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解答题-实验探究题 较难0.4 引用1 组卷101
次氯酸盐是常用的水处理剂。有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量,单位为 mol/L;物质氧化性越强,氧化还原电位(ORP)越高;相同条件下,次氯酸的氧化性大于次氯酸盐。温度及pH对Ca(ClO)2溶液有效氯含量(COAC)及氧化还原电位的影响。
(1)在不同温度下,用0.2 mol/L乙酸溶液调节pH得到Ca(ClO)2溶液COAC、ORP的关系如图1室温(25 ℃)、图2(70 ℃)所示。

   

                 图1                                                                            图2

①由图1可知,随着少量乙酸的滴入,Ca(ClO)2溶液的pH在___________(填“增大”或“减小”)。
②Ca(ClO)2溶液用于消毒时适宜的条件:温度为___________(填字母,下同)、pH为___________
A. 25 ℃           B. 70 ℃      C. 5.75                 D. 6.85
(2)某小组探究70 ℃时,pH及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响。甲同学设计实验方案如下:
序号硅酸钠的质量分数碳酸钠的质量分数初始COACpH12 h后COAC12 h后COAC/初始COAC
1001 7948.531 2180.679
2001 7948.631 2880.718
30.9%0.6%1 79413.441 6760.935
41.5%01 83413.761 5970.871
501.5%1 83413.66-a
①设计实验1和2的目的是___________
②实验5中的a___________0.935(填“大于”“小于”或“等于”)。
③根据实验3~5,可得出的结论是___________
④下列物质中最适宜作为NaClO溶液稳定剂的是___________(填字母)。
A. MgCl2                  B. NaCl               C. Na2S            D. CH3COONa
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下被ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
ⅱ.浓碱条件下,可被OH-还原为
ⅲ.NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验记录如下:
序号Cl2的吸收液C中实验现象
通入Cl2通入Cl2
10mL水+5滴0.1mol/L MnSO4溶液得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
10mL5% NaOH溶液+5滴0.1mol/L MnSO4溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
10mL40% NaOH溶液+5滴0.1mol/L MnSO4溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀

(3)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因。
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为
①离子方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因:_______________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2___________(填化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因:___________
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知识点:离子方程式的书写氧化还原反应方程式的书写与配平物质性质的探究综合实验设计与评价 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
ii.浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO
iii. Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
   
序号物质aC中实验现象
通入Cl2通入Cl2
I得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II5%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III40%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)A中反应的离子方程式为______,B中试剂是______
(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为______
(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是______
(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因______,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为______,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2______(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量。
③取II中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是______
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因______
某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ、Mn2在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
ⅱ、浓碱条件下,MnO可被OH-还原为MnO
ⅲ、Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略):

实验物质aC中实验现象
通入Cl2通入Cl2
得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
5%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
40%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是_____
(2)通入Cl2前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为_____
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是_____
(4)根据资料ⅱ,实验Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO氧化为MnO
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因:_____,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取实验Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2_____(填化学式)氧化,可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取实验Ⅱ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生反应的离子方程式是_____
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因:_____
某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:
i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)

序号物质aC中实验现象
通入Cl2通入Cl2
I得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
5%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
40%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀

(1)B中试剂是___________
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________
(4)根据资料ii,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2___________(填“化学式)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取Ⅱ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是___________
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因___________

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