18.某學(xué)習(xí)小組分析實驗室制氯氣的方法后認為:MnO2與FeCl3•6H2O共熱能產(chǎn)生Cl2,于是設(shè)計了如圖裝置驗證該結(jié)論.
【查閱資料】FeCl3•6H2O是棕黃色晶體,熔點37℃,沸點280~285℃.
【實驗設(shè)計】

若結(jié)論成立,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2+2KI=2KCl+I2,C中的試劑是NaOH溶液.
【實驗過程】
操作現(xiàn)象
(1)經(jīng)檢查,裝置氣密性良好.
(2)添加藥品,連接裝置.
(3)點燃酒精燈.
i.A中部分固體熔化,上方出現(xiàn)白霧;
ii.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴;
iii.B中溶液變藍.
【實驗分析】
(1)小組討論一致認為現(xiàn)象i中的白霧是鹽酸小液滴,產(chǎn)生白霧的原因是FeCl3•6H2O受熱水解增強,生成HCl氣體同時失去結(jié)晶水,HCl與H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴.
(2)分析現(xiàn)象ii時發(fā)生了分歧,有同學(xué)認為:FeCl3•6H2O是棕黃色,沸點不高,黃色氣體重含有FeCl3也會導(dǎo)致B中溶液變藍,反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++2I-=2Fe2++I2
小組同學(xué)通過下列實驗證明現(xiàn)象ii的黃色氣體中含有Fe3+,將下列實驗補充完整:
a.只在A中加入FeCl3•6H2O,加熱,開始產(chǎn)生白霧,稍后出現(xiàn)黃色氣體,管壁仍有黃色液滴.
b.將黃色氣體通入B中的KSCN溶液,溶液變紅.
(3)為進一步確認黃色氣體含有 Cl2,小組在A、B 間增加盛有飽和氯化鈉溶液的試管,氣體依次通過飽和氯化鈉溶液、KI淀粉溶液后,KI淀粉溶液變藍,證實黃色氣體中含有Cl2.飽和氯化鈉溶液的主要作用是除去氣體中的FeCl3
(4)A中固體充分加熱后得到Fe2O3和MnCl2,若物質(zhì)的量之比為1:1,則A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O.從混合物中分離出Fe2O3的方法是:加足量水溶解,過濾,洗滌固體,干燥,即得Fe2O3
【安全預(yù)案】在實驗過程中,若試管B中溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,應(yīng)立即采取的一種措施是c(填寫編號).
a.移去酒精燈     
b.取下B中盛有溶液的試管
c.將A、B間的導(dǎo)管從乳膠管中取出.

分析 【實驗設(shè)計】A中制備氯氣,B中氯氣氧化KI,C中用氫氧化鈉吸收氯氣,防止污染空氣;
【實驗分析】(1)氯化鐵水解生成HCl,受熱逸出,據(jù)此分析;
(2)鐵離子氧化碘離子生成亞鐵離子和碘單質(zhì);檢驗鐵離子用KSCN溶液;
(3)飽和氯化鈉溶液吸收氯化鐵蒸汽;
(4)MnO2與FeCl3•6H2O反應(yīng)生成氯氣、Fe2O3和MnCl2,物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)質(zhì)量守恒可寫;根據(jù)物質(zhì)的水溶性分析;
【安全預(yù)案】阻止倒吸的操作是迅速拆下導(dǎo)氣管.

解答 解:【實驗設(shè)計】A中制備氯氣,B中氯氣氧化KI,則B中反應(yīng)為:Cl2+2KI=2KCl+I2;C中用氫氧化鈉吸收氯氣,防止污染空氣;
故答案為:Cl2+2KI=2KCl+I2;NaOH溶液;
【實驗分析】(1)FeCl3•6H2O受熱水解增強,生成HCl氣體同時失去結(jié)晶水,HCl與H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴,故形成白霧;
故答案為:FeCl3•6H2O受熱水解增強,生成HCl氣體同時失去結(jié)晶水,HCl與H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴;
(2)鐵離子氧化碘離子生成亞鐵離子和碘單質(zhì),離子方程式為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;鐵離子用KSCN溶液,將黃色氣體通入B中的KSCN溶液,溶液變紅,說明黃綠色氣體中含有鐵離子;
故答案為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;將黃色氣體通入B中的KSCN溶液;
(3)飽和氯化鈉溶液吸收氯化鐵蒸汽,故可除去氣體中的FeCl3
故答案為:除去氣體中的FeCl3;
(4)MnO2與FeCl3•6H2O反應(yīng)生成氯氣、Fe2O3和MnCl2,物質(zhì)的量之比為1:1,則反應(yīng)為:MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O;混合物為氯化錳和氧化鐵的混合物,其中氯化錳溶于水,氧化鐵不溶,故分離出Fe2O3的方法是:加足量水溶解,過濾,洗滌固體,干燥,即得Fe2O3;
故答案為:MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O;加足量水溶解,過濾,洗滌固體,干燥,即得Fe2O3;
【安全預(yù)案】已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,導(dǎo)管中含有溶液,取下小試管仍然會倒吸,移去酒精燈,溫度降低,裝置內(nèi)壓強減小,更容易發(fā)生倒吸,將A、B間的導(dǎo)管從乳膠管中取下,可以防止倒吸;
故答案為:c.

點評 本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實驗,側(cè)重對原理分析、陌生方程式的書寫等考查,是對學(xué)生綜合能力的考查,熟練掌握元素化合物性質(zhì).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列各項中的兩組反應(yīng)都是在溶液中進行的,它們不能用同一離子方程式表示的是( 。
A.HCl+Zn,Zn+NaHSO4B.Cu(OH)2+H2SO4,Cu(OH)2+HNO3
C.CaO+HCl,CaO+HNO3D.BaCl2+NaHSO4,Ba(OH)2+NaHSO4(少量)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列化學(xué)用語使用正確的是( 。
A.乙酸的分子式:CH3COOHB.甲烷的結(jié)構(gòu)簡式:CH4
C.35Cl表示該氯原子核內(nèi)有20個中子D.SiO2是二氧化硅的分子式

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.分別用一種試劑除去下列各物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),并寫出離子方程式.
①Mg(Al)
試劑:NaOH;離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
②CO2(HCl)
試劑:飽和NaHCO3溶液;離子方程式:HCO3-+H+═H2O+CO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

13.某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3•6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2

實驗操作和現(xiàn)象如表:
實驗編號操作現(xiàn)象
實驗1按上圖所示加熱MnO2與FeCl3•6H2O 混合物①試管A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧
②稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴
③試管B中溶液變藍
實驗2把A中的混合物換為FeC13•6H2O,B中溶液換為KSCN溶液,加熱.A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅
回答下列問題:
(l)上述實驗中的白霧是鹽酸小液滴;試管A管口向上傾斜的原因是試管A中部分固體溶解在FeCl3•6H2O分解生成的水中形應(yīng)溶液
(2)實驗2說明黃色氣體中含有FeCl3,寫出FeCl3使KI一淀粉溶液變藍的離子方程式:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(3)為進一步確認黃色氣體中含有Cl2,該學(xué)習(xí)小組對實驗1提出兩種改進方案:
方案1:在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C,結(jié)果B中溶液仍變?yōu)樗{色.
方案2:將B中KI一淀粉溶液替換為NaBr溶液,結(jié)果B中溶液呈橙紅色,且未檢出Fe2+.則方案1C中盛放的試劑是飽和NaCl溶液;方案2中檢驗Fe2+的試劑是鐵氰化鉀溶液,選擇NaBr溶液的依據(jù)是Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會被Fe3+氧化為Br2
(4)實驗1充分加熱后,若反應(yīng)中被氧化與未被氧化的氯元素質(zhì)量之比為1:2,則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O;其尾氣處理的方法是將尾氣通入到氫氧化鉀溶液中.
(5)該學(xué)習(xí)小組認為實驗1 中溶液變藍,可能還有另外一種原因是:實驗未先趕出空氣,其中的O2在此條件下可能氧化I-.請你設(shè)計實驗方案驗證此猜想:向一試管中加入KI-淀粉溶液.再滴入幾滴稀鹽酸,在空氣中放置,觀察一段時間后溶液是否變藍.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.某化合物X 3.2g在氧氣中完全燃燒,只生成4.4gCO2和3.6 H2O,下列說法正確的是( 。
A.化合物X是烴類物質(zhì)B.化合物X的實驗式為CH4
C.化合物X具有多種同分異構(gòu)體D.可以確定化合物X的結(jié)構(gòu)式

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

10.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,廣泛用于紡織工業(yè)的還原性染色、清洗、印花、脫色以及織物的漂白等.制取保險粉通常需要二氧化硫.
(1)制備二氧化硫

若使用圖1所示裝置制備干燥的SO2氣體,回答以下問題:
①A中盛液體的玻璃儀器名稱是分液漏斗,實驗開始后A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O.
②B裝置的作用是防倒吸影響制氣;C裝置的作用濃硫酸.
③E中固體試劑為堿石灰.
(2)制備保險粉
如圖2,維持35~45℃通SO2至鋅粉-水懸浮液反應(yīng)生成ZnS2O4;然后加入18%的氫氧化鈉溶液,在28~35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4和Zn(OH)2懸浮液.
反應(yīng)物經(jīng)壓濾除去氫氧化鋅沉淀后,往濾液中加入氯化鈉,并冷卻至20℃,使Na2S2O4結(jié)晶析出,濾出晶體后用酒精脫水干燥即得產(chǎn)品.
①在制取Na2S2O4過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),氧化劑是SO2;生成1mol Na2S2O4轉(zhuǎn)移電子2mol.
②濾液中加入氯化鈉使Na+離子濃度增大,促進Na2S2O4結(jié)晶析出;濾出晶體后用酒精脫水干燥是因為Na2S2O4在酒精中的溶解度較小(填“較大”或“較小”),且酒精易揮發(fā).
③制取Na2S2O4也常用甲酸鈉法,控制溫度70~80℃,在甲醇溶液(溶劑)中溶解甲酸鈉(HCOONa),再滴加Na2CO3溶液同時通SO2維持溶液微酸性,即可生成Na2S2O4,反應(yīng)的離子方程式:2HCOO-+4SO2+CO32-=2S2O42-+H2O+3CO2(HCOO-+2SO2+CO32-+H+=S2O42-+2CO2+H2O).
(3)測定保險粉純度
Na2S2O4屬于強還原劑,暴露于空氣中易被氧氣氧化.Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液發(fā)生反應(yīng):5Na2S2O4+6KMnO4+4H2SO4═5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O
稱取3.0g Na2S2O4樣品溶于冷水中,配成100mL溶液,取出10mL該溶液于試管中,用0.10mol•L-1的KMnO4溶液滴定.
重復(fù)上述操作2次,平均消耗KMnO4溶液18.00mL則該樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分數(shù)為87%(雜質(zhì)不參與反應(yīng)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.高效低毒的殺蟲劑氰菊酯(I)可通過下列反應(yīng)制備:

(1)F的分子式為C10H14O2Cl2,I中官能團的名稱為氯原子、碳碳雙鍵、酯基、醚鍵.
(2)F→G一步反應(yīng)的反應(yīng)類型為取代反應(yīng).
(3)反應(yīng)①為加成反應(yīng),寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡式(CH32C=CH2;Cl3C-CHO.
(4)D分子中最多有10個原子共平面.
(5)已知化合物H的結(jié),G→I一步反應(yīng)的產(chǎn)物除了I、N(C2H53、還有NaCl
(6)芳香化合物J比F的分子只少一個氧多兩個氫原子,且滿足下列條件
①不與FeCl3溶液顯色
②核磁共振氫譜顯示J分子中有三種氫,個數(shù)比為9:2:1
寫出一種滿足上述條件的J的結(jié)構(gòu)簡式
(7)已知:一個碳原子上連有兩個或三個羥基時,容易發(fā)生分子內(nèi)脫水,兩個羥基脫一分子水形成一個碳氧雙鍵
C$\stackrel{NaOH,H_{2}O}{→}$K$\stackrel{H+}{→}$L$\stackrel{一定條件}{→}$M(高分子)
①C→K的反應(yīng)方程式CH2=C(CH3)CH2CHOHCCl3+4NaOH$\stackrel{△}{→}$CH2=C(CH3)CH2CHOHCOONa+3NaCl+2H2O
②寫出M的兩種可能的結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

3.某校化學(xué)小組用實驗的方法進行探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.
他們只利用Cu、Fe、Al和不同濃度的硫酸(0.5 mol•L-1、2 mol•L-1、18.4 mol•L-1).設(shè)計實驗方案來研究影響反應(yīng)速率的因素.甲同學(xué)研究的實驗報告如下表:常溫下,
實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論
①分別取等體積的2mol/L-1硫酸于試管中;
②分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Al.
反應(yīng)速率:Al>Fe,Cu不反應(yīng)金屬的性質(zhì)越活潑,反應(yīng)速率越快.
(1)甲同學(xué)表中實驗步驟②為分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Al
(2)甲同學(xué)的實驗?zāi)康氖茄芯拷饘伲ɑ蚍磻?yīng)物)本身的性質(zhì)與反應(yīng)速率的關(guān)系
(3)乙同學(xué)為了更精確的研究濃度對反應(yīng)速率的影響,利用如圖所示裝置進行定量實驗.乙同學(xué)在實驗中應(yīng)該測定的數(shù)據(jù)是測定一定時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積(或產(chǎn)生一定體積的氣體所需時間)
(4)乙同學(xué)完成該實驗應(yīng)選用的實驗藥品是Fe(或Al)、0.5 mol•L-1硫酸和2 mol•L-1硫酸;該實驗中不選用某濃度的硫酸,理由是常溫下Fe(或Al)在18.4 mol•L-1硫酸中鈍化.

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同步練習(xí)冊答案