1
(1)A
(2)16.7%或16.67%i.浓盐酸变稀后,不再产生Cl2ii.Cl2在装置中有残留,并未完全参加反应iii.水浴温度不足70℃~80℃,发生副反应,生成了KClO
(4)在低温(0℃)时,低于溶液中其他组分漏斗、胶头滴管、试管(任意答到2个)
(5)15.9
(1)由分析可知,瓶a的作用为除去氯气中的氯化氢,所以试剂为饱和食盐水,故答案为:A;
②实验过程中,浓盐酸变稀后,不再产生Cl2,会使产率降低,Cl2在装置中有残留,并未完全参加反应或者水浴温度不足70℃~80℃,发生副反应,生成了KClO都可导致实验最终产率小于理论产率,故答案为:i.浓盐酸变稀后,不再产生Cl2ii.Cl2在装置中有残留,并未完全参加反应iii.水浴温度不足70℃~80℃,发生副反应,生成了KClO;
(3)实验时,常因电压控制不当,产生副产品NaClO4,根据化合价的变化规律,可知,还产生了氢气,其离子方程式为:
(4)①由溶解度曲线图可知:
a.KClO4溶解度在相同温度时小于溶液中其他成分;
b.KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小;KClO3溶解度在低温(0℃)时,低于溶液中其他组分,故答案为:在低温(0℃)时,低于溶液中其他组分;
②将粗产品晶体溶解于水,加热浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,重复2~3次,进行精制。整个过程中涉及到溶解,加热,过滤,洗涤等操作,需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、酒精灯、烧杯、漏斗、胶头滴管、试管等,故答案为:漏斗、胶头滴管、试管;
(5)根据化学方程式可知,KClO4的来源有两部分,一部分是杂质中带来的,一部分是KClO3分解产生的,所以选择盐酸的量来测定KClO3的量,根据图像,从第一滴定点到第二滴定点消耗了1.5毫升的标准液,则盐酸的量与标准液的物质的量相等,为0.mol,根据化学方程式可知,KClO3的物质的量为0.×4=0.mol,则KClO3的质量为0.g,杂质KClO4为0.8g-0.g=0.g,则杂质的百分含量为
Ⅱ.(1)流程中操作①从混合物中分离出固体和溶液,所以采用过滤操作;仪器X的名称是冷凝管;
(2)根据过氧化尿素的部分参数表,45℃左右受热易分解,熔点低,水溶性较大,需要在较低的温度下过氧化尿素形成晶体分离,不能使用常压蒸馏,应使用减压蒸馏的方法,降低蒸馏操作所需的温度,确保过氧化尿素不分解,则流程中操作②要将过氧化尿素分离出来的操作应选B;
(3)双氧水具有氧化性,铝、铁具有强还原性,容易被H2O2氧化,所以搅拌器不能选择铁质或铝质材料;
(4)①由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下:称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h,用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2,过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处,利用氧化还原滴定方法,在70~80℃条件下用基准试剂纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度,顺序为cdba;
②A.H2C2O42H2O常温下是稳定的结晶水水化物,溶于水后纯度高、稳定性好,可以用作基准试剂,故A正确;
B.FeSO47H2O在空气中不稳定,亚铁离子容易被氧化成铁离子,不宜用作基准试剂,故B错误;
C.浓盐酸不稳定,易挥发,不宜用作基准试剂,故C错误;
D.Na2SO3具有还原性,在空气中容易被氧化成硫酸钠,不宜用作基准试剂,故D错误;
答案选A;
3
4
(1)2MnO4-+10Cl-+16H+=Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)HCl抑制AlCl3水解
(3)吸收未反应完的Cl2,防止空气中的水蒸气进入甲中
(4)直形冷凝管水浴加热
(5)下层Br2+2HCO3-=Br-+BrO-+2CO2↑+H2O
(6)过滤
(1)根据电子守恒、元素守恒可得KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)若固体B是AlCl3·6H2O,加热使其失去结晶水的过程中,氯化铝会发生水解反应,需要通入HCl气体抑制AlCl3水解;
(3)氯气有毒,且无水氯化铝极易潮解,因此碱石灰的作用为吸收多余的Cl2并防止空气中水蒸气进入装置E中;
(4)根据仪器构造可知仪器a的名称为直形冷凝管,本实验需要控制反应温度为60℃,为了更好地控制反应温度,宜采用的加热方式是水浴加热;
(5)间溴苯甲醛的密度大于水,则步骤2分液时有机相处于下层,NaHCO3可以除去有机相中的Br2,反应中1molBr2参与反应,转移1mol电子且产生无色气体,这说明单质溴发生歧化,生成物是次溴酸钠、溴化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为2HCO3-+Br2=BrO-+Br-+2CO2↑+H2O;
(6)无水MgSO4固体吸水,且不溶于有机物,步骤4是减压蒸馏有机相,收集相应馏分,则步骤3中将加入无水MgSO4固体的有机相放置一段时间后,进行的下一操作是过滤。
5
(1)三颈烧瓶(三颈瓶或三口烧瓶)
(2)
(3)40.8
(4)防止温度过高,NaClO2分解成NaClO3和NaCl,同时,H2O2受热易分解
(5)e→a→b
(1)根据装置图可知:仪器a为三颈烧瓶(三颈瓶或三口烧瓶),故答案:三颈烧瓶(三颈瓶或三口烧瓶)。
(2)装置A中用双氧水和氯酸钠在酸性条件下发生反应制来取ClO2,其发生反应的离子方程式为
(3)如图所示的变化关系可知:随着和c(NaOH)增大,NaClO2含量增大,当=0.8时,NaClO2含量达到最大值,c(NaOH)=4时,NaClO2含量达到最大值,所以最佳条件为c(NaOH)=4,=0.8,NaClO2含量达到最大值,故答案:4;0.8。
(4)根据反应可知C装置中有NaClO2和H2O2,温度太高NaClO2容易分解成NaClO3和NaCl,H2O2受热也易分解,所以采用“冰水浴”,故答案:防止温度过高,NaClO2分解成NaClO3和NaCl,同时,H2O2受热易分解。
(5)因为NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。所以选择55℃恒温减压蒸发结晶,然后在趁热过滤,在用50℃水洗涤,即可获得NaClO2晶体,故答案:e→a→b。
6
(1)CABD(2)2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3(3)除去Cl2O中混有的Cl2搅拌棒和使用多空球泡装置(4)Cl2O+H2O=2HClO(5)E中液氨作制冷剂,使Cl2O冷凝成液态(6)空气制得的次氯酸溶液浓度较大或制得的次氯酸溶液纯度较高或制得的次氯酸溶液不含有Cl-离子或氯元素的利用率高等
(1)根据分析可知装置连接顺序为Cl2→C→A→B→D;
(2)装置A中氯气与潮湿的碳酸钠反应生成Cl2O,该过程为Cl2的歧化过程,由于水较少,生成的HCl较少,所以只能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,根据电子守恒和元素守恒可得方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3;
(3)根据分析可知装置B的作用是除去Cl2O中混有的Cl2;加快整个反应速率的关键是加快氯气与潮湿碳酸钠的反应,据图可知本实验中采用了搅拌棒进行搅拌,同时采用多孔球泡装置,以增大接触面积加快反应速率;
(4)D装置中Cl2O与水反应制取HClO,元素化合价没有变化,根据元素守恒可得方程式为Cl2O+H2O=2HClO;
(5)根据题目信息可知Cl2O的沸点为3.8℃,E中液氨作制冷剂,可使Cl2O冷凝成液态,从而收集Cl2O;因氯气通入D装置之前已被除去,Cl2O与水反应并不产生气体,收集装置中温度较低Cl2O不会分解,所以逸出的气体主要成分为空气;
(6)制得的次氯酸溶液浓度较大,且制得的次氯酸溶液纯度较高,制得的次氯酸溶液不含有Cl-离子,而且此法的氯元素的利用率高;
(7)①根据分析可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗的盐酸体积为V1mL,则n(Na2CO3)=0.1V1×10-3mol,反应生成的n(NaHCO3)=0.1V1×10-3mol;第二次滴定过程碳酸氢钠消耗的盐酸体积为V2mL,则n总(NaHCO3)=0.1V2×10-3mol,所以样品中n总(NaHCO3)=0.1V2×10-3mol-0.1V1×10-3mol,所以样品中碳酸钠的质量分数为
②若用甲基橙作指示剂滴定结束时,滴定管尖嘴有气泡,读取的HCl体积会偏小,此时测得n总(NaHCO3)会偏小,从而使碳酸氢钠的质量分数偏高,对碳酸钠的质量分数没有影响。
7
(1)强氧化性使病毒的蛋白质发生变性,失去生理活性
(2)①饱和食盐水或饱和NaCl溶液②防倒吸
③C装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝
(4)原料经济、原料利用率高不产生污染性气体、有效氯含量高等
(1)“84”消毒液主要成分为次氯酸钠,具有强氧化性,消杀新冠病毒的原理是强氧化性使病毒的蛋白质发生变性,失去生理活性,故答案为:强氧化性使病毒的蛋白质发生变性,失去生理活性;
(2)①浓盐酸和高锰酸钾常温下反应生成氯气,氯气含氯化氢和水蒸气,需要通过饱和食盐水除去氯化氢,B中试剂为:饱和食盐水或饱和NaCl溶液,故答案为:饱和食盐水或饱和NaCl溶液;
②氯气和氢氧化钠溶液反应易形成倒吸,干燥管可以防止溶液倒吸,故答案为:防倒吸;
③利用氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色验证C装置导气管出有氯气,验证氯气过量,方法为:C装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝,说明氯气过量,故答案为:C装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝;
(3)①分析可知铁电极为电解池的阴极,故答案为:阴;
②铁电极为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子发生还原反应,电极附近生成氢氧化钠溶液,石墨做电解池阳极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,上升过程中与生成的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠溶液,据此书写化学方程式为:
③充分电解后,为检验电解液中是否还残留少量Cl-,取少量电解后溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,试管中产生白色沉淀并有无色气体产生,该气体能使带火星的木条复燃。试管中发生反应的离子方程式为:2ClO-+2Ag+=2AgCl↓+O2↑,
故答案为:2ClO-+2Ag+=2AgCl↓+O2↑;
④取25.00mL电解后溶液,加入过量KI与稀硫酸混合溶液,充分反应后加入2滴淀粉液,用0.molL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗12.00mL,发生的反应离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,2S2O32-+I2═S4O62-+2I-,ClO-~I2~2S2O32-,n(ClO-)=1/2×0.L×0.molL-1=0.0mol,计算该电解液有效氯(以有效氯元素的质量计算)的
(4)与甲同学制法相比,乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有:原料经济、原料利用率高、不产生污染性气体、有效氯含量高等,故答案为:原料经济、原料利用率高、不产生污染性气体、有效氯含量高等。