题文
(12分)氯气是一种重要的工业原料。
Ⅰ.实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是 。
Ⅱ.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可制取氯气,化学方程式为:
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
他们利用该反应设计如下制取氯气并验证其性质的实验。
(1)回答下列问题:(1)该实验中A部分的装置是 (填标号) 。
(2)请你帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤): 。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式 (4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法 。
(5)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 mL溶液,取出25 mL加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol·L−1的Na2S2O3溶液作标准液滴定反应生成的碘,已知反应方程式为:2Na2S2O3+I2 === Na2S4O6+2NaI,共用去Na2S2O3溶液20.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
Ⅰ.MnO2 + 4HCl(浓) 
MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O (2分)
Ⅱ.(1)b (2分)
(2) 取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明亚硫酸钠被氧化 (2分)
(3) Cl2+H2O ="==" H++Cl−+HClO
H++HCO3− ="==" CO2↑+H2O (合理答案均可,共2分)
(4) 应将尾气通入NaOH溶液中 (2分)
(5) 35.75% (2分)
解析
Ⅰ实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:MnO2 +4HCl(浓)
MnCl2 +Cl2↑+2H2O。
Ⅱ⑴A部分是氯气的发生装置,而此装置为固液加热型装置,因此选b。
⑵证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化,实际上是证明溶液中存在SO42-。
⑶装置D中为碳酸氢钠与氯气的反应,,此时应考虑氯气溶液水发生的反应。故答案为:
Cl2+H2O=H++Cl−+HClO、H++HCO3−=CO2↑+H2O。
⑷整个反应过程中由于氯气具有毒性,因此,装置的末尾应加上一个尾气处理装置。可用碱性溶液吸收。
⑸由此过程中涉及的反应式可得出如下关系式:
,所以得:
143 4mol
x 0.002mol 
解得 
故该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为
点评:本题是一道结合实验与计算的综合题,属于中等难度题型,也是高考中的常考题型。对于此类题型的解答,熟练掌握物质的相关性质,是解题关键。对于计算,则需将多步反应联系起来,找出之间的对应关系,形成关系式形式,可简化计算,减少计算量。
考点
据考高分专家说,试题“(12分)氯气是一种重要的工业原料。Ⅰ......”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。
物质的量
物质的量:
物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n
计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M
使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。
(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。
物质的量的相关解法:
问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?
答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。
(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。


