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温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低。
(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是: 酸化可抑制Cl2、Br2与水反应。
提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因:将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本。
解析 海洋是资源的宝库,海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中,从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①的氯气氧化发生的反应是Cl2+2Br===2Cl+Br2,生成的溴仍溶解在海水中,怎样才能把溴提取出来呢?根据溴的沸点比水低的性质,可以鼓入热空气(步骤②),使它和热空气一起挥发出来,再用SO2吸收(步骤③):Br2+SO2+2H2O===4H+2Br+SO24,这样可以得到较大浓度
+
-
-
-
-
的含Br的溶液,进一步用氯气氧化(步骤④),得到Br2,然后蒸馏便得到了液溴。
2.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
-
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是
BDE(从下列仪器中选出所需的仪器,将标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角
E.酒精灯
F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是过滤;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是蒸馏。 (3)步骤④反应的离子方程式是:
2I-+MnO2+4H+===Mn2++I2+2H2O。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是:苯与水互不相溶;碘 第 16 页 共 16 页
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在苯中的溶解度比在水中大;苯与碘不反应 。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)。
解析 本题以提取碘为背景,综合考查了灼烧固体、过滤等实验基本操作,(5)问是一个实验方案的设计题,所以该题很好地综合考查了学生的动手动脑能力。
(1)该实验是对固体海带加热灼烧,与三脚架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。
(2)步骤③是由海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,因此一定要进行过滤。 (3)结合“碘离子――――――→含碘水溶液”,再联想实验室中Cl2的制备不难写出④的离子方程式为
2I+MnO2+4H===Mn2+I2+2H2O。
-
+
+
MnO2+H2SO4稀(5)根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象,可以取少量提取碘之后的溶液,加入淀粉看是否变蓝来检验。
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸后,即可判断氯元素的存在(×) (2012·浙江理综,8B)
解析 火柴头中氯元素是以KClO3的形式存在,不存在Cl。
(2)根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO 溶液中能
生成HClO (√) (2011·安徽理综,11D)
(3)漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质,能用同一原理解释 (×) (2008·江苏,4C) 解析 漂白粉失效涉及反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO=====2HCl+O2↑。而水玻璃失效涉及反应:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,二者原理不一样。 (4)已知I3
-
-
光
I2+I,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静
-
置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 (×)
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(2011·江苏,13D)
解析
CCl4层显紫色,说明I2的溶解度在CCl4中比在水中的大,而不是KI3。
(5)
①湿润红纸条;②饱和氯水。①中红纸条褪色 (√)
(2012·北京理综,10D)
(6)
①酚酞溶液;②浓盐酸。①中无明显变化 (√)
(2012·北京理综,10B)
2.(2012·山东理综,8)下列与含氯化合物有关的说法正确的是( B ) A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体 C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子
(NA表示阿伏加德罗常数)
解析 HClO是弱酸,是弱电解质,而NaClO是盐,是强电解质;B项正确;HCl是共价化合物,其水溶液之所以导电是因为HCl在水分子的作用下电离产生了H和Cl,NaCl为离子化合物;电解NaCl溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+Cl2↑+H2↑,标准状况下产生22.4 L H2,理论上转移2NA个电子。
3.(2012·上海,15)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl―→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
电解
+
-
对实验现象的“解释或结论”正确的是 (
D
)
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选项 A B C D 实验现象 a处变蓝,b处变红棕色 c处先变红,后褪色 d处立即褪色 e处变红色 解释或结论 氧化性:Cl2>Br2>I2 氯气与水生成了酸性物质 氯气与水生成了漂白性物质 还原性:Fe2>Cl +-解析 选项A的实验现象只能说明氧化性:Cl2>Br2和Cl2>I2,不能说明氧化性Br2>I2;选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质;选项C中,氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象;e处变红色是氯气氧化Fe2生成Fe3的结果,选项D正确。
+
+
4.[2012·新课标全国卷,27(1)(3)]光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为:CHCl3+H2O2===COCl2+HCl+H2O。
解析 (1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)H2O2具有强氧化性,反应过程中被还原为H2O,根据氧化还原反应原理写出反应的化学方程式为CHCl3+H2O2===COCl2+H2O+HCl。 5.[2008·山东理综,30(4)]实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应: Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置_e (填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_d (填代号)。 可选用制备气体的装置:
△
△
△
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解析 由Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
可见氢气的反应装置应是固体和液体不用加热生成气体,而Cl2是固体和液体加热制取气体,但是Cl2要干燥、纯净,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,用浓H2SO4除去水蒸气,应选d。 6.(2012·福建理综,25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是ACB(按序号写出三项)(填序号)。 A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热
C.往烧瓶中加入浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。 乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。 丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行,理由是残余清液中,n(Cl)>n(H) (或其他合理答案)。 ②进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a.量取试样20.00 mL,用0.100 0 mol·L1 NaOH标准溶液滴定,消耗
-
△
-+
22.00 mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为0.110 0mol·L1;
-
b.平行滴定后获得实验结果。
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③判断丙方案的实验结果偏小(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×109、Ksp(MnCO3)=2.3×10
-
-11
]
④进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。
(ⅰ) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将
Zn粒转移到残余清液中。(按序写出两项)
(ⅱ)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气
体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是装置内气体尚
未冷却至室温(排除仪器和实验操作的影响因素)。
解析 (1)注意加药品时先加入固体MnO2,再通过分液漏斗加入浓盐酸,最后才能加热。
(2)①根据反应的离子方程式:MnO2+4H+2Cl=====Mn2+Cl2↑+
+
-
+
△
2H2O,可以看出反应残余液中c(Cl)>c(H),用甲方案测得的是c(Cl),而不是c(H)。
②根据c(盐酸)×V(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠),c(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)=22.00 mL×0.100 0 mol·L1/20.00 mL=0.110 0
-
+
-+-
mol·L1。
-
③由于Ksp(MnCO3)
④Zn与盐酸反应放热,因此,冷却后气体的体积将缩小。
+
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