某兴趣小组利用文献资料设计方案对氯及其化合物进行探究.<br/>(1)Ⅰ.用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气 a.该小组利用下图装置及试剂制备并收集适量Cl2 , 装置B、C的作用分别是___

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-10-27 11:00:42 高中化学

某兴趣小组利用文献资料设计方案对氯及其化合物进行探究.(1)Ⅰ.用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气 a.该小组利用下图装置及试剂制备并收集适量Cl2 , 装置B、C的作用分别是______、______ . 1b.制得的氯气中加入适量水,得到饱和氯水,饱和氯水中含氯元素的微粒有______(写出全部微粒).c.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HC1O溶液的方法之一.在过量的石灰石中加入饱和氯水充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去,过滤,得到的滤液其漂白性比饱和氯水更强.①滤液漂白性增强的原因是______(用化学平衡移动原理解释).②饱和氯水与石灰石反应生成HClO的方程式是______ .(2)ClO3﹣、Cl﹣和H+反应的探究 a.KClO3、KCl与硫酸可以反应.该小组设计了系列实验研究反应条件对反应的影响,实验记录如下(实验在室温下进行):

烧杯编号

1

2

3

4

氯酸钾饱和溶液

1mL

1mL

1mL

1mL

氯化钾固体

1g

1g

1g

1g

8mL

6mL

3mL

0mL

硫酸(6mol/L)

0mL

2mL

(______)mL

8mL

现象

无现象

溶液呈浅黄色

溶液呈黄绿色,生成浅黄绿色气体

溶液呈黄绿色,生成黄绿色气体

①该系列实验的目的______ . ②烧杯3取用硫酸的体积应为______mL.b.该小组同学查资料得知:将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气,同时有大量ClO2生成;ClO2沸点为10℃,熔点为﹣59℃,液体为红色;Cl2沸点为﹣34℃,液态为黄绿色.设计最简单的实验验证Cl2中含有ClO2______ .

【答案】

(1)收集氯气;防止D中的溶液进入B;Cl﹣、Cl2、ClO﹣、HClO;氯水中存在平衡:Cl2+H2O?HClO+HCl,CaCO3与盐酸反应使平衡正移,增大HClO的浓度,漂白效果增强;CaCO3+2Cl2+H2O═2HC1O+CO2+CaCl2

(2)5;其他条件相同时,氢离子浓度不同对化学反应速率的影响;5;收集一试管气体,盖上胶塞,放入冰水混合物中,观察液体(或气体)颜色变化

【解析】

解:(1)a.用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,氯气的密度比空气大,收集时采用B装置长进短出的方式,C是安全装置,防止D中的溶液进入B,所以答案是:收集氯气;防止D中的溶液进入B;b.新制的饱和氯水中存在H2O,Cl2 , HClO分子,存在H+ , OH﹣ , Cl﹣ , ClO﹣离子,含氯元素的微粒有:Cl﹣、Cl2、ClO﹣、HClO,

所以答案是:Cl﹣、Cl2、ClO﹣、HClO;c.①氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,加入石灰石后,HCl与CaCO3反应浓度减小,使平衡向右移动,HClO浓度增大,漂白效果好,

所以答案是:氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HClO+HCl,CaCO3与盐酸反应使平衡正移,增大HClO的浓度,漂白效果增强;②氯水中含盐酸、次氯酸,加入石灰石后,HCl与CaCO3反应生成氯化钙、二氧化碳和水,总反应方程式为:CaCO3+2Cl2+H2O═2 HC1O+CO2+CaCl2 ,

所以答案是:CaCO3+2Cl2+H2O═2HC1O+CO2+CaCl2;(2)a.①从表中数据看出其他条件相同时,溶液的总体积相同,只有氢离子的浓度不同,得出本实验的目的为:其他条件相同时,氢离子浓度不同对化学反应速率的影响,

所以答案是:其他条件相同时,氢离子浓度不同对化学反应速率的影响;

②根据每组实验的总体积应相同计算出烧杯3取用硫酸的体积,实验1的总体积为1mL+8mL+0mL=9mL,所以烧杯3中硫酸的体积为:9mL﹣1mL﹣3mL=5mL,

所以答案是:5;b.根据ClO2沸点为10℃,熔点为﹣59℃,液体为红色,Cl2沸点为﹣34℃,液态为黄绿色,为验证Cl2中含有ClO2 , 收集一试管气体,盖上胶塞,放入冰水混合物中,观察液体(或气体)颜色变化,若出现红色,则说明Cl2中含有ClO2 ,

所以答案是:收集一试管气体,盖上胶塞,放入冰水混合物中,观察液体(或气体)颜色变化.

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