Question

化学是一门以实验为主的科学，化学实验是学习探究物质性质的基本方法之一．
（1）下列有关说法中正确的有

 

．
①将SO₂和CO₂气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH．若前者的pH小于后者，则H₂SO₃酸性强于H₂CO₃
②用瓷坩埚高温熔融NaOH固体
③加入浓NaOH溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中一定含有NH₄⁺
④向溶液中加入少量双氧水，再加几滴KSCN溶液后溶液变红，则原溶液中．定含有Fe²⁺
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液时通常加少量HNO₃酸化，减小其水解程度
⑥将SO₂通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO₂通入少量紫色石蕊试液，石蕊褪色后加热也能恢复原色
⑦配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出
⑧酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高
⑨制备AICl₃、FeCl₃、CuCl₂均不能采用将溶液直接蒸干的方法；电解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
⑩用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗上口放出；NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热
（2）甲、乙是同主族非金属元素组成的单质，乙通常状况下是深红棕色液体．X、Y、Z是化合物．X溶液呈淡绿色，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液变红．它们之间有如图1所示转化关系．
①将Y的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体．此液体不具有的性质是

 

．
A．光束通过该液体时形成光雾光亮的“通路”
B．插入电极通过直流电后，有一极附近液体颜色加深
C．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生
D．将该液体加热蒸干、灼烧后，有氧化物生成
E．向红褐色液体中逐滴加入稀硫酸，先有红褐色沉淀，后沉淀溶解
②单质甲、乙和Y溶液中的阳离子氧化性由强到弱的顺序为：

 

（用化学式表示），少量单质甲通入X溶液中发生的离子方程式为

 

．
③利用电解饱和食盐水制氯气和氢气，并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积．试按如图2所给仪器，设计一套能完成以上实验目的装置，仪器接口的正确连接顺序是：
A接

 

，

 

接

 

；B接

 

，

 

接

 

．
写出通入C后，烧杯中所发生的离子反应方程式

 

，若装入的饱和食盐水为500mL，接通电源一段时间，停止通电后，测得氢气为560mL（标准状况）．将U形管内的溶液混合均匀，其pH约为

 

．（假设电解前后溶液体积变化可忽略不计，产生的气体全部逸出）

Answer 1

考点：无机物的推断,电解原理,化学实验方案的评价

专题：实验评价题,电化学专题,元素及其化合物

分析：（1）①将SO₂和CO₂气体分别通入水中至饱和，生成亚硫酸和碳酸，酸的浓度不同；
②用瓷坩埚高温熔融NaOH固体，二氧化硅与NaOH反应；
③氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；
④Fe²⁺与双氧水发生氧化还原反应生成铁离子；
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液时加少量HNO₃酸化，发生氧化还原反应；
⑥SO₂通入品红溶液，漂白性为暂时的；将SO₂通入少量紫色石蕊试液，生成酸遇石蕊变红；
⑦配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，实验失败；
⑧酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，消耗的标准液偏大；
⑨制备AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂均不能采用将溶液直接蒸干的方法，因盐酸为挥发性酸；电解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液时阴极上不会Fe、Al；
⑩用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液在上层；NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体，利用余热加热．
（2）乙通常状况下是深红棕色液体，应为Br₂，甲、乙是同主族非金属元素组成的单质，甲可置换出乙，甲为Cl₂，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液变红，应含有Fe³⁺，则X为FeBr₂，Y为FeCl₃，
①将Y的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体，可得到Fe（OH）₃胶体；
②根据氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性判断；
③检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积，则利用氯气与KI反应检验氧化性，利用排水法收集氢气；C为尾气处理装置，发生氯气与NaOH的反应；电解时2NaOH～H₂↑，n（H₂）=

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，以此计算pH．

解答： 解：（1）①将SO₂和CO₂气体分别通入水中至饱和，生成亚硫酸和碳酸，浓度不同，不能利用测定pH比较酸性，故错误；
②用瓷坩埚高温熔融NaOH固体，二氧化硅与NaOH反应，应利用铁坩埚，故错误；
③氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则加入浓NaOH溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中一定含有NH₄⁺，故正确；
④Fe²⁺与双氧水发生氧化还原反应生成铁离子，原溶液中可能含铁离子，应先KSCN溶液后溶液检验，故错误；
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液时加少量HNO₃酸化，发生氧化还原反应，生成铁离子，还应加铁粉，故错误；
⑥SO₂通入品红溶液，漂白性为暂时的，加热变为红色；将SO₂通入少量紫色石蕊试液，生成酸遇石蕊变红，不会褪色，故错误；
⑦配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，实验失败，应重新配制，故错误；
⑧酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，消耗的标准液偏大，则测定结果偏高，故正确；
⑨因盐酸为挥发性酸，制备AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂发生水解生成盐酸，均不能采用将溶液直接蒸干的方法；电解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液时阴极上不会Fe、Al，故错误；
⑩用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液在上层，则将溴的苯溶液从分液漏斗上口放出；NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体，利用余热加热，则可停止加热，故正确；
故答案为：③⑧⑩；
（2）乙通常状况下是深红棕色液体，应为Br₂，甲、乙是同主族非金属元素组成的单质，甲可置换出乙，甲为Cl₂，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液变红，应含有Fe³⁺，则X为FeBr₂，Y为FeCl₃，
①将Y的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体，可得到Fe（OH）₃胶体，具有丁达尔效应、电泳、聚沉等西行至，将液体加热蒸干、灼烧后，可得Fe₂O₃固体，加入硝酸银电解质后胶体发生聚沉现象，故答案为：C；
②题中发生反应有Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，氧化性Cl₂＞Fe³⁺，Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，氧化性Cl₂＞Br₂，Br₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Br^-，氧化性Br₂＞Fe³⁺，则有氧化性Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺，由于还原性Fe²⁺＞Br^-，少量单质甲通入X溶液中发生反应为Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，
故答案为：Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺；Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
③检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积，则利用氯气与KI反应检验氧化性，则装置为A接G、F接G；利用排水法收集氢气，则装置为B接D、E接C；C为尾气处理装置，发生氯气与NaOH的反应，离子反应为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；电解时2NaOH～H₂↑，n（H₂）=

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，c（NaOH）=

0.025mol×2

0.5L

=0.1mol，则c（H⁺）=10^-13mol/L，所以pH=13，
故答案为：G；F；H；D；E；C；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；13．

点评：本题考查较综合，为高频考点，涉及无机物的推断、化学实验方案评价、氯气的制备以及胶体的性质，题目较为综合，明确物质的种类为解答该题的关键，注意把握化学实验的原理和实验目的，题目难度中等．