某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况,设计了几个实验。请填写下列空白:
[实验一]用如图所示装置,排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照后观察到量筒内形成一段水柱,认为有氯化氢生成。
(1)该反应的化学方程式为 ;(只写第二步)
(2)水槽中盛放的液体最好为 ;(填标号)
| A.水 | B.饱和石灰水 | C.饱和食盐水 | D.饱和NaHCO3溶液 |
[实验二]用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照反应后,
滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,认为有氯化氢生成。
(3)该实验设计的错误之处 ;
[实验三]
步骤一:收集半试管氯气,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)。测得pH = 3.26。
步骤二:收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%),在40 W的日光灯下光照6 min后,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,测得pH = 1.00。
(4)判断该反应中有氯化氢生成的依据是 ;
(5)假设氯气完全参与反应,且不考虑氯气溶解于水。往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL,取20.00 mL稀释液,加入10.00 mL浓度为0.01 mol·L-1的AgNO3溶液恰好完全反应,则试管中原有氯气在标准状况下的体积为 mL;
(14分)某研究小组为了探究SO2的实验室制法和有关化学性质,设计了如下的实验。
实验I:
(1)实验基本操作分析:
①多孔隔板与活塞相配合,能起到的作用是_________________________________.
②该实验制H2时需用浓硫酸配制480mL 3 mol/L的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等,还需_______________________.
③该实验过程中H2所起的作用是_____________________________.
(2)实验时先打开活塞,让装置A内试剂反应一段时间后,关闭活塞,再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后,甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液,甲学生往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到酸性KMn O4溶液紫红色褪去;乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO2被Fe3+氧化。
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)。
A.甲学生严谨 B.乙学生严谨 C.甲、乙学生都不严谨
②写出SO2被Fe3+氧化的离子反应方程式_____________________________________.
实验II:
(3)该研究小组为测定SO2催化氧化为SO3的转化率,又设计了如下实验:已知SO3熔点为16.8℃,且忽略空气中CO2的影响).
①当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通入氧气,其目的是________________.
②实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(共12分)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)装置中,饱和食盐水的作用是____________;浓硫酸的作用是____________。
(2)化学实验中检验是否有Cl2产生的常用方法是______ __,反应的离子方程式_______ ______。
(3)写出下列反应的化学方程式:
①气体发生装置中进行的反应:______ ______________________________。
②NaOH溶液中发生的反应:________ ______________________________。
(4)如果将10 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将________。
| A.≥0.672L | B.>0.672 L | C.≤0.672 L | D.<0.672 L |
为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到 。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中 造成的影响。
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因: 。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是 。
某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有______。
(2)若对调B和C装置的位置,_____(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二氯酸钾与碘化钾反应的探究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
①系列a实验的实验目的是_______。
②设计1号试管实验的作用是___________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为_________________。
实验三测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为:使用右图装置,加热15.0ml饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_______(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)。
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):______
资料:i.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
| 物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
FeCl2 |
| 沸点/℃ |
57.6 |
180(升华) |
300(升华) |
1023 |
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1="+1344.1kJ" ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2="+1169.2kJ" ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 ________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。