【答案】 (1)玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等(任写两种即可)
--
Al2O3+2OH===2AlO2+H2O
2+
(2)HClO 防止Fe被氧化 (3)C
18.(10分)(2015·经典习题选萃)某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)。请回答下列问题:
(1)A为实验室制氯气的发生装置,反应原理为
-1
________。某学生用12 mol·L的浓盐酸100 mL和足量的MnO2反应制Cl2,实际得到的Cl2________6.72 L(填“<”、“>”或“=”)。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是________________。
②Cl2中含HCl,会发生反应2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O,为避免此副反应的发生,可将装置作何改进________________。
(4)C装置的作用是
________________________________。
【解析】 (1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取
△Cl,反应的化学方程式为MnO+4HCl(浓)=====
2
2
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
随着反应的进行,盐酸的浓度降低,而MnO2与稀盐酸不反应,故产生Cl2的量小于6.72 L。
(2)Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)根据题目提供的信息,温度较高时,Cl2与Ca(OH)2发生副反应生成Ca(ClO3)2,故用降温的方法可避免副反应的发生。该实验过程中使用的浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与Ca(OH)2作用也会导致Ca(ClO)2的产量降低,所以应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。
△MnCl+【答案】 (1)MnO+4HCl(浓)=====
2
2
Cl2↑+2H2O <
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (3)①冷却B装置(或将B装置放在冷水浴中) ②在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
(4)吸收未反应完的氯气,防止污染空气 19.(10分)(2015·赣州高一检测)现有X、Y、Z三种非金属元素,A、B、C三种金属元素,有如下情况:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
②X的单质在Z的单质中燃烧,火焰呈苍白色。产物XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
③两摩尔X的单质可与一摩尔Y的单质化合生成两摩尔X2Y,X2Y常温下为液体。
④Z的单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。 ⑤A的单质可以在Z的单质中燃烧,生成棕红色固体,该固体溶于水呈黄色溶液。
⑥B与Z形成的化合物BZ3溶于水后逐滴滴加NaOH溶液先生成白色沉淀后又逐渐溶解。
⑦C的单质与Y单质反应可能得到两种产物,其中一种为淡黄色固体M。
请完成下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:XZ________________,X2Y________________,M________________。
(2)Z的单质溶于X2Y中所得溶液中起漂白作用的物质是________________(填化学式)。
(3)A的单质与Z的单质反应的化学方程式:__________________________________________________________________________。
(4)BZ3与过量的NaOH溶液反应的离子方程式:___________________________________________________________________________。
(5)X单质与Z单质的混合气体经点燃充分反应后,冷却至室温,再通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,求原混合气体中X单质与Z单质的体积比可能为________________。
【解析】 因为X、Y、Z为非金属元素,单质在常温下为气体,结合②中火焰呈苍白色,知X为H,Z为Cl,XZ为HCl。结合③中“X2Y常温下为液体”可知X2Y为H2O,Y为O。④中发生反应为Cl2+H2O===HCl+HClO,起漂白作用的为HClO。根据⑤
点燃中现象推出A为Fe,发生反应为2Fe+3Cl=====
2
2FeCl3。根据⑥中现象推出B为Al,BZ3为AlCl3,与过量NaOH溶液反应离子方程式为Al3++4OH-
-
===AlO2+2H2O。根据⑦中M的颜色知M为Na2O2,
点燃2HCl,HCl则C为Na。在第(5)小题中,H+Cl=====
2
2
+NaOH===NaCl+H2O,Cl2+2NaOH===NaCl+
NaClO+H2O,因此只要V(H2)?:V(Cl2)≤1?:1,即Cl2足量,则气体就能被完全吸收。
【答案】 (1)HCl H2O Na2O2 (2)HClO
点燃2FeCl (3)2Fe+3Cl=====
2
3
(4)Al3++4OH-===AlO-2+2H2O
(5)V(X)?:V(Z)≤1?:1 20.(10分)(2015·青岛高一检测)某研究性学习小组的同学利用下图来验证某铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO,并测定合金中铜的质量分数。已知常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4晶体。
(1)写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式:___________________________________________________________________________。
(2)反应前先打开A部分的活塞K1,持续通入一段时间的N2,理由是________________________________________________________________________,
若装置中缺少B部分,会影响验证的结果,其原
因是____________________________________________________________________________。
(3)反应结束后,打开活塞K2,并通入O2,若有NO产生,则D中产生的现象是____________________________________________________________________________________。
(4)利用A装置中反应后溶液也可确定铜的质量分数,方法是取出A中的反应的溶液,向其中加入足量的________溶液,然后进行的操作的步骤分别是___________________________________________________________________________。
【解析】 (1)随反应进行,浓硝酸会慢慢变稀,故发生的反应分为两种情况,其反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。
(2)由于实验目的之一是检验有NO生成,而装置内有O2,故实验前应将装置内O2全部排出,另外因反应中一定有NO2生成,而NO2又易与H2O(液)反应,故必须先将水蒸气除去。
(3)由题给信息可知,经过冰盐水后的气体只有NO,通入O2后,NO会与O2反应生成红棕色的NO2。
(4)A中存在Ag+、Cu2+,可加入盐酸或NaCl溶液以便得到AgCl沉淀,然后过滤并洗涤除去所含的杂质离子,然后干燥称量即可。
【答案】 (1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
(2)排除装置中的空气,防止干扰验证性实验 部分NO2与水作用生成NO干扰验证性实验