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20.中学常采用高锰酸钾加热分解法制取氧气,某兴趣小组经查阅资料获知:制得氧气后固体残余物中的锰酸钾(K2MnO4)具有强氧化性,与还原剂、有机物、易燃物混合可形成爆炸性混合物,如不妥善处置将造成危险.因此该小组对该残余物进行分离提纯,得到锰酸钾晶体,利用回收的锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,并设计实验验证氯气化学性质.


(1)打开分液漏斗活塞及弹簧夹2,观察到烧瓶壁有紫红色物质生成并逐渐消失,黄绿色气体充满烧瓶.反应结束后,烧瓶内有黑色固体残余,写出过程中发生的化学反应方程式:3K2MnO4+4HCl(浓盐酸)=2KMnO4+4KCl+MnO2+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)该小组利用装置C吸收氯气制备漂白粉.
①C中盛装的试剂为石灰乳
②陶瓷多孔球泡的作用是增大气体接触面积,使氯气吸收更充分
(3)测定漂白粉有效成分的质量分数:称取1.5g所制漂白粉配成溶液,调节pH值并加入指示剂,用0.1000mol/LKI溶液进行滴定,三次平行实验平均每次消耗20.00ml标准液时达到滴定终点,反应原理涉及到的方程式为:3ClO-+I-=3Cl-+IO3-      IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2
①所选的指示剂为淀粉,达到滴定终点的标志是最后一滴标准液滴下时,溶液变为浅蓝色,振荡半分钟不褪色
②该漂白粉中有效成分的质量分数为14.3%
(4)打开分液漏斗活塞及弹簧夹1,可观察到D中的现象为出现白色沉淀,
该现象能够证明氯气有氧化性.甲同学认为取D中反应后溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银,若有白色沉淀产生,也能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡,你认为是否正确并说明理由不正确,氯气与水反应也生成氯离子,不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物.

分析 A装置产生氯气,饱和氯化钠溶液的作用是吸收氯气中的氯化氢气体,并降低氯气在水中的溶解度,C是制备漂白粉,D是验证氯气具有氧化性,氢氧化钠是吸收尾气,据此分析.
(1)锰酸钾(K2MnO4)具有强氧化性,与浓盐酸反应观察到烧瓶壁有紫红色物质生成,该物质为高锰酸钾,锰元素的化合价在升高,根据K2MnO4中的化合价为+6价,处于中间价态,推测出在反应中既作氧化剂又作还原剂,再结合烧瓶内有黑色固体残余,联想到二氧化锰写出第一个方程式;第二个反应是高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气、氯化锰、氯化钾、水;
(2)①用石灰乳与氯气制备漂白粉;
②陶瓷多孔球泡的作用是增大气体接触面积,使氯气吸收更充分;
(3)①反应产物有碘单质生成,用淀粉作指示剂,最后一滴标准液滴下时,溶液变为浅蓝色,振荡半分钟不褪色,则达到终点;
②先根据反应离子方程式确定出ClO-与I-的关系,计算次氯酸钙的质量,再根据质量分数公式计算;
(4)打开分液漏斗活塞及弹簧夹1,氯气将亚硫酸氢钡氧化成硫酸钡沉淀;取D中反应后溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银,若有白色沉淀产生,不能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡,因为氯气与水反应也生成氯离子,不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物.

解答 解:A装置产生氯气,饱和氯化钠溶液的作用是吸收氯气中的氯化氢气体,并降低氯气在水中的溶解度,C是制备漂白粉,D是验证氯气具有氧化性,氢氧化钠是吸收尾气,据此分析.
(1)锰酸钾(K2MnO4)具有强氧化性,与浓盐酸反应观察到烧瓶壁有紫红色物质生成,该物质为高锰酸钾,锰元素的化合价在升高,根据K2MnO4中的化合价为+6价,处于中间价态,推测出在反应中既作氧化剂又作还原剂,再结合烧瓶内有黑色固体残余,联想到二氧化锰写出反应方程式为:3K2MnO4+4HCl(浓盐酸)=2KMnO4+4KCl+MnO2+2H2O;第二个反应是高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气、氯化锰、氯化钾、水,方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
故答案为:3K2MnO4+4HCl(浓盐酸)=2KMnO4+4KCl+MnO2+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
(2)①用石灰乳与氯气制备漂白粉,
故答案为:石灰乳;
②陶瓷多孔球泡的作用是增大气体接触面积,使氯气吸收更充分,
故答案为:增大气体接触面积,使氯气吸收更充分;
(3)①反应产物有碘单质生成,用淀粉作指示剂,最后一滴标准液滴下时,溶液变为浅蓝色,振荡半分钟不褪色,则达到终点,
故答案为:淀粉;最后一滴标准液滴下时,溶液变为浅蓝色,振荡半分钟不褪色;
②先根据反应离子方程式确定出ClO-与I-的关系,
3ClO-+I-=3Cl-+IO3-①;IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2②
将方程式①+②得:ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2
每次实验消耗KI溶液的体积为20.00mL,设次氯酸根离子的物质的量为x,
ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2
1mol 2mol
x    0.1000mol•L-1×0.020L
所以x=0.001mol
每次实验次氯酸钙的质量为:143g/mol×0.001mol×0.5=0.0715g,三次实验总质量为0.0715g×3=0.2145g,
所以质量分数为:$\frac{0.2145g}{1.5g}$×100%=14.3%,
故答案为:14.3%;
(4)打开分液漏斗活塞及弹簧夹1,氯气将亚硫酸氢钡氧化成硫酸钡沉淀;取D中反应后溶液,滴加硝酸酸化的硝酸银,若有白色沉淀产生,不能证明氯气氧化了亚硫酸氢钡,因为氯气与水反应也生成氯离子,不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物,
故答案为:出现白色沉淀;不正确,氯气与水反应也生成氯离子,不能证明溶液中的氯离子一定是氯气氧化亚硫酸氢钡所得产物.

点评 本题考查了氯气的性质及实验的设计,难度较大,易错点第(1)题方程式的书写,会根据信息用氧化还原反应的规律进行推断,易错点第(3)题,注意ClO-为0.001mol时,Ca(ClO)2的物质的量为0.001mol×0.5,三次平行实验漂白粉的总量是1.5g,题中没有明确将1.5g所制漂白粉配成溶液后分成三等份,注意审题.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.相关数据如表:
H2(g)Br2(g)HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436200369
则已知H2(g)+Br2(g)=2HBr (g)△H 为(  )
A.△H=+102kJ/molB.△H=-102kJ/molC.△H=+267kJ/molD.△H=-267kJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列叙述正确的是(  )
A.汽油、柴油和地沟油都是碳氢化合物
B.石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C.苯环内含有碳碳单键和碳碳双键
D.纤维素、淀粉、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.天津港“8•12”危化仓库爆炸,造成生命、财产重大损失,下列物质与危险化学品标志的对应关系不正确的是
(  )
ABCD
乙醇天然气浓硫酸氢氧化钠
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.现有常温时浓度相同的五种电解质溶液:①CH3COOH   ②Na2CO3  ③HNO3④CH3COONa   ⑤NaOH
(1)五种溶质中是弱电解质的是①(填编号),若常温时该弱电解质电离常数为K,1mol/L的该溶液中c(H+)约为$\sqrt{K}$mol/L(用K表示)
(2)④溶液中离子与分子共6种(包括水分子).
(3)这五种溶液的pH由小到大的顺序是③<①<④<②<⑤(填编号).
(4)将 CH3COONa溶液稀释100倍时,其pH变化如图中B曲线(填字母).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.二氯亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发液体,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上易分解,遇水剧烈反应生成SO2与HCl,常用作脱水剂.
(1)SOCl2遇水发生反应的化学方程式SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑.
(2)甲同学用下图装置制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):

①装置的连接顺序为A→B→D→F→E→C.
②搅拌的作用是增大接触面积,加快脱水速率,适合A的加热方式是水浴加热,冷凝管的进水口是b.(填“a”或“b”)
③一段时间后,F中观察到的现象是品红溶液褪色,C中新增的阴离子可能有SO32-、Cl-、HSO3-.
④实验结束后,为检测ZnCl2•xH2O是否完全脱水,称取蒸干后的固体a g溶于水,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg,若$\frac{b}{a}$=2.1(保留一位小数),即可证明ZnCl2•xH2O已完全脱水.
⑤乙同学认为直接将ZnCl2•xH2O置于坩埚中加热即可得到无水ZnCl2,你认为这种方法是否可行,并说明原因:不可行,因为ZnCl2加热时水解.
(3)若用SOCl2作FeCl3•6H2O的脱水剂,设计实验证明脱水时发生了氧化还原反应.
实验方案如下:取少量FeCl3•6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;方法一:往试管中加水溶解,滴加BaCl2溶液,若生成白色沉淀,则证明脱水过程发生了氧化还原反应;
方法二:往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象,则证明脱水过程发生了氧化还原反应;
方法三:往试管中加水溶解,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,则证明脱水过程发生了氧化还原反应..

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.乙醚是化工生产中重要的溶剂,也用作药物生产的萃取剂和医疗上的麻醉剂.实验室通过乙醇脱水制备:
【原理】2CH3CH2OH$→_{140℃}^{浓硫酸}$CH3CH2OCH2CH3+H2O (170℃时产生CH2=CH2,长时间加热还会发生脱水、氧化还原反应等)
【主要物质物理性质】
物质熔点℃沸点℃溶解性
水醇醚
浓H2SO410.35340互溶互溶互溶
乙醚-89.1234.5微溶(在盐溶液中溶解度降低)互溶互溶
乙醇-114.578.4极易溶极易溶极易溶
【装置】

【实验步骤】
I、加浓硫酸和95%乙醇各12mL于三颈瓶中,并将三颈瓶浸入冰水中冷却,将25mL95%乙醇加入滴液漏斗,组装好仪器.
Ⅱ、加热三颈瓶,使反应瓶温度迅速上升到140℃,然后开始慢慢滴加乙醇,控制合适的滴加速度,维持反应温度在135~145℃.
Ⅲ、反应停止后,去掉热源,得粗产品.
Ⅳ、将粗产品转入仪器A,依次用8mL5%NaOH溶液、8mL试剂B、8mL(两次)饱和CaCl2溶液洗涤.
Ⅴ、处理后的粗产品最后用无水氯化钙干燥至澄清,经操作C得到16.8g乙醚.
请回答:
(1)在步骤I中,向三颈瓶中加乙醇和浓硫酸的顺序是先加乙醇,再加浓硫酸.
(2)比较改进装置中两根冷凝管中水温的高低,如果用橡皮管将一个冷凝管的出水口接到另外一个冷凝管的进水口,有关说法和操作方法最合理的是B.
A、冷凝管1的水温相对高,水流方向为a→b→d→c
B、冷凝管1的水温相对高,水流方向为d→c→a→b
C、冷凝管2的水温相对高,水流方向为a→b→d→c
D、冷凝管2的水温相对高,水流方向为d→c→a→b
(3)反应过程中发现温度计1正常,温度计2的读数比预计温度高,为保证实验成功,可进行的操作是D.
A、适当加快滴液漏斗中乙醇的滴加速度
B、降低加热装置的加热温度
C、将温度计2拔高一点
D、加快冷凝管中水的流速
(4)改进装置能将产率提高50%,传统装置产率低的主要原因是传统装置中乙醇被大量蒸出,降低了产率.
(5)在步骤IV中,仪器A的名称是分液漏斗.
(6)在步骤IV中,用NaOH溶液时为了除去二氧化硫、二氧化碳,然后用试剂B洗涤NaOH,以免跟CaCl2产生沉淀,试剂B最好是饱和NaCl溶液(“乙醇”、“蒸馏”、“饱和NaCl”溶液).

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

9.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.Ca(HCO3)2与过量NaOH溶液反应:Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
B.向AgCl悬浊液中加入KI溶液:AgCl(s)+I-(aq)═AgI(s)+Cl-(aq)
C.实验室保存的氯化亚铁溶液在空气中被氧化:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
D.饱和Na2CO3溶液吸收少量HCl尾气:CO32-+2H+═H2O+CO2↑

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.石蜡油(17个碳原子以上的液态烷烃混合物)的分解实验装置如图所示(部分仪器已忽略).在试管①中加入石蜡油和氧化铝(催化石蜡分解);试管②放在冷水中,试管③中加入溴水.
实验现象:
试管①加热一段时间后,可以看到试管内液体沸腾;试管②中有少量液体凝结,闻到汽油的气味,往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜色褪去.根据实验现象回答下列问题:
(1)装置A的作用是防止试管③中液体倒吸回试管②中(或用作安全瓶)
(2)试管①中发生的主要反应有:
C17H36$→_{△}^{催化剂}$C8H18+C9H18  C8H18$→_{△}^{催化剂}$C4H10+C4H8
丁烷可进一步裂解,除得到甲烷和乙烷外,还可以得到另两种有机物,它们的结构简式为
CH2=CH-CH3、CH2=CH2,这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物,其可能结构为AC(答案可能不止一个,下同)
A.B.
C.D.
(3)写出试管③中反应的一个化学方程式CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br(或写CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br).

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