12.某小組欲探究Cl2的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)以下反應(yīng)實(shí)驗(yàn)Cl2+KOH+KI→KIOX+KCl+H2O(未配平)
Ⅰ【實(shí)驗(yàn)方案】實(shí)驗(yàn)裝置如圖

A  MnO2      B  飽和食鹽水     C  KI、KOH混合溶液    D  AgNO3溶液
E  NaOH溶液       F 濃鹽酸
(1)儀器A的名稱蒸餾燒瓶,制備時(shí)加入MnO2應(yīng)多余理論量,其原因是氯氣過量有利于反應(yīng)充分進(jìn)行,裝置A、B中氯氣有殘留
(2)當(dāng)D裝置中出現(xiàn)渾濁(或有白色沉淀) 時(shí),停止加熱.
Ⅱ【檢驗(yàn)產(chǎn)物】
①精確取C中液體20.00mL(均勻)于錐形瓶中,加入KI(過量)和足量稀硫酸
②向上述錐形瓶中滴加淀粉指示劑,溶液變藍(lán),用0.5000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去,耗Na2S2O3溶液25.20mL.
已知:原C中KI的濃度為0.1000mol/L;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(1)寫出①的離子反應(yīng)方程式(2x-1)I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O
(2)計(jì)算,x=3.15,其與理論值相比偏高(高或低),主要原因是C中有殘余氯氣,會(huì)氧化KI生成I2
(3)若想修正此誤差,可采取的方法是加熱煮沸所取的20.00mL液體,趕走溶在其中的氯氣
Ⅲ【探究反思】
同學(xué)甲提出反應(yīng)歷程猜想
①Cl2先和 I-反應(yīng)生成I2,I2再和Cl2反應(yīng)生成 IOX-
②Cl2先和 OH-反應(yīng)生成 ClO-,ClO-氧化I-直接生成IOX-
(1)甲同學(xué)在KI、KOH混合溶液中加入淀粉指示劑,滴入一滴新制氯水后,溶液迅速變藍(lán),他認(rèn)為此現(xiàn)象可證實(shí)猜想①
(2)甲同學(xué)想測(cè)滴入氯水后用pH試紙測(cè)溶液pH,從pH變化以進(jìn)一步證實(shí)猜想.乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)用pH計(jì)實(shí)驗(yàn).pH試紙不宜使用的原因是溶液為藍(lán)色,影響pH試紙顏色觀察
(3)不斷加入氯水,由pH計(jì)測(cè)得數(shù)據(jù)作圖如下,請(qǐng)分別寫出圖象對(duì)應(yīng)的猜想.

分析 Ⅰ.(1)根據(jù)氧氣A的構(gòu)造可知其名稱為蒸餾燒瓶;根據(jù)裝置中有殘留氯氣,且氯氣過量有利于反應(yīng)充分進(jìn)行角度進(jìn)行分析;
(2)D裝置盛放的是硝酸銀溶液,用于判斷氯氣是否過量,當(dāng)D中有白色沉淀生成時(shí),則氯氣已經(jīng)過量,應(yīng)該停止加熱;
Ⅱ.(1)I-和IOX-在酸性條件下反應(yīng)生成碘單質(zhì),根據(jù)化合價(jià)變化配平該反應(yīng)的離子方程式;
(2)根據(jù)消耗的硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量及反應(yīng)方程式計(jì)算出生成碘單質(zhì)的物質(zhì)的量,結(jié)合方程式計(jì)算出消耗碘酸根離子的物質(zhì)的量;根據(jù)原C溶液中碘化鉀的濃度可知生成碘酸根離子濃度,從而得出x;理論上x應(yīng)該為3,根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷偏高還是偏低,并分析造成該結(jié)果的原因;
(3)通過加熱的方法可以剛走裝置中氯氣;
Ⅲ.(1)滴入一滴新制氯水后,溶液迅速變藍(lán),說明氯氣先將碘離子氧化成碘單質(zhì);
(2)碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍(lán)色,影響觀察pH的顏色;
(3)第一個(gè)圖象中溶液pH在開始階段不變,一段時(shí)間后溶液pH減小,第二個(gè)圖象中溶液的pH在開始階段就逐漸減小,說明氫氧根離子參與了反應(yīng),據(jù)此結(jié)合猜想進(jìn)行判斷.

解答 解:Ⅰ.(1)根據(jù)圖示可知,A的名稱為蒸餾燒瓶;反應(yīng)Cl2+KOH+KI→KIOX+KCl+H2O中,氯氣過量有利于反應(yīng)充分進(jìn)行,且裝置A、B中氯氣有殘留,所以制備時(shí)加入的MnO2應(yīng)大于理論量,
故答案為:蒸餾燒瓶;氯氣過量有利于反應(yīng)充分進(jìn)行,裝置A、B中氯氣有殘留;
(2)當(dāng)氯氣過量時(shí),裝置D中硝酸銀溶液會(huì)變渾濁,所以當(dāng)D中出現(xiàn)渾濁(或有白色沉淀)時(shí),停止加熱,
故答案為:渾濁(或有白色沉淀);
Ⅱ.(1)I-和IOX-在酸性條件下反應(yīng)生成碘單質(zhì),IOX-中碘元素的化合價(jià)為(2x-1)價(jià),反應(yīng)后變?yōu)?價(jià),化合價(jià)變化為(2x-1),碘離子的化合價(jià)為-1,反應(yīng)后變?yōu)?價(jià),化合價(jià)變化為1,則碘離子的系數(shù)為(2x-1),IOX-的系數(shù)為1,然后根據(jù)質(zhì)量守恒配平可得:(2x-1)I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O,
故答案為:(2x-1)I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O;
(2)0.5000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去,耗Na2S2O3溶液25.20mL,消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為:0.5000mol/L×0.0252L=0.0126mol,根據(jù)反應(yīng)I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知,消耗碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為:0.0126mol×$\frac{1}{2}$=0.0063mol,
原C中KI的濃度為0.1000mol/L,根據(jù)質(zhì)量守恒,反應(yīng)后生成IOX-的濃度也是0.1000mol/L,則20mL該溶液中含有IOX-的物質(zhì)的量為:0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,根據(jù)反應(yīng):(2x-1)I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O可知0.002molIOX-完全反應(yīng)生成碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為:0.002mol×x=0.0063mol,解得:x=3.15;理論上x應(yīng)該為3,所以比理論值偏高;可能是裝置C中有殘余氯氣,會(huì)氧化KI生成I2,導(dǎo)致x偏高,
故答案為:3.15; 偏高;C中有殘余氯氣,會(huì)氧化KI生成I2;
(3)裝置C反應(yīng)后的溶液中含有氯氣會(huì)影響測(cè)定結(jié)果,可加熱煮沸所取的20.00mL液體,趕走溶在其中的氯氣,
故答案為:加熱煮沸所取的20.00mL液體,趕走溶在其中的氯氣;
Ⅲ.(1)甲同學(xué)在KI、KOH混合溶液中加入淀粉指示劑,滴入一滴新制氯水后,溶液迅速變藍(lán),則反應(yīng)歷程為Cl2先和I-反應(yīng)生成I2,所以猜想①正確,
故答案為:①;
(2)氯氣將碘離子氧化成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍(lán)色,干擾了觀察pH的顏色變化,所以不能使用pH,應(yīng)該選用pH計(jì),
故答案為:溶液為藍(lán)色,影響pH試紙顏色觀察;
(3)根據(jù)圖象可知,第一個(gè)圖象中,在開始階段溶液的pH不變,之后溶液的pH逐漸減小,這與猜想①“Cl2先和 I-反應(yīng)生成I2,I2再和Cl2反應(yīng)生成 IOX-
”一致,所以該圖象證明猜想①成立;
第二個(gè)圖象中,通入氯氣后溶液pH立刻下降,與猜想②“Cl2先和 OH-反應(yīng)生成 ClO-,ClO-氧化I-直接生成IOX-”一致,所以該圖象證明猜想②成立,
故答案為:①; ②.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力,注意掌握物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.某研究性學(xué)校小組利用下列有關(guān)裝置對(duì)SO2的性質(zhì)及空氣中SO2的含量進(jìn)行探究(裝置的氣密性已檢查)

(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O.
(2)滴加濃硫酸之前,打開彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,再關(guān)閉彈簧夾.此操作的目的是排除裝置中氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾.
(3)實(shí)驗(yàn)過程裝置B中沒有明顯變化.實(shí)驗(yàn)結(jié)束取下裝置B,從中分別取少量溶液于兩支潔凈試管中.向第1支試管中滴加適量氨水出現(xiàn)白色沉淀BaSO3(填化學(xué)式);向第2支試管中滴加適量新制氯水,仍然出現(xiàn)白色沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-
(4)裝置C中的溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁,該實(shí)驗(yàn)證明SO2具有氧化性.
(5)裝置D的作用是吸收SO2尾氣,防止污染空氣.
(6)實(shí)驗(yàn)后,測(cè)定裝置D中溶液呈堿性.溶液為什么呈堿性呢?大家有兩種不同的假設(shè):
①生成的Na2SO3水解產(chǎn)生OH-(SO32-+H2O?HSO3+OH-);②氫氧化鈉剩余.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明哪種假設(shè)成立.可任選下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
1取少量溶液于試管,滴入幾滴酚酞溶液變紅
2
然后加入足量的BaCl2溶液

溶液中產(chǎn)生白色沉淀,最后若紅色褪去,則說明①正確;若紅色不能褪去,則說明②正確

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二上月考一化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

在某恒溫恒容的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)C(g)△H<0。開始充入2mol A和2mol B,并達(dá)到平衡狀態(tài),下列說法正確的是

A.再充入2mol A,平衡正移,A的轉(zhuǎn)化率增大

B.如果升高溫度,C的體積分?jǐn)?shù)增大

C.如果增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng),B的體積分?jǐn)?shù)減小

D.再充入1mol C,C的物質(zhì)的量濃度將增大

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年湖北省高二上月考一化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

已知H—H鍵能為436 KJ/mol,H—N鍵能為391KJ/mol,根據(jù)化學(xué)方程式:N2 (g)+ 3 H2 (g) = 2 NH3(g) ΔH = - 92.4 KJ/mol,則N≡ N鍵的 鍵 能 是

A.431 KJ/mol B.946 KJ/mol C.649 KJ/mol D.869 KJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.CoCl2•6H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑.以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2•6H2O的一種新工藝流程如圖:

已知:
①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Co+2HCl=CoCl2+H2
②CoCl2•6H2O熔點(diǎn)86℃,易溶于水、乙醚等;常溫下穩(wěn)定無毒,加熱至110~120℃時(shí),失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷.
③部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3
開始沉淀2.37.57.63.4
完全沉淀4.19.79.25.2
請(qǐng)回答下列問題:
(1)在上述新工藝中,用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料,其主要優(yōu)點(diǎn)為減少有毒氣體的排放,防止大氣污染;防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽(寫兩點(diǎn)).
(2)加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a,a的范圍是5.2~7.6;pH調(diào)至a后過濾,再用試劑X將濾液的pH調(diào)節(jié)至2-3,則所用的試劑X為鹽酸.
(3)操作Ⅰ包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作,它們是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾.
(4)制得的CoCl2•6H2O需減壓烘干的原因是降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解.
(5)為測(cè)定產(chǎn)品中CoCl2•6H2O含量,某同學(xué)將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,過濾,并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量.通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl2•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是樣品中含有NaCl雜質(zhì),CoCl2•6H2O烘干時(shí)失去了部分結(jié)晶水(寫出兩個(gè)原因).
(6)在實(shí)驗(yàn)室中,為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl2•6H2O,常將制得的產(chǎn)品溶解于乙醚中,然后過濾、蒸餾(填實(shí)驗(yàn)操作)獲得純凈的CoCl2•6H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.黃銅礦的主要成分是 CuFeS2(硫元素顯-2價(jià),鐵元素顯+2價(jià)).實(shí)驗(yàn)室里用黃銅礦為原料制取單質(zhì)Cu和 
Fe2O3的流程如圖1所示:

(1)根據(jù)上述流程寫出焙燒黃銅礦的化學(xué)方程式CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+FeS+SO2
(2)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的SO2 和H2S 通入如圖2所示裝置中檢驗(yàn)它們的性質(zhì).該實(shí)驗(yàn)證明SO2 具有漂白 性和氧化性.
(3)欲選用如圖3所示的部分裝置在實(shí)驗(yàn)室中以MnO2 和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣.
①按氣流方向由左到右,導(dǎo)管口連接順序?yàn)閍→b→c→g→h→d,
②裝置連接好后.在裝藥品前,需檢驗(yàn)裝置的氣密性,具體方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞,將導(dǎo)氣管插入水中,微熱圓底燒瓶,若導(dǎo)氣管末端產(chǎn)生氣泡,停止加熱,導(dǎo)氣管中有一段水柱形成,說明裝置不漏氣.
(4)Fe2O3 的俗名鐵紅,這樣制得的 Fe2O3的用途為紅色油漆和涂料若使用l0g黃銅礦粉末可制得12g
Fe2O3,則該黃銅礦中含 CuFeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是91.2%(假設(shè)各步反應(yīng)均完全進(jìn)行且過程中無額外物質(zhì)損耗).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.某小組同學(xué)將一定濃度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀.甲同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO3;乙同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(1)按照甲同學(xué)的觀點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu2++2HCO3-=CuCO3↓+CO2↑+H2O.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為有Cu(OH)2生成的理論依據(jù)是HCO3-+H2O?H2CO3+OH-、Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓(用離子方程式表示).
(3)兩同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行測(cè)定

①在研究沉淀物組成前,須將沉淀從溶液中分離并凈化.具體操作依次為過濾、洗滌、干燥.
②裝置E中堿石灰的作用是防止空氣中CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置D.
③實(shí)驗(yàn)過程中有以下操作步驟:
a.關(guān)閉K1、K3,打開K2、K4,充分反應(yīng)
b.打開K1、K4,關(guān)閉K2、K3,通入過量空氣
c.打開K1、K3,關(guān)閉K2、K4,通入過量空氣
正確的順序是cab(填選項(xiàng)序號(hào),下同). 若未進(jìn)行步驟b,將使測(cè)量結(jié)果偏低.
為了準(zhǔn)確測(cè)定水和二氧化碳的質(zhì)量,是否需要在分液漏斗上部和集氣瓶之間連接橡膠管:否.
④若沉淀樣品的質(zhì)量為m g,裝置D的質(zhì)量增加了n g,則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{31n}{11m}$×100%.
(4)丙同學(xué)認(rèn)為還可以通過測(cè)量CO2的體積或測(cè)量樣品質(zhì)量和樣品充分灼燒后的質(zhì)量來測(cè)定沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.用鋁熱法從下列金屬氧化物中制取相應(yīng)的金屬各1mol,消耗鋁的質(zhì)量最多的是( 。
A.Fe2O3B.V2O5C.MnO2D.Cr2O3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

19.X、Y、Z、U為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Y、Z三種元素位于同一周期,其中基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),Y和Z的單質(zhì)可以通過分離液態(tài)空氣的方法大量制得,且XZ2與Y2Z互為等電子體.含U的化合物的焰色為紫色.試回答下列問題:
(1)U單質(zhì)的原子堆積方式為體心立方堆積,Y的價(jià)電子排布式為2s22p3
(2)化合物甲由Z、U兩元素組成,其晶胞如圖所示.
①甲的化學(xué)式為KO2
②下列有關(guān)該晶體的說法中正確的是BC(選填選項(xiàng)字母).
A.每個(gè)晶胞中含有14個(gè)U+和13個(gè)Z2-
B.晶體中每個(gè)U+周圍距離最近的U+有6個(gè)
C.該晶體屬于離子晶體
③甲的密度為a g•cm-3,則晶胞的體積是$\frac{284}{a{N}_{A}}$×10-6 m3(只要求列出計(jì)算式,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示).

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