1.(17分)利用如图所示装置制备饱和氯水,探究新制饱和氯水的组成和性质。用胶头滴管将该氯水逐滴滴入盛有含酚酞的NaOH溶液的试管中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去得无色溶液。据此回答:
(1)仪器b的名称为 ,b中发生反应的离子方程式为 。
(2)如何检验A装置的气密性
(3)氯水长时间放置,pH将会
(4)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字补充:
①氯水与NaOH反应,碱性减弱红色褪去。② 。
(5)通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②。
【实验步骤】
①取上述实验后试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中;② ,振荡试管。
【现象与结论】
①若 ,则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②。
②若 ,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。
(6)为了从新制氯水中制得较高浓度的HClO,可向氯水中加入的试剂是 。
A.CaCO3 B.NaHSO3 C.饱和 NaCl溶液 D.Ca(OH)2
(7)有人提议本实验AB之间要加一个盛有饱和食盐水的除杂装置,你认为是否有必要(填“是”或“否”)______
(8)本实验有一明显的错误是,改正措施是
【答案】(17分)(1)圆底烧瓶;MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
(2)关闭a中的活塞,B中盛有水,将导管放入B中,用手捂住或用酒精灯微热b,导管口有气泡产生,移开手或停止加热在导管口形成稳定的水柱;
(3)减小;(4)氯水中的HClO的漂白作用使红色褪去
(5)加入NaOH溶液;①溶液变红色;②溶液不变红色;(6)A ;
(7)没必要,因为氯气通入水中制备氯水;(8)B处连接一装有NaOH溶液的尾气处理装置。
【解析】
试题分析:(1)仪器b的名称为圆底烧瓶;在b中MnO2与浓盐酸发生反应产生Cl2,发生反应的离子方程式为MnO2 +4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;(2)检验A装置的气密性的方法是关闭a中的活塞,B中盛有水,将导管放入B中,用手捂住或用酒精灯微热b,导管口有气泡产生,移开手或停止加热在导管口形成稳定的水柱;(3)氯水中存在反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,由于HClO不稳定,光照容易发生分解反应产生盐酸和氧气,由于减小了生成物的浓度,平衡正向移动,使溶液中c(H+)增大,因此氯水长时间放置,pH将会减小;(4)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字补充:①氯水与NaOH反应,消耗了OH-,碱性减弱红色褪去。②反应产生了HClO有强氧化性,会把红色物质氧化为无色;(5)①取上述实验后试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中;②加入NaOH溶液,振荡试管。①溶液变红色;则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②;②溶液不变红色,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①。(6)为了从新制氯水中制得较高浓度的HClO,应该向溶液中加入物质消耗HCl,同时不能与HClO发生反应,可向氯水中加入的试剂是CaCO3,选项是A;(7)有人提议本实验AB之间要加一个盛有饱和食盐水的除杂装置,我觉的没有必要,因为氯气通入水中制备氯水,在氯水中含有盐酸;(8)由于氯气及HCl都是大气污染物,所以本实验有一明显的错误是缺少尾气处理装置,改正措施是B处连接一装有NaOH溶液的尾气处理装置。
考点:考查仪器的识别、装置气密性的检查、化学平衡移动、溶液褪色的原因分析、试剂的选择、方案的设计与评价等知识。
2.Ⅰ(8分)PM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 K+ Na+ NH4+ SO42- NO3- Cl-
浓度/mol•L-1 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5
根据表中数据判断PM2.5试样的pH 。
(2)NOx 汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
则N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环