新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成:
(1)氯气能使湿润的红色布条褪色。使其褪色的微粒的化学式是______
(2)将氯水在光照上一段时间,溶液颜色逐渐变浅,其有关反应的化学方程式为:
、
(3)平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度,对于同一个类型的反应,平衡常数越大,表明反应进行的程度越大。
H2CO3
+ H+ Ka1(H2CO3)=4.45×10—7
+H+ Ka2(HCO3-)=5.61×10-11
HclO H++
Ka(HClO)=2.95×10-8
请依据以上电离平衡常数,请写出将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中所发生反应的离子方程式:
(4)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。
实验一、定性研究:
① 在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,
有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去;
② 过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
③ 为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;
将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。
请回答:
① 反应后所得的溶液漂白性增强的原因是______ ___________ ____
②依据上述实验可推知:②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还含有_______ 。
实验二、定量研究:
在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状 碳酸钙和150mL饱和氯水,按如图所示装置实验,待不再产生气泡后,将塑料网中剩余的石灰石提出液面,密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体,直到量筒中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。
请回答:
③写出仪器(1)与仪器(3)的名称
(1) (3)
④为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失,且水槽中仍然为水,请你对装置Ⅲ进行改进,最简单的方法是 。
⑤如何准确读出量筒中气体的体积
a________ _
b 上下移动量筒至量筒内液面与水槽液面相平
c
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)装置A中发生反应的化学方程式是。
(2)试剂Y是;作用是。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯的氧化物。可以确定的是C中含有氯元素的盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C中反应后固体的成分进行猜想和探究。
提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和物质W;
假设2:存在三种成分:NaHCO3、Na2CO3和物质W。
则上述假设中物质W为(填化学式)。
设计方案,进行实验。请填写相应的实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液。
(4)若假设l成立,已知C中有0.1mol Cl2参加反应,推知C中反应的化学方程式为。
某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。 |
D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄,振荡后,下层CCl4层无明显变化。 |
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: |
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.Fe3+ +3SCN-![]() ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2> (SCN)2。 ⅲ.Cl2和Br2反应生成BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。 ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 |
①用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加溶液,若溶液颜色,则上述解释是合理的。
②探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释仅产生白色沉淀原因、
Na2S2O3可做分析试剂。它易溶于水,遇酸易分解。某研究小组进行如下实验:
【实验一】Na2S2O3·5H2O的制备
I 实验原理:Na2SO3(aq)+S(s)△Na2S2O3(aq)
II 实验装置:如图1所示,有关物质的溶解度曲线如图2所示:
III 实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图1所示加入试剂,其中装置B和D中加的是,装置C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿,否则会影响。
(2)打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热,烧瓶内发生反应的化学方程式:。C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
(3)当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热。采取该措施的理由是。
(4)将C中的混合液过滤,将滤液经过、、过滤、洗涤、烘干,可得粗产品Na2S2O3·5H2O。
IV 产品检测:
(5)粗产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质,利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:。
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【实验二】自来水中余氯的测定
含氯消毒剂给自来水消毒后有余氯。测定自来水中余氯含量的方案如下:在250ml碘量瓶中(或具塞锥形瓶中)放置0.5g碘化钾,加10ml稀硫酸,准确量取流动水样100ml(打开自来水龙头,待水流数十秒后再取水样)置于碘量瓶,迅速塞上塞摇动,见水样呈淡黄色,加1ml淀粉溶液变蓝,则说明水样中有余氯。再以C mol/L标准Na2S2O3溶液滴定,至溶液蓝色消失呈无色透明溶液,记下硫代硫酸钠溶液的体积。
(已知:滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
(6)若该自来水是以漂白粉消毒,能说明水样中有余氯的反应离子方程式为。
(7)按上述方案实验,消耗标准Na2S2O3溶液V mL,该次实验测得自来水样品中余氯量(以游离Cl2计算)为____mg·L-1。在上述实验过程中,若“塞上塞摇动”动作不够迅速,则测得结果(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(14分)某研究性学习小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在________中,再加水稀释。
(2)组装仪器按气流方向正确的连接顺序是a接____,____接____,____接____。
(3)烧杯中倒置漏斗的作用是______________________________________。
(4)往FeCl3溶液中通入足量SO2时,观察到的现象为_______________________。
(5)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:___________________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成:__________________________________;
③该小组同学向盛装FeCl3试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法不合理,理由是_________________
某学生对Na2SO3与AgNO3在不同PH下的反应进行探究。
(1)测得Na2SO3溶液PH=11,AgNO3溶液PH=5,二者水解的离子分别是。
(2)调节PH,实验记录如下:
查阅资料得知:
i.Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量Na2SO3的溶液
ii.Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应
①推测a中白色沉淀为Ag2SO3,离子方程式是。
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4,推测的依据是。
(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:另取Ag2SO4固体置于溶液中,未溶解。
(4)将中滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:
Ⅰ.向X中滴加稀盐酸,无明显变化
Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体
Ⅲ.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀
①实验Ⅰ的目的是。
②根据上述现象,分析X的性质和元素组成是。
③Ⅱ中反应的化学方程式是。
(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强,还原性增强。通过进一步实验确认了这种可能性,实验如下:
①气体Y是。
②白色沉淀转化为X的化学方程式是。