二氧化氯(ClO2)是目前國(guó)際上公認(rèn)的第四代高效、無(wú)毒的廣譜消毒劑,是一種黃綠色的氣體,易溶于水。實(shí)驗(yàn)室可用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料來(lái)制備ClO2,其流程如下:

(1)寫(xiě)出電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                           
(2)除去ClO2中的NH3可選用的試劑是       。(填字母)

A.飽和食鹽水B.堿石灰C.濃硫酸D.水
(3)測(cè)定ClO2(如圖)的過(guò)程如下:在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;將生成的ClO2氣體通過(guò)導(dǎo)管在錐形瓶中被吸收;將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中,加入幾滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62),共用去VmL硫代硫酸鈉溶液。

①裝置中玻璃液封管的作用是                       ;                   。
②請(qǐng)寫(xiě)出上述二氧化氯氣體與碘化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式                 。
③滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:                                                   。
④測(cè)得通入ClO2的質(zhì)量m(ClO2)=                  。(用含c、V的代數(shù)式表示)(已知:ClO2的相對(duì)分子質(zhì)量為67.5)
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定溶液X的成分,請(qǐng)補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論

 
溶液X中含有Na+

 
溶液X中含有Cl
 

(16分)
(1)NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3(2分,配平、條件、狀態(tài)不全扣1分)   
(2)C(1分)
(3)①吸收殘余的二氧化氯氣體;使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等(各1分,共2分)
②2ClO2+10I+8H+=4H2O+5I2+2Cl(2分,配平錯(cuò)扣1分)
③最后一滴滴下時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原(2分)
④1.35cV×10—2g(2分,單位無(wú)寫(xiě)扣1分)
(4)

實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①用鐵絲蘸取溶液X,在酒精燈火焰上灼燒(1分)
火焰呈黃色(1分)
溶液X中含有Na+
②取少量溶液X,加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­(1分),再滴加少量
AgNO3溶液(1分)
出現(xiàn)白色沉淀(1分)
溶液X中含有Cl

解析試題分析:(1)觀察生產(chǎn)流程圖可得,電解步驟的反應(yīng)物是NH4Cl、HCl,生成物是NCl3、H2,根據(jù)化合價(jià)升降法、原子守恒可得:NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑;(2)氨氣易溶于水,二氧化氯也易溶于水,則飽和食鹽水不僅能除去氨氣,也能除去二氧化氯,故AD均錯(cuò);堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣,氨氣與氫氧化鈉和氧化鈣均不反應(yīng),但是二氧化氯與堿石灰能反應(yīng),故B錯(cuò);氨氣與濃硫酸能反應(yīng),生成硫酸銨或硫酸氫銨,而二氧化氯不能與濃硫酸反應(yīng),故C正確;(3)①二氧化氯具有強(qiáng)氧化性,可以將KI氧化為I2,玻璃液封管可以吸收殘余的二氧化氯氣體、使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等,因?yàn)槎趸纫兹苡谒,平衡錐形瓶?jī)?nèi)氣壓才能使二氧化氯氣體順利通入;②由于二氧化氯、氯氣都能將KI氧化為I2,自身被還原為氯離子,根據(jù)化合價(jià)升降法、電荷、原子守恒原理可得,2ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O;③滴定前錐形瓶的溶液中含有I2和淀粉,淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán),當(dāng)最后一滴滴入時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為藍(lán)色,即達(dá)到滴定終點(diǎn);④先由c?V=n求得硫代硫酸鈉或硫代硫酸根離子的物質(zhì)的量為c×V×10—3mol,再由I2+2S2O32=2I+S4O62中I2與S2O32的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比可求I2的物質(zhì)的量為c×V×10—3mol×1/2,然后由2ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O中ClO2與I2的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比可求ClO2的物質(zhì)的量為c×V×10—3mol×1/2×2/5,最后由nM=m可求二氧化氯的質(zhì)量為c×V×10—3mol×1/2×2/5×67.5g/mol=1.35cV×10—2g;(4)NaClO2與NCl3、H2O發(fā)生反應(yīng),根據(jù)化合價(jià)升降法、原子守恒配平可得,6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+X,根據(jù)鈉、氯、氫原子個(gè)數(shù)守恒可得X為3NaCl、3NaOH;檢驗(yàn)X溶液含有鈉離子時(shí),用鐵絲蘸取溶液X,在酒精燈火焰上灼燒,火焰呈黃色;檢驗(yàn)X溶液含有氯離子時(shí),必須先排除氫氧根離子對(duì)氯離子檢驗(yàn)的干擾,即取少量溶液X,加入足量稀HNO­­­­­­­­3­­,再滴加少量AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明X溶液中含有Cl。
考點(diǎn):考查探究實(shí)驗(yàn),涉及電解氯化銨和鹽酸的化學(xué)方程式、除雜試劑的選擇、解釋創(chuàng)新裝置的作用、離子方程式、氧化還原反應(yīng)、滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象、物質(zhì)的量濃度、標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積、物質(zhì)的量及其在離子方程式中的應(yīng)用、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)X溶液中鈉離子的存在、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)X溶液中氯離子的存在等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某校探究學(xué)習(xí)小組同學(xué)用含有少量雜質(zhì)(主要為少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等)的粗鹽制取“化學(xué)純”級(jí)的NaCl,實(shí)驗(yàn)前他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案(框圖)。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出操作第④、⑤步所加試劑名稱(chēng)及第⑥步操作名稱(chēng):④       ,⑤         ,⑥      
(2) 沉淀混合物C的化學(xué)成分有(用文字和化學(xué)式表示):                              ;
(3)寫(xiě)出第⑤步操作中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
                                                                            ;
(4)如何用最簡(jiǎn)單方法檢驗(yàn)第⑤步實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到了目的:                               
                                                                              ;
(5)你認(rèn)為該設(shè)計(jì)里哪些步驟調(diào)換后不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果:                                 ;
(6)有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟可以簡(jiǎn)化,請(qǐng)你提出簡(jiǎn)化的一種設(shè)想:                
                                                                。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)普通鋅錳廢干電池內(nèi)的黑色固體進(jìn)行探究,設(shè)計(jì)如下方案:

己知:I、普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)。
II、氫氧化鋅為白色粉末,不溶于水,溶于酸、強(qiáng)堿溶液和氨水。
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)②操作的名稱(chēng)是___________。
(2)某同學(xué)猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證其猜想正確,要求在答題卡上按下表格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選試劑:蒸餾水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊試液、紅色石蕊試紙

實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象
結(jié)論
步驟1:各取少量溶液A分裝a、b、c三支試管,往a試管,__
__________________________
有白色沉淀產(chǎn)生
說(shuō)明溶液A含有Cl
步驟2:往b試管,__________
__________________________
______________________
_______________________
步驟3:往c試管,__________
__________________________
先產(chǎn)生_______________,
后____________________
說(shuō)明溶液A含有Zn2+
 
(3)取少量固體c放入試管,滴加入雙氧水,觀察到有氣體產(chǎn)生,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。
(4)為測(cè)定廢干電池中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱(chēng)取ag廢千電池固體,溶于稀硫酸,加入碘化鉀溶液,充分反應(yīng)后,用bmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用淀粉作指示劑,滴定至終點(diǎn),重復(fù)實(shí)驗(yàn),平均消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為vmL,則廢電池中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為:________________________________。
(滴定有關(guān)反應(yīng):MnO2+2I+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32=2I+S4O62

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

發(fā)酵粉是一種生產(chǎn)面制品和膨化食品的化學(xué)膨松劑,由小蘇打、臭粉(碳酸氫銨)、明礬中的兩種物質(zhì)組成。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究不同品牌的發(fā)酵粉的化學(xué)成分,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
【提出假設(shè)】
(1)假設(shè)1:由小蘇打和臭粉組成;
假設(shè)2:由小蘇打和明礬組成;
假設(shè)3:由________________組成。
【方案與流程】
為探究某品牌的發(fā)酵粉的化學(xué)成分,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),得到如下現(xiàn)象:

(2)該發(fā)酵粉的成分為_(kāi)_______ (填化學(xué)式)。
(3)另一品牌的發(fā)酵粉的化學(xué)組成可能為假設(shè)2情況,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論
1.取少量樣品溶于稀鹽酸后,將溶液分成兩份
 
2.                                     
_______________________________________
                   
                   
3.                                     
________________________________________
                   
                   
 
(4)另一品牌的發(fā)酵粉的化學(xué)組成為小蘇打和碳酸氫銨,為探究其化學(xué)式[化學(xué)式可表示為nNaHCO3·m NH4HCO3],稱(chēng)取4.05 g該產(chǎn)品在燒杯中溶解后,移入________配成100 mL溶液,用移液管取25.00mL溶液,滴加足量鹽酸,生成的氣體通入過(guò)量澄清石灰水中,生成的白色沉淀經(jīng)干燥,稱(chēng)量為1.25 g。則該發(fā)酵粉的化學(xué)式為                   。
(相對(duì)分子質(zhì)量:NaHCO3:84   NH4HCO3:79   CaCO3:100)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

工業(yè)生產(chǎn)純堿的過(guò)程如下:

完成下列填空:
(1)粗鹽水(含雜質(zhì)離子Mg2+、Ca2+),加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(A來(lái)源于石灰窯廠),則沉淀劑B 的化學(xué)式為                                    。
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬由濾液制備濾渣的裝置如下:

①圖1中裝置和圖2中裝置的連接方法為a接                ,b接               ,f接c。
②圖2中試劑瓶?jī)?nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                                  。
③實(shí)驗(yàn)中要求通入的NH3過(guò)量之后再通入CO2氣體,檢驗(yàn)通入的NH3已過(guò)量的實(shí)驗(yàn)操作是      。
(3)操作⑤煅燒后的純堿中含有未分解的碳酸氫鈉。某同學(xué)稱(chēng)取該純堿樣品m g,再充分加熱至質(zhì)量不再變化時(shí)稱(chēng)得剩余固體的質(zhì)量為n g,則純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              。
(4)現(xiàn)有25℃下,0.1mol/LNH3·H2O溶液和0.1mol/LNH4Cl溶液,將兩份溶液等體積混合測(cè)得溶液的pH=9,下列說(shuō)法正確的是                            (填代號(hào))。
a.0.1mol/L NH4Cl溶液與混合后溶液中導(dǎo)電粒子的種類(lèi)和數(shù)目均相同
b.混合后的溶液中,c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
c.由題意可知,NH3·H2O的電離程度大于同濃度的NH4Cl的水解程度
d.混合前兩份溶液的pH之和大于14

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某課外活動(dòng)小組對(duì)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物產(chǎn)生濃厚的興趣,試通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究其成分。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)裝置:

用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置
該裝置B中發(fā)生的離子方程式是                                       
裝置B的作用是                                    
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r(shí),停止加熱,繼續(xù)通一氧化碳,冷卻到室溫,停止通氣,同時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
甲認(rèn)為:依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認(rèn)為:僅從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵,她增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn):用磁鐵靠近生成的黑色固體,看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論。
請(qǐng)你通過(guò)該反應(yīng)的相關(guān)資料對(duì)他們結(jié)論作出判斷并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其合理性:
(1)在一定條件下:一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下,可發(fā)生如下反應(yīng)
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2 
(2)四氧化三鐵(Fe3O4)為黑色固體,有強(qiáng)磁性,能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學(xué)的結(jié)論:                             你對(duì)此評(píng)價(jià)的理由是:      
                                                            
Ⅳ.實(shí)驗(yàn)探究
對(duì)反應(yīng)后固體成分提出假設(shè):
假設(shè)1:反應(yīng)后固體中只有Fe;
假設(shè)2:反應(yīng)后固體中只有Fe3O4;
假設(shè)3:反應(yīng)后固體中_______________________
為確定實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物的成分,丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)您利用限選試劑和儀器幫助他完成該探究過(guò)程,并將答案寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置。
限選試劑和儀器: 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L鹽酸、0.01mol/L氯水、試管、玻璃棒、膠頭滴管。

實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一:取硬質(zhì)玻璃管中固體產(chǎn)物少量分別于A、B試管中,加入足量1mol/LCuSO4溶液、攪拌溶解。
(1)若A試管中黑色固體不溶解,并且沒(méi)有觀察到其他現(xiàn)象,則黑色固體為       
(2)若B試管中有紅色固體析出,則說(shuō)明黑色固體中含有Fe。
步驟二:對(duì)試管B中溶液過(guò)濾,將所得固體洗滌干凈后,加足量1mol/L鹽酸后,再依次分別加入適量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液
(1)若溶液不變紅色,則         
(2)若溶液變紅色,則           
 
Ⅴ.延伸探究:丁同學(xué)試圖通過(guò)反應(yīng)前后固體質(zhì)量的變化來(lái)確定黑色固體的成分,你認(rèn)為可行嗎?(假設(shè)氧化鐵在反應(yīng)中完全反應(yīng))              (填“行”或“不行”)理由是                                                              。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)目的的是

A.用圖①裝置制取并收集氨氣 B.用圖②裝置制取和收集乙烯
C.用圖③裝置將海帶灼燒成灰 D.用圖④裝置制取乙酸乙酯

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

下圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3,儀器連接順序正確的是(  )

A.a(chǎn)-b-c-d-e-e-f-g-h(huán)
B.a(chǎn)-e-d-c-b-h(huán)-i-g
C.a(chǎn)-d-e-c-b-h(huán)-i-g
D.a(chǎn)-c-b-d-e-h(huán)-i-f

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

下圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3,儀器連接順序正確的是(  )

A.a(chǎn)-b-c-d-e-f-g-h(huán)
B.a(chǎn)-e-d-c-b-h(huán)-i-g
C.a(chǎn)-d-e-c-b-h(huán)-i-g
D.a(chǎn)-c-b-d-e-h(huán)-i-f

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