Question

【題目】I．在如圖裝置中，用 NaOH 溶液、鐵屑、稀 H2SO4 等試劑制備 Fe（OH）2。

（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是_____；

（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是_____；

（3）為了制得白色 Fe（OH）2 沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑后應________（填“打開”或者“關閉”）止水夾，反應一會兒后應________（填“打開”或者“關閉”）止水夾。

II．某化學興趣小組用下圖裝置制取并探究氯氣的性質(zhì)。[A裝置中發(fā)生反應的化學方程式：2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O ]

（1）A裝置中a儀器的名稱是_____________。

（2）實驗室制氯氣也可用MnO2與濃鹽酸反應，化學方程式為：_____

（3）實驗進行一段時間后，可觀察到______（填“B”或“C”）裝置中有色布條褪色，請用化學方程式表示其褪色原因__________。

（4）當氯氣進入D裝置后，可觀察到溶液顏色變?yōu)?/span>____（填“紅色”或“藍色”），寫出該反應的離子方程式為_________。

（5）E裝置中反應的化學方程式為________。

（6）用31.6 g KMnO4固體與足量的濃鹽酸反應，最多可生成標準狀況下_____L氯氣。（KMnO4的摩爾質(zhì)量為158 g·mol-1）

Answer 1

【答案】鐵屑、稀H2SO4 NaOH 溶液 打開 關閉 分液漏斗 C 藍色 Cl2 + 2I－=2Cl－+ I2 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 11.2L

【解析】

試題Ⅰ，由于Fe(OH)2極易被氧化，所以在使用上述裝置制備Fe(OH)2時，應當在Ⅰ試管中加入鐵粉和稀硫酸，Ⅱ試管中加入NaOH溶液；初始階段，打開止水夾，利用試管Ⅰ中產(chǎn)生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣和溶液中溶解的O2；一段時間后再關閉止水夾，利用Ⅰ試管中氣壓的逐漸增大，將含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ試管中，這樣就能制備出保存時間較長的Fe(OH)2了。

試題Ⅱ，本題利用高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應制備氯氣，這個反應不需要加熱，而采用濃鹽酸和MnO2反應制備氯氣時需要加熱；由于鹽酸具有揮發(fā)性，所以產(chǎn)生的氯氣中含有雜質(zhì)HCl以及水蒸氣，但在本題中HCl雜質(zhì)對于Cl2性質(zhì)的驗證并不產(chǎn)生干擾，所以只對其進行了干燥處理；B和C裝置中的紅布條一個是干燥的一個是濕潤的，通過現(xiàn)象的對比，就可以驗證Cl2漂白性來源于Cl2與水反應生成的次氯酸；D裝置通過淀粉變藍驗證I2的生成，進而證明Cl2氧化性強于I2；在做完性質(zhì)驗證實驗后，氯氣仍會有部分未反應完，所以需要尾氣處理裝置，減少對環(huán)境的污染。

Ⅰ(1)通過分析可知，試管Ⅰ中應當加入稀硫酸和鐵粉，產(chǎn)生氫氣的同時也產(chǎn)生Fe2+，利用產(chǎn)生的氫氣再配合止水夾適當?shù)亻_閉，就可以實現(xiàn)對整套裝置內(nèi)殘留空氣的排氣；

(2)通過分析可知，試管Ⅱ中加入的為NaOH溶液，即Fe(OH)2是在試管Ⅱ中反應生成的；

(3)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以在初始階段，打開止水夾，利用試管Ⅰ中產(chǎn)生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣和溶液中溶解的O2；一段時間后再關閉止水夾，利用Ⅰ試管中氣壓的逐漸增大，將含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ試管中，這樣就能制備出保存時間較長的Fe(OH)2了；

Ⅱ(1)裝置A中儀器a的名稱即為分液漏斗；

(2)用濃鹽酸和MnO2反應制氯氣的方程式為：；

(3)B中的紅布條是干燥的，所以不會被Cl2漂白褪色，C中的紅布條是濕潤的所以可以被Cl2漂白褪色；Cl2的漂白性來源于與水反應生成的次氯酸，方程式為：；

(4)氯氣的氧化性強于碘單質(zhì)，所以D裝置中，氯氣會將碘單質(zhì)置換出來，從而使裝置內(nèi)的淀粉變藍；涉及的反應即為：；

(5)E裝置為尾氣吸收裝置，用來除去未反應的Cl2，涉及到的化學方程式為：；

(6)由高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣的方程式可知，31.6gKMnO4即0.2mol，可以與足量的濃鹽酸生成0.5mol氯氣，標況下的體積即為11.2L。