某化學(xué)小組用MnO2和濃鹽酸共熱制取Cl2時(shí),利用剛吸收過SO2的NaOH溶液對(duì)其尾氣進(jìn)行吸收處理.請(qǐng)按要求回答下列問題.
(1)請(qǐng)寫出用此法制取Cl2的離子方程式:
 

(2)該尾氣吸收處理一段時(shí)間后,吸收液中(假設(shè)不含酸式鹽)肯定存在的陰離子有OH-、
 
 
;對(duì)可能大量存在的其他陰離子(不考慮空氣中CO2的影響)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究.
①提出假設(shè):
假設(shè)1:只存在SO32-;假設(shè)2.
 
;假設(shè)3:既存在SO32-也存在ClO-
②質(zhì)疑討論:經(jīng)分析假設(shè)3不合理,理由是
 

③實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與分析:
限選試劑:3moL?L-1 H2SO4、1moL?L-1 NaOH、0.01mol?L-1 KMnO4紫色石蕊試液.
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一:取少量吸收液于試管中,滴加3mol?L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中./
步驟二:在A試管中滴加
 
,振蕩.
 
,則說明假設(shè)1成立.
步驟三:在B試管中滴加
 
,振蕩
 
,則說明假設(shè)2成立.
(3)假設(shè)有224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)SO2被15mL 1mol?L-1的NaOH溶液完全吸收,得溶液X.忽略鹽類的水解,所得X溶液中溶質(zhì)正鹽的物質(zhì)的量為
 

若用0.2000mol?L-1 KIO3溶液恰好將上述溶液X中所有的硫元素氧化,還原產(chǎn)物為I2,則消耗KIO3溶液的體積為
 
L.
考點(diǎn):氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
專題:實(shí)驗(yàn)題
分析:(1)MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水;
(2)利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液吸收含有氯氣的尾氣,根據(jù)溶液中發(fā)生的反應(yīng)分析存在的陰離子;
①可假設(shè)1:只存在SO32-;假設(shè)2只存在ClO-;假設(shè)3:既不存在SO32-,也不存在ClO-;
②SO32-具有還原性,ClO-具有氧化性,二者不能共存;
③根據(jù)所限制實(shí)驗(yàn)試劑和SO32-、ClO-的性質(zhì),先加入硫酸至酸性,若存在SO32-、ClO-,分別生成了H2SO3和HClO;H2SO3具有還原性,選擇具有強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀溶液,證明SO32-的存在;因?yàn)镠ClO具有強(qiáng)氧化性,紫色石蕊溶液,證明有ClO-的存在;
(3)首先計(jì)算SO2和NaOH的物質(zhì)的量,判斷反應(yīng)產(chǎn)物,列方程式計(jì)算相關(guān)物理量;根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等來計(jì)算消耗KIO3溶液的體積.
解答: 解:(1)MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水,其反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案為:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液吸收含有氯氣的尾氣,少量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3,Na2SO3被氯氣氧化生成硫酸鈉,其反應(yīng)方程式為Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O,故一定存在SO42-、Cl-,故答案為:SO42-、Cl-;
(3)由已知假設(shè)1、只存在SO32-,假設(shè)3、既存在SO32-也存在ClO-,可知假設(shè)2為為:只存在ClO-;故答案為:只存在ClO-;
②SO32-具有強(qiáng)還原性,ClO-具有強(qiáng)氧化性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存;故答案為:SO32-具有強(qiáng)還原性,ClO-具有強(qiáng)氧化性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存;
③因?yàn)槲找撼蕢A性,先取少量吸收液于試管中,滴加3moL?L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管,若存在SO32-、ClO-,分別生成了H2SO3和HClO;
在A試管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液,若紫紅色褪去,證明有SO32-,則說明假設(shè)1成立;
在B試管中滴加紫色石蕊溶液,若溶液先變紅后褪色,證明有ClO-,則說明假設(shè)2成立;
故答案為:
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一:取少量吸收液于試管中,滴加3mol?L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中./
步驟二:在A試管中滴加 0.01mol?L-1KMnO4溶液,振蕩.若 紫紅色褪去,則說明假設(shè)1成立.
步驟三:在B試管中滴加 紫色石蕊溶液,振蕩若 先變紅后褪色,則說明假設(shè)2成立.
;
(3)n (SO2)=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,n(NaOH)=0.015L×1mol/L=0.015mol,
則反應(yīng)的可能方程式有:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,SO2+NaOH=NaHSO3
則有:2>
n(NaOH)
n(CO2)
=
3
2
>1,
所以:所得產(chǎn)物為Na2SO3和NaHSO3
設(shè)所得產(chǎn)物中含Na2SO3為xmol,NaHSO3為ymol則得方程組:
x+y=0.01
2x+y=0.015

解得:x=0.005,y=0.005,即正鹽的物質(zhì)的量為:0.005mol;
設(shè)0.2000mol?L-1 KIO3溶液VL恰好將上述溶液X中所有的硫元素氧化,還原產(chǎn)物為I2,則KIO3得電子總數(shù)為:0.2000mol/L×VL×(5-0),
X溶液中硫失電子總數(shù)為:0.01mol×(6-4),根據(jù)得失電子總數(shù)相等得:0.2000mol/L×VL×(5-0)=0.01mol×(6-4),解答V=0.02L,故答案為:0.005mol;0.02.
點(diǎn)評(píng):本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè),再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證,側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力,題目難度中等.計(jì)算時(shí)注意先判斷反應(yīng)產(chǎn)物,利用氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等來計(jì)算可簡(jiǎn)化計(jì)算過程.
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:

(1)49gH2SO4的物質(zhì)的量是
 
mol;2molH2SO4的質(zhì)量是
 
g;
(2)3.01×1023個(gè)CO2的物質(zhì)的量是
 
mol;0.1molCO2中含的CO2個(gè)數(shù)為
 

(3)標(biāo)況下,5.6LO2的物質(zhì)的量為
 
mol;3molN2的體積為
L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列離子方程式正確的是(  )
A、鐵和鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+═2Fe3++3H2
B、足量碳酸氫鈉溶液中滴加少量的石灰水:2HCO3-+Ca2++2 OH-═CaCO3↓+CO32-+2H2O
C、碳酸鈣溶于稀醋酸:CO32-+2H+=H2O+CO2
D、氯化鈣溶液與CO2的反應(yīng):CO2+Ca2++H2O═CaCO3↓+2H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E都是短周期元素,原子半徑D>C>A>E>B,其中A、B處在同一周期,A、C處在同一主族.C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于A、B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和,C原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍,且D為金屬.試回答:
(1)在五種元素中,能形成的最簡(jiǎn)單的液態(tài)或氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大而小的順序是(用具體的分子式表示)
 

(2)A與B形成的三原子分子的結(jié)構(gòu)式是
 
,B與D形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物的電子式是
 

(3)E的一種氫化物叫肼,其分子中E原子與氫原子個(gè)數(shù)比為1:2.已知32克液態(tài)肼在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水放熱624KJ則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
 

(4)肼-空氣燃料電池是一種環(huán)保堿性燃料電池,其電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液.該燃料電池的正極的電極反應(yīng)式是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列有關(guān)Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液的性質(zhì)對(duì)比不正確的是( 。
Fe(OH)3膠體CuSO4溶液
A分散質(zhì)粒子直徑大于100nm(10-7m)小于1nm(10-9m)
B外觀介穩(wěn)體系,均一透明穩(wěn)定體系,均一透明
C能否透過濾紙可以可以
D激光筆照射可看到光亮“通路”光可透過,但不形成光亮“通路”
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D 4種元素,A元素所處的周期數(shù)、主族序數(shù)、原子序數(shù)均相等;B的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個(gè);C的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C.
(1)B元素的名稱
 
;B在周期表中的位置第
 
周期,第
 
族;
(2)C的元素符號(hào)
 
,C的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式
 
;
(3)D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A是烴,有機(jī)物B易溶于水,且1mol B能跟足量的鈉反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 11.2L,但不能與NaHCO3溶液反應(yīng),已知A通過如下轉(zhuǎn)化關(guān)系可制得化學(xué)式為C4H8O2的酯E,且當(dāng)D-→E時(shí),式量增加28.

請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的原子利用率為
 

(2)B的密度比水
 
,B中含氧官能團(tuán)的名稱為
 

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為
 

(4)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為
 

(5)4.4g C物質(zhì)完全燃燒消耗
 
 mol氧氣.
(6)若D→E時(shí),式量增加m,則B的式量為
 
(用含m的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有一烴A,它能發(fā)生如圖所示的變化.

已知E分子間發(fā)生縮合反應(yīng),可生成環(huán)狀化合物C6H8O4,回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

(2)在①~⑥的反應(yīng)中,屬于加成反應(yīng)的是
 
(填序號(hào));
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式):
F→G:
 
;
G→H:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鉬是一種過渡金屬元素,通常用作合 金及不銹鋼的添加劑,這種元素可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性及韌性,還可增強(qiáng)其耐高溫及耐腐蝕性能.如圖是化工生產(chǎn)中制備金屬鉬的實(shí)驗(yàn)流程圖:

(1)鉬酸銨溶液中陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法:
 

(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:
 

(3)反應(yīng)①的尾氣可以用NH3?H2O溶液吸收用于合成肥料,寫出反應(yīng)的離子方程式
 

(4)工廠排放的廢水中,金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+.處理時(shí)首先在酸性條件下用H2O2將Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,再用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH到8,然后用鈉離子交換樹脂除去Ca2+和Mg2+,最后通入SO2 生成CrOH(H2O)5SO4沉淀.
①H2O2的作用是將溶液中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出此反應(yīng)的離子方程式:
 

②常溫下,部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時(shí)溶液的pH如下:
陽(yáng)離子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+
開始沉淀時(shí)的pH2.7---
完全沉淀時(shí)的pH3.711.18(>9溶解)9
加入NaO H溶液使溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-.但溶液的pH不能超過8,此時(shí)產(chǎn)生的沉淀是
 

③寫出上述過程中用SO2作還原劑進(jìn)行還原的離子方程式
 

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