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14.已知:ICl的熔点为13.9℃,沸点为97.4℃,易水解,且能发生反应:ICl(l)+Cl2(g)═ICl3(l).(图中夹持装置略去)

(1)装置A中发生反应的化学方程式是KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O.
(2)装置B的作用是除去氯气中的氯化氢.不能用装置F代替装置E,理由  装置F中的水蒸气会进入装置D中,使ICl水解.
(3)所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质,提纯的方法是C(填标号).
A.过滤B.蒸发结晶C.蒸馏       D.分液
(4)用ICl的冰醋酸溶液测定某油脂的不饱和度.进行如下两个实验,实验过程中有关反应为:

②ICl+KI=I2+KCl    
③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
实验1:将5.00g该油脂样品溶于四氯化碳后形成100mL溶液,从中取出十分之一,加入20mL某ICl的冰醋酸溶液(过量),充分反应后,加入足量KI溶液,生成的碘单质用a mol/L的Na2S2O3 标准溶液滴定.经平行实验,测得消耗的Na2S2O3溶液的平均体积为V1mL.
实验2(空白实验):不加油脂样品,其它操作步骤、所用试剂及用量与实验1完全相同,测得消耗的Na2S2O3溶液的平均体积为V2mL.
①滴定过程中可用淀粉溶液作指示剂.
②滴定过程中需要不断振荡,否则会导致V1偏小(填“偏大”或“偏小).
③5.00g该油脂样品所消耗的ICl的物质的量为5a(V2-V1)×10-3mol.由此数据经换算即可求得该油脂的不饱和度.

分析 (1)氯酸钾具有氧化性能把浓盐酸氧化生成氯气;
(2)制备的氯气中含有氯化氢,可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢;装置F中的水蒸气进入装置D中,会使ICl水解;
(3)ICl与ICl3的沸点相差较大;
(4)①碘遇淀粉显蓝色;
②滴定过程中需要不断振荡,如果不振荡,则单质碘不能完全反应;
③实验2中比实验1多消耗的溶液体积为(V2-V1)ml,其物质的量的是0.001a(V2-V1)mol,
根据方程式②ICl+KI=I2+KCl和③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知:ICl~2Na2S2O3,求出ICl的物质的量,
再根据方程式①可知,5.00g该油脂样品所消耗的ICl的物质的量.

解答 解:(1)氯酸钾具有氧化性能把浓盐酸氧化生成氯气,则装置A中发生反应的化学方程式是KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O;
故答案为:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(2)浓盐酸易挥发生成的氯气中含有氯化氢,所以装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢,已知ICl易水解,若用装置F代替装置E,则装置F中的水蒸气会进入装置D中,使ICl水解,所以不能用装置F代替装置E;
故答案为:除去氯气中的氯化氢;装置F中的水蒸气会进入装置D中,使ICl水解;
(3)由于ICl与ICl3的沸点相差较大,因此若所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质,提纯的方法是蒸馏,故答案为:C;
(4)①由于碘遇淀粉显蓝色,因此滴定过程中可用淀粉溶液作指示剂;故答案为:淀粉溶液;
②滴定过程中需要不断振荡,如果不振荡,则单质碘不能完全反应溶液就会褪色,从而导致消耗硫代硫酸钠的量减小,即会导致V1偏小;
故答案为:偏小;
③实验2中比实验1多消耗的溶液体积为(V2-V1)ml,则Na2S2O3的物质的量的是0.001a(V2-V1)mol,
根据方程式②ICl+KI=I2+KCl和③I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知:ICl~2Na2S2O3
所以ICl的物质的量是0.001a(V2-V1)mol×$\frac{1}{2}$,
由根据方程式①可知,5.00g该油脂样品所消耗的ICl的物质的量为0.001a(V2-V1)mol×$\frac{1}{2}$×$\frac{100ml}{10ml}$=5a(V2-V1)×10-3mol,故答案为:5a(V2-V1)×10-3

点评 本题考查了物质制备实验方案设计,侧重于实验原理、基本操作、物质性质、数据处理等知识的考查,主要考查了学生的实验操作能力和数据处理能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸.为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是铁表面被钝化.
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y.
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+,需进行的实验是取少量溶液X于试管中,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液的紫色褪去,则说明溶液中含有Fe2+
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g.由此推知气体Y中SO2的体积分数为(简要表述计算过程)因为n(BaSO4)=n(SO2)=0.01mol,而336mL(标准状况)气体的物质的量为0.015mol,所以SO2的体积分数为:$\frac{0.01}{0.015}$×100%=66.7%..

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.比较纯碱的两种工业制法,正确的是(  )
选项项目氨碱法联合制碱法
A.原料食盐、氨气、生石灰食盐、氨气、二氧化碳
B.可能的副产物氯化钙氯化铵
C.循环物质氨气、二氧化碳氨气、氯化钠
D.评价原料易得、产率高设备简单、能耗低
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.以电石渣为原料制备KClO3的流程如图1:

(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行.氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO32,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
②提高Cl2转化为Ca(ClO32的转化率的可行措施有AB(填序号).
A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO32的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2═Ca(ClO32+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤.
①滤渣的主要成分为CaCO3、Ca(OH)2(填化学式).
②滤液中Ca(ClO32与CaCl2的物质的量之比n:n<1:5(填“>”、“<”或“=”).
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO32转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g•L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾.
(1)SO2和O2反应制取SO3的反应原理为:2SO2+O2加热催化剂2SO3,经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L•s)
①则这段时间为5s.
②该反应达到平衡状态的标志是BD.
A.容器内硫元素物质的量分数不变      B.混合物的平均相对分子质量不变
C.n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2         D.各组分的体积分数不变
(2)利用烧渣制绿矾的过程如下
操作I的名称过滤,溶液A的溶质H2SO4,固体B是Fe.
(3)某科研机构用NaOH溶液吸收废气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示,(电极材料为石墨)
①图中b极要连接电源的正极(填“正”或“负”)
②SO32-放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
③若用甲烷-空气燃料电池作电源,处理标准状况下40m3的废气(其中SO2的体积分致为0.2 ),理论上需要消耗标准状况下甲烷2m3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途.已知:Sn的熔点为231℃;
Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33℃、沸点为114℃.请按要求回答下列相关问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为50.
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:①取1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;②加入过量的Fe2(SO43;③用0.1 000mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00mL.步骤②中加入Fe2(SO43的作用是将Sn2+全部氧化为Sn4+;此锡粉样品中锡的质量分数:60%.
(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如图1:

①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用:防止Sn2+被氧化及调节溶液pH.
②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:Sn2++2HCO3-=SnO↓+2CO2↑+H2O.
④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是取最后一次滤液少许于试管中,依次滴加足量硝酸、少量硝酸银溶液,观察到无白色沉淀,证明已洗净.
⑤步骤Ⅴ操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥.
(4)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为:SnCl4+4NH3+4H2O=Sn(OH)4+4NH4Cl.
实验室欲用图2装置制备少量SnCl4(夹持装置略),该装置存在明显缺陷,改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
(5)利用改进后的装置进行实验,当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯,反应仍可持续进行的理由是熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中.某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究.
Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法.
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等.
Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果.
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:

步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩.
步骤2:取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol•L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞.
步骤3:点燃酒精灯对丁装置加热
步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞.
步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K.
步骤6:实验完成后测定干燥管I(含碱石灰)的质量m2(实验前干燥管I(含碱石灰)的质量m1
回答下列问题:
(1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═2CO2↑+N2↑+3Cl2↑+4H2O,请标出反应中电子转移的方向和数目:
(2)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是将产生的氯气及时除去.
(3)丙装置中的试剂是浓硫酸.
(4)干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量.
(5)请简要说明实验中通入N2的目的是使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差.
(6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为80%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.金属钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料.常温下钛不和非金属、强酸反应.TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料.
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如图:

有关物质性质如表:
物质熔点/℃沸点/℃其他
CCl4-2376与TiCl4互溶
TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾
①仪器A的名称是干燥管,装置E中的试剂是浓硫酸.
②欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是蒸馏.
(2)工业上可以由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3等杂质)制备金属Ti.
工业制备过程由钛铁矿经过酸溶解、过滤以及后续一系列化学变化和物理变化,可以将不溶于水的H2TiO3从溶液中过滤出来,再对H2TiO3进行洗涤,最后对H2TiO3进行煅烧得到TiO2,最终获得金属Ti.过程简化如下:

①水洗H2TiO3后,向洗涤液中加滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+
用离子方程式解释“出现微红色”的原因2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
②以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2、氯气和焦炭反应生成TiCl4,己知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,则另一生成物为CO.
③用Mg还原TiCl4制金属钛取过程中必须在1070K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是隔绝空气(或惰性气氛中);
所得到的金属钛中混有少量杂质,可加入稀盐酸或稀硫酸溶解后除去.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.研究催化剂对化学反应有重要意义.为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:

(1)甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂,写出该反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)为探究MnO2的质量对催化效果的影响,乙同学分别量取50mL 1% H2O2加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积,数据如表:
MnO2的质量/g0.10.20.4
40s末O2体积/mL496186
由此得出的结论是在一定质量范围内,增加MnO2的质量,化学反应速率加快.
(3)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如表实验(三支试管中均盛有10mL 5% H2O2 ):
试管
滴加试剂5滴0.1mol•L-1FeCl35滴0.1mol•L-1 CuCl25滴0.3mol•L-1 NaCl
产生气
泡情况
较快产生细小气泡缓慢产生细小气泡无气泡产生
结论是Fe3+和Cu2+对H2O2分解均有催化效果,且Fe3+比Cu2+催化效果好,实验Ⅲ的目的是对比实验,说明Cl-对的H2O2分解没有催化效果.
(4)查阅资料得知:将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的化学方程式分别是2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl和2FeCl2+H2O2+2HCl═2FeCl3+2H2O.

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