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。

[A裝置中發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與濃鹽酸加熱反應，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。

(4)當氯氣進入D裝置后，可觀察到溶液顏色變為_________(填“紅色”或“藍色”)。

(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。

Answer 1

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

【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中產生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅趕裝置內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；由于鹽酸具有揮發性，所以產生的氯氣中含有雜質HCl以及水蒸氣，但在本題中HCl雜質對于Cl2性質的驗證并不產生干擾，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，產生氫氣的同時也產生Fe2+，利用產生的氫氣再配合止水夾適當地開閉，就可以實現對整套裝置內殘留空氣的排氣，故答案為：鐵屑、稀H2SO4；

(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，故答案為：NaOH溶液；

(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中產生的氫氣對整套裝置進行排氣，驅趕裝置內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，故答案為：打開；關閉；

Ⅱ(1)裝置A中儀器a的名稱即為分液漏斗，可以控制液體的滴加速率從而控制反應的速率，故答案為：分液漏斗；

(2)用濃鹽酸和MnO2反應制氯氣的化學反應方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)Cl2的漂白性來源于與水反應生成的次氯酸，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，故答案為：C；

(4)氯氣的氧化性強于碘單質，所以D裝置中，氯氣會將碘單質置換出來，發生的反應方程式為Cl2+2I-===2Cl-+I2，從而使裝置內的淀粉變藍，故答案為：藍色；

(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：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O，故答案為：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O；

(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，故答案為：11.2L。