14．某興趣小組利用文獻資料設(shè)計方案對氯及其化合物進行探究．
Ⅰ．用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣
（1）該小組利用右圖裝置及試劑制備并收集適量Cl2，裝置B、C的作用分別是收集氯氣、防止D中的溶液進入B．
（2）制得的氯氣中加入適量水，得到飽和氯水，
飽和氯水中含氯元素的微粒有Cl-、Cl2、ClO-、HClO（寫出全部微粒）．
（3）飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃HC1O溶液的方法之一．在過量的石灰石中加入飽和氯水充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液淺黃綠色褪去，過濾，得到的濾液其漂白性比飽和氯水更強．
①濾液漂白性增強的原因是氯水中存在平衡：Cl2+H2O?HClO+HCl，CaCO3與鹽酸反應(yīng)使平衡正移，增大HClO的濃度，漂白效果增強（用化學(xué)平衡移動原理解釋）．
②飽和氯水與石灰石反應(yīng)生成HC1O的方程式是CaCO3+2Cl2+H2O═2HC1O+CO2+CaCl2．
Ⅱ．ClO3-、Cl-和H+反應(yīng)的探究
（4）KClO3、KCl與硫酸可以反應(yīng)．該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)的影響，實驗記錄如下（實驗在室溫下進行）：
燒杯編號1234
氯酸鉀飽和溶液1mL1mL1mL1mL
氯化鉀固體1g1g1g1g
水8mL6mL3mL0mL
硫酸（6mol/L）0mL2mL（5）mL8mL
現(xiàn)象無現(xiàn)象溶液呈淺黃色溶液呈黃綠色，生成淺黃綠色氣體溶液呈黃綠色，
生成黃綠色氣體
①該系列實驗的目的其他條件相同時，氫離子濃度不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
②燒杯3取用硫酸的體積應(yīng)為5 mL．
（5）該小組同學(xué)查資料得知：將氯酸鉀固體和濃鹽酸混合也能生成氯氣，同時有大量ClO2生成；ClO2沸點為10℃，熔點為-59℃，液體為紅色；Cl2沸點為-34℃，液態(tài)為黃綠色．設(shè)計最簡單的實驗驗證Cl2中含有ClO2收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化．

分析 Ⅰ（1）用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，氯氣的密度比空氣大，收集時采用長進短出的方式，C是安全裝置；
（2）新制的飽和氯水中存在H2O，Cl2，HClO分子，存在H+，OH-，Cl-，ClO-離子；
（3）①氯水中存在平衡：Cl2+H2O?HCl+HClO，加入石灰石后，HCl與CaCO3反應(yīng)濃度減小，使平衡向右移動，HClO濃度增大，漂白效果好；
②氯水中含鹽酸、次氯酸，加入石灰石后，HCl與CaCO3反應(yīng)，據(jù)此解答；
Ⅱ（4）①從表中數(shù)據(jù)看出其他條件相同時，溶液的總體積相同，只有硫酸的濃度不同，得出本實驗的目的；
②根據(jù)每組實驗的總體積應(yīng)相同計算出燒杯3取用硫酸的體積；
（5）根據(jù)物質(zhì)沸點不同設(shè)計實驗．

解答 解：Ⅰ（1）用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，氯氣的密度比空氣大，收集時采用B裝置長進短出的方式，C是安全裝置，防止D中的溶液進入B，
故答案為：收集氯氣；防止D中的溶液進入B；
（2）新制的飽和氯水中存在H2O，Cl2，HClO分子，存在H+，OH-，Cl-，ClO-離子，含氯元素的微粒有：Cl-、Cl2、ClO-、HClO，
故答案為：Cl-、Cl2、ClO-、HClO；
（3）①氯水中存在平衡：Cl2+H2O?HCl+HClO，加入石灰石后，HCl與CaCO3反應(yīng)濃度減小，使平衡向右移動，HClO濃度增大，漂白效果好，
故答案為：氯水中存在平衡：Cl2+H2O?HClO+HCl，CaCO3與鹽酸反應(yīng)使平衡正移，增大HClO的濃度，漂白效果增強；
②氯水中含鹽酸、次氯酸，加入石灰石后，HCl與CaCO3反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，總反應(yīng)方程式為：CaCO3+2Cl2+H2O═2 HC1O+CO2+CaCl2，
故答案為：CaCO3+2Cl2+H2O═2HC1O+CO2+CaCl2；
Ⅱ（4）①從表中數(shù)據(jù)看出其他條件相同時，溶液的總體積相同，只有氫離子的濃度不同，得出本實驗的目的為：其他條件相同時，氫離子濃度不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，
故答案為：其他條件相同時，氫離子濃度不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
②根據(jù)每組實驗的總體積應(yīng)相同計算出燒杯3取用硫酸的體積，實驗1的總體積為1mL+8mL+0mL=9mL，所以燒杯3中硫酸的體積為：9mL-1mL-3mL=5mL，
故答案為：5；
（5）根據(jù)ClO2沸點為10℃，熔點為-59℃，液體為紅色，Cl2沸點為-34℃，液態(tài)為黃綠色，為驗證Cl2中含有ClO2，收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化，若出現(xiàn)紅色，則說明Cl2中含有ClO2，
故答案為：收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化．

點評 本題考查了實驗室制氯氣的方法，氯水的成分，化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用，濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究，重點是實驗?zāi)芰Φ目疾�，難度適中，注意闡述的準(zhǔn)確性．

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

10．下列關(guān)于濃HNO3與濃H2SO4的敘述正確的是（　　）
A．都具有強氧化性
B．在常溫下都能與銅反應(yīng)
C．露置于空氣中都能形成白霧
D．在空氣中長期露置，溶液質(zhì)量均減輕

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．由銅片、鋅片和100mL硫酸銅溶液組成的原電池工作一段時間后，銅片質(zhì)量增加了12.8g，且溶液恰好變?yōu)闊o色．假設(shè)鋅片上沒有銅析出，試計算：
（1）銅片是原電池的正極（填“正極”或“負(fù)極”）．
（2）鋅片質(zhì)量減輕了13 g．
（3）流過外電路的電子的物質(zhì)的量是0.4 mol．
（4）原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是2 mol•L-1．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗的方法通過圖1所示裝置研究反應(yīng)速率的有關(guān)問題．

（1）取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，使鎂條浸入錐形瓶內(nèi)足量的稀鹽酸中．足量鎂條與一定量鹽酸反應(yīng)生成H2的量與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線如圖2所示．
①計算0～4min內(nèi)H2的化學(xué)反應(yīng)速率為7.5 mL/min．
②在前4min內(nèi)，鎂條與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快，在4min之后，反應(yīng)速率逐漸減慢，請簡述其原因：鎂和鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)體系溫度升高，反應(yīng)速率增大；4min后由于溶液中H+濃度降低，所以導(dǎo)致反應(yīng)速率減�。�
（2）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，純度、質(zhì)量、表面積都相同的兩鋁片與H+濃度相同的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應(yīng)時產(chǎn)生氫氣的速率差別很大，鋁和鹽酸反應(yīng)速率更快．他決定對其原因進行探究．填寫下列空白：
①該同學(xué)認(rèn)為：由于預(yù)先控制了反應(yīng)的其他條件，那么，兩次實驗時反應(yīng)的速率不一樣的原因，只有以下五種可能：
原因Ⅰ：Cl-對反應(yīng)具有促進作用，而SO42-對反應(yīng)沒有影響；
原因Ⅱ：Cl-對反應(yīng)沒有影響，而SO42-對反應(yīng)具有阻礙作用；
原因Ⅲ：Cl-對反應(yīng)具有促進作用，而SO42-對反應(yīng)具有阻礙作用；
原因Ⅳ：Cl-、SO42-均對反應(yīng)具有促進作用，但Cl-影響更大；
原因Ⅴ：Cl-、SO42-均對反應(yīng)具有阻礙作用，但Cl-影響更小（或SO42-影響更大）．
②該同學(xué)設(shè)計并進行了兩組實驗，即得出了正確結(jié)論．他取了兩片等質(zhì)量、外形和組成相同、表面經(jīng)過砂紙充分打磨的鋁片，分別放入到盛有同體積、c（H+）相同的稀硫酸和鹽酸的試管（兩試管的規(guī)格相同）中：
a．在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KCl固體，觀察反應(yīng)速率是否變化；
b．在盛有鹽酸的試管中加入少量Na2SO4或K2SO4固體，觀察反應(yīng)速率是否變化．
若觀察到實驗a中反應(yīng)速率加快，實驗b中反應(yīng)速率減慢，則說明原因Ⅲ是正確的．依此類推．該同學(xué)通過分析實驗現(xiàn)象，得出了結(jié)論：Cl-對反應(yīng)具有加速作用．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

9．鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3（可表示為FeO•TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)．利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料（鈦酸鋰LiTi5012和磷酸亞鐵鋰LiFePO4）的工業(yè)流程如圖所示：

已知：FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
（I）化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是+2．
（2）濾渣A的成分是SiO2．濾渣A的熔點大于干冰的原因是SiO2屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體，原子晶體的熔沸點高于分子晶體．
（3）濾液B中TiOCI42-轉(zhuǎn)化生成Ti02的離子方程式是TiOCl42-+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiO2↓+2H++4Cl-．
（4）由濾液D制備LiFeP04的過程中，所需17%雙氧水與H2C204的質(zhì)量比是20：9．
（5）若采用鈦酸鋰（Li4Ti5O12）和磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）作電極組成電池，其工作原理為：Li4Ti5O12+
3LiFePO4$?_{放電}^{充電}$LiTi5012+3FePO4．該電池充電時陽極反應(yīng)LiFePO4-e-=FePO4+Li+．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．CuCl晶體呈白色，熔點為430℃，沸點為1490℃，見光分解，露置于潮濕空氣中易被氧化，難溶于水，稀鹽酸和乙醇，易溶于濃鹽酸生成H3CuCl4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl（s）+3HCl（aq）?H3CuCl4（aq）．
（1）實驗室用如圖1所示裝置制取CuCl，反應(yīng)原理為：
2Cu2++SO2+8Cl+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl43-+SO42-+4H+
CuCl43-（aq）?CuCl（s）+3Cl（aq）
①裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫．
②裝置B中反應(yīng)結(jié)束后，取出混合物進行以下操作，得到CuCl晶體．
操作ii的目的是促進CuCl析出、防止CuCl被氧化；操作iv中宜選用的試劑是水、稀鹽酸或乙醇．
③實驗室保存新制CuCl晶體的方法是避光、密封保存．
④欲提純某含有CuCl晶體，請簡述實驗方案將固體溶于濃鹽酸后過濾，去濾液加入大量的水稀釋，過濾、洗滌、干燥得到CuCl．
（2）某同學(xué)利用如圖2裝置，測定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的百分組成．
已知：i：CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H2O．
ii：保險粉（Na2S2O4）和KOH的混合溶液能吸收氧氣．
①D、F洗氣瓶中宜盛放的試劑分別是氫氧化鋇溶液、CuCl的鹽酸溶液．
②寫出保險粉和KOH的混合液吸收O2的離子方程式：2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．聯(lián)芐（）是一種重要的有機合成中間體，實驗室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）為原料，在無水AlCl3催化下加熱制得，其制取步驟為：
（一）催化劑的制備：圖1是實驗室制取少量無水AlCl3的相關(guān)實驗裝置的儀器和藥品：

（1）將上述儀器連接成一套制備并保存無水AlCl3的裝置，各管口標(biāo)號連接順序為：d接e，f接g，h接a，b接c．
（2）有人建議將上述裝置中D去掉，其余裝置和試劑不變，也能制備無水AlCl3．你認(rèn)為這樣做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl與Al反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸．
（3）裝置A中隱藏著一種安全隱患，請?zhí)岢鲆环N改進方案：在硬質(zhì)玻璃管與廣口瓶之間用粗導(dǎo)管連接，防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞．
（二）聯(lián)芐的制備
聯(lián)芐的制取原理為：
反應(yīng)最佳條件為n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反應(yīng)溫度在60-65℃之間．實驗室制取聯(lián)芐的裝置如圖2所示（加熱和加持儀器略去）：

實驗步驟：
在三口燒瓶中加入120.0mL苯和適量無水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二氯乙烷，控制反應(yīng)溫度在60-65℃，反應(yīng)約60min．將反應(yīng)后的混合物依次用稀鹽酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗滌分離，在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體，靜止、過濾，先常壓蒸餾，再減壓蒸餾收集170～172℃的餾分，得聯(lián)芐18.2g．
相關(guān)物理常數(shù)和物理性質(zhì)如下表    
名稱相對分子質(zhì)量密度/（g•cm-3）熔點/℃沸點/℃溶解性
苯780.885.580.1難溶水，易溶乙醇
1，2一二氯乙烷991.27-35.383.5難溶水，可溶苯
無水氯化鋁133.52.44190178（升華）遇水水解，微溶苯
聯(lián)芐1820.9852284難溶水，易溶苯
（4）儀器a的名稱為球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的優(yōu)點是可以使液體順利滴下．
（5）洗滌操作中，水洗的目的是洗掉氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉等可溶性無機物；無水硫酸鎂的作用是干燥．
（6）常壓蒸餾時，最低控制溫度是83.5℃．
（7）該實驗的產(chǎn)率約為73.00%．（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．草酸鈷用途廣泛，可用于指示劑和催化劑制備．一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4•2H2O工藝流程如圖1：

已知：①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8
（1）浸出過程中加入Na2SO3的目的是將Co3+、Fe3+還原．該步反應(yīng)的離子方程式為SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+．（寫出一個）
（2）NaClO3的作用是將浸出液中Fe2+氧化為Fe3+．
（3）加Na2CO3調(diào)PH=5.2能使Fe3+、Al3+離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，利用平衡移動原理分析的原因是因Fe3+和Al3+（用M3+代替）在水溶液中存在平衡M3++H2O?M（OH）3+3H+，加入碳酸鈉后CO32-與H+結(jié)合生成難電離的HCO3-，使水解平衡右移而產(chǎn)生沉淀．
（4）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2所示．濾液Ⅱ中加入萃取劑的作用是除去Mn2+；使用萃取劑適宜的pH=B（填序號）左右．
A．2.0       B．3.0      C． 4.0
（5）濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2沉淀而除去．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．當(dāng)加入過量NaF后，所得濾液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

4．近期，多家白酒品牌被曝光塑化劑超標(biāo)，根據(jù)檢測結(jié)果，酒中主要的塑化劑成分是鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，結(jié)構(gòu)簡式為），過量攝入塑化劑會對肝腎功能造成影響，甚至誘發(fā)癌癥．下列有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．DBP的分子式為C16H22O4
B．1mol DBP可以與5molH2反應(yīng)
C．1mol DBP在堿性條件下水解時消耗4molNaOH
D．DBP所有原子在同一平面內(nèi)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案