用离子方程式解释可能的原因: 。
(5)若取少量图3中溶液X滴加NaOH溶液(在密闭容器中进行实验),发现生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
①沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为 。
②沉淀没有完全变为红褐色只有部分改变的原因可能与 有关。
【答案】(1)提供水蒸气 (2) (3)乙 (4)① 滴入的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 ② (5)① ② 含量不足
【解析】本实验探究铁与水蒸气的反应及产物检验。装置A通过加热水产生水蒸气,作为反应物;装置B中铁粉在高温下与水蒸气反应生成和;装置C用碱石灰干燥生成的;装置D用于收集,因密度比空气小,需采用向下排空气法收集,并利用加热变黑的铜丝()检验的还原性。反应后的固体溶于稀硫酸后,通过酸性高锰酸钾溶液和溶液检验铁的价态,最后探究被氧化的条件。
(1)装置A中通过电热炉加热烧瓶内的水,使其沸腾,其作用是为后续反应提供水蒸气;
(2)装置B中铁与水蒸气在高温条件下发生反应,生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为 ;
(3)反应生成的氢气密度比空气小,应采用向下排空气法收集。图2中乙装置进气管短,排气管长,符合向下排空气法的要求,故选乙;
(4)①具有还原性,能将酸性高锰酸钾还原而使其褪色,因此现象1为滴入的酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去,从而证明的存在;
②滴加溶液未变红色,说明溶液中不存在。结合装置B中可能有未反应完的过量铁粉,铁粉能将生成的还原为,反应的离子方程式为;
(5)①溶液X中含有,加入溶液首先生成白色的沉淀,极易被空气中的氧气氧化为红褐色的,反应的化学方程式为;
②实验在密闭容器中进行,容器内空气(氧气)的量是有限的,当氧气耗尽时,氧化反应停止,因此沉淀没有完全变为红褐色,这说明沉淀颜色的改变程度与密闭容器中的量有关。
5.(2025-2026高一上·云南省保山市龙陵县第一中学·期中)实验室里可用如下图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
图中a为氯气发生装置,c的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于热水浴中,d的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中,f为的发生装置。
(1)装置a中,为了使浓盐酸在反应中顺利滴入,应采取的措施是 。
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,你得出的结论是 。
(3)将d中余气与f中产生的气体通入e中,产生的现象是 ,请用离子方程式表示产生此现象的原因: 、 。
(4)写出装置c中发生反应的化学方程式 。
(5)工业上为了变废为宝,可用多种方式处理硫酸工业排出的尾气(主要含),其中之一便是用浆液吸收。溶液中吸收的离子方程式为 (已知20℃时的溶解度为0.57g)。
【答案】(1)取下分液漏斗上方的玻璃塞或者用橡胶管将分液漏斗上方和烧瓶内联通; (2)氯酸钾温度高、碱性强时更稳定 (3)① 有白色沉淀生成 ② SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+ ③ +Ba2+= BaSO4↓ (4)3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O (5)+SO2+H2O=2
【解析】根据图示分析知,图中a为氯气发生装置,装置b中的饱和食盐水目的是除去氯气中的HCl,装置c中的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于水浴中,在加热条件下,气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O;装置d中的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中,氯气在常温下与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O装置为制备二氧化硫的装置,生成的二氧化硫进入e中,与左侧通入的氯气反应,最终生成白色硫酸钡沉淀,据此分析解答。
(1)浓盐酸在分液漏斗中滴加,为保证液面上方压强恒定,使浓盐酸顺利滴入,应采取的措施是取下分液漏斗上方的玻璃塞或者用橡胶管将分液漏斗上方和烧瓶内联通;
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,两者的差异是反应温度及碱液浓度不同,故得出结论,氯酸钾温度高、碱性强时更稳定;
(3)e装置中,发生的反应为SO2+Cl2+ Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+,所以现象为有白色沉淀生成,用离子方程式表示产生此现象的原因为SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+,+Ba2+= BaSO4↓;
(4)置c中的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于水浴中,在加热条件下,气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O;
(5)亚硫酸根和二氧化硫、水可以反应得到亚硫酸氢根,离子方程式为+SO2+H2O=2。
6.(2025-2026高一上·云南省泸西县第一中学·期中)某校化学社团活动小组同学在学习完钠、氯及其化合物后设计了如下两组探究实验。请回答下列问题:
实验一:探究钠及其化合物的性质,实验装置如图所示(已知:试管A中装入足量的NaHCO3固体,D为固定蚊香的硬纸片)。
(1)Na2O2固体呈 色。
(2)试管A中发生反应的化学方程式为 。
(3)C处观察到的实验现象是 ,D处观察到的实验现象是 ,故推测Na2O2可用于
实验二:某化学兴趣小组用图甲装置制备了氯气,并进行了一系列实验。
(4)实验室制备氯气的反应的化学方程式是 。
(5)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有HCl气体和水蒸气,对装置进行了如图乙改进。你认为合理吗?(合理则填入“合理”二字,如不合理则填入“不合理”并用文字说明理由) ;
(6)最后将气体通入NaOH溶液中,作用是 (用离子方程式表示)
【答案】(1)淡黄色 (2) (3)① 淡黄色固体变为白色粉末 ② 点燃的蚊香燃烧更剧烈(合理即可) ③ 用于制氧剂或制取氧气(其他合理答案也给分) (4)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O (5)不合理,氯气可以和碱石灰反应 (6)Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解析】实验一:加热碳酸氢钠固体的反应生成碳酸钠和二氧化碳和水,B中盛的是浓硫酸起到吸收水蒸气干燥二氧化碳气体的作用,C中过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠是淡黄色固体,随反应进行变为白色固体碳酸钠,反应生成氧气具有助燃性,蚊香燃烧更剧烈。
实验二:实验室常利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,氯气密度比空气大,可以用向上排空气法收集,氯气有毒,可以用碱溶液吸收。
(1)Na2O2固体呈淡黄色,故答案为:淡黄色;
(2)加热碳酸氢钠固体的反应生成碳酸钠和二氧化碳和水,试管A中发生反应的化学方程式为 。故答案为: ;
(3)过氧化钠是淡黄色固体,随反应进行变为白色固体碳酸钠,C处观察到的实验现象是淡黄色固体变为白色粉末,反应生成氧气具有助燃性,蚊香燃烧更剧烈,D处观察到的实验现象是点燃的蚊香燃烧更剧烈,故推测Na2O2可用于制氧剂(其他合理答案也给分),故答案为:淡黄色固体变为白色粉末;点燃的蚊香燃烧更剧烈;用于制氧剂(其他合理答案也给分);
(4)实验室常利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,化学方程式为4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(5)由于氯气可以和碱石灰中的氢氧化钠发生反应,所以图乙的改进不合理;
(6)氯气有毒,但可以和NaOH溶液反应,所以最后将气体通入氢氧化钠溶液中的目的是处理尾气,防止污染环境,发生反应的离子方程式为Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O。
7.(2025-2026高一上·云南省石屏县第一中学·期中)氯是重要的非金属元素,实验室使用A图所示装置完成氯气的制备。
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器名称是 ;该反应中体现HCl的化学性质有 。
(2)合理选择并连接上图中B~G所示装置,得到纯净、干燥的氯气,按顺序填写各装置接口处的字母: 。
a→_______→_______→_______→_______→_______→_______→i
(3)若将少量纯净的氯气通入E中,所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色。Cl2和NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 酸性、还原性 (2)a→d→f→b→c→k→g→i (3)
【解析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热,发生 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D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置G为向上排空气法收集氯气,装置F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,则装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→g→k→i,据此回答。
(1)由实验装置图可知,盛放浓盐酸的仪器的为分液漏斗;由 可知,在该反应中有4molHCl参加反应,生成的氯气为1mol,化合价由-1降低为0价,体现还原性,还有部分HCl中Cl-化合价未发生变化生成,体现酸性,故该反应体现浓盐酸的酸性、还原性;
(2)由分析可知,装置的连接顺序为ADBGF,接口的连接顺序为a→d→f→b→c→k→g→i,故答案为:a→d→f→b→c→k→g→i;
(3)Cl2和NaHCO3溶液反应所得溶液呈无色,且产生大量无色气体。向溶液中滴入少量紫色石蕊试液,最终溶液呈无色,化学方程式为。
8.(2025-2026高一上·云南省丽江市华坪县第一中学·期中)某学习小组通过查阅资料发现:常温下,用 KClO3 和浓盐酸反应也可以制备氯气,化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)→KCl+3Cl2↑+3H2O。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取 Cl2 并探究相关性质:
(1)装置 A 中存在一处错误,请改正这处错误: 。
(2)装置 E 是化学实验室中一种常见装置,盛入不同试剂可以达成不同的目的。如图,为了除去氯气中的氯化氢,需要在装置 A、B 之间添加装置 E,此时装置 E 中所盛装的试剂为 。为了探究氯气使有色布条褪色的机理,需要在整套装置中再添加装置 E,此时 E 中盛有浓硫酸,装置 E 在整套装置中的添加位置为 (填序号)。
a.B、C 之间 b. C、D 之间 c. D 之后 d. 以上位置都可以
(3)取下集气瓶 B,将铁丝加热至红热状态,伸入到集气瓶 B 中,可以观察到的现象是 , 发生反应的化学方程式为: 。
(4)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷,并给出了改进措施,该改进措施是 。
【答案】① 改长颈漏斗为分液漏斗 ② 饱和食盐水 ③ a ④ 集气瓶内和瓶口出现棕黄色烟 ⑤ 2Fe+3Cl2 点燃2FeCl3 ⑥ 在装置 D 后增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气
【解析】本实验通过浓盐酸和氯酸钾制取氯气,由于反应物中存在浓盐酸,具有挥发性,产物氯气具有易溶于水和毒性,故在收集装置B前应加入除杂氯化氢的洗气装置——饱和食盐水。同时实验探究部分为保证实验的精确,将充入干燥布条的气体无水汽,在B、C之间加入吸水装置。最后,为了保护环境,增加尾气处理设备,常用碱性溶液。
【解析】(1)漏斗不能作为反应装置,为进一步控制反应速率,应该为分液漏斗;
(2)装置 E常用于洗气,为了除去氯气中的氯化氢,装置E中所盛装的试剂为饱和食盐水,能吸收氯化氢,同时最大程度降低氯气的溶解度;为了探究氯气使有色布条褪色的机理, E 中盛有浓硫酸,在整套装置中的添加位置为a,保证C装置一直保持干燥状态,除去反应后气体携带的水分;
(3)集气瓶B中存在氯气,将铁丝加热至红热状态,氯气和铁在加热环境下反应,
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,产物为棕黄色固体,即现象为棕黄色烟;
(4)从环保角度来说,氯气具有一定危害,故最后需要加入尾气处理装置,即增加一个盛装浓碱液的装置,使碱液吸收逸出的氯气尾气。
9.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)二氧化氯(ClO2)是一种广泛使用的消毒剂,常温下为气体,密度比空气大,易溶于水而难溶于有机溶剂,实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略)。其中E中盛有四氯化碳液体。
(1)H中盛装浓盐酸,仪器H的名称是 。
(2)装置A中圆底烧瓶中装有二氧化锰固体,发生反应的离子方程式为 。
(3)B装置的作用是 ,C装置中所盛试剂是 。E装置的作用是 。
(4)F为ClO2收集装置,其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)写出D中反应的化学方程式 。
(6)工业上采用NaOH和H2O2混合溶液吸收ClO2制备NaClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)① 除去中混有的 ② 浓硫酸 ③ 除去中未反应的 (4)c (5) (6)
【解析】A装置中MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,B装置用于除去Cl2中混有的HCl,C装置用于干燥Cl2,D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2,F装置用于收集ClO2,G装置作安全瓶,最后接尾气吸收装置。
(1)根据仪器H的结构特点知,仪器H的名称是分液漏斗。
(2)装置A中烧瓶内MnO2与浓盐酸共热制备Cl2,反应的离子方程式为。
(3)由于浓盐酸具有挥发性,A装置制得的Cl2中混有HCl、H2O(g),B装置的作用是除去Cl2中混有的HCl,C装置的作用是干燥Cl2,C装置中所盛试剂是浓硫酸,E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2。
(4)ClO2的密度比空气大、易溶于水而难溶于有机溶剂,故用向上排空气法收集ClO2,选②;其中与装置E导管相连的导管口是c。
(5)D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。
(6)用H2O2和NaOH混合溶液吸收ClO2制备NaClO2的反应中,Cl元素的化合价由+4降至+3价,ClO2为氧化剂,1molClO2参与反应得到1mol电子,则H2O2为还原剂,H2O2被氧化成O2,1molH2O2参与反应失去2mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。
10.(2025-2026高一上·云南省曲靖市师宗县第二中学·期中)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置甲和丁中发生反应的离子方程式分别是 、 。
(2)该兴趣小组用过量浓盐酸与8.7 g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2 g。
(3)为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为图2(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示 离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为 mol。
(4)实验结束后小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。你给出的措施是 。
【答案】(1)① MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O ② Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2)7.15 (3)① ClO- ② 0.25 (4)将丙装置浸在盛有冷水(或冰水)的水槽中
【解析】甲中为浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,反应过程中会发出氯化氢气体,所以通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体;在丙中发生的反应为:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;丁中氢氧化钠溶液可吸收多余的氯气,据此分析解题。
(1)甲中浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O; 丁中氢氧化钠溶液可吸收多余的氯气生成氯化钠、次氯酸钠、水,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)足量的浓盐酸与8.7g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2;可以依据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,得到定量关系:8.7g MnO2物质的量为0.1mol;2MnO2~Ca(ClO)2所以理论上最多可制得Ca(ClO)2 的物质的量为0.05mol,质量=0.05mol×143g/mol=7.15g;
(3)① 当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以图2中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系;
② 根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为n,则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol,含氯离子的物质的量为:0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol,氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1:2,所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25mol;
(4)由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入冰水中,避免发生3Cl2+6OH- 5Cl-+ClO+3H2O。
11.(2025-2026高一上·云南省宣威市第五中学·期中)某溶液X中可能含有、,,,,,中的几种离子(不考虑水的电离),现通过以下实验确定其组成:
实验1:取50mL溶液X于图1锥形瓶中,逐滴加入稀硝酸,并用压强传感器测定锥形瓶内的压强变化,压强传感器所示数据如图2所示。
(1)对图1装置检查气密性的操作为 。
(2)分析图2可知,溶液X中一定含有 (填离子符号,下同),一定不含 。
(3)图2中G→M段发生两个反应,分别写出对应的离子方程式: 、 。M→N段产生的总质量为 。
实验2:另取50mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g。
(4)结合实验1可以得出溶液X中各离子的物质的量之比为 [用的格式表示]。
【答案】(1)用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后,停止充入气体,若压强传感器数据不发生变化,说明气密性良好,反之气密性不好 (2)① 、、 ② ,, (3)① ② ③ 1.32g (4)
【解析】由图2可知,开始时压强变化不大,主要发生中和反应,继续滴加硝酸,产生气体,说明一定含OH-和,因此一定不含,,,根据电荷守恒一定含Na+,暂时无法确定是否含有Cl-。
(1)对图1装置检查气密性的操作为:用注射器往装置中充入气体,待压强传感器稳定后,停止充入气体,若压强传感器数据不发生变化,说明气密性良好,反之气密性不好;
(2)由分析可知,图2中G→M段发生两个反应,对应的离子方程式:、;M→N段:,消耗硝酸0.03mol,产生的物质的量为0.03mol。
(3)根据分析:图2中G→M段发生两个反应,对应的离子方程式:、;M→N段:,产生的物质的量为0.03mol,总质量为:;
(4)另取50mL溶液X于试管中,加入足量稀硝酸和溶液,有白色沉淀生成,经过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.87g,沉淀为AgCl,故氯离子的物质的量为:,根据碳元素守恒,的物质的量为0.03mol,G→M段消耗硝酸0.05mol,消耗氢离子的物质的量为0.03mol,故氢氧根的物质的量为0.02mol,根据溶液呈电中性原则,钠离子的物质的量为0.1mol,故。
12.(2025-2026高一上·云南省宣威市第五中学·期中)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究。
(1)实验室制备Cl2。
装置I中发生的化学反应方程式为 。
(2)氯水相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张干燥的红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。
①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液漂白能力 b.氢离子浓度 c.溶液的颜色 d.氧气体积分数
②据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。
(4)若要模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为 ,制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐 (写化学式)。
【答案】(1) (2)① Cl2+H2OH++Cl-+HClO ② 氯水中HClO具有漂白作用 (3)① bd ② HCl、O2 (4)① NaOH溶液 ② 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O ③ NaHCO3
【解析】装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气,发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,由于浓盐酸易挥发,制取的氯气中含有HCl杂质气体,通入装置Ⅱ中饱和食盐水可除去HCl,再通过装置Ⅲ中浓硫酸干燥氯气,装置Ⅳ为氯气和NaOH溶液反应制取漂白液,蘸有NaOH溶液的棉花可吸收尾气中氯气,防止污染空气,据此分析解题。
(1)由分析可知,装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气,发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)①Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,故答案为:Cl2+H2OHCl+HClO;
② 取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,新制氯水中含有HClO,证明氯水中HClO具有漂白作用,故答案为:氯水中HClO具有漂白作用;
(3)①
a.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:2HClO 2HCl+O2↑,生成强酸盐酸,溶液漂白能力减弱,a不合题意;
b.根据a的分析氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:2HClO 2HCl+O2↑,生成强酸盐酸,溶液酸性增强,氢离子的浓度增大,b符合题意;
c.新制氯水因溶有氯气而呈黄绿色,久置后氯水的成分只有HCl,溶液的颜色逐渐变浅至无色,C不合题意;
d.次氯酸光照分解生成氧气,所以溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,d符合题意;
故答案为:bd;
② 据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为HCl和O2,故答案为:HCl、O2;
(4)已知漂白液的有效成分是NaClO,则模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为NaOH溶液,制备漂白液的化学方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐,根据酸性强弱可知次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应生成HClO和NaHCO3,故答案为:NaOH;2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;NaHCO3。
13.(2025-2026高一上·云南省凤庆县第一中学·期中)实验室利用如下装置制备四氯化钛。已知常温下为无色液体,沸点为,与水剧烈反应产生白烟。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置B中试剂为 。
(2)D中的试剂应选用 (填序号),以确保实验顺利进行。
①碱石灰 ② ③无水硫酸铜 ④无水
(3)装置E中发生反应的化学方程式为 (已知另一种产物为常见的无毒气体);装置E右端塞一团棉花球的目的是 。
(4)装置F中长导管的作用是 ;每制取,转移电子的物质的量为 。
(5)该实验装置中存在一处明显的缺陷,改进的措施是 。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② 饱和食盐水 (2)③ (3)① TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2 ② 防止固体堵塞导管 (4)① 冷凝回流TiCl4 ② 0.06 (5)在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛碱石灰的干燥管
【解析】浓盐酸和MnO2反应生成Cl2,该反应放热,A中溶液温度升高,导致部分水受热变为水蒸气,浓盐酸易挥发,所以得到的氯气中含有HCl、水蒸气,B中饱和食盐水用于除去HCl,TiCl4与水剧烈反应,C中浓硫酸用于干燥氯气,D中盛放无水硫酸铜检验水蒸气是否除尽,E中发生反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2得到TiCl4,TiCl4常温下为无色液体,所以F用于收集TiCl4,氯气有毒,不能直接排入空气中,G中NaOH用于处理尾气。
(1)仪器a为圆底烧瓶,B中试剂为饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢;
(2)D中盛放无水硫酸铜检验水蒸气是否除尽;
(3)E中发生反应TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2;装置E右端塞一团棉花球的目的是防止固体堵塞导管;
(4)F中长导管作用是冷凝回流TiCl4; E中发生反应TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2,n(TiCl4)==0.015mol,消耗0.015mol C,转移电子的物质的量为0.015mol×4=0.06mol;
(5)实验中发现F中有少量白烟产生,G中的水蒸气进入F装置,为避免此现象,改进措施是在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛碱石灰的干燥管。
14.(2025-2026高一上·云南省玉溪市江川区第一中学·期中)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。
(1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。
(2)某同学应用该方法,按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。
(4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。(酸性溶液中,越大,pH越小,溶液酸性越强)
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氧气的体积分数 b. 氯水的pH c.氯离子的浓度
(5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3:
①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中、反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时,取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中,所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1 L)
【答案】(1) (2)ABD (3)Cl2+H2O=HCl+HClO (4)ac (5)① ② ③
【解析】根据题目分析,A装置为不加热制取氯气装置,故用KMnO4和浓盐酸制取氯气,B装置为用饱和食盐水除掉挥发的HCl气体及浓硫酸吸收水蒸气,C装置为气体收集装置,D为验证气体装置,E为尾气回收装置, HClO光照下会发生的反应为: ,据此回答。
(1)高锰酸钾和浓盐酸是固体液体不加热装置制取氯气,所以用高锰酸钾和浓盐酸反应的化学方程为;
(2)A为不加热制取氯气装置,A正确;B为除杂装置,导管满足长进短出,B正确;C为收集装置,氯气密度大于空气,所以需要用向上排空气法,C装置错误;D为验证氯气性质的装置,湿润氯气具有漂白性,D装置正确;E装置为尾气回收装置,需要用NaOH溶液,E装置错误;故选ABD;
(3)Cl2经过湿润红布条时,氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(4)HClO光照下会发生的反应为: ,为强酸,完全电离,则溶液中的氯离子的浓度、氧气的体积分数均会增大;故选ac;
(5)① 漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙,有效成分是;漂白粉的有效成分与空气中、反应生成次氯酸HClO和碳酸钙,化学方程式为;
② 假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,先计算次氯酸钙的物质的量,次氯酸钙的摩尔质量;取漂白粉2.54g,设其中次氯酸钙的质量为x,由于漂白粉中次氯酸钙和氯化钙的物质的量之比为1:1,则,(111是的摩尔质量),解得x=1.43g,次氯酸钙的物质的量,所得溶液体积为1L,根据物质的量浓度公式,则次氯酸钙的物质的量浓度。
15.(2025-2026高一上·云南省昆明市第十四中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和NaClO,探究其氧化还原性质。已知:溶于水溶液显棕色。
回答下列问题:
(1)盛放粉末的仪器名称是 ,该装置中发生的反应的化学方程式为 。
(2)中的试剂为 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A. B.NaCl C. D.
(4)取少量和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,可知该条件下的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (2)① 饱和食盐水 ② Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O ③ 避免生成NaClO3 (3)① 吸收尾气(Cl2) ② AC (4)小于
【解析】本实验目的是制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质;首先利用浓盐酸和MnO2粉末共热制取氯气,生成的氯气中混有HCl气体,可在装置a中盛放饱和食盐水中将HCl气体除去;之后氯气与KOH溶液在水浴加热的条件发生反应制备KClO3,再与NaOH溶液在冰水浴中反应制备NaClO;氯气有毒会污染空气,所以需要d装置吸收未反应的氯气。
(1)由图可知气体发生装置中放盛MnO2的仪器名称为圆底烧瓶;该装置中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,反应的化学方程式是 ;
(2)根据分析,a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体;c中氯气与NaOH溶液在冰水浴中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根据氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;
(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2);
A.Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;
B.氯气在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收氯气,故B不选;
C.氢氧化钙溶解度较小,但Ca(OH)2溶液可以和氯气反应,也能吸收氯气,但实验中一般用氢氧化钠吸收氯气,故C选;
D.氯气与硫酸不反应,且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度,故D不选;
综上所述可选用试剂AC;
(4)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO;
16.(2025-2026高一上·云南民族大学附属中学·期中)瑞典化学家舍勒最先用软锰矿和浓盐酸制出了一种黄绿色气体,并探究了这种气体的某些性质,但他却认为,该气体是一种化合物,由于长时间的研究吸入大量氯气,舍勒年仅44岁英年早逝。直到1810年,英国化学家戴维才确认这种气体是一种单质——氯气。
(1)伟大化学家舍勒为化学献身的故事告诉我们实验操作规范,注意安全的重要性,下列实验操作正确的有 。
①闻氯气气味
②干燥氯气
③稀释浓硫酸
④证明Cl2与NaOH反应
(2)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接制取,又能由金属和盐酸直接制取的是_______。
A. FeCl2 B. MgCl2 C. FeCl3 D. CuCl2
(3)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,写出该反应的化学方程式: 。
(4)实验室按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(5)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。产品出厂说明书如下:
使用说明书【主要成份】次氯酸钙、氯化钙【用途用量】取漂白粉2至3g,水1000g,配成溶液,将病人用具浸泡其中5至10分钟。如需要,浓度可提高,时间可延长。【注意事项】密封避光保存于阴凉处,随配随用,有腐蚀性,少用手接触。
①漂白粉有效成份是 。(填化学式)
②漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
【答案】(1)① ④ (2)B (3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O (4)BD (5)① Ca(ClO)2 ② Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
【解析】(1)① 闻气体气味时应采用“扇闻法”,避免直接吸入有毒气体,正确;② 气体应从长管进入,短管排出,图中气体流向错误;③ 稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢倒入水中,并不断搅拌,防止水倒入浓硫酸中导致暴沸,图中操作顺序错误,且无搅拌操作;④Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,消耗Cl2,导致瓶内压强减小,气球膨胀,可证明反应发生,正确,故选① ④ ;
(2)A.铁与氯气反应生成FeCl3,铁与盐酸反应生成FeCl2,因此FeCl2不能由金属和氯气直接制取,排除A;
B.镁与氯气反应生成MgCl2,镁与盐酸反应也生成MgCl2,符合要求;
C.铁与氯气反应生成FeCl3,铁与盐酸反应生成FeCl2,因此FeCl3不能由金属和盐酸直接制取,排除C;
D.铜与氯气反应生成CuCl2,但铜与盐酸不反应,排除D;
故选B。
(3)反应原理为MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2、Cl2和H2O,方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)A.实验室制备氯气通常使用MnO2与浓盐酸加热反应,但A装置为固液不加热装置,不适合制备氯气,A错误;
B.B装置中饱和食盐水用于除去HCl,浓硫酸用于干燥Cl2,但装置连接顺序正确,B正确;
C.Cl2密度比空气大,应采用向上排空气法收集,但C装置为向下排空气法,C错误;
D.D装置中干燥的红布条不褪色,湿润的红布条褪色,可证明Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,D正确;
E.Cl2可溶于水,但溶解度有限,尾气处理效果不佳,应使用NaOH溶液吸收尾气,E错误;
故选BD。
(5)漂白粉的有效成分是次氯酸钙(Ca(ClO)2),使用时需密封保存且“避光保存于阴凉处”漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO。
17.(2025-2026高一上·云南普洱·期中)氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉,并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题:
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称为 ,装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填标号);装置乙和丙盛装的试剂分别是 、 。(填名称)
(3)将氯气通入装置己中制备漂白液,则装置己中发生反应的离子方程式为 ,有同学认为装置己还有一个作用,该作用为 ,发挥该作用时 (填“能”或“不能”)用澄清石灰水代替。
(4)装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填化学式),漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 (结合化学方程式说明)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① b ② 饱和食盐水 ③ 浓硫酸 (3)① ② 吸收尾气,防止污染空气 ③ 不能 (4)① ② 漂白粉在空气中会发生反应: 和 ,从而变质失效
【解析】本实验通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水来制备氯气,而后通过饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢气体,通过浓硫酸干燥氯气,收集氯气时应该长进短出,因氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气,据此分析回答问题。
(1)由图示可知,盛装浓盐酸的仪器的名称为分液漏斗;实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,故制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)因为氯气的密度比空气要大,收集纯净且干燥的氯气时应该长进短出,故进气口为b;由以上分析可知,装置乙和丙盛装的试剂分别是饱和食盐水和浓硫酸;
(3)用氯气和氢氧化钠反应制备漂白液,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O;因氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气,故为吸收尾气Cl2,防止污染空气;氢氧化钙溶液吸收的氯气较少,故吸收尾气时,不能用澄清石灰水代替;
(4)漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙;漂白粉长时间暴露在空气中,次氯酸钙会和水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,HClO见光易分解生成HCl和O2,故为漂白粉在空气中会发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO和2HClO 2HCl+O2↑,从而变质失效。
18.(2025-2026高一上·云南省昆明市第一中学·期中)化学小组发现教材上验证和水反应的实验用品包括溶液,但没有稀硝酸。因此该小组深入探究溶液和氯水的反应。
(1)A中发生反应的化学方程式是: 。
(2)B中试剂是 ,其作用是 。
(3)取C中氯水进行实验:向下述溶液a中加入1 mL氯水。
序号
溶液a
现象
Ⅰ
1滴品红+1 mL蒸馏水
几秒后品红褪色
Ⅱ
1滴品红+1 mL溶液
产生白色沉淀,几分钟后品红褪色
①实验Ⅰ的目的: 。
②甲同学提出猜想:具有漂白性的 浓度降低,因此品红褪色速率降低。
③乙同学设计实验:将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸产生黄绿色气体,证明沉淀中含AgClO。产生黄绿色气体的离子方程式是:
④结合②、③,用化学方程式解释Ⅱ中品红褪色慢的原因: 。
(4)为证明氯气和水反应生成,甲同学重做实验Ⅱ:产生白色沉淀时,向混合物中加入足量稀硝酸,品红溶液在几秒后褪色。将沉淀滤出、洗涤,向沉淀中加入盐酸,若观察到 ,则证明有Cl-生成。
(5)结合本实验内容,仅加入溶液时:
①实验现象 (填“能”或“不能”)说明氯气与水反应。
②ClO- (填“会”或“不会”)对Cl-的检验造成干扰。
【答案】(1) (2)① 饱和食盐水 ② 用于除去氯气中混有的HCl (3)① 排除稀释过程中,浓度对褪色速率的影响 ② 次氯酸 ③ ④ 次氯酸生成沉淀,减小了其浓度: (4)无黄绿色气体产生 (5)① 能 ② 会
【解析】装置A为制取氯气的装置,浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中含有少量HCl气体,为了防止HCl对实验干扰,装置B中的为饱和食盐水,用于除去氯气中混有的HCl;氯气本身没有漂白性,因溶于水后产生HClO,HClO具有漂白性;装置C中的水用于制备氯水,装置D为尾气处理装置,其中NaOH溶液,可以吸收未反应完的氯气。
(1)实验室制取氯气方程式为:。
(2)根据分析可知,装置B中的为饱和食盐水,用于除去氯气中混有的HCl。
(3)① 因为对比实验中,溶液的体积相同,所以实验Ⅰ的目的是排除稀释过程中,浓度对褪色速率的影响。
② 氯水中具有漂白性的物质是HClO,所以是具有漂白性的HClO浓度降低,导致品红褪色速率降低。。
③ AgClO加盐酸,产生黄绿色气体(氯气)的离子方程式是:。
④Ⅱ中品红褪色慢的原因是次氯酸与硝酸银反应生成沉淀,,减小了次氯酸的其浓度,导致其褪色慢。
(4)若沉淀中含有次氯酸根,则会与盐酸反应生成氯气,产生黄绿色气体;若沉淀中含有氯离子 ,则沉淀为AgCl,AgCl与盐酸不反应,不会产生黄绿色气体。所以向沉淀中加入盐酸,若观察到无黄绿色气体产生,则证明有氯离子生成。
(5)① 因为存在反应和,氯离子和次氯酸都是氯气与水反应的产物,故仅加AgNO3溶液时,实验现象能说明氯气与水反应。
② 因为存在反应,次氯酸和银离子也会产生沉淀,会对Cl-的检验造成干扰。
19.(2025-2026高一上·云南省昆明市第一中学·期中)氯化铁是一种重要的工业试剂,可用于五金刻蚀、污水处理、催化剂等。实验室用纯净的氯气和铁粉制备氯化铁固体的装置如图所示。
已知:氯化铁易升华,易吸水潮解。
(1)实验装入药品前,应该 。
(2)装置A中盛放的仪器名称为 。
(3)实验时应该先点燃 处的酒精灯(填“A”或者“D”),理由是 。
(4)利用D、E如图连接来收集产物比用导管连接D、E的优点是 。
(5)装置C、F中所装试剂为浓,是否能去掉装置F (填“是”或者“否”)。理由是 。
(6)装置G的作用为 。
【答案】(1)检查装置的气密性 (2)圆底烧瓶 (3)① A ② 使装置充满Cl2,排出空气,防止装置中空气与Fe在加热时发生反应 (4)防止导管被升华的FeCl3堵塞 (5)① 否 ② 防止G装置中的水进入E中,避免氯化铁吸水潮解 (6)吸收多余Cl2,防止空气污染
【解析】在装置A中MnO2与浓盐酸混合加热反应制取Cl2,在装置B中用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl,装置C盛有浓硫酸干燥Cl2,在装置D中Fe与Cl2混合加热反应制取FeCl3,装置E收集FeCl3,装置F中盛有浓硫酸,防止FeCl3吸水潮解,装置G用NaOH溶液吸收多余Cl2,防止大气污染。
(1)该装置是制取气体,并验证气体的性质,因此实验装入药品前,应该检查装置的气密性。
(2)装置A中盛放MnO2的仪器名称为圆底烧瓶。
(3)在上图中需要加热的装置有A、D,为防止装置中空气与Fe在加热时发生反应,应该先加热A装置的酒精灯,使装置充满Cl2,排出空气,然后再加热D装置的酒精灯,应该先点燃A处酒精灯。
(4)若用细导管容易堵塞且不便收集。改用D、E之间这种较宽的导管连接,可防止导管被升华的FeCl3堵塞,并便于产物的凝华和收集。
(5)装置C、F中所装试剂为浓H2SO4,C处浓硫酸作用是干燥Cl2,F处浓硫酸是防止G装置中的水进入E中,避免氯化铁吸水潮解,因此不能去掉装置F处的浓硫酸。
(6)装置G盛有NaOH溶液,作用为吸收多余Cl2,防止空气污染。
20.(2025-2026高一上·云南省玉溪师范学院附属中学·期中)金属钠及其化合物在人类社会发展进程中起着重要的作用。请回答:
Ⅰ.将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中:
(1)①发生反应的化学方程式是 。
②钠与水反应的现象为“浮、熔、游、响、红”,这些现象和钠的下列性质无关的是 (填字母)。
a.钠的熔点较低 b.钠的密度小于水 c.钠的硬度较小 d.钠是活泼金属
Ⅱ.某校兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应,设计了下图实验装置。B为饱和碳酸氢钠溶液,作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,E为收集氧气的装置。
(2)C中盛有 ,作用是 。
(3)装置D中可观察到 现象,发生反应的化学方程式为 。
(4)充分反应后装置D增重2.8g,生成氧气的质量为 g。
(5)指出装置E的错误: 。
【答案】(1)① ② c (2)① 浓硫酸 ② 除去二氧化碳中混有的水蒸气 (3)① 淡黄色固体变为白色 ② (4)1.6 (5)E中导管没有短进长出
【解析】探究二氧化碳与过氧化钠反应的原理为:在装置A中加入大理石和稀盐酸反应生成,然后通过装置B的饱和溶液吸收HCl后,然后再通过装置C的浓硫酸中进行干燥,再把气体通入装置D的固体中进行反应,再用装置E和装置F组合利用排水法收集,据此分析解答。
(1)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中:
① 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为:;
②钠与水反应的现象为“浮、熔、游、响、红”,这些现象和钠的下列性质无关的是:
a.钠熔成闪亮的小球,说明熔点较低,与“熔”关联,a不符合题意;
b.钠浮在水面上,说明钠的密度比水小,与“浮”关联,b不符合题意;
c.实验现象“浮、熔、游、响、红”没有体现钠的硬度较小这一性质,c符合题意;
d.钠与水剧烈反应放出气体,推动钠四处游动,有“嘶嘶”的响声,与“游、响”关联,说明该气体为氢气,可知钠的还原性强,是活泼金属,d不符合题意;
故答案为:c;
(2)根据分析,C装置盛装的试剂为:浓硫酸;其作用为:对进行干燥(或除去二氧化碳中混有的水蒸气)。
(3)固体为淡黄色,随着与的反应,生成白色的固体,则装置D的现象为:淡黄色固体变为白色;其反应的方程式为:。
(4)充分反应后装置D增重2.8g,设生成的质量为m g,列关系式: ,解得。
(5)要利用装置E来收集,需要导管短进长出,利用进入产生的压力将水排入装置F中,该装置E现在为长进短出,无法收集到氧气,则装置E的错误为:E中导管没有短进长出。
21.(2025-2026高一上·云南省玉溪师范学院附属中学·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,探究其氧化还原性质。已知:溶于水溶液显棕色。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 ,该装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)a中的试剂为 ,c中化学反应的离子方程式是 。用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A. B. C. D.
(4)取少量和溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,可知该条件下的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 饱和食盐水 ② ③ 避免生成 (3)① 吸收尾气() ② AC (4)小于
【解析】本实验目的是制备和,并探究其氧化还原性质。首先利用浓盐酸和粉末共热制取氯气,生成的氯气中混有气体,可在装置a中盛放饱和食盐水,将气体除去,之后氯气与溶液在水浴加热的条件发生反应制备,再与NaOH溶液在冰水浴中反应制备,氯气有毒会污染空气,所以需要d装置吸收未反应的氯气。
(1)盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗;装置中发生反应的化学方程式为。
(2)根据分析可知,a中盛放的是饱和食盐水,用于除去氯气中混有的氯化氢气体;c中氯气与NaOH溶液在冰水浴中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为;根据b装置中的氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成。
(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气;分析装置d中可盛放的试剂:
A.可以将氯气还原成氯离子,化学反应方程式为,可以吸收氯气,A符合题意;
B.与不反应,且在氯化钠溶液中的溶解度很小,不能吸收氯气,B不符合题意;
C.溶液可以和氯气反应,化学反应方程式为,可用于吸收氯气,C符合题意;
D.氯气与硫酸不反应,不能吸收氯气,D不符合题意;
故选AC。
(4)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下的氧化能力小于。
22.(2025-2026高一上·云南省玉溪第一中学·期中)某校化学兴趣小组为了探究氯水中次氯酸的漂白性和稳定性,设计探究思路并完成以下实验。请回答下列问题。
【探究思路】
【实验过程】
(i)实验Ⅰ制取氯水并探究次氯酸的漂白性
(1)写出装置中生成氯气的离子方程式 ,其中作氧化剂与作还原剂的物质的个数比为 。
(2)仪器a的名称是 ,饱和食盐水的作用是 。
(3)图中碱石灰的作用是 。
【实验结论】
(4)利用上图所示装置(部分夹持装置已省略)进行实验,关闭A阀时,试管中的有色布条 (填“会”或“不会”)褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明 。
(ii)实验Ⅱ探究氯水中次氯酸的稳定性
将传感器、氯离子传感器、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,用强光照射氯水,同时采集实验数据,获得相关变化曲线。
(5)若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。(注:酸性溶液中,c(H+)越大,pH越小,溶液酸性越强。)
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度 d.氧气的含量
【答案】(1)① MnO2 + 4 2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O ② 1:2 (2)① 分液漏斗 ② 除去Cl2中混有的HCl (3)吸收多余的Cl2,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入试管 (4)① 不会 ② 说明氯气无漂白性,氯水有漂白性 (5)bcd
【解析】浓盐酸和加热条件下反应生成氯气,生成的氯气中含有HCl,通过饱和食盐水除去,氯气与蒸馏水反应制取氯水,关闭A阀,氯气经过浓硫酸干燥后通入干燥有色布条的试管中,有色布条不褪色,打开A阀,湿润的氯气通入干燥有色布条的试管中,有色布条褪色,碱石灰吸收多余的,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入试管。
(1)装置中与浓盐酸加热生成氯气,离子方程式为,作氧化剂,氯离子作还原剂,物质个数比为1:2,故答案为:;1:2;
(2)仪器a的名称为分液漏斗;饱和食盐水的作用是:除去Cl2中混有的HCl,故答案为:分液漏斗;除去Cl2中混有的HCl;
(3)根据分析,碱石灰的作用是:吸收多余的Cl2,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入试管;
(4)关闭A阀时,氯气被干燥,因此试管中的有色布条不会褪色;打开A阀后,有色布条褪色,说明氯气无漂白性,氯水有漂白性,这是因为氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,则氯水中具有漂白性的物质为 HClO,故答案为:不会;说明氯气无漂白性,氯水有漂白性;
(5)氯水中HClO在光照下发生了分解反应(),由方程式可知,氢离子的浓度增大,pH减小;氯离子的浓度增大;氧气的含量增大;图中为随时间增大对应的量增大,因此答案选:bcd。
23.(2024-2025高一上·云南昆明·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,嵩明县第一自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液并对84消毒液的性质进行探究,请回答下列问题:
(一)实验室制备84消毒液。
已知:次氯酸钠的沸点:111℃,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应是放热反应,温度过高会生成更高价态的NaClO3和另外一种盐。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,实验室除了可以用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气还可以采用舍勒法制备氯气,其离子方程式为 ,选择以下哪套装置 。
(2)装置乙中饱和氯化钠的作用 。
(3)装置丁的作用是: 。
(4)该反应需要控制温度在40℃以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于40℃以上的另一个副反应化学方程式 。
(二)84消毒液的探究
(5)某兴趣小组通过查阅资料得知,直接使用84消毒液的效果没有进行勾兑的效果好,原因是勾兑后会产生HClO,HClO的杀菌消毒效果比84消毒液效果更好,但是次氯酸见光易分解,所以家庭中次氯酸钠的使用要进行勾兑,直接将次氯酸钠加入水中就可产生次氯酸,书写84消毒液勾兑的化学方程式 ;
(6)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ c (2)吸收氯气中的氯化氢气体 (3)吸收氯气 (4)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温 ② (5)NaClO+H2O=HClO+NaOH (6)
【解析】高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气,氯气中含有氯化氢,通过饱和食盐水去除氯化氢,氯气通入饱和氢氧化钠溶液中,生成氯化钠和次氯酸钠,最后用碱石灰吸收氯气,防止污染,据此解答。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;舍勒法是用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,离子方程式为,反应装置应选取固液加热装置,即答案为c。
(2)装置乙中为饱和食盐水,吸收氯气中的氯化氢气体,长颈漏斗可以防止倒吸或平衡压强。
(3)装置丁中用碱石灰吸收氯气。
(4)氯气和氢氧化钠反应为放热反应,可以通过减少氯气的通入或控制烧瓶的温度,即操作方法为:缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温;温度高于40℃,氯气和NaOH可能生成氯酸钠,化学方程式为。
(5)次氯酸钠与水反应生成次氯酸和氢氧化钠,化学方程式为NaClO+H2O=HClO+NaOH。
(6)如图所示,次氯酸分解后溶液pH下降、氢离子浓度增加,则生成强酸HCl,氧气体积分数增加,则另一分解产物为氧气,则次氯酸分解的化学方程式为。
24.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去;碱石灰是生石灰与氢氧化钠的混合物,可以吸收水和二氧化碳)。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20g;
③准确称得20.00g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入一定量空气;
⑥然后称得干燥管D的总质量为86.36g ;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到干燥管D的质量不变,为86.80 g。
试回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式 ;
(2)装置A中试剂X应选用足量的( )
A.饱和NaCl溶液 B.浓H2SO4
C.NaHCO3溶液 D.NaOH溶液
(3)①请用文字叙述装置C的作用: 。
②请用文字叙述装置E的作用: 。
(4)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,则会导致测定结果 (填“偏大”、 “偏小”或“不变”,下同);若没有操作⑤⑦,则会导致测定结果 。
(5)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为 。
【答案】① 2H++CO32- = H2O+CO2↑ ② D ③ 吸收CO2气体中的水蒸气,避免测量结果产生误差(偏大) ④ 防止空气中的水或CO2进入D引起测量误差(偏大) ⑤ 偏大 ⑥ 偏小 ⑦ 79.5%
【解析】B中发生发反应:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,C中浓硫酸干燥二氧化碳,D中碱石灰增重为生成二氧化碳的质量,进而计算样品中碳酸钠的质量分数。通入空气排尽装置中二氧化碳,使二氧化碳进入D中完全吸收,空气中的二氧化碳会影响实验,A中盛放浓氢氧化钠溶液可以除去空气中二氧化碳。F装置吸收空气中的二氧化碳、水蒸气,防止加入D中影响二氧化碳质量测定。
【解析】(1)在装置B中,硫酸与碳酸钠发生复分解反应,产生硫酸钠、二氧化碳和水,发生反应的离子方程式是2H++CO32- =H2O+CO2↑;
(2)鼓入空气可以将装置内残留的二氧化碳全部排出进入D装置,达到精确测量的目的;装置A中试剂X可以除去空气中的二氧化碳,防止干扰物质含量的测定,达到精确测量的目的,应选用浓NOH溶液,选项D合理;
(3)①B中生成二氧化碳中混有水蒸气,若没有C装置中盛有的浓硫酸来吸收,D中碱石灰就吸收二氧化碳与水蒸气,导致测定二氧化碳的质量偏大,样品中碳酸钠的质量分数会偏大;
② 装置F盛有碱石灰,可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的水或CO2进入D引起测量误差(偏大);
(4)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,由于HCl具有挥发性,它会与碱石灰发生反应,导致测定结果偏大;若没有操作⑤ ⑦ ,碳酸钠反应产生的部分二氧化碳气体会在装置中滞留,使测定结果偏小;
(5)生成二氧化碳的质量为m(CO2)=86.80 g-80.20g=6.60g,其物质的量为n(CO2)= =0.15mol,根据碳原子守恒可知样品中碳酸钠的质量为m(Na2CO3)=0.15mol×106g/mol=15.9g,则纯碱样品Na2CO3的质量分数为:×100%=79.5%。
本题考查物质含量测定实验,关键是明确实验原理,理解各装置的作用,定量实验要保证原理可靠、实验数据准确,是对学生综合实验能力的考查。
25.(2025-2026高一上·云南省昆明市官渡区第一中学·期中)为满足饮用水消毒的高要求确保饮用水品质,嵩明县第一自来水厂对原有的液氯消毒设备进行改造,引进了全新的次氯酸钠消毒设备。与传统的液氯消毒相比,次氯酸钠消毒具有安全、可靠、运行成本低、消毒效果好的特点。某化学兴趣小组在实验室利用氯气制备84消毒液进行探究,请回答下列问题:
已知:次氯酸钠的沸点:111℃,其水溶液具有碱性,制备次氯酸钠的反应会放出热量使溶液温度升高,温度过高会生成更高价态的和。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,实验室还可以用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,其离子方程式为 ,选择以下哪套装置 。
(2)装置乙中饱和氯化钠的作用 。
(3)装置丁的作用是: 。
(4)该反应需要控制温度在40℃以下,写出一种(除搅拌外)控制该反应温度的操作方法 ,书写温度高于40℃的另一个副反应化学方程式 。
(5)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中次氯酸分解的产物,如图所示
通过图像分析,请写出次氯酸分解的化学方程式: 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② ③ c (2)吸收氯气中的氯化氢气体 (3)吸收氯气 (4)① 缓慢滴加盐酸,控制氯气与氢氧化钠反应速率或在三颈烧瓶下方用冷水浴降温 ② (5)
【解析】高锰酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气,反应方程式为;氯气中含有氯化氢,通过饱和食盐水去除氯化氢;氯气通入饱和氢氧化钠溶液中,生成氯化钠和次氯酸钠,反应方程式为,最后用碱石灰吸收氯气,防止污染。
(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,实验室用二氧化锰与浓盐酸制备氯气的离子方程式为,因为反应物为固体和液体,且需要加热条件,因此选择装置c;
(2)装置乙中饱和氯化钠溶液的作用是为了吸收氯气中的氯化氢气体;
(3)装置丁为干燥管,作用是利用碱石灰吸收氯气;
(4)反应需要控制温度在40℃以下,可选择40℃以下的冷水浴降温或是缓慢滴加盐酸,以控制氯气与氢氧化钠反应速率;温度高于40℃以上时氯气与氢氧化钠溶液反应生成NaClO3和NaCl,反应方程式为;
(5)由图可知,次氯酸分解过程中pH减小,氯离子浓度增大,氧气的体积分数增大,说明次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,反应方程式为 。
26.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)某化学小组用如图所示装置,模拟呼吸面具中有关反应测定样品中的纯度(杂质不参与反应)。回答下列相关问题:
(1)装置的连接顺序为ea f(填接口小写字母),盛放稀盐酸的装置名称为 。
(2)装置Ⅰ中盛放试剂为 。
(3)写出装置Ⅲ中发生反应的离子方程式: 。
(4)实验时装置Ⅱ中样品的质量为10.0g,充分反应后,Ⅳ收集到气体1.12L(标况下),则样品中的质量分数是 。
(5)装置Ⅴ中的作用是 ,若没有该装置,则测得的质量分数 (填“偏大”或“偏小”),若装置Ⅴ中为0.1mol/L的NaOH溶液,配制100mL该溶液所需2mol/L的NaOH溶液的体积为 L。
【答案】(1)① bcdgh ② 分液漏斗 (2)饱和溶液 (3) (4)78% (5)① 吸收多余的 ② 偏大 ③ 0.005
【解析】某化学小组模拟呼吸面具中的有关反应测定样品中的纯度,装置Ⅲ中大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体,装置I中饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧化碳中的氯化氢,装置Ⅱ中过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,装置V中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收过量的二氧化碳,装置Ⅳ用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数,以此解答。
(1)装置Ⅲ中大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体,装置Ⅰ中饱和碳酸氢钠溶液可以除去二氧化碳中的氯化氢,装置Ⅱ中过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,装置Ⅴ中盛放的氢氧化钠溶液用于吸收过量的二氧化碳,装置Ⅳ用排水法收集氧气,故接口从左至右正确的连接顺序是eabcdghf;盛放稀盐酸的装置名称为分液漏斗,故答案为:bcdgh;分液漏斗;
(2)装置Ⅰ用于吸收挥发出来的,故可用饱和溶液,故答案为:饱和溶液;
(3)装置Ⅲ中大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体,离子方程式为,故答案为:;
(4)生成,,则的物质的量为质量为,质量分数为,故答案为:78%;
(5)装置Ⅴ中的作用是吸收多余的;若没有该装置,Ⅱ中末反应完全的二氧化碳会随氧气到Ⅳ中,使测得氧气含量增大,导致测定的纯度偏高;
若装置Ⅴ中为0.1 mol/L的NaOH溶液,根据稀释定律,
,故答案为:吸收多余的;偏高;0.005。
试卷第1页,共3页
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