Question

【題目】某研究性學習小組為研究氯氣是否具有漂白性，設計如圖所示實驗裝置。試根據實驗裝置回答下列問題：

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生成氯氣，其反應方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，則其反應裝置應選用甲、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的實驗現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）將產生的氯氣通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液紅色褪去。小組內有甲、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，使溶液褪為無色。

丙同學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制備氯氣，反應不需要加熱，為固體與液體反應，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，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，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生成的氯氣中有水蒸氣，進入A中，氯氣和水蒸氣反應生成鹽酸和次氯酸，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的實驗現象不能說明氯氣具有漂白性；（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與水，反應離子方程式為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，使溶液褪為無色，不是由于堿被中和褪色，故乙正確。

【題型】實驗題
【結束】
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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，取此溶液分別進行了四個實驗，其操作和有關現象如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）焰色反應是________(填“物理”或“化學”)變化；實驗②中經過濾得到白色沉淀，該沉淀如何洗滌？______________________________________________________________。

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

（3）實驗③中產生的白色沉淀的成分可能是_________________________________。

（4）若溶液中K＋物質的量為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，實驗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特征的顏色的反應，焰色反應是物理變化，它并未生成新物質；實驗②中經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）實驗③是過氧化鈉和水反應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，反應中產生的白色沉淀的成分可能是Al(OH)3和Mg(OH)2[或Mg(OH)2]；（4）依據圖形變化可知，Mg2+物質的量為0.1mol，Al3+物質的量為0.1mol，SO42－離子物質的量等于硫酸鋇沉淀物質的量=69.9g÷233g/mol=0.3mol，溶液體積為100mL，若溶液中K+物質的量為0.04mol，依據電荷守恒計算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。