Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為研究氯氣是否具有漂白性，設(shè)計如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問題：

A、C中為干燥的有色布條，B為無色液體，D中為NaOH溶液。

（1）在常溫下，KMnO4固體可以與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，其反應(yīng)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，則其反應(yīng)裝置應(yīng)選用甲、乙、丙中的_______。

（2）B中的液體為____________，其作用為____________________________________。

（3）A、C中有色布條的顏色變化分別為__________________________________，A、C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明氯氣是否具有漂白性？________(填“是”或“否”)。

（4）D中NaOH溶液的作用是________________________________________(用離子方程式說明)。

（5）將產(chǎn)生的氯氣通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液紅色褪去。小組內(nèi)有甲、乙兩種意見：

甲：氯氣溶于水后溶液顯酸性，中和了NaOH，使溶液褪為無色；

乙：氯氣溶于水生成漂白性物質(zhì)，使溶液褪為無色。

丙同學(xué)在褪色后的溶液中逐漸加入足量的NaOH溶液，溶液一直未見紅色，則______(填“甲”或“乙”)的意見正確。

【答案】 丙 濃硫酸 干燥氯氣或吸收氯氣中的水蒸氣 A中有色布條褪色，C中有色布條不褪色 否 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 乙

【解析】（1）高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，反應(yīng)不需要加熱，為固體與液體反應(yīng)，且氯氣能溶于水，甲裝置適用于固體和液體加熱制備氣體，乙裝置適用于固體和液體反應(yīng)，要求固體難溶于水且生成的氣體難溶于水，丙裝置適合，故選丙；（2）濃硫酸具有吸水性，且濃硫酸和氯氣不反應(yīng)，所以B中的液體為濃硫酸，作用是干燥氯氣；（3）高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)生成的氯氣中有水蒸氣，進(jìn)入A中，氯氣和水蒸氣反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，HClO有漂白性，A中有色布條褪色，B中濃硫酸具有吸水性干燥氯氣，干燥氯氣不能使有色布條褪色，所以C中有色布條不褪色，A、C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明氯氣具有漂白性；（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；（5）因在褪色后的溶液中逐漸加入足量的NaOH溶液，因溶液中有酚酞，堿性溶液應(yīng)顯紅色，溶液一直未見紅色，說明氯氣溶于水生成漂白性物質(zhì)，使溶液褪為無色，不是由于堿被中和褪色，故乙正確。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】有一無色溶液100 mL，其中可能含有Fe3＋、Al3＋、Na＋、Mg2＋、Cu2＋、NH、K＋、CO、SO等離子中的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）焰色反應(yīng)是________(填“物理”或“化學(xué)”)變化；實(shí)驗(yàn)②中經(jīng)過濾得到白色沉淀，該沉淀如何洗滌？______________________________________________________________。

（2）原溶液中一定存在的離子有________(寫化學(xué)式)，可能存在的離子有________。

（3）實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生的白色沉淀的成分可能是_________________________________。

（4）若溶液中K＋物質(zhì)的量為0.04 mol，則c(Na＋)＝________。

Answer 1

【答案】 物理 向過濾裝置中加入蒸餾水至浸沒沉淀，讓水自然濾下，重復(fù)操作2～3次 Na＋、SO42－、Al3＋、Mg2＋ K＋ Al(OH)3和Mg(OH)2[或Mg(OH)2] 0.6 molL－1

【解析】溶液焰色反應(yīng)呈黃色，說明溶液中含有Na+離子，溶液呈無色，則一定不含有色離子：Fe3+、Cu2+，加入氯化鋇和鹽酸后生成白色沉淀，由于溶液中沒有Ag+離子，則生成沉淀為BaSO4，溶液中含有SO42-離子，逐滴加入過量NaOH溶液有白色沉淀，則溶液中含有Mg2+離子，判斷一定無CO32-，圖象分析可知，實(shí)驗(yàn)中生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說明溶液中含有Al3+離子，加入過氧化鈉產(chǎn)生的是無色無味的氣體，可以判定一定沒有NH4+，因此溶液中一定含有SO42－、Mg2+、Na+、Al3+，一定不存在NH4+、CO32-、Fe3+、Cu2+，不能判斷溶液中是否含有K+。

（1）焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)，焰色反應(yīng)是物理變化，它并未生成新物質(zhì)；實(shí)驗(yàn)②中經(jīng)過濾得到白色沉淀為硫酸鋇沉淀，沉淀洗滌方法是向過濾裝置中加入蒸餾水至浸沒沉淀，讓水自然濾下，重復(fù)操作2～3次；（2）原溶液中一定存在的離子有SO42－、Mg2+、Na+、Al3+，可能存在K+；（3）實(shí)驗(yàn)③是過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉和鋁離子生成氫氧化鋁沉淀，和鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)中產(chǎn)生的白色沉淀的成分可能是Al(OH)3和Mg(OH)2[或Mg(OH)2]；（4）依據(jù)圖形變化可知，Mg2+物質(zhì)的量為0.1mol，Al3+物質(zhì)的量為0.1mol，SO42－離子物質(zhì)的量等于硫酸鋇沉淀物質(zhì)的量=69.9g÷233g/mol=0.3mol，溶液體積為100mL，若溶液中K+物質(zhì)的量為0.04mol，依據(jù)電荷守恒計算c（K+）+c（Na+）+3c（Al3+）+2c（Mg2+）=2c（SO42－），c（Na+）=2×3mol/L－0.4mol/L－3×1mol/L－2×1mol/L＝0.6mol/L。