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高中化学 | 卤素综合实验题的常考形式及解题方法

时间:2021-09-24 06:40:36

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高中化学 | 卤素综合实验题的常考形式及解题方法

一、组合型

一般是以卤素和其他元素化合物的关联性知识(如氯水与SO2反应)为线索,通过问题(如并列性问题、依存性问题等)和实验装置,将它们组合在一起设置有关问题。其基本解答方法是:先对各知识块的问题分别作答,再依据各知识块间的联系,前后兼顾,统筹回答。

例1、在室温下,氯气能将氨中的负三价氮元素氧化成零价氮。写出氨中氮元素全部被氧化的化学方程式:________________________________________。

根据以上反应原理,在下面①~⑩十种试剂中选出试剂,从(A)~(F)六种装置中选出装置,在实验室里制取纯净、干燥的氮气。十种试剂是:①水;②浓硫酸;③浓硝酸;④浓盐酸;⑤稀氢氧化钠溶液;⑥四氯化碳;⑦氯化钠固体;⑧氯化铵晶体;⑨二氧化锰;④消石灰粉末。六种装置如下图所示。请按下面实验步骤填空:

步骤一:分别制取氨气和氯气:

试剂的编号:________________

化学方程式:________________

发生装置编号:______________

制氯气

试剂的编号:________________

化学方程式:________________

发生装置编号:______________

步骤二:制取氮气的反应装置编号:________。

步骤三:净化:

(1)尾气的成分:当反应装置里的氨气与氯气的物质的量之比大于________时,尾气中一定含有较多的氨气;当反应装置里的氨气与氯气的物质的量之比小于________时,尾气里一定含有较多的氯气。

(2)尾气的处理和氮气的干燥:在制取的氮气中常含有少量氨气和氯气。为了除去氨气和氯气,得到干燥的氮气,可将混合气体先通过________,再通过___________处理(以上两空填试剂编号)。

分析:本题涉及到的反应原理是教材中没有的,需要根据题目信息得出,氯气和氨气是在室温下进行的反应。步骤一中的问题分别为实验室制取氨气和制取氯气的试剂、反应原理、实验装置的选择或分析,应根据各自知识分别作答;步骤二中的问题为二者的衔接点;步骤三为综合讨论,可根据反应方程式中物质间的计量关系和物质的性质分别回答。

答案:

(或

[步骤一]制

:⑧、⑩

A制氯气:④、⑨

D

[步骤二] E

[步骤三](1)

;(2)⑤,②

二、递进型

以卤素单质及其化合物之间的转化或以卤素与其他元素化合物之间的相互转化关系(如制备FeCl3、MgCl2等)为切入点,考查对物质性质的理解和实验基础知识的掌握情况。处理这类问题的基本思路是:找准知识间的联系点,然后按照物质间转化或装置连接的先后顺序,结合具体问题依次解答。

例2、在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液,并置于水浴中;③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。

请填写下列空白:

(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_________(填写下列编号字母)的净化装置。

(A)碱石灰(B)饱和食盐水

(C)浓硫酸(D)饱和碳酸氢钠溶液

(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:__________________。反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是_________(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是_________(填写实验操作名称)。

(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是__________________________________。

(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:

实验现象

原因

溶液最初从紫色逐渐变为_______色

氯气与水反应生成的

使石蕊变色

随后溶液逐渐变为无色

____________________________

____________________________

然后溶液从无色逐渐变为_______色

____________________________

____________________________

分析:本题的知识线索是制取氯气

制取氯酸钾

制取次氯酸钠

探究氯水的性质

多余氯气的吸收,是以氯气的制备及性质为起点,涉及氯及其化合物之间的转化关系,回答问题时,可以按实验装置的流程顺序依次作答。

答案:(1)分液漏斗;B

(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同;M;过滤

(3)

(4)

氯气与水反应生成

将紫色石蕊氧化为无色物质

黄绿

继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色

除上述形式的问题外,还有应用型、探究型等类型。

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