【題目】氯氣是一種重要的化工原料,在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛。

請(qǐng)回答:

(1)在工業(yè)上,“氯堿工業(yè)”是生產(chǎn)氯氣的主要方法。請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)制備氯氣的離子方程式__________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)室常用MnO2 與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2,裝置如圖1所示

儀器a的名稱(chēng)為______。制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先檢査裝置氣密性,接下來(lái)的操作依次是:___________(填序號(hào))。

①往燒瓶中加入MnO2粉末 ②加熱 ③往燒瓶中加入濃鹽酸

(3)為證明Cl2H2O反應(yīng)為可逆反應(yīng),將生成的氣體通入圖2所示裝置:

①裝置A中應(yīng)加入的試劑是____________。

②證明可逆反應(yīng),需驗(yàn)證在B中反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在,證明氯水中有Cl2存在的現(xiàn)象是______,僅使用一種試劑證明氯水中HClHClO均存在,合適的試劑是_____

A.AgNO3溶液 B.石蕊試液

C.NaOH溶液 D.品紅溶液

③裝置CNaOH溶液的作用是___________________。

(4)制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止,為測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度(殘余液體積已知)。甲同學(xué)提出下列具體方案。請(qǐng)你從下列實(shí)驗(yàn)方案中選擇合理的實(shí)驗(yàn)方法______。

A.在殘余液中加入足量AgNO3溶液,過(guò)濾,洗滌,干燥,稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量

B.在殘余液中加入足量NaHCO3固體,將反應(yīng)后的氣體直接用堿石灰吸收,測(cè)定生成的氣體的質(zhì)量

C.在殘余液中加入足量鋅片,測(cè)量生成氣體的體積,折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

【答案】2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 分液漏斗 ①③② 飽和食鹽水 裝置B中的溶液呈黃綠色 B 尾氣吸收 C

【解析】

(1)“氯堿工業(yè)的主要原理為電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣,反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2,反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,故答案為:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

(2)根據(jù)裝置圖,儀器a為分液漏斗,制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先檢査裝置氣密性,然后加入藥品,加藥順序一般是先加入固體藥品,再加入液藥品,最后再加熱。所正確的順序是:①③②,故答案為:分液漏斗;①③②;

(3)①要證明Cl2H2O反應(yīng)為可逆反應(yīng),需要排除氯化氫的干擾,裝置A中應(yīng)加入飽和食鹽水,用來(lái)除去氣體中的氯化氫,故答案為:飽和食鹽水;

②證明可逆反應(yīng),需驗(yàn)證在B中反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在,證明氯水中有Cl2存在的現(xiàn)象是:裝置B中的溶液呈黃綠色;僅使用一種試劑證明氯水中HClHClO均存在,利用鹽酸的酸性和次氯酸的漂白性,合適的試劑是石蕊試液,先變紅色后褪色證明氯化氫和次氯酸的存在,故答案為:裝置B中的溶液呈黃綠色;B;

③氯氣有毒,不能直接排放,因此裝置CNaOH溶液可以將尾氣吸收,防止氯氣污染空氣,故答案為:尾氣吸收;

(4)A.殘余液中含有未反應(yīng)的鹽酸和生成的氯化錳,在殘余液中加入足量AgNO3溶液,過(guò)濾,洗滌,干燥,稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量,包含生成鹽中氯離子生成的沉淀,不能測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度,故A錯(cuò)誤;B.殘余液中含有未反應(yīng)的鹽酸和生成的氯化錳,在殘余液中加入足量NaHCO3固體,鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)放出二氧化碳(含有水蒸氣),將反應(yīng)后的氣體直接用堿石灰吸收,測(cè)定生成的氣體的質(zhì)量為二氧化碳和水蒸氣的質(zhì)量,不能測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度,故B錯(cuò)誤;C.殘余液中含有未反應(yīng)的鹽酸和生成的氯化錳,在殘余液中加入足量鋅片,只有鹽酸與鋅反應(yīng)放出氫氣,測(cè)量生成氣體的體積,折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,可以測(cè)定剩余鹽酸的濃度,故C正確;故答案為:C。

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(1)甲同學(xué)認(rèn)為酸性KMnO4溶液顏色褪去說(shuō)明溴乙烷發(fā)生了消去反應(yīng),生成了乙烯;而乙同學(xué)卻認(rèn)為甲同學(xué)的說(shuō)法不嚴(yán)謹(jǐn),請(qǐng)說(shuō)明原因:

(2)丙同學(xué)認(rèn)為只要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),就可避免對(duì)乙烯氣體檢驗(yàn)的干擾,改進(jìn)方法為: 。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后,再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),卻又發(fā)現(xiàn)小試管中溶液顏色褪色不明顯。該小組再次查閱資料,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。

資料一:溴乙烷于55℃時(shí),在飽和氫氧化鈉的乙醇溶液中發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物的百分比為99%,而消去反應(yīng)產(chǎn)物僅為1%。

資料二:溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)比較適宜的反應(yīng)溫度為90℃~110℃,在該范圍,溫度越高,產(chǎn)生乙烯的速率越快。

資料三:溴乙烷的沸點(diǎn):382℃。

(3)結(jié)合資料一、二可知,丙同學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后,溶液顏色褪色不明顯的原因可能是_______,此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。

(4)結(jié)合資料二、三,有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將實(shí)驗(yàn)裝置中燒瓶改成三頸燒瓶并增加兩種儀器,這兩種儀器是① 。② 。

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