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高中三年级化学

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    下列化学实验操作及其结论都正确的是

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    本题信息:2012年同步题化学单选题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “下列化学实验操作及其结论都正确的是[ ]A.AB.BC.CD.D” 主要考查您对

氯水

次氯酸

(浓)硫酸

离子的检验

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
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氯水的成分:

新制氯水中存在的分子有盐酸(HCl)、次氯酸(HClO),水(H2O)、还有氯气


氯水的性质:

新制氯水呈黄绿色、有刺激性气味,属于混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。
①氯水的Cl2氧化性,只表现氯水的氧化性
A. 在某些含非金属阴离子的溶液中加氯水。

 氯水滴加溶液  反应方程式  实验现象
 KI溶液  2KI+Cl2==2KCl+I2  溶液由无色变橙黄色
 NaBr溶液  2NaBr+Cl2==NaCl+Br2  溶液由无色变橙色
 K2S溶液  K2S+Cl2==2KCl+S↓  溶液变浑浊
 Na2SO3溶液  Na2SO3+Cl2+H2O==Na2SO4+2HCl  氯水颜色褪去
B. 在某些含有较强还原性阳离子的溶液中滴加氯水。如:在FeCl2溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变成棕黄色,是由于Cl2将Fe2+氧化Fe3+的缘故。2FeCl2+Cl2==2FeCl3
C. 某些强还原性的气体通入氯水中,氯气将其氧化。
 通入的气体   化学方程式 实验现象 
 H2S  H2S+Cl2==2HCl+S↓  溶液出现浑浊
 HBr  2HBr+Cl2==2HCl+Br2    溶液由浅黄绿色变橙色
 HI  2HI+Cl2==2HCl+I2  溶液由浅黄色变橙黄色
 SO2  SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl  溶液浅黄色褪去
②氯水中的盐酸和次氯酸起作用。
A. 新制氯水滴入NaOH溶液等强碱溶液中,氯水褪色:

B. 新制氯水中滴加紫色石蕊试液时,溶液先变红色,后褪色,是盐酸的强酸性和次氯酸的强氧化性共同作用的结果。 ③氯水中次氯酸的强氧化性。
新制氯水起漂白作用时,是由于HClO的强氧化性将色素氧化使之褪色的结果,也是Cl2的漂白、杀菌、消毒作用必须有水存在的根本原因。
④氯水中盐酸的强酸性。
在AgNO3溶液中滴加适量的氯水,有白色沉淀生成。是氯水中的HCl与AgNO3作用的结果。
⑤氯水中盐酸的强酸性和氯气的强氧化性共同起作用。
向氯水中加镁粉、铝粉等活泼金属时,可观察到氯水颜色褪去且有气泡冒出,氯水中的Cl2和HCl与镁、铝共同作用的结果。


有关氯水问题的分析方法:

 1.氯水性质的多样性
氯气溶于水形成的溶液叫氯水,新制的氯水呈浅黄绿色,有刺激性气味。氯水中存在三个平衡:。所以,在氯水中存在三种分子:Cl2、 H2O、HClO;四种离子:H+、Cl-、ClO-及少量OH-。由于在光照条件下HClO可分解,故久置的氯水为盐酸。
(1)氯水的性质氯水在与不同物质发生反应时,表现出成分的复杂性和性质的多样性。

说明:
①氯水通常现用现制,可短时间密封保存于棕色试剂瓶中(见光或受热易分解的物质均保存在棕色试剂瓶中);
②Cl:使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。
(2)新制氯水、久置氯水、液氯的区别

外界因素对平衡的影响:


卤离子的检验方法:

1.银盐法:

特别提醒:加入稀HNO3的目的是防止CO32-、 PO43-等离子的干扰。有关反应为:

2.置换一萃取法

3.置换一淀粉法检验I-


次氯酸:

化学式HClO,结构式H-O-Cl,仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的气味,极不稳定,是很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。有很强的氧化性和漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。


次氯酸盐的性质:

1.水解:
2.强氧化性:如与Fe2+反应

酸性条件下,不能与ClO-大量共存的有Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-
3.与酸反应,如与稀盐酸反应
漂白粉漂白的原理:,HClO具有强氧化性,漂白剂不用氯水,而是用Cl2制成漂白粉的原因是便于贮存运输。


硫酸:

硫酸的分子式:H2SO4;结构式:,H2SO4中硫元素为+6价,处于最 0 高价,具有氧化性,但只有浓H2SO4表现出强氧化性,而稀硫酸、硫酸盐巾的硫元素通常不表现氧化性。


硫酸的物理性质和化学性质:

1.硫酸的物理性质
纯硫酸是无色、黏稠的油状液体,密度大,沸点高,是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水互溶.浓硫酸溶于水时放出大量的热。常见浓硫酸的质量分数为98.3%,其密度为 1.84g·cm-3,沸点为338℃,物质的量浓度为18.4mol·L-1.H2SO4的浓度越大,密度越大,若将30%的H2SO4溶液与10%的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的质量分数大于20%。
2.稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性。
(1)与指示剂作用:能使紫色石蕊试液变红。
(2)与碱发生中和反应

(3)与碱性氧化物或碱性气体反应

(4)与活泼金属发生置换反应

(5)与某些盐溶液反应

4.浓硫酸的特性
(1)吸水性将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大。这是因为浓硫酸具有吸水性,实验室里常利用浓硫酸作干燥剂。
浓硫酸不仅可以吸收空气中的水,还可吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。
浓H2SO4中的H2SO4分子可强烈地吸收游离的水分子形成一系列的硫酸水合物:。这些水合物很稳定,所以浓H2SO4可作某些不与其反应的气体、固体的干燥剂,同时不能暴露在空气中。能够用浓H2SO4干燥的气体有等酸性或中性气体,而具有还原性的气体和碱性气体NH3则不能用浓H2SO4干燥。另外在酯化反应中,如中,浓H2SO4作催化剂和吸水剂。
(2)脱水性指浓H2SO4将有机物里的氧、氧元素按原子个数比2:1脱去生成水的性质。浓H2SO4从有机物中脱下来的是氢、氧元素的原子,不是水,脱下来的氢、氧元素的原子按2:1的比例结合成H2O;对于分子中所含氢、氧原子个数比为2:l的有机物(如蔗糖、纤维素等),浓H2SO4可使其炭化变黑,如:

(3)强氧化性常温下,Fe、Al遇浓H2SO4会发生钝化。但热的浓 H2SO4能氧化大多数金属(除金、铂外)、某些非金属单质及一些还原性化合物。如:

在这些氧化还原反应中,浓硫酸的还原产物一般为SO2。


浓、稀硫酸的比较与鉴别:

1.比较

稀硫酸—弱氧化性—可与活泼金属反应,生成H2—氧化性由H+体现。
浓硫酸——强氧化性——加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应,通常生成SO2——氧化性由体现。
2.鉴别
从浓H2SO4和稀H2SO4性质的差异人手,可知鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法有多种。
方法一:取少量蒸馏水,向其中加入少量试样硫酸,如能放出大量热则为浓H2SO4,反之则为稀H2SO4。
方法二:观察状态,浓H2SO4呈黏稠状,而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。
方法三:用手掂掂分量,因为浓H2SO4的密度较大 (1.84g·cm-3,相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4,浓H2SO4的质量比稀H2SO4大很多。
方法四:取少量试样,向其中投入铁片,若产生气体,则为稀H2SO4,;若无明显现象(钝化),则为浓H2SO4。
方法五:用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑 (浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4,另一种为稀H2SO4。
方法六:取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓H2SO4。(浓H2SO4的强氧化性),无现象的是稀H2SO4.


硫酸的用途及使用:

 (1)用途硫酸是化学工业最黄要的产品之一,它的用途极广(如下图)。
 
①利用其酸性可制磷肥、氮肥,可除锈,可制实用价值较高的硫酸盐等。
②利用其吸水性,在实验室浓H2SO4常用作干燥剂。
③利用其脱水性,浓H2SO4常作精炼石油的脱水剂、有机反应的脱水剂等。
④利用浓H2SO4的高沸点和难挥发性,常用于制取各种挥发性酸。
⑤浓H2SO4常作有机反应的催化剂。
(2)浓硫酸的安全使用
①浓H2SO4的稀释稀释浓硫酸时应特别注意:将浓硫酸沿器壁慢慢地注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散出去。切不可把水倒人浓硫酸里。两种液体混合时,要把密度大的加到密度小的液体中,如浓H2SO4、浓HNO3-混合酸的配制方法是把浓H2SO4沿器壁慢慢地注入浓HNO3中。
②万一不小心将浓硫酸溅到皮肤上、衣服上或桌面上,应分别怎样处理?
皮肤上:用干布迅速拭去,再用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
衣服上:用大量水冲洗。
桌面上:大量时,用适量。NaHCO3,溶液冲洗,后用水冲洗,再用抹布擦干;少量时用抹布擦即可。


离子的检验:

(1)焰色反应:Na+:黄色;K+:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);Ca2+:砖红色;
(2)H+:H+酸性。遇紫色石蕊试液变红,遇湿润蓝色石蕊试纸变红;
(3)NH4+:在试液中加强碱(NaOH)加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;NH4++OH-NH3↑+H2O;NH3+H2O
NH3?H2ONH4++OH-
(4)Fe3+:①通KSCN或NH4SCN溶液呈血红色:Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+;②通NaOH溶液红褐色沉淀:Fe3++3OH-==
Fe(OH)3
(5)Fe2+:①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀:Fe3++2OH-=Fe(OH)2↓;
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色: 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-;Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+
(6)Mg2+:遇NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH过量沉淀不溶解:Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓,但该沉淀能溶于NH4Cl溶液;
(7)Al3+:遇NaOH溶液(适量)有白色沉淀生成,NaOH溶液过量沉淀溶解:Al3++3OH-==Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-==
AlO2-+2H2O
(8)Cu2+:遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成,加强热变黑色沉淀:Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓;Cu(OH)2CuO+H2O
(9)Ba2+:遇稀H2SO4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ba2++SO42-==BaSO4
(10)Ag+: ①加NaOH溶液生成白色沉淀,此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag++OH-==AgOH↓;2AgOH==Ag2O+H2O;AgOH+2NH3?H2O==[Ag(NO3)2]OH+2H2O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO3生成白色沉淀:Ag++Cl-==AgCl↓
(11)OH-:OH-碱性:①遇紫色石蕊试液变蓝;②遇酚酞试液变红;③遇湿润红色石蕊试纸变蓝;
(12)Cl-:遇AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++Cl-=AgCl↓
(13)Br-:加AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++Br-=AgBr↓
(14)I-: ①加AgNO3溶液有黄色沉淀生成,加稀HNO3沉淀不溶解:Ag++I-=AgI↓;②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色:2I-+Cl2=I2+2Cl-;I2遇淀粉变蓝
(15)S2-:①加强酸(非强氧化性)生成无色臭鸡蛋气味气体:S2-+2H+=H2S↑;②遇Pb(NO3)2或(CH3COO)2Pb试液生成黑色沉淀,遇CuSO4试液产生黑色沉淀:Pb2++S2-=PbS↓;Cu2++S2-=CuS↓
(16)SO42-:加可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO3沉淀不溶解:Ba2++SO42-=BaSO4
(17)SO32-:加强酸(H2SO4或HCl)把产生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色:SO32-+2H+=H2O+SO2↑ SO2使品红溶液褪色
(18)CO32-:加稀HCl产生气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(19)HCO3-:取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体;或向HCO3-溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸有白色沉淀MgCO3生成,同时放出CO2气体。
(20)NO3-:浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生,溶液变成蓝色:
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
(21)PO43-:加AgNO3溶液产生黄色沉淀,再加稀HNO3沉淀溶解:3Ag++PO43-=Ag3PO4↓;Ag3PO4溶于稀HNO3酸。

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