Question

化學是一門以實驗為主的科學，化學實驗是學習探究物質性質的基本方法之一．
（1）下列有關說法中正確的有

 

．
①將SO₂和CO₂氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計測兩溶液的pH．若前者的pH小于后者，則H₂SO₃酸性強于H₂CO₃
②用瓷坩堝高溫熔融NaOH固體
③加入濃NaOH溶液，加熱產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則原溶液中一定含有NH₄⁺
④向溶液中加入少量雙氧水，再加幾滴KSCN溶液后溶液變紅，則原溶液中．定含有Fe²⁺
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液時通常加少量HNO₃酸化，減小其水解程度
⑥將SO₂通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復原色；將SO₂通入少量紫色石蕊試液，石蕊褪色后加熱也能恢復原色
⑦配制溶液時，若加水超過容量瓶刻度，應用膠頭滴管將多余溶液吸出
⑧酸堿滴定時，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，將導致測定結果偏高
⑨制備AICl₃、FeCl₃、CuCl₂均不能采用將溶液直接蒸干的方法；電解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液時陰極上依次析出Cu、Fe、Al
⑩用苯萃取溴水中的溴時，將溴的苯溶液從分液漏斗上口放出；NaCl溶液蒸發(fā)結晶時，蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體即停止加熱
（2）甲、乙是同主族非金屬元素組成的單質，乙通常狀況下是深紅棕色液體．X、Y、Z是化合物．X溶液呈淡綠色，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液變紅．它們之間有如圖1所示轉化關系．
①將Y的飽和溶液滴入沸水中，繼續(xù)加熱可得紅褐色液體．此液體不具有的性質是

 

．
A．光束通過該液體時形成光霧光亮的“通路”
B．插入電極通過直流電后，有一極附近液體顏色加深
C．向該液體中加入硝酸銀溶液，無沉淀產生
D．將該液體加熱蒸干、灼燒后，有氧化物生成
E．向紅褐色液體中逐滴加入稀硫酸，先有紅褐色沉淀，后沉淀溶解
②單質甲、乙和Y溶液中的陽離子氧化性由強到弱的順序為：

 

（用化學式表示），少量單質甲通入X溶液中發(fā)生的離子方程式為

 

．
③利用電解飽和食鹽水制氯氣和氫氣，并檢驗氯氣的氧化性和測定產生氫氣的體積．試按如圖2所給儀器，設計一套能完成以上實驗目的裝置，儀器接口的正確連接順序是：
A接

 

，

 

接

 

；B接

 

，

 

接

 

．
寫出通入C后，燒杯中所發(fā)生的離子反應方程式

 

，若裝入的飽和食鹽水為500mL，接通電源一段時間，停止通電后，測得氫氣為560mL（標準狀況）．將U形管內的溶液混合均勻，其pH約為

 

．（假設電解前后溶液體積變化可忽略不計，產生的氣體全部逸出）

Answer 1

考點：無機物的推斷,電解原理,化學實驗方案的評價

專題：實驗評價題,電化學專題,元素及其化合物

分析：（1）①將SO₂和CO₂氣體分別通入水中至飽和，生成亞硫酸和碳酸，酸的濃度不同；
②用瓷坩堝高溫熔融NaOH固體，二氧化硅與NaOH反應；
③氨氣可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體；
④Fe²⁺與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子；
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液時加少量HNO₃酸化，發(fā)生氧化還原反應；
⑥SO₂通入品紅溶液，漂白性為暫時的；將SO₂通入少量紫色石蕊試液，生成酸遇石蕊變紅；
⑦配制溶液時，若加水超過容量瓶刻度，實驗失��；
⑧酸堿滴定時，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，消耗的標準液偏大；
⑨制備AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂均不能采用將溶液直接蒸干的方法，因鹽酸為揮發(fā)性酸；電解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液時陰極上不會Fe、Al；
⑩用苯萃取溴水中的溴時，將溴的苯溶液在上層；NaCl溶液蒸發(fā)結晶時，蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體，利用余熱加熱．
（2）乙通常狀況下是深紅棕色液體，應為Br₂，甲、乙是同主族非金屬元素組成的單質，甲可置換出乙，甲為Cl₂，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液變紅，應含有Fe³⁺，則X為FeBr₂，Y為FeCl₃，
①將Y的飽和溶液滴入沸水中，繼續(xù)加熱可得紅褐色液體，可得到Fe（OH）₃膠體；
②根據(jù)氧化劑氧化性大于氧化產物的氧化性判斷；
③檢驗氯氣的氧化性和測定產生氫氣的體積，則利用氯氣與KI反應檢驗氧化性，利用排水法收集氫氣；C為尾氣處理裝置，發(fā)生氯氣與NaOH的反應；電解時2NaOH～H₂↑，n（H₂）=

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，以此計算pH．

解答： 解：（1）①將SO₂和CO₂氣體分別通入水中至飽和，生成亞硫酸和碳酸，濃度不同，不能利用測定pH比較酸性，故錯誤；
②用瓷坩堝高溫熔融NaOH固體，二氧化硅與NaOH反應，應利用鐵坩堝，故錯誤；
③氨氣可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則加入濃NaOH溶液，加熱產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則原溶液中一定含有NH₄⁺，故正確；
④Fe²⁺與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子，原溶液中可能含鐵離子，應先KSCN溶液后溶液檢驗，故錯誤；
⑤配制Fe（NO₃）₂溶液時加少量HNO₃酸化，發(fā)生氧化還原反應，生成鐵離子，還應加鐵粉，故錯誤；
⑥SO₂通入品紅溶液，漂白性為暫時的，加熱變?yōu)榧t色；將SO₂通入少量紫色石蕊試液，生成酸遇石蕊變紅，不會褪色，故錯誤；
⑦配制溶液時，若加水超過容量瓶刻度，實驗失敗，應重新配制，故錯誤；
⑧酸堿滴定時，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，消耗的標準液偏大，則測定結果偏高，故正確；
⑨因鹽酸為揮發(fā)性酸，制備AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂發(fā)生水解生成鹽酸，均不能采用將溶液直接蒸干的方法；電解AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂的混合溶液時陰極上不會Fe、Al，故錯誤；
⑩用苯萃取溴水中的溴時，將溴的苯溶液在上層，則將溴的苯溶液從分液漏斗上口放出；NaCl溶液蒸發(fā)結晶時，蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體，利用余熱加熱，則可停止加熱，故正確；
故答案為：③⑧⑩；
（2）乙通常狀況下是深紅棕色液體，應為Br₂，甲、乙是同主族非金屬元素組成的單質，甲可置換出乙，甲為Cl₂，Y、Z的溶液都能使KSCN溶液變紅，應含有Fe³⁺，則X為FeBr₂，Y為FeCl₃，
①將Y的飽和溶液滴入沸水中，繼續(xù)加熱可得紅褐色液體，可得到Fe（OH）₃膠體，具有丁達爾效應、電泳、聚沉等西行至，將液體加熱蒸干、灼燒后，可得Fe₂O₃固體，加入硝酸銀電解質后膠體發(fā)生聚沉現(xiàn)象，故答案為：C；
②題中發(fā)生反應有Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，氧化性Cl₂＞Fe³⁺，Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，氧化性Cl₂＞Br₂，Br₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Br^-，氧化性Br₂＞Fe³⁺，則有氧化性Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺，由于還原性Fe²⁺＞Br^-，少量單質甲通入X溶液中發(fā)生反應為Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，
故答案為：Cl₂＞Br₂＞Fe³⁺；Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
③檢驗氯氣的氧化性和測定產生氫氣的體積，則利用氯氣與KI反應檢驗氧化性，則裝置為A接G、F接G；利用排水法收集氫氣，則裝置為B接D、E接C；C為尾氣處理裝置，發(fā)生氯氣與NaOH的反應，離子反應為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；電解時2NaOH～H₂↑，n（H₂）=

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，c（NaOH）=

0.025mol×2

0.5L

=0.1mol，則c（H⁺）=10^-13mol/L，所以pH=13，
故答案為：G；F；H；D；E；C；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；13．

點評：本題考查較綜合，為高頻考點，涉及無機物的推斷、化學實驗方案評價、氯氣的制備以及膠體的性質，題目較為綜合，明確物質的種類為解答該題的關鍵，注意把握化學實驗的原理和實驗目的，題目難度中等．