Question

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，可通過(guò)圖1的方法制得一種常見(jiàn)的有毒氣體Z．X是黑色粉末，W是白色固體（焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色，可用于制備火柴），且都是常見(jiàn)的氧化劑．
（1）寫(xiě)出X與W的濃溶液共熱生成Z的離子方程式

 

．
（2）X與Y混合后共熱可產(chǎn)生一種無(wú)毒氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
圖2是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的氣體發(fā)生裝置，此反應(yīng)應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

 

（填字母編號(hào)）．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，檢驗(yàn)氣密性之后（氣密性良好），向該裝置中加入粉末狀固體的操作是

 

．
（3）Z與乙烯加成可得一種有機(jī)物，為驗(yàn)證該有機(jī)物中含有與Z相同的元素，請(qǐng)選擇合適的試劑

 

（用字母編號(hào)回答）．
a．稀鹽酸      b．稀硝酸     c．稀硫酸    d．氫氧化鈉溶液
e．硝酸銀溶液  f．淀粉溶液    g．碘化鉀溶液  h．品紅溶液
（4）在實(shí)驗(yàn)室中制取氣體Z時(shí)，通常可用排某種溶液的方法收集Z，則該溶液是

 

；也可用排空氣集氣法收集Z，若用圖3裝置（不能改變瓶口朝向），則氣體應(yīng)該從

 

（填“m”或“n”）口進(jìn)．
（5）有人設(shè)想利用原電池原理以Z和氫氣制備一種重要的化工原料，同時(shí)獲取電能．假設(shè)這種想法可行，用石墨作電極材料，用稀鹽酸作電解質(zhì)溶液，則通入Z的電極為原電池的

 

極，其電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專(zhuān)題：

分析：Y是白色固體，焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色，說(shuō)明含有K元素，可用于制備火柴，且為強(qiáng)氧化劑，則Y為KClO₃，又題（2）可知黑色粉末氧化劑X為MnO₂，制得無(wú)毒氣體為氧氣，由這兩種氧化劑可知，所制備的有毒氣體為氯氣，W的濃溶液為濃鹽酸；
（1）加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）在二氧化錳作催化劑、加熱條件下氯酸鉀分解生成KCl和氧氣；根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件確定反應(yīng)裝置；向試管中加固體藥品的方法是取下試管口的單孔橡皮塞，將試管傾斜（或橫放），再將盛有粉末狀固體藥品的藥匙（或紙槽）伸入試管底部，最后將試管緩緩直立；
（3）證明氯乙烷中氯元素的方法是氯乙烷在堿性條件下水解，然后加酸中和，最后滴加硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子；
（4）可以采用排飽和食鹽水的方法來(lái)收集氯氣；氯氣的密度大于空氣，且氯氣和空氣不反應(yīng)，所以可以采用向上排空氣法收集氯氣；
（5）燃料電池中，正極上通入氧化劑、負(fù)極上通入燃料，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：Y是白色固體，焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色，說(shuō)明含有K元素，可用于制備火柴，且為強(qiáng)氧化劑，則Y為KClO₃，又題（2）可知黑色粉末氧化劑X為MnO₂，制得無(wú)毒氣體為氧氣，由這兩種氧化劑可知，所制備的有毒氣體為氯氣，W的濃溶液為濃鹽酸；
（1）加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）在二氧化錳作催化劑、加熱條件下氯酸鉀分解生成KCl和氧氣，反應(yīng)方程式為2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，該反應(yīng)中是固固混合加熱，所以需要固固混合加熱型裝置，故選C；向試管中加固體藥品的方法是取下試管口的單孔橡皮塞，將試管傾斜（或橫放），再將盛有粉末狀固體藥品的藥匙（或紙槽）伸入試管底部，最后將試管緩緩直立，否則固體藥品可能打壞試管，
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；C；取下試管口的單孔橡皮塞，將試管傾斜（或橫放），再將盛有粉末狀固體藥品的藥匙（或紙槽）伸入試管底部，最后將試管緩緩直立；
（3）證明氯乙烷中氯元素的方法是氯乙烷在堿性條件下水解，然后加酸中和，最后滴加硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子，如果有白色沉淀生成就證明含有氯元素，注意酸不能用鹽酸，因?yàn)辂}酸中的氯離子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，所以應(yīng)該選取的試劑為bde，故答案為：bde；
（4）濃鹽酸具有揮發(fā)性所以生成的氯氣中含有HCl，HCl極易溶于水，氯氣能溶于水但不易溶于飽和氯化鈉溶液，所以實(shí)驗(yàn)室采用排飽和食鹽水的方法收集氯氣；氯氣的密度大于空氣，且和空氣不反應(yīng)，所以可以采用向上排空氣法收集，則m進(jìn)n出，
故答案為：飽和食鹽水；m進(jìn)n出；
（5）燃料電池中，負(fù)極上通入燃料、正極上通入氧化劑，該電解質(zhì)溶液呈酸性，正極上氯氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cl₂+2e^-=2Cl^-，所以通入氯氣的電極為正極，故答案為：正；Cl₂+2e^-=2Cl^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物推斷，涉及氯氣和氧氣的制取、氣體的收集、氯代烴的檢驗(yàn)、原電池原理等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，明確反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，知道氯代烴的檢驗(yàn)方法，注意在加硝酸銀之前必須加硝酸中和未反應(yīng)的NaOH，為易錯(cuò)點(diǎn)．