《2025年赢在微点化学》

4. 数字化实验在化学中有重要应用。某化学研究小组的同学利用数字化实验（使用四种传感器）同时采集强光照射氯水的四种数据，绘成下列图像，其中错误的是（ ）

答案： D　解析　$Cl_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons HClO + HCl$,$2HClO\xlongequal{光照}2HCl + O_{2}\uparrow$,随着光照时间的增长,氯离子的浓度逐渐增大,氧气的体积分数逐渐增大,溶液的酸性逐渐增强,pH逐渐减小,由此可知,A、B、C三项正确;根据上面分析可知,随着光照时间的增长,最终溶液会变成盐酸,即氯气的浓度逐渐减小到0,不会出现题图中100 s后浓度基本不变的情况,D项错误。

5. 某研究小组为了制备“84”消毒液（主要成分为NaClO）设计了如图装置。并查阅到下列资料：“氯气与水的反应是放热反应，在加热条件下氯气与碱液发生如下反应3Cl₂ + 6NaOH70℃̲5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O”。回答下列问题：

（1）装置中仪器A的名称为______________。
（2）装置中盛放饱和氯化钠溶液的作用是______________________________。
（3）装置中能否省去盛冰水的烧杯？________，理由是______________________________。
（4）若B中用8.7 g MnO₂与足量浓盐酸混合加热，则被氧化的HCl的物质的量是________mol。

答案： 答案
(1)分液漏斗
(2)除去氯气中混有的氯化氢杂质,防止降低NaClO的产量和纯度
(3)否(或不能) 氯气与水的反应是放热反应,可能引起温度升高,发生副反应生成$NaClO_{3}$
(4)0.2 解析
(4)8.7 g $MnO_{2}$的物质的量为$\frac{8.7g}{87g\cdot mol^{-1}} = 0.1mol$,反应中$MnO_{2}$的+4价的Mn元素被还原成$Mn^{2+}$,根据电子守恒可知,充分反应后转移电子的物质的量为$0.1mol×(4 - 2)=0.2mol$,HCl被氧化生成氯气,根据Cl元素守恒和得失电子守恒可知,反应中被氧化的HCl的物质的量为$n(HCl)=2n(Cl_{2}) = 0.1mol×2 = 0.2mol$。

6. 某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂SO₄△̲2CaSO₄ + 2Cl₂↑ + 2H₂O，他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。回答下列问题：

（1）该实验中A部分的装置是______（填选项字母）。

（2）装置B中的现象是____________________。
（3）写出装置D中发生反应的离子方程式：____________________，装置E的作用是____________________。
（4）请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化（简述实验步骤）：______________________________。
（5）制取Cl₂的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：____________________（用化学方程式表示）。

答案： 答案
(1)b
(2)溶液变蓝色
(3)$Cl_{2}+2Fe^{2+}=2Cl^{-}+2Fe^{3+}$ 吸收多余的$Cl_{2}$,防止污染空气
(4)取少量洗气瓶C中的溶液于小试管中,加入足量稀盐酸,充分振荡后滴加$BaCl_{2}$溶液,若有白色沉淀生成,则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化
(5)$2KMnO_{4}+16HCl(浓)=2KCl + 2MnCl_{2}+5Cl_{2}\uparrow+8H_{2}O$
解析
(1)从化学方程式可知反应物是固体和液体,反应条件是加热,所以应选固液混合加热型装置。
(2)氯气具有强氧化性,与碘化钾发生反应$2KI + Cl_{2}=2KCl + I_{2}$,淀粉溶液遇碘变蓝色。
(3)装置D中发生反应的离子方程式$Cl_{2}+2Fe^{2+}=2Cl^{-}+2Fe^{3+}$,装置E的作用是吸收多余的$Cl_{2}$,防止污染空气。
(4)亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠,只要验证$SO_{4}^{2 - }$的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化,检验$SO_{4}^{2 - }$的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。