3.氯水是實驗室常需臨時配制的一種試劑.圖甲所示的是實驗室配制氯水時的一種常用裝置,圖乙是某化學實臉小組自行設計的一種配制氯水的裝置(圖中的鼓氣球是一種具有氣體單向閥的可用于向瓶中鼓人空氣的儀器).

(1)氯水需臨時配制的原因是:2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑(用化學方程式表示).
(2)圖甲所示裝置中,燒杯內(nèi)的液體是氫氧化鈉溶液,作用是吸收過量的氯氣.
(3)圖甲裝置中的氯氣可以用圖丙中的發(fā)生裝置制備,寫出圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.若想制得純凈干燥的氯氣可用圖丙中的裝置完成實驗,裝置的連接順序是acbcb(裝置可重復使用).
(4)安照上面的連接順序在廣口瓶中的試劑與作用分別是飽和食鹽水,除去氯化氫;濃硫酸,除去水蒸氣(按先后順序填寫).
圖乙所示裝置中,瓶A 內(nèi)的大試管上端管壁鉆有一個小孔,用圖乙所示裝置中配制氯水時,操作步驟如下:
①關閉活塞2,打開分液漏斗上口的玻璃塞,再打開活塞1,將少量濃鹽酸注人大試管內(nèi).
②關閉活塞1,蓋上分液漏斗上口玻璃塞.濃鹽酸和大試管內(nèi)的高錳酸鉀粉末反應產(chǎn)生氯氣.
③輕輕搖動瓶A,使氯氣不斷溶入水中.
(5)用圖乙裝置能在較短時間內(nèi)得到飽和氯水,除了在搖動過程中增大了氣體和水的接觸面以外,另一個重要原因是氯氣在瓶內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強,增大了氯氣的溶解度.分液漏斗中的鹽酸應分數(shù)次加人試管內(nèi).若一次加人太多的鹽酸,可能引起的后果是在瓶內(nèi)產(chǎn)生過多的氯氣,瓶內(nèi)壓強過大會使瓶A的橡皮塞彈開.
(6)配制氯水完成后,不必拆卸裝置即可從瓶A 中取用少量氯水,方法是打開活塞2,關閉活塞1,用鼓氣球向瓶A中鼓入空氣.

分析 (1)氯水中的次氯酸不穩(wěn)定易分解為鹽酸和氧氣;
(2)氯氣有毒,直接排放能引起空氣污染,可以和強堿反應,用堿液吸收;
(3)二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣;制取的氯氣中含有水蒸氣,氯化氫,先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫,再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水;
(4)制取的氯氣中含有水蒸氣,氯化氫,先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫,再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水;
(5)增大壓強可以增大氯氣的溶解度;一次加入太多的鹽酸會使得產(chǎn)生的氯氣的量多,出現(xiàn)很大的壓強;
(6)根據(jù)大氣壓強原理來尋找排出液體的方法.

解答 解:(1)氯水中的次氯酸不穩(wěn)定易分解為鹽酸和氧氣,2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑,所以氯水久置會因為次氯酸分解而失效,
故答案為:2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑;
(2)氯氣有毒,多余的氯氣不排放到空氣中去,氯氣可以和強堿氫氧化鈉反應來吸收氯氣,
故答案為:氫氧化鈉溶液;吸收過量的氯氣;
(3)二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣,方程式:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;制取的氯氣中含有水蒸氣,氯化氫,先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫,再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水,洗氣時應長進短出,所以正確的順序為:acbcb;
故答案為:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;acbcb;
(4)制取的氯氣中含有水蒸氣,氯化氫,先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫,再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水;
故答案為:飽和食鹽水,除去氯化氫;濃硫酸,除去水蒸氣;
(5)圖乙裝置能在較短時間內(nèi)得到飽和氯水,除了在搖動過程中增大了氣體和水的接觸面以外,另一個重要原因是氯氣在瓶內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強,增大了氯氣的溶解度,分液漏斗中的鹽酸應分數(shù)次加入試管內(nèi),若一次加入太多的鹽酸,和高錳酸鉀反應產(chǎn)生的氯氣量太多,會導致瓶內(nèi)壓強過大會使瓶A的橡皮塞彈開,
故答案為:氯氣在瓶內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強,增大了氯氣的溶解度;在瓶內(nèi)產(chǎn)生過多的氯氣,瓶內(nèi)壓強過大會使瓶A的橡皮塞彈開.
(6)配制氯水完成后,不必拆卸裝置即可從瓶A中取用少量氯水,打開活塞2,關閉活塞1,用鼓氣球向瓶A中鼓入空氣,瓶內(nèi)壓強增大,會將液體從A瓶中排出,
故答案為:打開活塞2,關閉活塞1,用鼓氣球向瓶A中鼓入空氣.

點評 本題考查了氯氣的實驗室制備,明確氯氣性質(zhì)以及制取原理是解題關鍵,屬于綜合知識的考查,難度大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.加碘食鹽中加入的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末,常溫下很穩(wěn)定,加熱至560℃開始分解.工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下:

(1)檢驗加碘食鹽中的碘元素,學生甲利用碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生反應.用四氯化碳檢驗所生成的碘時,主要用到的玻璃儀器有分液漏斗.
(2)從濾液中得到KIO3成品的操作為蒸發(fā)結(jié)晶,操作時除不斷用玻璃棒攪拌外,還需要注意的事項有當析出較多晶體時,應停止加熱,利用余熱蒸干.
(3)某探究學習小組測定加碘食鹽中碘的含量,設計的實驗步驟如下:
①準確稱取w g食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;
②用稀硫酸酸化所得溶液,加入過量KI溶液,使KIO3與KI反應完全;反應的方程式如下,請配平1KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O;
③生成的碘單質(zhì)用Na2S2O3溶液滴定,反應的離子方程式為:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.滴定時,選擇淀粉為指示劑,眼睛應該注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化,達到滴定終點時的現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈笠坏螘r,溶液藍色剛好消失,且30秒內(nèi)不恢復,加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10-3 mol•L-1的Na2S2O3溶液10.0mL時,恰好反應完全.
(4)該加碘食鹽樣品中的碘元素含量是$\frac{1270}{3w}$mg/kg(以含w的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

14.為了預防碘缺乏癥,國家規(guī)定每千克食鹽中應含有40~50mg碘酸鉀.碘酸鉀晶體具有較高的穩(wěn)定性,但在酸性溶液中,碘酸鉀是一種較強的氧化劑,能跟某些還原劑反應生成碘;在堿性溶液中,碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等更強的氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽.工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如圖所示.

(1)碘在周期表中的位置為第五周期第ⅦA族;
(2)碘、氯酸鉀、水混合反應時,若兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同,請配平該反應的化學方程式:6I2+11KClO3+3H2O═6KH(IO32+5KCl+3Cl2↑;
(3)混合反應后,用稀酸酸化的作用是促進氯氣從反應混合物中逸出,在稀鹽酸和稀硝酸中不能選用的酸是稀鹽酸,理由是鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀;
(4)試劑X的化學式為KOH,寫出用試劑X調(diào)pH的化學方程式KH(IO32+KOH=2KIO3+H2O;
(5)如果省略“酸化”、“逐氯”、“結(jié)晶①、過濾”這三步操作,直接用試劑X調(diào)整反應混合物的pH,對生產(chǎn)碘酸鉀有什么影響?

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

11.晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備純硅的主要步驟如下:
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅與干燥 HCl 氣體反應制得 SiHCl3:Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl3+H2
③SiHCl3與過量 H2在1 000~1 100℃反應制得純硅.已知 SiHCl3能與 H2O 強烈反應,在空氣中易自燃.
請回答下列問題:
(1)第①步制備粗硅的化學方程式為SiO2+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑.
(2)粗硅與 HCl 反應完全后,經(jīng)冷凝得到的 SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量 SiCl4(沸點 57.6℃)和 HCl(沸點-84.7℃),提純 SiHCl3采用的方法為分餾.
(3)用 SiHCl3與過量 H2反應制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去):

①裝置B中的試劑是濃硫酸.裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化.
②裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為SiHCl3+H2 $\frac{\underline{\;1000-1100℃\;}}{\;}$Si+3HCl.
③為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及通一段時間H2,將裝置中的空氣排盡;. ④SiHCl3遇水劇烈反應生成 H2SiO3、HCl 和另一種物質(zhì),寫出配平的化學方程式SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

18.現(xiàn)用Na2CO3固體配制500mL 0.200mol•L-1的Na2CO3溶液.可供選擇的儀器有:①玻璃棒;②燒瓶;③燒杯;④膠頭滴管;⑤漏斗;⑥天平;⑦藥匙.
請回答下列問題:
(1)上述儀器中,在配制Na2CO3溶液時不需要使用的有②⑤(填代號),還缺少的儀器是500mL的容量瓶(填儀器名稱).
(2)經(jīng)計算,需Na2CO3固體質(zhì)量為10.6 g.
(3)將所配制的Na2CO3溶液進行測定,發(fā)現(xiàn)濃度小于0.200mol•L-1.請你分析配制過程中可能引起誤差偏小的原因B.
A.定容時俯視液面B.轉(zhuǎn)移時沒有洗滌燒杯和玻璃棒C.配制時容量瓶沒有干燥.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.在一個容積為3L的密閉容器里進行如下反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),反應開始時n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=3.5mol.則:
(1)用NH3的濃度變化來表示該反應的速率為0.1mol•L-1•min-1;
(2)2min末時N2的濃度為0.4mol•L-1
(3)氮氣的轉(zhuǎn)化率為20%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(  )
A.標準狀況下,1LC2H5OH燃燒后生成的CO2分子數(shù)約為$\frac{{N}_{A}}{11.2}$
B.電解食鹽水水時,當產(chǎn)生22.4LH2時,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
C.標準狀況下,11.2LCH4和C2H4混合氣體中含有碳原子的數(shù)目為2NA
D.NH3易溶于水,3.4gNH3溶于1LH2O,溶液中氮原子總數(shù)為0.6NA

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

12.實驗室需要0.1mol•L-1的NaOH溶液450mL,根據(jù)配制情況回答下列問題:
(1)實驗室中除了托盤天平、燒杯、鑰匙外還需要的其它儀器有玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶.
(2)根據(jù)計算得知,所需要的NaOH的質(zhì)量為2.0g.
(3)下列操作使所配溶液濃度偏大的有C(填字母,下同);偏小的有BDEF;無影響的有A.
A.容量瓶未干燥就用來配制溶液
B.定容時,加蒸餾水超過刻度線,又用膠頭滴管吸出
C.NaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中
D.往容量瓶轉(zhuǎn)移時有少量液體濺出
E.未洗滌溶解NaOH的燒杯
F.定容時仰視刻度線.

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

13.溫度為298K,壓力為101.325kpa,0.6L氣體的質(zhì)量1.08g,求此氣體的相對分子質(zhì)量.

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