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2022屆高三化學(xué)大一輪實(shí)驗專題強(qiáng)基練:17定量型綜合實(shí)驗探究評價(基礎(chǔ)題)填空題(精選15題)1.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗:實(shí)驗一:焦亞硫酸鈉的制取采用如圖裝置(實(shí)驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2=Na2S2O5。(1)加試劑前要進(jìn)行的操作是__。裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為__。(2)從裝置Ⅱ中分離出產(chǎn)品可采取的分離方法是__。(3)為了完整實(shí)驗裝置,在下列裝置中選擇一個最合理的裝置放在裝置Ⅲ處,可選用的裝置(夾持儀器已略去)為__(填序號)。實(shí)驗二:葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定(4)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如圖:(已知:滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O=H2SO4+2HI)①按上述方案實(shí)驗,消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液30.00mL,該次實(shí)驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為__g·L1。②若實(shí)驗過程中有部分HI被空氣氧化,則測定結(jié)果__(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。2.某研究小組同學(xué)為探究鋅與硫酸反應(yīng)生成SO2、H2的臨界濃度(濃硫酸能與鋅反應(yīng)生成SO2的最低濃度)設(shè)計了如下實(shí)驗。在大試管A中加入100mLl8mol/L硫酸,向連接在塑料棒上的多孔塑料球內(nèi)加入足量的鋅粒(塑料棒可以上下移動),在試劑瓶D中加入足量的濃NaOH溶液(加熱和夾持裝置已省略)。已知:鋅與濃硫酸接觸,開始時反應(yīng)緩慢,可以適當(dāng)加熱以加速其反應(yīng),當(dāng)有大量氣泡生成時,該反應(yīng)速率會明顯加快并伴有大量的熱放出。(1)請寫出鋅與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的化學(xué)方程式______________。(2)在組裝儀器之后,加入試劑之前必須進(jìn)行的操作是__________。(3)長導(dǎo)管B的作用是______,如果沒有這個設(shè)計,最終測定的臨界濃度會_________。(填“偏高”、“偏低"或“無影響”)(4)裝置中干燥管C的作用是_______,請簡述如何判斷硫酸已達(dá)臨界濃度________。(5)反應(yīng)結(jié)束后向D裝置中加入足量的H2O2溶液和足量的BaCl2溶液,充分反應(yīng)后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質(zhì)量為a克,則濃硫酸與鋅反應(yīng)的臨界濃度為:_________mol/L。(用含a的計算式表示,忽略體積變化)(6)某同學(xué)通過聯(lián)系氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識,認(rèn)為也可以利用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液對D中的SO32進(jìn)行滴定,通過滴定出的SO32的物質(zhì)的量計算臨界濃度,你認(rèn)為他的這一想法是否可行?________(填“可行”或“不可行”),原因是__________。3.次氯酸及其鹽溶液有殺菌、消毒、漂白的作用。在此次抗擊新冠疫情中發(fā)揮了巨大作用。某學(xué)習(xí)小組根據(jù)需要欲制備濃度不小于0.8mol·L1的次氯酸溶液。(查閱資料)資料1:常溫常壓下,Cl2O是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體,是一種強(qiáng)氧化劑,易溶于水,且會與水反應(yīng)生成次氯酸。資料2:Cl2O的沸點(diǎn)為3.8℃,42℃以上會分解生成Cl2和O2;Cl2的沸點(diǎn)為34.6℃該小組用Cl2與潮濕的碳酸鈉制取Cl2O,并進(jìn)一步制取次氯酸,裝置如下。回答下列問題:(1)裝置連接順序為Cl2→___。(用字母表示)(2)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。(3)裝置B的作用___,整個實(shí)驗加快反應(yīng)速率所采用的方法有___。(4)裝置D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。(5)如果要收集Cl2O,則可以在B裝置后連接E裝置進(jìn)行收集,這樣做的依據(jù)是什么___,逸出氣體的主要成分是___。(6)此方法相對于用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的優(yōu)點(diǎn)是___(答出一條即可)。(7)測定反應(yīng)完成后A中物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù):取mg樣品加適量蒸餾水使之溶解,加入幾滴酚酞,用0.1molL1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o色,消耗鹽酸V1mL;再向已變無色的溶液中加入幾滴甲基橙,繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變橙色,又消耗鹽酸V2mL。①則由上述實(shí)驗可測定反應(yīng)完成后A中物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(說明具體物質(zhì)并用含m、V1和V2的代數(shù)式表示)。②若用甲基橙作指示劑滴定結(jié)束時,滴定管尖嘴有氣泡,對測定結(jié)果的影響是___。4.鋅錳干電池是最早使用的化學(xué)電池,其基本構(gòu)造如圖1所示.(1)鋅錳干電池的負(fù)極電極反應(yīng)式是______,電路中每通過0.4mole-,負(fù)極質(zhì)量減少______g;工作時NH4+離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒,正極的電極反應(yīng)式是______。(2)某研究小組對電池內(nèi)黑色糊狀物進(jìn)行了如圖2所示實(shí)驗已知:Zn(OH)2是兩性氫氧化物.完成下列實(shí)驗報告:實(shí)驗步驟實(shí)驗現(xiàn)象實(shí)驗結(jié)論①取少量上述無色溶液于試管中,逐滴加入NaOH溶液,直至過量。生成白色沉淀,______無色溶液中存在Zn2+離子②____________無色溶液中存在NH4+離子(3)利用殘渣中分離出的MnO2,研究其在H2O2制O2過程中的作用.實(shí)驗裝置如圖3所示.將等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入分液漏斗中,分別進(jìn)行2個實(shí)驗(氣體的體積在相同條件下測定)。序號燒瓶中的物質(zhì)實(shí)驗記錄實(shí)驗結(jié)論與解釋實(shí)驗一足量MnO2收集到56mL氣體MnO2做催化劑實(shí)驗二足量MnO2和稀硫酸黑色粉末部分溶解,收集到112mL氣體____________①實(shí)驗一、二中參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量之比為______;②實(shí)驗二中反應(yīng)的離子方程式為______;③在測量氣體體積時,除要注意待氣體溫度恢復(fù)至室溫、平視讀數(shù)外,還需要注意____。5.二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。ClO2是一種黃綠色的氣體,易溶于水。實(shí)驗室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料制備ClO2的流程如下:(1)寫出電解時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方式:_______。(2)測定ClO2(如圖)的過程如下:在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;將生成的ClO2氣體通過導(dǎo)管在錐形瓶中被吸收;將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中,加入幾滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2=2I+),共用去VmL硫代硫酸鈉溶液。①ClO2通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:_______。②裝置中玻璃液封管的作用是_______、_______。③滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。④測得ClO2的質(zhì)量m(ClO2)_______(用含c、V的代數(shù)式表示)。6.這次中美貿(mào)易戰(zhàn)的矛盾激化,也讓我們看到了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)存在的諸多不足,俗話說“亡羊補(bǔ)牢,為時未晚”,找出存在的不足,然后針對地去解決問題,才能讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大起來。三氯化氧磷(POCl3)是一種重要的化工原料,常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。一研究小組在實(shí)驗室模擬反應(yīng)PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2制備POCl3并測定產(chǎn)品含量。資料卡片:物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對分子質(zhì)量其他PCl393.676.1137.5遇水劇烈水解,易與O2反應(yīng)POCl31.25105.8153.5遇水劇烈水解,能溶于PCl3SOCl210578.8119遇水劇烈水解,受熱易分解(1)若選用Na2SO3固體與70%濃H2SO4制取SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:___________。(2)溶液A為飽和食鹽水,乙裝置中應(yīng)該盛裝的試劑為___________(填“P2O5”或“堿石灰”或“濃H2SO4”或“無水硫酸銅”);反應(yīng)裝置圖的虛框中未畫出的儀器最好選擇___________(填“己”或“庚”)。(3)甲、丁裝置的作用除了用于氣體的凈化除雜外,還有___________。(4)模擬反應(yīng)需要控制溫度在60~65℃,則實(shí)驗時應(yīng)采用___________加熱(填加熱方法)。(5)通過佛爾哈德法可測定經(jīng)過提純后的產(chǎn)品中POCl3的含量:準(zhǔn)確稱取1.600g樣品在水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成100mL溶液,取10.00mL于錐形瓶中,加入0.2000mo/L的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1=AgC1↓),再加少許硝基苯,用力振蕩,使沉淀被有機(jī)物覆蓋。加入NH4Fe(SO4)2作指示劑,用0.1000mo/LKSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的AgNO3至終點(diǎn)(Ag++SCN=AgSCN↓),做平行實(shí)驗,平均消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL。①達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________。②POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。③已知:Ksp(AgC1)=3.2×1010mol2/L2,Ksp(AgSCN)=2×1012mol2/L2,若無硝基苯覆蓋沉淀表面,測定POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將___________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。7.亞硝酰氯(ClNO)可用于合成清潔劑、觸媒劑,也是有機(jī)合成中的重要試劑。亞硝酰氯(ClNO)的熔點(diǎn)為64.5℃、沸點(diǎn)為5.5℃,氣態(tài)呈黃色,液態(tài)時呈紅褐色,遇水易反應(yīng)生成一種氫化物和兩種氮的常見氧化物,其中一種呈紅棕色。ClNO可由NO與純凈的Cl2在常溫常壓下合成,相關(guān)實(shí)驗裝置如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)ClNO分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則ClNO的電子式為___。(2)裝置B的作用是___,若去掉儀器a,則D中亞硝酰氯可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。(3)裝置D中水槽內(nèi)盛有的物質(zhì)是___(填“冷水”、“冰水混合物”或“冰鹽混合物”)。(4)欲收集一瓶干燥的氯氣,制備裝置如圖所示,其連接順序為:a→___(按氣流方向,用小寫字母表示)。(5)通過以下實(shí)驗測定ClNO樣品的純度。取D中所得液體3.0g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL樣品溶液置于錐形瓶中,用0.20mol?L1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),根據(jù)表中所給信息,應(yīng)選用___(填“K2CrO4溶液”、“KI溶液”或“K2S溶液”)做指示劑。物質(zhì)Ag2CrO4AgClAgIAg2S顏色磚紅色白色黃色黑色Ksp1×10121.56×10108.3×10176.3×1050消耗標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液的體積為20.00mL,亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。(保留三位有效數(shù)字)8.高錳酸鉀(KMnO4)又名灰錳氧,在實(shí)驗室、化工生產(chǎn)、醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某實(shí)驗小組利用MnO2為原料,與KClO3和KOH共熔制得錳酸鉀,再利用歧化法制備高錳酸鉀。實(shí)驗原理:反應(yīng)1:反應(yīng)2:3K2MnO4+4CH3COOH=2KMnO4+MnO2+4CH3COOK+2H2O實(shí)驗步驟:Ⅰ.將2.5gKClO3和5.2gKOH倒入鐵坩堝中,加熱熔融后將3gMnO2分多次加入并攪拌至干涸,繼續(xù)加熱5min,得到墨綠色熔融物;Ⅱ.將熔融物冷卻后倒入盛有60mL蒸餾水的燒杯中,控制反應(yīng)溫度在90℃,待固體溶解后滴加6.0mol/L醋酸溶液調(diào)節(jié)pH值,待反應(yīng)完全后抽濾,得到初產(chǎn)品?;卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗室常用高錳酸鉀制O2,應(yīng)選擇下列___(填序號)裝置。(2)①步驟Ⅰ中,墨綠色熔融物為___(化學(xué)式)。②反應(yīng)1的化學(xué)方程式為___。(3)步驟Ⅱ中控制反應(yīng)溫度的方法是___。(4)本實(shí)驗采用6.0mol/L醋酸來控制的pH值使錳酸鉀發(fā)生歧化,用酸度計測得不同歧化酸度對高錳酸鉀的產(chǎn)量、產(chǎn)率影響,結(jié)果如表:實(shí)驗編號pH值產(chǎn)量/g平均產(chǎn)率/%111.042.0656.5210.502.2461.7310.002.3364.249.502.1358.659.041.8651.3由表中數(shù)據(jù)得到結(jié)論___。(5)為測定產(chǎn)品純度,可取一定質(zhì)量的KMnO4樣品配成溶液,將其滴入2mol/L硫酸酸化的Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液中,滴定終點(diǎn)的判斷是___。9.以作催化劑,可用乙烯脫除煙氣中并回收單質(zhì)硫。某興趣小組同學(xué)設(shè)計實(shí)驗驗證該反應(yīng)并檢驗產(chǎn)物中的,實(shí)驗裝置(夾持裝置已略)如下圖所示:已知:①反應(yīng)原理為:。裝置Ⅰ生成的、、均為氣體。②酸性可將氧化為。(1)實(shí)驗中所需可由與濃硫酸反應(yīng)制取,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)裝置中玻璃纖維的作用是_______。(3)為檢驗,則裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中盛放的試劑依次是_______(填序號)。①酸性溶液②澄清石灰水③的溶液(4)為制作反應(yīng)的催化劑,實(shí)驗小組制備了一定質(zhì)量的(含雜質(zhì))樣品,為測定其中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗:步驟1:稱取樣品,向樣品中加入足量的鹽酸使其完全溶解。步驟2:向溶液中加入足量的溶液,充分反應(yīng)。步驟3:向溶液中加入溶液,恰好完全反應(yīng)時消耗溶液體積為。該過程所發(fā)生反應(yīng)為:。①步驟2中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。②計算樣品中所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。(寫出計算過程)10.某課外活動小組欲利用CuO與NH3反應(yīng),研究NH3的某種性質(zhì)并測定其組成,設(shè)計了如圖實(shí)驗裝置(夾持裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗。請回答下列問題:(1)實(shí)驗室中,利用裝置A,還可制取的有色氣體是___(填字母)。A.Cl2B.O2C.CO2D.NO2(2)儀器b中可選擇的固體試劑為___(填名稱)。(3)實(shí)驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,量氣管有無色無味的氣體生成,上述現(xiàn)象證明NH3具有___性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式___。(4)E裝置中濃硫酸的兩點(diǎn)作用是___。(5)對裝置F進(jìn)行讀取氣體體積時,下列說法中正確的是___。A.量氣管內(nèi)液面不再變化時抓緊時間讀數(shù)B.讓量氣管內(nèi)氣體冷卻到室溫后再讀數(shù)C.上下移動漏斗,使漏斗和量氣管內(nèi)液面在同一水平線上D.對量氣管進(jìn)行讀數(shù)時,眼睛、刻度、凹液面必須在同一水平線上。(6)實(shí)驗完畢,若測得儀器D增重mg,裝置F測得氣體的體積為nL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫原子個數(shù)比為___(用含m,n字母的代數(shù)式表示)。11.ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑,常用于自來水的消毒,其沸點(diǎn)為9.9℃,可溶于水,有毒,濃度較高時易發(fā)生爆炸。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗室通過反應(yīng)30NaClO3+20H2SO4(濃)+7CH3OH=30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+CO2↑+23H2O制備ClO2,并將其轉(zhuǎn)化為便于運(yùn)輸和貯存的NaClO2固體,實(shí)驗裝置如下圖所示。請回答下列問題:(1)試劑X的名稱為________________;盛放該試劑的儀器的名稱為_____________。(2)實(shí)驗過程中需持續(xù)通入一定量的CO2,其目的是__________________;反應(yīng)結(jié)束后需再通入一定量的CO2,其目的是_________________________。(3)裝置C中生成NaClO2的離子方程式為________________________________。(4)設(shè)計實(shí)驗證明NaClO2溶液具有氧化性:__________________________。(可供選的試劑:稀HNO3、稀H2SO4、K2SO3溶液、BaCl2、FeCl2溶液、KSCN溶液)(5)上述裝置存在一處明顯的缺陷,其改進(jìn)措施為_____________________________。(6)某同學(xué)欲測定經(jīng)ClO2消毒過的自來水中ClO2殘留量,他進(jìn)行了如下實(shí)驗:Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;Ⅱ.向錐形瓶中加入20.00mL自然水;Ⅲ.用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液測定錐形瓶中生成I2的量(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),共用去amLNa2S2O3溶液。①盛放Na2S2O3溶液的儀器為___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。②水樣中ClO2的含量為____________g/L。12.磺酰氯(SO2Cl2)主要用作氯化劑或氯磺化劑,也用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等,熔、沸點(diǎn)分別為-54.1℃和69.2℃。(1)SO2Cl2中S的化合價為______,SO2Cl2在潮濕空氣中發(fā)生劇烈反應(yīng),散發(fā)出具有刺激性和腐蝕性的“發(fā)煙”,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。(2)擬用干燥的SO2和Cl2通入如圖裝置(省略夾持裝置)制取磺酰氯。①儀器A的名稱為___________,通水方向為___________(填“a→b”或“b→a”),裝置B的作用是___________。②反應(yīng)裝置中的活性炭的作用可能為:______________。③若SO2和Cl2未經(jīng)干燥,就通入裝置中,也散發(fā)出具有刺激性和腐蝕性的“發(fā)煙”,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。④滴定法測定磺酰氯的純度:取1.800g產(chǎn)品,加入到100mL0.5000mol·L?1NaOH溶液中加熱充分水解,冷卻后加蒸餾水準(zhǔn)確稀釋至250mL,取25mL溶液于錐形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L?1標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)實(shí)驗三次取平均值,消耗10.00mL。達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___________,產(chǎn)品的純度為_________。13.納米TiO2是一種重要的光催化劑。以鈦酸酯Ti(OR)4為原料制備納米TiO2的步驟如下:①組裝裝置如下圖所示,保持溫度約為65℃,先將30mL鈦酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有無水乙醇的三頸燒瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分?jǐn)嚢瑁虎趯⒑?0%的乙醇溶液緩慢滴入三頸燒瓶中,得到二氧化鈦溶膠;③將二氧化鈦溶膠干燥得到二氧化鈦凝膠,灼燒凝膠得到納米TiO2。已知,鈦酸四丁酯能溶于除酮類物質(zhì)以外的大部分有機(jī)溶劑,遇水劇烈水解;Ti(OH)4不穩(wěn)定,易脫水生成TiO2,回答下列問題:(1)儀器a的名稱是_______,冷凝管的作用是________。(2)加入的乙酰丙酮可以減慢水解反應(yīng)的速率,其原理可能是________(填標(biāo)號)。a.增加反應(yīng)的焓變b.增大反應(yīng)的活化能c.減小反應(yīng)的焓變d.降低反應(yīng)的活化能制備過程中,減慢水解反應(yīng)速率的措施還有________。(3)步驟②中制備二氧化鈦溶膠的化學(xué)方程式為________。下圖所示實(shí)驗裝置中,可用于灼燒二氧化鈦凝膠的是________(填標(biāo)號)。(4)測定樣品中TiO2純度的方法是:精確稱取0.2000g樣品放入錐形瓶中,加入硫酸和硫酸銨的混合溶液,加強(qiáng)熱使其溶解。冷卻后,加入一定量稀鹽酸得到含TiO2+的溶液。加入金屬鋁,將TiO2+全部轉(zhuǎn)化為Ti3+。待過量的金屬鋁完全溶解并冷卻后,加入指示劑,用0.1000mol·LlNH4Fe(SO4)2溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)操作2次,消耗0.1000mol·L1NH4Fe(SO4)2溶液的平均值為20.00mL(已知:Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。①加入金屬鋁的作用除了還原TiO2+外,另一個作用是________________。②滴定時所用的指示劑為____________(填標(biāo)號)a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液③樣品中TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________%。14.某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在同溫同壓下,相同濃度相同體積的酸性不同的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時,生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同,同時測定實(shí)驗室條件下的氣體摩爾體積。設(shè)計的簡易實(shí)驗裝置如下圖。該實(shí)驗的主要操作步驟如下:①配制濃度均為1mol/L鹽酸和醋酸溶液;②用______________量取10.00mL1mol/L鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個錐形瓶中;③分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶ag,并系于銅絲末端,a的數(shù)值至少為______________;④在廣口瓶中裝足量的水,按圖連接好裝置;檢查裝置的氣密性;⑤將銅絲向下移動,使足量鎂帶浸入酸中(銅絲不與酸接觸),至反應(yīng)完全,記錄______________;⑥反應(yīng)結(jié)束后,待溫度恢復(fù)到室溫,若丙中液面高于乙中液面,讀取量筒中水的體積前,應(yīng)______________,讀出量筒中水的體積為VmL。請將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題:⑴用文字表述④檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法:______________。⑵本實(shí)驗中應(yīng)選用______________(填序號)的量筒。A、100mLB、200mLC、500mL⑶若水蒸氣的影響忽略不計,在實(shí)驗室條件下,氣體摩爾體積的計算式為:Vm=______________。⑷簡述速率不等的原因______________銅絲不與酸接觸的原因______________。15.高溫下,粗硅與純凈的氯氣反應(yīng),生成四氯化硅(SiCl4),再用氫氣還原四氯化硅得到高純硅。某實(shí)驗小組在實(shí)驗室制備并收集四氯化硅,裝置示意圖如下:(查閱資料)四氯化硅極易與水反應(yīng),其熔點(diǎn)為70.0℃,沸點(diǎn)為57.7℃?;卮鹣铝袉栴}:(1)①裝置A用于制備氯氣,應(yīng)選用下列哪個裝置___________(填序號)。②裝置A中反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。(2)裝置B中X試劑是_________(填名稱)。(3)裝置E中冰水混合物的作用是______________________________________。(4)某同學(xué)為了測定四氯化硅的純度,取所得四氯化硅樣品mg,用氫氣在高溫下還原,得到高純硅ng,則樣品中四氯化硅的純度是___________。參考答案1.氣密性檢查Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O過濾d0.192偏低【分析】裝置Ⅰ中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體,二氧化硫通入亞硫酸鈉溶液中生成Na2S2O5,通過裝置Ⅱ獲得產(chǎn)品,裝置Ⅲ用于處理尾氣SO2,據(jù)此解答?!驹斀狻浚?)由于反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生,所以加試劑前要進(jìn)行的操作是氣密性檢查;裝置Ⅰ中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體,同時生成硫酸鈉和水,其化學(xué)方程式為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)從裝置Ⅱ中溶液中獲得已析出的晶體,應(yīng)采取的方法是過濾;(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣SO2,由于SO2屬于酸性氧化物,除去尾氣SO2應(yīng)選擇堿性溶液,a裝置無氣體出口,不利于氣體與稀氨水充分接觸,不選;要選擇d,既可有效吸收,又可防止倒吸;(4)①由題設(shè)滴定反應(yīng)的化學(xué)方程式知,樣品中抗氧化劑的殘留量(以SO2計算)與I2的物質(zhì)的量之比為1∶1,n(SO2)=n(I2)=0.01000mol/L×0.03L=0.003mol,殘留量==0.192g/L;②由于實(shí)驗過程中有部分HI被氧化生成I2,4HI+O2=2I2+2H2O,則用于與SO2反應(yīng)的I2減少,故實(shí)驗結(jié)果偏低。2.Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O檢驗裝置氣密性導(dǎo)氣、冷凝回流偏低防倒吸在F處收集氣體并驗純,如果確定收集到了氫氣則證明硫酸濃度已經(jīng)降到臨界點(diǎn)以下不可行實(shí)驗過程中不能保證得到的Na2SO3溶液是否會被空氣中的氧氣氧化變質(zhì),造成滴定結(jié)果不準(zhǔn)確【分析】設(shè)計實(shí)驗探究鋅與硫酸反應(yīng)生成SO2、H2的臨界濃度,因為該裝置是一個氣體發(fā)生裝置,在組裝儀器之后,組裝好儀器之后檢查裝置氣密性;檢驗硫酸與鋅反應(yīng)生成二氧化硫的最低濃度,即臨界濃度,測定從二氧化硫的物質(zhì)的量,根據(jù)Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O的方程式,計算出生成一定量的二氧化硫需要消耗的硫酸,總硫酸的物質(zhì)的量減去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物質(zhì)的量,計算出剩余硫酸的物質(zhì)的量,依據(jù)c=,計算出最終測定硫酸的臨界濃度?!驹斀狻浚?)剛開始硫酸的濃度比較大,與鋅反應(yīng)生成二氧化硫,其反應(yīng)方程式為Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O;(2)該裝置是一個氣體發(fā)生裝置,在組裝儀器之后,檢查裝置的氣密性,若氣密性良好,再加入藥品;(3)該反應(yīng)是個放熱反應(yīng),長導(dǎo)管B的作用是導(dǎo)氣、冷凝的作用,使水蒸氣冷凝回流,起到了確保硫酸溶液的體積不變的作用;如果沒有這個設(shè)計,最終測定的臨界濃度會偏低;(4)二氧化硫是污染氣體不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收,利用干燥管C防止液體發(fā)生倒吸;判斷硫酸已達(dá)臨界濃度:根據(jù)反應(yīng)一段時間,濃硫酸變?yōu)橄×蛩?,稀硫酸與鋅反應(yīng)不能生成二氧化硫,而是生成氫氣,故在F處收集氣體并驗純,如果確定收集到了氫氣則證明硫酸濃度已經(jīng)降到臨界點(diǎn)以下;(5)加入足量的H2O2溶液把亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉,加入足量的BaCl2溶液生成硫酸鋇沉淀,充分反應(yīng)后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質(zhì)量為a克,n(BaSO4)=,n(SO2)=,消耗硫酸的物質(zhì)的量為:n(H2SO4)=n(SO2)=2×,Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,濃硫酸與鋅反應(yīng)的臨界濃度為:=mol/L;(6)不能用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液對D中的SO32進(jìn)行滴定,因為在滴定的過程中溶液中的亞硫酸根離子會被空氣中的氧氣氧化為硫酸根離子,造成滴定結(jié)果不準(zhǔn)確。3.CABD2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3除去Cl2O中混有的Cl2攪拌棒和使用多空球泡裝置Cl2O+H2O=2HClOE中液氨作制冷劑,使Cl2O冷凝成液態(tài)空氣制得的次氯酸溶液濃度較大或制得的次氯酸溶液純度較高或制得的次氯酸溶液不含有Cl離子或氯元素的利用率高等Na2CO3:×100%;NaHCO3:×100%Na2CO3:不變;NaHCO3:偏低【分析】實(shí)驗室制取的氯氣中混有HCl氣體雜質(zhì),所以將氯氣通入裝置A中反應(yīng)之前要先通過飽和食鹽水將HCl氣體除去;裝置A中氯氣和潮濕的碳酸鈉反應(yīng)生成Cl2O氣體,之后將氣體通過足量的四氯化碳,除去混合氣體中未反應(yīng)和少量Cl2O分解產(chǎn)生的氣體,通入水中,Cl2O與水反應(yīng)生成次氯酸。(7)反應(yīng)完成后A中主要成分有反應(yīng)生成的NaCl和NaHCO3,以及未反應(yīng)的Na2CO3,所以樣品的水溶液呈堿性,滴入鹽酸先發(fā)生Na2CO3+HCl=NaHCO3+H2O,再發(fā)生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O;第一個反應(yīng)終點(diǎn)溶質(zhì)為碳酸氫鈉,溶液顯堿性,滴定時用酚酞做指示劑,第二個反應(yīng)終點(diǎn)溶質(zhì)為NaCl,用甲基橙做指示劑。【詳解】(1)根據(jù)分析可知裝置連接順序為Cl2→C→A→B→D;(2)裝置A中氯氣與潮濕的碳酸鈉反應(yīng)生成Cl2O,該過程為Cl2的歧化過程,由于水較少,生成的HCl較少,所以只能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得方程式為:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3;(3)根據(jù)分析可知裝置B的作用是除去Cl2O中混有的Cl2;加快整個反應(yīng)速率的關(guān)鍵是加快氯氣與潮濕碳酸鈉的反應(yīng),據(jù)圖可知本實(shí)驗中采用了攪拌棒進(jìn)行攪拌,同時采用多孔球泡裝置,以增大接觸面積加快反應(yīng)速率;(4)D裝置中Cl2O與水反應(yīng)制取HClO,元素化合價沒有變化,根據(jù)元素守恒可得方程式為Cl2O+H2O=2HClO;(5)根據(jù)題目信息可知Cl2O的沸點(diǎn)為3.8℃,E中液氨作制冷劑,可使Cl2O冷凝成液態(tài),從而收集Cl2O;因氯氣通入D裝置之前已被除去,Cl2O與水反應(yīng)并不產(chǎn)生氣體,收集裝置中溫度較低Cl2O不會分解,所以逸出的氣體主要成分為空氣;(6)制得的次氯酸溶液濃度較大,且制得的次氯酸溶液純度較高,制得的次氯酸溶液不含有Cl離子,而且此法的氯元素的利用率高;(7)①根據(jù)分析可知碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉消耗的鹽酸體積為V1mL,則n(Na2CO3)=0.1V1×103mol,反應(yīng)生成的n(NaHCO3)=0.1V1×103mol;第二次滴定過程碳酸氫鈉消耗的鹽酸體積為V2mL,則n總(NaHCO3)=0.1V2×103mol,所以樣品中n總(NaHCO3)=0.1V2×103mol0.1V1×103mol,所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%,碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%;②若用甲基橙作指示劑滴定結(jié)束時,滴定管尖嘴有氣泡,讀取的HCl體積會偏小,此時測得n總(NaHCO3)會偏小,從而使碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高,對碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有影響。4.Zn-2e-=Zn2+13.02NH4++2e-=2NH3↑+H2↑白色沉淀逐漸溶解,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口紅色石蕊試紙變藍(lán)MnO2做氧化劑生成Mn2+離子1:1H2O2+2H++MnO2=Mn2++2H2O+O2↑上下移動B管,使A、B兩管中液面相平【分析】⑴鋅錳干電池的負(fù)極上Zn失去電子,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計算負(fù)極的質(zhì)量減少,由NH4+離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒為氨氣,另一種為氫氣。⑵①無色溶液中含Zn2+、NH4+,加堿均發(fā)生反應(yīng),先生成的白色沉淀能溶解在強(qiáng)堿溶液中,銨根離子與堿反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體為氨氣;②檢驗生成的氨氣,則將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口,觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),證明含銨根離子。⑶黑色粉末部分溶解,則二氧化錳反應(yīng)生成錳離子,Mn元素的化合價降低;①等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入分液漏斗中,實(shí)驗一中過氧化氫既是氧化劑又是還原劑,實(shí)驗二中H2O2是還原劑,根據(jù)氧氣的體積得出,等物質(zhì)的量的過氧化氫均完全反應(yīng),則參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量之比;②實(shí)驗二中反應(yīng)生成錳離子、水、氧氣;③測量氣體體積時,除要注意待氣體溫度恢復(fù)至室溫、平視讀數(shù)外,要注意上下移動B管,使A、B兩管中液面相平?!驹斀狻竣配\錳干電池的負(fù)極上Zn失去電子,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,負(fù)極消耗1mol時轉(zhuǎn)移2mol電子,每通過0.4mole-,負(fù)極質(zhì)量減少0.2mol×65g?mol1=13.0g,由NH4+離子在正極放電產(chǎn)生2種氣體,其中一種氣體分子是含10e-的微粒為氨氣,另一種為氫氣,正極反應(yīng)為2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑;故答案為:Zn-2e-=Zn2+;13.0;2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑。⑵①無色溶液中含Zn2+、NH4+,加堿均發(fā)生反應(yīng),先生成的白色沉淀能溶解在強(qiáng)堿溶液中,銨根離子與堿反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體為氨氣;故答案為:白色沉淀逐漸溶解,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體。②檢驗生成的氨氣,則將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口,觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),證明含銨根離子;故答案為:將溶液加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒的一端置于試管口;紅色石蕊試紙變藍(lán)。⑶黑色粉末部分溶解,則二氧化錳反應(yīng)生成錳離子,Mn元素的化合價降低,則MnO2做氧化劑,生成Mn2+離子,故答案為:MnO2做氧化劑;生成Mn2+離子。①等物質(zhì)的量濃度、等體積H2O2溶液加入分液漏斗中,實(shí)驗一中過氧化氫既是氧化劑又是還原劑,實(shí)驗二中H2O2是還原劑,由氧氣的體積1:2可知,等物質(zhì)的量的過氧化氫均完全反應(yīng),則參加反應(yīng)的H2O2的物質(zhì)的量之比為1:1,故答案為:1:1。②實(shí)驗二中反應(yīng)生成錳離子、水、氧氣,離子反應(yīng)為H2O2+2H++MnO2=Mn2++2H2O+O2↑,故答案為:H2O2+2H++MnO2=Mn2++2H2O+O2↑。③測量氣體體積時,除要注意待氣體溫度恢復(fù)至室溫、平視讀數(shù)外,要注意上下移動B管,使A、B兩管中液面相平,故答案為:上下移動B管,使A、B兩管中液面相平?!军c(diǎn)睛】原電池、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及實(shí)驗設(shè)計,明確習(xí)題中的信息及物質(zhì)的性質(zhì)即可解答。5.NH4Cl+2HCl=3H2↑+NCl32ClO2+10I+8H+=2Cl+5I2+4H2O用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體并使錐形瓶內(nèi)外壓強(qiáng)相等溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不褪色1.35cV×102g【詳解】略6.Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2OP2O5己通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速水浴滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色95.9%偏小【分析】由實(shí)驗裝置圖和實(shí)驗原理可知,裝置A甲中盛有飽和食鹽水,除去氯氣中混有的氯化氫,裝置乙中盛有酸性固體干燥劑五氧化二磷,干燥氯氣,裝置丁中盛有濃硫酸,干燥二氧化硫,裝置丙為三氯化氧磷的制備裝置,裝置中球形冷凝管的作用是冷凝回流三氯化氧磷,防止三氯化氧磷受熱揮發(fā),盛有堿石灰的干燥管的作用是吸收未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫,防止污染環(huán)境,同時吸收空氣中水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中導(dǎo)致三氯化氧磷水解?!驹斀狻?1)Na2SO3固體與70%濃H2SO4反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4
═Na2SO4
+SO2↑+H2O,故答案為Na2SO3+H2SO4
═Na2SO4
+SO2↑+H2O;(2)溶液A中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中混有的氯化氫,裝置乙中盛有酸性固體干燥劑五氧化二磷,干燥氯氣,防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中導(dǎo)致三氯化氧磷水解;裝置中球形冷凝管的作用是冷凝回流三氯化磷,防止三氯化磷、三氯化氧磷等受熱揮發(fā),降低三氯化氧磷的產(chǎn)率,為增強(qiáng)冷凝效果不能選用直形冷凝管,故答案為P2O5;己;(3)甲、丁裝置的作用除了用于氣體的凈化除雜外,還可以起到觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速,有利于反應(yīng)充分進(jìn)行,故答案為通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速;(4)溫度在60~65℃,采用水浴加熱能受熱均勻,且易于控制溫度,故答案為水??;(5)①由題意可知,測定POCl3產(chǎn)品含量時以NH4Fe(SO4)2溶液為指示劑,用KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達(dá)到終點(diǎn)時的現(xiàn)象是滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,故答案為滴入最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液變紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;②KSCN的物質(zhì)的量為0.1mol/L×0.01L=0.001mol,根據(jù)反應(yīng)Ag++SCN=AgSCN↓,可知溶液中剩余的銀離子的物質(zhì)的量為0.001mol,則與POCl3和水反應(yīng)生成氯化氫的銀離子的物質(zhì)的量為(0.004mol
—0.001mol)=0.003mol,水解生成的氯化氫的物質(zhì)的量為0.003mol,由題意可知1.600g樣品中POCl3的物質(zhì)的量為×10=0.01mol,所以產(chǎn)品中POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=95.9%,故答案為95.9%;③加入少量硝基苯可以使生成的氯化銀沉淀離開溶液,如果不加硝基苯,在水溶液中部分氯化銀可以轉(zhuǎn)化成AgSCN,已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN),使得實(shí)驗中消耗的AgSCN偏多,根據(jù)②的計算原理可知,會使測定結(jié)果將偏小,故答案為偏小?!军c(diǎn)睛】POCl3遇水劇烈水解,為防止POCl3水解,氯氣、二氧化硫氣體進(jìn)入制備POCl3的裝置前要干燥,防止水蒸汽進(jìn)入裝置,同時要吸收尾氣,所以還要連接盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中水蒸汽進(jìn)入裝置,同時吸收尾氣是實(shí)驗設(shè)計的關(guān)鍵,也是解答易錯點(diǎn)。7.除去NO中可能混有的硝酸蒸氣和NO22ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑冰鹽混合物f→g→c→b→d→e→i→hK2CrO4溶液87.3%【分析】已知ClNO可由NO與純凈的Cl2在常溫常壓下合成,則裝置A為銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO;硝酸具有揮發(fā)性,裝置A上部含有空氣,則裝置B可除去氣體中的硝酸及NO2雜質(zhì);ClNO遇水易反應(yīng),則裝置C中濃硫酸干燥NO氣體;裝置D中NO與純凈的Cl2在常溫常壓下合成ClNO?!驹斀狻?1)ClNO分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Cl原子含有1條鍵,N原子有3條,O原子有2條,結(jié)構(gòu)式為ClN=O,則ClNO的電子式為;(2)硝酸易揮發(fā),且裝置A上部含有空氣,有NO2雜質(zhì)生成,則裝置B的作用除去NO中可能混有的硝酸蒸氣和NO2;若去掉儀器a,空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,導(dǎo)致ClNO與水反應(yīng)生成HCl、NO和NO2,方程式為2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑;(3)已知亞硝酰氯(ClNO)的沸點(diǎn)為5.5℃,減少ClNO揮發(fā),冰鹽混合物的溫度低于零攝氏度,則裝置D中水槽內(nèi)盛有的物質(zhì)為冰鹽混合物;(4)實(shí)驗室用二氧化錳和濃鹽酸共熱制備氯氣,濃鹽酸易揮發(fā),則用飽和食鹽水除去HCl雜質(zhì),實(shí)驗?zāi)康臑橹苽涓稍锏穆葰?,則氯氣用濃硫酸干燥,氯氣的密度大于空氣,采用長進(jìn)短出的集氣瓶收集,氯氣有毒,用堿石灰吸收過量的氯氣,干燥裝置應(yīng)大口進(jìn)小口出,連接順序為a→f→g→c→b→d→e→i→h;(5)已知2ClNO+H2O=2HCl+NO2↑+NO↑,則溶液為鹽酸,向溶液中加入硝酸銀確定氯離子的物質(zhì)的量,根據(jù)表中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,選用的指示劑為K2CrO4;n(Cl)=0.20mol?L1×20.00×103L÷25.00mL×250mL=0.04mol,根據(jù)方程式,n(ClNO)=n(Cl)=0.04mol,亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.04mol×65.5g/mol÷3.0g×100%=87.3%。8.AK2MnO4和KCl的混合物3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O水浴加熱高錳酸鉀的產(chǎn)量(或產(chǎn)率)隨著pH值的減小,先增大后降低當(dāng)最后一滴高錳酸鉀溶液加入時,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色,即為滴定終點(diǎn)【分析】本實(shí)驗的目的是制備高錳酸鉀,首先利用MnO2與KClO3和KOH共熔制得墨綠色的錳酸鉀,冷卻后加水溶解,然后利用醋酸調(diào)節(jié)pH,使錳酸鉀在酸性環(huán)境中歧化得到高錳酸鉀和二氧化錳?!驹斀狻?1)加熱高錳酸鉀固體制取氧氣,應(yīng)選用固固加熱型實(shí)驗裝置,試管口略向下傾斜,即A裝置。(2)①M(fèi)nO2與KClO3和KOH共熔制得錳酸鉀和氯化鉀,墨綠色熔融物為錳酸鉀和氯化鉀的混合物。②根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)中MnO2與KClO3的系數(shù)比為3:1,再結(jié)合元素守恒可得反應(yīng)1的化學(xué)方程式為3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O。(3)控制反應(yīng)溫度在90℃,低于水的沸點(diǎn),為了熱受熱均勻,且好控制溫度,可用水浴加熱。(4)隨著pH的減小高錳酸鉀的產(chǎn)量、產(chǎn)率先增大后降低,在pH=10的時候,高錳酸鉀的產(chǎn)量、產(chǎn)率最大。(5)向2mol/L硫酸酸化的Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加高錳酸鉀時,高錳酸根被還原,滴定終點(diǎn)時高錳酸鉀稍過量,溶液顯淺紅色,所以滴定終點(diǎn)為:當(dāng)最后一滴高錳酸鉀溶液加入時,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即為滴定終點(diǎn)。9.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O防止冷卻后的S的固體進(jìn)入導(dǎo)管,將導(dǎo)管堵塞③①②2Fe3++2I=2Fe2++I280%【分析】乙烯脫除煙氣通過裝置I反應(yīng)后的氣體中含有CO2氣體,還可能含有乙烯或SO2,SO2也能使澄清石灰水變渾濁、造成干擾,乙烯或SO2均能與Br2、酸性KMnO4溶液反應(yīng)而除去,但酸性KMnO4可將CH2=CH2氧化為CO2,所以CH2=CH2不能用酸性KMnO4溶液除去、而只能用Br2除去,據(jù)此綜合分析解答?!驹斀狻?1)與濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成二氧化硫,化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)裝置中玻璃纖維的作用是防止冷卻后的S的固體進(jìn)入導(dǎo)管,將導(dǎo)管堵塞,故答案為:防止冷卻后的S的固體進(jìn)入導(dǎo)管,將導(dǎo)管堵塞;(3)由分析可知,SO2也能使澄清石灰水變渾濁、造成干擾,乙烯或SO2均能與Br2、酸性KMnO4溶液反應(yīng)而除去,但酸性KMnO4可將CH2=CH2氧化為CO2,所以CH2=CH2不能用酸性KMnO4溶液除去、而只能用Br2除去,SO2用酸性KMnO4溶液除去,最后用澄清石灰水檢驗CO2,故答案為:③①②;(4)①向溶液中加入足量的溶液,F(xiàn)e3+被碘離子還原為Fe2+,F(xiàn)e元素化合價由+3價下降到+2價,I元素化合價由1價上升到0價,根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒配平離子方程式為:2Fe3++2I=2Fe2++I2,故答案為:2Fe3++2I=2Fe2++I2;②n(Na2S2O3)=0.10mol·L1×0.020L=2.0×103
mol,根據(jù)方程可得出關(guān)系式:Fe2O3~I2~2Na2S2O3
,則n(Fe2O3)=2.0×103
mol÷2=1.0×103
mol,m(Fe2O3)=1.0×103
mol×160g·mol1=0.16g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Fe2O3)=×100%=80%,故答案為:80%。10.AD堿石灰(或氫氧化鈉、氧化鈣)還原性3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2吸收過量的氨氣;且阻止F中水蒸氣進(jìn)入D,以免影響生成水的測定BCD【分析】濃氨水和生石灰(或堿石灰或氫氧化鈉)混合后產(chǎn)生氨氣,利用堿石灰(B)來干燥氨氣,裝置C中,氨氣和氧化銅混合加熱反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退?,堿石灰(D)能夠吸收水蒸氣,濃硫酸能夠吸收未反應(yīng)的氨氣,且能夠防止F裝置中的水蒸氣進(jìn)入到D裝置中,影響生成水的測定;最后利用排水法收集氮?dú)?;?jù)以上分析解答?!驹斀狻?1)四個選項中有顏色的氣體為氯氣和二氧化氮,氧氣和二氧化碳均為無色氣體;高錳酸鉀固體與濃鹽酸混合反應(yīng)生成黃綠色氣體氯氣,銅與濃硝酸混合反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮?dú)怏w,因此實(shí)驗室中,利用裝置A,還可制取的有色氣體是AD;(2)該裝置為固體和液體混合反應(yīng)制備氣體;因此可以利用濃氨水與生石灰、氫氧化鈉固體或堿石灰混合,產(chǎn)生氨氣;因此儀器b中可選擇的固體試劑為堿石灰(或氫氧化鈉、氧化鈣);(3)實(shí)驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,有銅生成;量氣管有無色無味的氣體生成,說明該氣體不溶于水,為氮?dú)猓氐膬r態(tài)由氨氣中3價升高到氮?dú)庵械?價,發(fā)生了氧化反應(yīng),體現(xiàn)NH3具有還原性,相應(yīng)的化學(xué)方程式為:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2;(4)裝置C中發(fā)生反應(yīng):3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,裝置D(內(nèi)裝堿石灰)為吸收水蒸氣的裝置,裝置E(內(nèi)裝濃硫酸)能夠吸收未反應(yīng)的氨氣,且能夠防止F裝置中的水蒸氣進(jìn)入到D裝置中,影響生成水的測定;(5)讀取氣體體積前,待裝置F冷卻到室溫后,對裝置F進(jìn)行的操作是:慢慢上下移動右邊的漏斗,使左右兩管液面相平,保持壓強(qiáng)平衡后再讀數(shù),且讀數(shù)時眼睛、刻度、凹液面必須在同一水平線上;據(jù)以上分析可知,A選項錯誤,BCD選項正確;(6)實(shí)驗完畢,若測得儀器D增重mg,為反應(yīng)產(chǎn)生水的質(zhì)量,水的物質(zhì)的量==mol;裝置F測得的氣體體積為nL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),該氣體為氮?dú)猓镔|(zhì)的量為mol;根據(jù)元素守恒得到氮原子和氫原子物質(zhì)的量之比:×2:×2,則氨分子中氮、氫原子個數(shù)比為:。11.濃硫酸分液漏斗使ClO2中混有一定量的CO2,防止ClO2濃度過高易發(fā)生爆炸需將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng),提高原料的利用率2OH+2ClO2+H2O2=2ClO2+O2+2H2O向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入NaClO2溶液溶液,如果溶液變紅,證明NaClO2溶液具有氧化性;也可以向淀粉KI溶液中加入NaClO2溶液,如果變藍(lán),說明NaClO2溶液具有氧化性接一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣處理堿式0.0675a【分析】本題考查物質(zhì)制備的知識。根據(jù)ClO2的制備原理和性質(zhì)及裝置圖分析,A為制取CO2的裝置,B為制取NaClO2裝置,C為制取ClO2裝置。根據(jù)ClO2濃度過大而發(fā)生爆炸的性質(zhì),選擇A制取CO2通入降低ClO2的濃度,為了提高原料的利用率,需將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng)。因為ClO2有毒,要進(jìn)行尾氣處理?!驹斀狻?1)液體試劑混合時,應(yīng)將密度大的液體加入到密度小的液體中,聯(lián)系濃硫酸稀釋時要做到“酸入水”,故試劑X的名稱為濃硫酸;盛放濃硫酸的儀器為分液漏斗。答案:濃硫酸;分液漏斗。
(2)ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸,故實(shí)驗過程中需持續(xù)通入一定量的CO2;反應(yīng)結(jié)束后,為提高原料的利用率,需將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng)。答案:使ClO2中混有一定量的CO2,防止ClO2濃度過高易發(fā)生爆炸;需將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng),提高原料的利用率。(3)裝置C中發(fā)生ClO2與H2O2在堿性條件下反應(yīng)生成NaClO2和氧氣,化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,離子方程式為:2OH+2ClO2+H2O2=2ClO2+O2+2H2O;答案:2OH+2ClO2+H2O2=2ClO2+O2+2H2O;。(4)向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入NaClO2溶液溶液,如果溶液變紅,證明NaClO2溶液具有氧化性;也可以向淀粉KI溶液中加入NaClO2溶液,如果變藍(lán),說明NaClO2溶液具有氧化性;答案:向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入NaClO2溶液溶液,如果溶液變紅,證明NaClO2溶液具有氧化性;也可以向淀粉KI溶液中加入NaClO2溶液,如果變藍(lán),說明NaClO2溶液具有氧化性;(5)上述裝置存在一處明顯的缺陷是缺少尾氣處理裝置,其改進(jìn)措施是在C后接一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶,吸收未參與反應(yīng)的ClO2;答案:接一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣處理。(6)①因為Na2S2O3溶液顯堿性,所以應(yīng)用堿式滴定管裝Na2S2O3溶液。答案:堿式。②根據(jù)電子守恒確定關(guān)系式為10S2O32-I22ClO2消耗0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液amL則消耗n(ClO2)=2a105mol,水樣中ClO2的含量為=(2a105mol67.5g/mol=6.75102ag/L=0.0675ag/L。答案:0.0675a。12.+6SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4球形冷凝管a→b吸收多余SO2和Cl2,防止污染空氣,防止空氣中水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶,使SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng)而變質(zhì)催化劑SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是滴加最后一滴HCl標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液由黃色變?yōu)槌壬?,?0s內(nèi)不恢復(fù)75.00%【詳解】(1)SO2Cl2中Cl顯-1價,O顯-2價,化合價代數(shù)和為0,即S的價態(tài)為+6價;SO2Cl2在潮濕空氣發(fā)生劇烈反應(yīng),有刺激性和腐蝕性“發(fā)煙”,發(fā)生了水解反應(yīng),即化學(xué)反應(yīng)方程式為SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4;(2)①儀器A為球形冷凝管;冷凝管通水的方向是下進(jìn)上出,即a→b;SO2和Cl2有毒,因此需要尾氣處理裝置,即裝置B作用之一是吸收多余SO2和Cl2,防止污染空氣,根據(jù)問題(1),SO2Cl2遇水蒸氣,發(fā)生劇烈反應(yīng),裝置B的作用之二是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶,使SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng)而變質(zhì);②生成磺酰氯的原理是SO2+Cl2=SO2Cl2,因此活性炭的作用可能是催化劑;③SO2以還原性為主,Cl2具有強(qiáng)氧化性,在有水的情況下,發(fā)生SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;④磺酰氯在氫氧化鈉溶液中轉(zhuǎn)化成NaCl和Na2SO4,用鹽酸滴定的是過量的NaOH,甲基橙作指示劑,因此滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是滴加最后一滴HCl標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液由黃色變?yōu)槌壬?,?0s內(nèi)不恢復(fù);發(fā)生的反應(yīng)是SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4、H++OH-=H2O,因此n(SO2Cl2)==1×10-2mol,m(SO2Cl2)=1×10-2mol×135g·mol-1=1.35g,則產(chǎn)品的純度為1.35g/1.800g×100%=75.00%?!军c(diǎn)睛】本題易錯點(diǎn)是裝置B的作用,實(shí)驗設(shè)計評價中,一定注意實(shí)驗的細(xì)節(jié),如本題中SO2Cl2在潮濕空氣發(fā)生水解,因此需要SO2和Cl2干燥,同時還要防止外界水蒸天氣的進(jìn)入,即裝置B的作用是吸收多余SO2和Cl2,防止污染空氣,防止空氣中水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶,使SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng)而變質(zhì)。13.溫度計冷凝回流b用含水20%的乙醇溶液代替水、緩慢滴液Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OHa與酸反應(yīng)生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化b80【分析】(1)根據(jù)水、無水乙醇和乙酰丙酮容易揮發(fā)分析解答;(2)反應(yīng)的焓變只與初始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關(guān);增大反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率減慢;降低反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率加快,據(jù)此分析判斷;根據(jù)實(shí)驗步驟②的提示分析判斷;(3)Ti(OH)4不穩(wěn)定,易脫水生成TiO2,鈦酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化鈦溶膠,據(jù)此書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式;灼燒固體需要在坩堝中進(jìn)行;(4)根據(jù)Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+,說明Ti3+容易被氧化;并據(jù)此分析判斷可以選用的指示劑,結(jié)合消耗的NH4Fe(SO4)2的物質(zhì)的量計算樣品
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