氯及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的重要研究對象之一。
(1)在實(shí)驗(yàn)室中常用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________________;
(2)實(shí)驗(yàn)室也可以利用如下反應(yīng)制取氯氣:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O。若用該反應(yīng)制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.344 L氯氣,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________;
(3)某同學(xué)用排空氣法收集一瓶氯氣并進(jìn)行氯氣與鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn):取一根細(xì)鐵絲,用砂紙將鐵絲擦至光亮,用坩堝鉗夾住,在酒精燈上燒至紅熱,鐵絲保持紅熱,然后立即伸入充滿氯氣的集氣瓶中,觀察到的現(xiàn)象是______________________。向反應(yīng)后的集氣瓶中加入適量的蒸餾水,振蕩,然后向所得溶液中滴加亞硫酸鈉溶液,再滴加氯化鋇溶液發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁。寫出上述反應(yīng)的離子方程式:___________________ 、_____________________。
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)0.1 mol
(3)產(chǎn)生紅棕色的煙;2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+; SO42-+Ba2+=BaSO4↓
解析試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)室中常用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣,生成二氯化錳、氯氣和水,離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)實(shí)驗(yàn)室利用如下反應(yīng)制取氯氣:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,根據(jù)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律知,KClO3中氯元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià),HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià),生成3mol Cl2轉(zhuǎn)移5mol電子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.344 L氯氣的物質(zhì)的量為0.06mol,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1 mol;
(3)鐵絲在氯氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)3Cl2 +2Fe2FeCl3,F(xiàn)eCl3固體為棕色,現(xiàn)象為產(chǎn)生紅棕色的煙;氯化鐵溶液與亞硫酸鈉溶液反應(yīng),F(xiàn)e3+被還原為Fe2+,SO32-轉(zhuǎn)化為SO42-,離子方程式為2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+; SO42-+Ba2+=BaSO4↓。
考點(diǎn):考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)及離子方程式書寫。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某同學(xué)利用如圖裝置制NO并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。
(1)寫出制備NO的反應(yīng)方程式
(2)收集的氣體與空氣混合后變紅色,這說明NO具有_____性。
(3)制備NO的步驟如下:
1按圖所示連接好裝置;
2取下注射器,通過U型長管加入稀硝酸至接近U型短管的銅絲
3在針頭上安裝好注射器,抽出U型短管中的所有空氣;然后拔出注射器,并排盡注射器中的空氣。
4待硝酸與銅絲分離后,用已排除空氣的注射器抽出生成NO,將注射器針頭插入橡皮塞中以封口。
在上述操作中遺漏的一個(gè)步驟是 ,在步驟3中可以觀察到的現(xiàn)象為 。
(4)在銅絲上綁上石墨的作用是 。
(5)若將稀硝酸換成濃硝酸,則可制取NO2氣體。請你用注射器收集NO2氣體并完成“外界因素對化學(xué)平衡移動(dòng)影響”實(shí)驗(yàn)探究,相關(guān)內(nèi)容填在下面表格。(只完成一個(gè)影響因素的探究,其他實(shí)驗(yàn)用品自選)已知
2NO2(g) N2O4(g) △H <0;N2O4為無色氣體。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
①分別用兩支注射器收集NO2,并將注射器針頭插入橡皮塞中以封口! ②_____________________ _______________________ ________________________ _______________________ ________________________ | _______________________ ________________________ _______________________ ________________________ _______________________ _______________________ ________________________ _______________________ | _______________________ ________________________ _______________________ ________________________ _______________________ _______________________ ________________________ _______________________ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:探究三種氣體在水中的溶解性,用三支相同的試管收集滿三種氣體,倒置在盛滿水的燒杯中,一段時(shí)間后,觀察到的現(xiàn)象如圖A、B、C所示。
(1)在相同條件下,三種氣體在水中溶解度最大的是________(寫化學(xué)式)寫出A燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____ 。如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液,可觀察到的現(xiàn)象是_____________________ 。
實(shí)驗(yàn)二:用三只集氣瓶收集滿二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w,然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2,如圖D、E、F所示。一段時(shí)間后,D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液,F(xiàn)裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。
(2)實(shí)驗(yàn)二中裝置D的集氣瓶最終充滿溶液(假設(shè)瓶內(nèi)液體不擴(kuò)散):
①寫出裝置D中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
_______________________________________________。
②假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下,氣體摩爾體積為a L·mol-1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為____________________。
(3) 寫出實(shí)驗(yàn)F通入氧氣后,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。
(4)溶液充滿集氣瓶后,在E裝置的水槽里滴加硝酸鋇溶液,可能觀察到的現(xiàn)象為________,用有關(guān)的離子方程式解釋原因:________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化可有效地減少污染,實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的要求。某學(xué)生按下列操作做一個(gè)實(shí)驗(yàn):在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴,每種液滴彼此分開,圍成半徑小于表面皿的圓形(如下圖所示),在圓心e處放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶體,向KMnO4晶體上滴加一滴濃鹽酸,再立即將表面皿蓋好。(已知:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O)
(1)e處反應(yīng)的離子方程式為_____________________,該反應(yīng)中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
(2)b處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________,d處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________________。
(3)c處反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________ ______,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol。
(4)通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖容^Cl2、FeCl3、KMnO4三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱? (填“能”或“不能”),若能,其氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 。(若不能,此空不填)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設(shè)不含N2O4),對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。
(1)工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NOx,反應(yīng)原理為:。某化學(xué)興趣小組模擬該處理過程的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置已略去):
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②裝置D中堿石灰的作用是 。
(2)工業(yè)上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx。已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng),
NO+ NO2+Na2CO3=2NaNO2+ CO2;2NO2+Na2CO3= NaNO2+ NaNO3+CO2.
①當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí),x的值不可能是 (填字母)。
A.1.3 B.1.6 C.1.8
②將1 mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收時(shí),溶液中生成的NO—3、NO—2兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖所示:
圖中線段a表示 離子隨x值變化的關(guān)系;若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收,則需要Na2CO3溶液至少 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
亞氯酸鈉(NaC1O2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖,油脂的漂白與殺菌.以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
已知:①NaC1O2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaC1O2·3H2O.
②純C1O2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全.
I.請根據(jù)上述流程回答下列問題
(1)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是
(2)吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .吸收塔的溫度不能超過20℃,其目的是 .
(3)在堿性溶液中NaC1O2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量的簡單實(shí)驗(yàn)方法是 .
(4)從濾液中得到NaC1O2·3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是 .
II.上述流程中的原料NaC1O3可由氯氣通入熱的燒堿溶液后重結(jié)晶就得到比較純凈的產(chǎn)品,所以通常工廠聯(lián)合氯堿車間制備.
(1)氯堿工業(yè)中的原料為 ,原料需要凈化的原因是 ,陽極產(chǎn)品為
(2)工業(yè)生產(chǎn)NaC1O3的化學(xué)方程式為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理及利用的方法具有重要意義。
⑴一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.體系中SO3的體積分?jǐn)?shù)保持不變 d.每消耗1 mol SO2的同時(shí)生成1 mol NO
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=________。
⑵新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中的SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)除了能回收利用SO2外,還能得到一種復(fù)合肥料,該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式為________(寫出一種即可)。
⑶右圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)。A為電池的________(填“正”或“負(fù)”)極,寫出B極電極反應(yīng)式:________________________。
⑷工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例)。
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí),吸收液質(zhì)量就增加44 g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為
____________。
②用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物存在的缺點(diǎn)是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法,該制備過程示意如下:
(1)焦炭在過程Ⅰ中作______劑。
(2)過程Ⅱ中的Cl2用電解飽和食鹽水制備,制備Cl2的化學(xué)方程式是 。
(3)整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水。
①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
②干燥Cl2時(shí),從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮,需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃,然后再通入到濃H2SO4中。冷卻的作用是 。
(4)Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下:
反應(yīng)1: 400℃~756℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(l) ΔH1 <0
反應(yīng)2: 756℃~907℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH2 <0
反應(yīng)3: 907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl2(g) ΔH3 <0
① 對于上述三個(gè)反應(yīng),下列說法合理的是_____。
a.升高溫度會(huì)提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率 b.還原過程需在無氧的氣氛中進(jìn)行
c.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)的速率 d.Na、Mg可以代替Zn還原SiCl4
② 實(shí)際制備過程選擇“反應(yīng)3”,選擇的理由是 。
③ 已知Zn(l)=Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl4的轉(zhuǎn)化率均為90%,每投入1mol SiCl4,“反應(yīng)3”比“反應(yīng)2”多放出_____kJ的熱量。
(5)用硅制作太陽能電池時(shí),為減弱光在硅表面的反射,采用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后轉(zhuǎn)化為H2SiF6。用化學(xué)方程式表示SiO2轉(zhuǎn)化為H2SiF6的過程 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)在電化學(xué)中,常用碳作電極:
①在酸性鋅錳干電池中,碳棒作 極。
②若用碳棒和鐵棒做電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿時(shí),碳棒作 極,反應(yīng)的離子方程式 。
(2)將水蒸氣通過紅熱的碳可產(chǎn)生水煤氣:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol,達(dá)到平衡后,體積不變時(shí),能提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是 。
A.升高溫度 | B.增加碳的用量 |
C.加入催化劑 | D.用CO吸收劑除去CO |
溫度/℃ | 起始濃度mol/L | 平衡濃度mol/L | |
CO(g) | H2O(g) | H2(g) | |
900 | 2.0 | 0.8 | 0.4 |
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