4.氯氣是一種重要的化工原料.某學習小組在實驗室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質.

(1)實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣,發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導管外還需用到的玻璃儀器有分液漏斗、酒精燈.
(2)裝置A中盛有的試劑是:飽和食鹽水,作用是:除去氯氣中的氯化氫.
(3)若D中品紅溶液褪色,則B裝置發(fā)生反應的離子方程式是:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2
(4)證明FeBr2與Cl2發(fā)生了(3)中氧化還原反應的實驗方法是:實驗后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液,溶液變血紅色;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液,振蕩,靜置,下層液體呈橙色 (填操作方法).
某研究性學習小組用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液吸收處理上述實驗后的尾氣.經(jīng)分析吸收尾氣一段時間后,吸收液(呈強堿性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32-和SO42-,對于可能存在的其他陰離子,研究小組提出以下3種假設:
假設1:只存在SO32-; 假設2:只存在ClO-; 假設3:既不存在SO32-,也不存在ClO-
(5)學習小組判斷同時存在SO32-和ClO-是不可能的,理由是:SO32-和ClO-發(fā)生氧化還原反應.
(6)現(xiàn)限選以下試劑,設計實驗方案,進行實驗,請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論.
a.3mol•L-1 H2SO4  b.0.01mol•L-1 KMnO4 c.1mol•L-1 BaCl2溶液 d.淀粉碘化鉀溶液 e.酚酞試液
步驟一:取少量吸收液于試管中,滴加3mol•L-1 H2SO4至溶液呈中性,然后將所得溶液分裝于A、B兩試管中.
步驟二:向A試管中滴加少量b (填序號),若溶液褪色(填現(xiàn)象),則假設1成立.
步驟三:向B試管中滴加少量d (填序號),若溶液變藍色(填現(xiàn)象),則假設2成立.

分析 (1)二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣加熱需酒精燈,需要用分液漏斗加濃鹽酸;
(2)濃鹽酸易揮發(fā),制備的氯氣中含有氯化氫,依據(jù)氯化氫和氯氣的溶解性選擇合適的除雜劑;
(3)氯氣具有強氧化性,能夠溴化亞鐵中的溴離子和二價鐵離子,生成單質溴和三價鐵離子;
(4)三價鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液;生成的溴單質可以利用四氯化碳萃取的現(xiàn)象來分析發(fā)生了反應;
(5)亞硫酸根具有強的還原性,次氯酸根具有強的氧化性,二者混合會發(fā)生氧化還原反應;
(6)KMnO4 具有強氧化性,SO32-中+4價的硫具有還原性,二者能夠發(fā)生氧化還原反應使高錳酸鉀褪色;
ClO-具有強的氧化性,能夠氧化碘離子生成單質碘,碘遇到淀粉變藍.

解答 解:(1)二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣加熱需酒精燈,需要用分液漏斗加濃鹽酸;
故答案為:分液漏斗;酒精燈;
(2)濃鹽酸易揮發(fā),制備的氯氣中含有氯化氫,氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大,氯化氫易溶于水,所以用盛放飽和食鹽水的A洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫;
故答案為:飽和食鹽水;除去氯氣中的氯化氫;
(3)D中品紅溶液褪色,B中通入足量的氯氣,氯氣具有強氧化性,足量的氯氣與溴化亞鐵反應生成氯化鐵和溴,離子方程式為:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++6Cl-+2Br2,
故答案為:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++6Cl-+2Br2;
(4)要證明FeBr2與Cl2發(fā)生了氧化還原反應,只需分別證明三價鐵離子和溴單質的存在,而三價鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液,溴的四氯化碳顯棕紅色,所以操作方法為:實驗后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液,溶液變血紅色;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液,振蕩,靜置,下層液體呈橙色;
故答案為:實驗后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液,溶液變血紅色;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液,振蕩,靜置,下層液體呈橙色;
(5)亞硫酸根具有強的還原性,次氯酸根具有強的氧化性,二者混合會發(fā)生氧化還原反應;
故答案為:SO32-和ClO-因發(fā)生氧化還原反應;
(6)步驟二:酸性KMnO4溶液具有強的氧化性,能夠氧化具有還原性的亞硫酸根離子,本身被還原,溶液褪色;
步驟三:ClO-具有強的氧化性,能夠氧化碘離子生成單質碘,碘遇到淀粉變藍;
故答案為:b;褪色;d;變藍色.

點評 本題考查了氯氣的性質和實驗室制備,明確制取的原理以及氯氣的性質等是解題關鍵,題目綜合性強,難度較大.

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14.開發(fā)利用清潔能源具有廣闊的開發(fā)和應用前景,可減少污染解決霧霾問題.甲醇是一種可再生的清潔能源,一定條件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)△H=-105kJ•mol-1.向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2,測得不同溫度下容器內的壓強(P:kPa)隨時間(min)的變化關系如下左圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改變的反應條件是Ⅱ中使用催化劑.
②反應Ⅰ在6min時達到平衡,在此條件下從反應開始到達到平衡時v (CH3OH)=0.125 mol/(L.min).
③反應Ⅱ在2min時達到平衡,平衡常數(shù)K(Ⅱ)=12.在體積和溫度不變的條件下,在上述反應達到平衡Ⅱ時,再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后v(正)= v (逆).(填“>”“<”“=”),原因是:濃度商Qc=$\frac{\frac{1.5+3}{2}}{\frac{1+0.5}{2}×0.{5}^{2}}$=12=K,可逆反應處于平衡狀態(tài).
④比較反應Ⅰ的溫度(T1)和反應Ⅲ的溫度(T3)的高低:T1>T3(填“>”“<”“=”),判斷的理由是此反應為放熱反應,降低溫度,反應速率減慢,平衡向正反應方向移動.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.中科院大連化學物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烴技術(簡稱DMTO)”榮獲2014年度國家技術發(fā)明一等獎.DMTO技術主要包括煤的氣化、液化、烯烴化三個階段,相關反應的熱化學方程式如下:
(i) 煤氣化制合成氣:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(ii) 煤液化制甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
(iii)甲醇制取低碳烯烴:2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H=-11.72kJ•mol-1…(a)
                      3CH3OH(g)?C3H6(g)+3H2O(g)△H=-30.98kJ•mol-1…(b)
回答下列問題:
(1)已知:C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1,
    CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-1
反應(i)能自發(fā)進行的條件是高溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”).
(2)反應(ii)中以氫碳[n(H2):n(CO)]投料比為2制取甲醇,溫度、壓強與CO的平衡轉化率關系如圖1.

①對于氣體參與的反應,表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質的量濃度c(B),則A點時反應(ii)的Kp=0.16(保留兩位有效數(shù)字,分壓=總壓×物質的量分數(shù)).
②比較P1小于P2,Kp(Q)等于Kp(R)(填“大于”、“小于”或“等于”).
③工業(yè)上常以銅基催化劑,壓強5MPa,溫度275℃下發(fā)生反應(ii),CO轉化率可達到40%左右.為提高CO轉化率除了可以適當改變反應溫度和壓強外,還可以采取的措施有提高氫碳比、將甲醇液化分離(寫出2個).
④若反應(ii)在恒容密閉容器內進行,T1溫度下甲醇濃度隨時間變化曲線如圖2所示;不改變其他條件,假定t2時刻迅速降溫到T2,t3時刻體系重新達到平衡.試在圖中畫出t2時刻后甲醇濃度隨時間變化趨勢圖(在圖2中標出t3).
(3)烯烴化階段:在常壓和某催化劑作用下,甲醇的平衡轉化率及乙烯、丙烯等物質的選擇性(指除了水蒸氣以外的產(chǎn)物中乙烯、丙烯等物質的物質的量分數(shù))與反應溫度之間的關系如圖3.為盡可能多地獲得乙烯,控制反應溫度為550℃的理由是550℃時甲醇的平衡轉化率仍處于較高水平且產(chǎn)物中乙烯的物質的量分數(shù)最大.

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12.下列化學反應的離子方程式正確的是(  )
A.少量NaHCO3溶液與過量澄清石灰水:2HCO3-+Ca2++2OH-═CaCO3+2H2O+CO32-
B.往碳酸鈣中滴加稀鹽酸:CO32-+2H+═CO2+H2O
C.往氨水中滴加氯化鋁:Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
D.FeCl2溶液中滴加H2O2溶液:2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.現(xiàn)有五種可溶性物質A、B、C、D、E,它們所含的陰、陽離子互不相同,分別含有五種陽離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種.(已知Al(OH)3具有兩性,既可與強酸反應,又可與強堿反應Al(OH)3+NaOH═Na[Al(OH)4]、CO32-與Al3+或Fe3+在水溶液中不能共存,會相互反應產(chǎn)生相應氫氧化物沉淀及CO2氣體等)
(1)某同學通過比較分析,認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質是Na2CO3和Ba(OH)2(填化學式,且相對分子質量最小的寫在第一個空);
(2)為了確定X,現(xiàn)將(1)中的兩種物質記為A和B,含X的物質為記C,當C與B的溶液混合時,產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體;當C與A的溶液混合時產(chǎn)生棕黃色沉淀,向該沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解.則:X為B;
A.SO3-    B.SO42-    C.CH3COO-    D.SiO32-
(3)向B的水溶液中逐滴加入鹽酸且邊加邊振蕩,發(fā)現(xiàn)基本沒有氣泡,原因是CO32-+H+=HCO3-(用離子方程式表示);
(4)將0.02mol的A與0.01mol的C同時溶解在足量的蒸餾水中,充分反應后,最終所得沉淀的質量為6.09g(保留兩位小數(shù)).
(5)將Cu投入到裝有D溶液的試管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn).則物質D一定含有上述離子中的NO3-(填相應的離子符號).有關反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(6)利用上述已經(jīng)確定的物質,可以檢驗出D中的陽離子.請簡述實驗操作步驟、現(xiàn)象及結論取少量D的溶液與試管中,逐漸進入Ba(OH)2溶液至過量,先出現(xiàn)白色沉淀后溶解,則D中含有Al3+,若生成的白色沉淀不溶解,則D中含有Mg2+

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9.下列實驗方案設計中,能達到實驗目的是(  )
選項實驗目的實驗方案
A驗證二氧化硫漂白性二氧化硫通入溴水中,看溶液顏色是否褪色
B檢驗氯化鐵溶液中是否含F(xiàn)eCl2向氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液
C檢驗食鹽中是否添加KIO3取食鹽試樣,溶于KI溶液,加入淀粉溶液,觀察溶液是否變藍
D驗證Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)向含等物質的量NaCl、KI的混合液中滴加AgNO3溶液,觀察沉淀顏色
A.AB.BC.CD.D

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16.在強酸性溶液中,下列各組離子能夠大量共存的是(  )
A.Fe2+、Ca2+、Cl-、NO3-B.Na+、AlO2-、Cl-、SO42-
C.K+、Ba2+、Cl-、NO3-D.Fe3+、Al3+、Cl-、SCN-

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13.下表各組物質之間通過一步反應不可以實現(xiàn)如圖所示的轉化關系的是(  )

選項XYZ
ACaOCa(OH)2CaCO3
BAlCl3NaAlO2Al(OH)3
CFe2O3FeCl3Fe(OH)3
DFeFeCl2FeCl3
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列溶液中有關微粒的物質的量濃度關系正確的是( 。
A.NaHSO3和NaHCO3的中性混合溶液中(S和C均用R表示):c(Na+)=c(HRO3-)+2c(RO32-
B.常溫下將醋酸鈉、鹽酸兩溶液混合后,溶液呈中性,則混合后溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)
C.常溫下物質的量濃度相等的①(NH42CO3、②(NH42SO4、③(NH42Fe(SO42三種溶液中c(NH4+):①<③<②
D.等體積等物質的量濃度的NaClO(aq)與NaCl(aq)中離子總數(shù)多少:N>N

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