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第十章化學(xué)實驗熱點 第2講物質(zhì)制備與工藝流程分析型實驗題 熱點一物質(zhì)制備實驗題 熱點二化工流程中的實驗分析 練出高分 熱點一物質(zhì)制備實驗題 物質(zhì)制備是中學(xué)化學(xué)實驗的重要組成部分 以新物質(zhì)制備為背景的實驗題 涉及知識面廣 題型多變 思維發(fā)散空間大 能很好的考查學(xué)生綜合運用化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力 因而倍受高考命題者的青睞 解答此類試題的一般程序是 第一 認真閱讀題干 抽取有用信息 第二 仔細觀察裝置圖 或框圖 聯(lián)想熟悉的實驗 觀察裝置圖 或框圖 找出每件儀器 或步驟 與熟悉的某一實驗相似的地方 分析每件儀器中所裝藥品的作用 第三 通讀問題 整合信息作出答案 把所有的問題進行綜合分析 運用題給信息和化學(xué)基礎(chǔ)知識作出正確答案 解析 1 注意審題 該反應(yīng)是在無水無氧條件下制備的 安裝完裝置 首先檢查氣密性 然后裝入藥品 根據(jù)反應(yīng)條件 N2必須進行干燥處理 干燥管 然后通過N2排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣 O2 點燃酒精燈 使反應(yīng)發(fā)生 為了防止倒吸 反應(yīng)結(jié)束后 應(yīng)先熄滅酒精燈 再冷卻到室溫 最后停止通N2 在D中冷凝的液體有CCl4和TiCl4 根據(jù)沸點不同 可采用分餾的方法分離 2 加入H2SO4 除發(fā)生FeTiO3酸溶外 還發(fā)生反應(yīng)Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 為了使Fe3 轉(zhuǎn)化成Fe2 所以應(yīng)加入Fe粉 A 鈦液中含有FeSO4和TiOSO4 考慮到溫度越高 TiOSO4的水解程度越大 造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀 在過濾時 造成鈦損失 由于Fe2 不可能全部結(jié)晶生成綠礬 造成H2TiO3中含F(xiàn)e2 滴入H2O2發(fā)生反應(yīng)2Fe2 2H H2O2 2Fe3 2H2O 所以當(dāng)加入KSCN后 顯微紅色 由于在H2TiO3中含F(xiàn)e2 所以煅燒后會發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3 造成TiO2發(fā)黃 答案 1 干燥管濃H2SO4檢查氣密性 分餾 或蒸餾 2 Fe溫度過高會導(dǎo)致TiOSO4提前水解 產(chǎn)生H2TiO3沉淀 Fe2 Fe2O3 遞進題組 題組一氣體制備方案探究 1 N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛 某化學(xué)興趣小組為探究在實驗室制備較為純凈N2的方法 進行了認真的準(zhǔn)備 請你參與交流與討論 查閱資料 N2的制法有下列三種方案 方案1 加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2 方案2 加熱條件下 以NH3還原CuO可制得N2 同時獲得活性銅粉 方案3 將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2 實驗準(zhǔn)備 以實驗室常見儀器 藥品 等設(shè)計的部分裝置如下圖 部分夾持和加熱儀器未畫出 分析交流 1 若以方案1制得N2 應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 解析采用反應(yīng)器的特點與反應(yīng)物的狀態(tài)以及反應(yīng)條件有關(guān) 方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì) 符合此條件的只有A裝置 A 2 若按方案2制得干燥 純凈的N2 且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料 整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是 填字母 獲得N2的反應(yīng)原理是 寫反應(yīng)方程式 解析方案2為固體和氣體的反應(yīng) 反應(yīng)器應(yīng)選擇B 但要求通入的氨氣干燥且純凈 利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置 選擇E 但同時有水蒸氣生成 因此利用堿石灰來干燥 反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒有參與反應(yīng)的氨氣與氮氣一同導(dǎo)出 利用濃硫酸既可以除去水 又可以除去氨氣 E D B C 3 若以排水法收集N2 其中會混入水蒸氣 但也不宜用排空氣法 其原因是 你提出的收集方法是 解析排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別 因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來收集氮氣 N2的相對分子質(zhì)量28與空氣的平均相對分 子質(zhì)量相近 用氣體密度大小比較回答問題也可 用氣囊收集 其他合理答案也可 4 上述三個方案中 制得的N2純度最差的是 在N2純度要求不甚嚴格的情況下 有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用 你認為其優(yōu)點是 解析方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮氣的原理 空氣中除了氧氣和氮氣外還有二氧化碳和稀有氣體 因此不純凈 CuO和Cu可循環(huán)利用 節(jié)省藥品 方案3 2 實驗室用KClO3和濃鹽酸反應(yīng)也可以制備氯氣 某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置在實驗室中制取Cl2并探究其相關(guān)性質(zhì) 1 裝置A中存在一處錯誤 請改正這處錯誤 解析長頸漏斗與分液漏斗的結(jié)構(gòu)不同 前者無控制活塞 不能控制液體的添加量 而且制備的氣體會從 長頸 中逸出 長頸漏斗換為分液漏斗 2 寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 解析該反應(yīng)中 氯酸鉀是氧化劑 將HCl氧化 氧化產(chǎn)物即氯氣 KClO3 6HCl 濃 KCl 3Cl2 3H2O 3 為了除去氯氣中的氯化氫 需要在裝置A B之間添加裝置E 裝置E中所盛裝的試劑為 為了探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應(yīng)的生成物 需要在整套裝置中添加裝置E 其中加入濃硫酸 裝置E在整套裝置中的添加位置為 填字母 a A B之間b B C之間c C D之間d D之后 解析干燥的氯氣沒有漂白作用 而制備的氯氣中往往含有水蒸氣 為了排除水蒸氣對探究氯氣不具備漂白作用的干擾 需要對氯氣進行干燥 答案飽和食鹽水b 4 取下集氣瓶B 將鐵絲加熱至紅熱狀態(tài) 伸入集氣瓶B中 可以觀察到的現(xiàn)象是 能檢驗該反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的試劑是 填字母 a 氯水b 蒸餾水和鐵粉c 氫氧化鈉溶液d KSCN溶液解析鐵絲在氯氣中的燃燒產(chǎn)物為氯化鐵 氯水與氯化鐵不反應(yīng) 氯化鐵溶液與鐵粉可以發(fā)生反應(yīng) 生成氯化亞鐵 氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀 鐵離子與KSCN溶液反應(yīng) 現(xiàn)象為溶液變血紅色 集氣瓶內(nèi)有棕褐色煙產(chǎn)生 bcd 5 另外一個化學(xué)學(xué)習(xí)小組就環(huán)境保護方面指出了上述裝置的缺陷 并給出了改進措施 該改進措施是 解析氯氣有毒 實驗中需要對尾氣進行處理 在裝置D后增加一個盛裝堿液的裝置 用堿液吸收剩余的氯氣 題組二非氣體物質(zhì)的制備實驗探究3 堿式碳酸銅 Cu2 OH 2CO3 是一種用途廣泛的化工原料 實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下 步驟一 廢銅屑制硝酸銅如圖 用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中 廢銅屑過量 充分反應(yīng)后過濾 得到硝酸銅溶液 步驟二 堿式碳酸銅的制備向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液 水浴加熱至70 左右 用0 4mol L 1的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8 5 振蕩 靜置 過濾 用熱水洗滌 烘干 得到堿式碳酸銅產(chǎn)品 完成下列填空 1 寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式 解析銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2 其離子方程式為Cu 4H 2NO Cu2 2NO2 2H2O Cu 4H 2NO Cu2 2NO2 2H2O 2 上圖裝置中NaOH溶液的作用是 解析NO2有毒 可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽 吸收氮氧化物 3 步驟二中 水浴加熱所需儀器有 加熱 夾持儀器 石棉網(wǎng)除外 水浴加熱的優(yōu)點是 解析水浴加熱可使被加熱物體受熱均勻 且溫度易于控制 水浴加熱所需儀器除了熱源 夾持儀器 石棉網(wǎng)外 還必須有燒杯 溫度計 燒杯溫度計 受熱均勻 溫度易于控制 4 若實驗得到2 42g樣品 只含CuO雜質(zhì) 取此樣品加熱至分解完全后 得到1 80g固體 此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)是 解析Cu2 OH 2CO3分解反應(yīng)方程式為Cu2 OH 2CO32CuO CO2 H2O 用差量法求解Cu2 OH 2CO32CuO CO2 H2O m22216062m2 42g 1 80g 0 62g 解得m 2 22g樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù) 100 91 74 答案91 74 制備裝置的識圖技巧 明確目的 所制備物質(zhì)是否有特殊性質(zhì) 即是否需要特殊保護 制備過程中是否產(chǎn)生有毒氣體等 進入每一裝置的物質(zhì)是什么 吸收了什么物質(zhì)或生成了什么物質(zhì) 反思歸納 熱點二化工流程中的實驗分析 化工流程的命題來源很廣 與各個知識模塊的結(jié)合點較多 因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時 應(yīng)將流程路線 試題設(shè)問和理論知識有機結(jié)合起來 它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實驗問題 可以說它是無機框圖題的創(chuàng)新 流程的呈現(xiàn)形式有 操作流程 物質(zhì)變化流程 裝置流程 解題時首先要明確原料和產(chǎn)品 包括副產(chǎn)品 即箭頭進出方向 其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理 緊扣信息 搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng) 知其然 弄清有關(guān)反應(yīng)原理 明確目的 如沉淀反應(yīng) 除雜 分離 知其所以然 最后聯(lián)系儲存的知識 有效地進行信息的利用 準(zhǔn)確表述和工整書寫 由于化工流程常與溶液的配制 物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機結(jié)合起來 所以只有復(fù)習(xí)時牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識 才能有效結(jié)合題中的信息 準(zhǔn)確答題 典例1明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料 明礬石的組成和明礬相似 此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì) 具體實驗流程如下 請回答下列問題 1 操作1所用到的玻璃儀器的名稱是 解析操作1是過濾 過濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒 燒杯和漏斗 2 由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為 解析經(jīng)氨水浸泡 過濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體 再加入試劑1氫氧化鈉溶液并過濾 得到溶液3偏鋁酸鈉溶液 最后通入CO2得到氫氧化鋁 玻璃棒 燒杯和漏斗 3 明礬石焙燒時產(chǎn)生SO2 請你寫出能驗證SO2具有還原性且實驗現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式 解析檢驗SO2的還原性方法較多 可以用氯水 溴水或酸性高錳酸鉀溶液來檢驗SO2具有還原性 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 其他合理答案也可 4 請你寫出驗證溶液1中有NH的實驗過程 解析檢驗NH時 應(yīng)先加入濃NaOH溶液 然后加熱 再用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進行檢驗 取少量溶液1 加入濃NaOH溶液后加熱 有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體產(chǎn)生 證明有NH 其他合理答案也可 5 實驗室用Fe2O3與CO反應(yīng)來制取單質(zhì)Fe 請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置 順序為A 檢查裝置A氣密性的方法是 在點燃B處的酒精燈前 應(yīng)進行的操作是 裝置C的作用是 解析先用NaOH溶液除去CO中的CO2雜質(zhì) 再通過堿石灰吸收水蒸氣 再通過B中紅熱的氧化鐵 再通過NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2 最后點燃未反應(yīng)的CO 答案 E B C D 將導(dǎo)氣管插入水槽中 關(guān)閉彈簧夾a和活塞b 微熱圓底燒瓶 導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生 撤去熱源 導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱 檢查CO的純度 除去CO中的CO2 有利于點燃CO 典例2 14分 工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下 完成下列填空 1 粗鹽水加入沉淀劑A B除雜質(zhì) 沉淀劑A來源于石灰窯廠 寫出A B的化學(xué)式 A B 2 實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為取樣 沉淀 冷卻結(jié)晶 烘干 3 工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中 碳酸化時產(chǎn)生的現(xiàn)象是 碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體 其原因是 4 碳酸化后過濾 濾液D最主要的成分是 填寫化學(xué)式 檢驗這一成分的陰離子的具體方法是 5 氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的 為此 濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨 加石灰水時所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為 批閱現(xiàn)場 糾錯錯誤1 錯誤2 錯誤3 錯誤4 錯誤5 Ca OH 2或CaONa2CO3 溶解過濾蒸發(fā)過濾 出現(xiàn)渾濁 或有晶體析出 碳酸鈉的溶解度比碳酸 氫鈉大 NH4Cl取少量濾液于潔凈的試管中 加硝酸酸化 再加入AgNO3溶液 有白色沉淀產(chǎn)生 證明含有陰離子Cl 遞進題組 題組一操作流程型1 某化學(xué)實驗室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3 Cu2 Ba2 Cl 四種離子 現(xiàn)設(shè)計下列方案對廢液進行處理 以回收金屬并制備氯化鋇 氯化鐵晶體 1 沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是 解析加入過量鐵 置換出銅單質(zhì) 2 氧化時加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 解析2Fe2 2H H2O2 2Fe3 2H2O 鐵 銅 3 下列物質(zhì)中 可以作為試劑X的是 填字母 A BaCl2B BaCO3C NaOHD Ba OH 2解析加入X 目的是調(diào)pH 并且不能引入新的雜質(zhì) BD 4 檢驗沉淀2洗滌是否完全的方法是 解析檢驗沉淀2洗滌是否完全的方法是 取最后一次洗滌液少許 滴入1 2滴硫酸鈉溶液 若不出現(xiàn)白色渾濁 表明已洗滌完全 或取最后一次洗滌液少許 滴入1 2滴硝酸銀溶液 若不出現(xiàn)白色渾濁 表明已洗滌完全 滴入1 2滴硫酸鈉溶液 若不出現(xiàn)白色渾濁 表明已洗滌完全 或取最后一次洗滌液少許 滴入1 2滴硝酸銀溶液 若不出現(xiàn)白色渾濁 表明已洗滌完全 取最后一次洗滌液少許 5 制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量 其目的是 解析制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量 其目的是抑制Fe3 水解 抑制Fe3 水解 答案合理均可 6 由過濾2得到的濾液制備BaCl2的實驗操作依次為 冷卻結(jié)晶 洗滌 干燥 解析BaCl2易溶于水 若想得固體 通過蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾可得 蒸發(fā)濃縮過濾 題組二物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程型2 某實驗小組用工業(yè)上廢棄固體 主要成分Cu2S和Fe2O3 混合物制取粗銅和Fe2 SO4 3晶體 設(shè)計的操作流程如下 1 實驗操作中用到的玻璃儀器有 2 操作中會有一種氣體生成 若在實驗室制備該氣體 可選擇下列哪些裝置 填字母 漏斗 燒杯 玻璃棒 cd 3 溶液B在空氣中放置有可能變質(zhì) 如何檢驗溶液B是否變質(zhì) 4 溶液B加稀硫酸酸化后加強氧化劑X 試劑X最好選擇下列哪種試劑 填字母 a Cl2b H2O2c KMnO4試劑X在酸性條件下與溶液B反應(yīng)的離子方程式為 取少量溶液B于試管中 加入幾滴KSCN溶液 如果變?yōu)?血紅色則證明存在Fe3 即原溶液已變質(zhì) b H2O2 2Fe2 2H 2Fe3 2H2O 5 由溶液C經(jīng) 過濾等操作得Fe2 SO4 3晶體 6 某同學(xué)用實驗制得的Fe2 SO4 3晶體配制0 1mol L 1的Fe2 SO4 3溶液 在稱量出Fe2 SO4 3晶體后 溶解該晶體的具體操作為 蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶 將稱量好的晶體放于燒杯中 加入適量的稀硫酸 和蒸餾水 用玻璃棒攪拌 題組三綜合流程型3 氯化亞銅 CuCl 為白色晶體 微溶于水 能溶于氨水 濃鹽酸 并生成配合物 不溶于硫酸 稀硝酸和醇 在工業(yè)上應(yīng)用廣泛 工業(yè)上制取氯化亞銅的工藝流程如下 實驗藥品 銅絲20g 氯化銨20g 65 硝酸10mL 36 鹽酸15mL 水 1 反應(yīng) 的化學(xué)方程式為 用95 乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是 寫出一條即可 解析注意反應(yīng) 的反應(yīng)物和生成物即可確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4 CuCl2 CuCl NH4Cl 用95 乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分 減小CuCl的溶解損失 同時可以加快固體的干燥 答案NH4 CuCl2 CuCl NH4Cl避免CuCl溶于水而造成損耗 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分 2 工業(yè)化生產(chǎn)時 95 乙醇可通過 的方法回收并循環(huán)利用 而NH4Cl 填化學(xué)式 可直接循環(huán)利用 解析將乙醇與水分離的操作是蒸餾 根據(jù)殘液濃縮后的補充物質(zhì)可知 可直接循環(huán)利用的有NH4Cl和HNO3 蒸餾 HNO3 3 實驗室用右圖裝置制備CuCl 實驗時通入O2的速率不宜過大 為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率 最宜選擇下列裝置中的 填字母 實驗開始時 溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫 主要原因是 電爐加熱升溫至50 時停止加熱 反應(yīng)快速進行 燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變?yōu)榧t棕色 從環(huán)保角度考慮 當(dāng) 時才能停止通入氧氣 待冷卻至室溫后 再打開瓶塞 沿 填字母 口傾出棕色反應(yīng)液于1000mL大燒杯中 加水500mL 即有大量白色沉淀析出 解析在題給三個裝置中 能觀察到產(chǎn)生O2速率的只有B 實驗開始時 溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫的主要原因是氯化銨溶于水時吸熱 造成反應(yīng)液溫度降低 為使反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物完全轉(zhuǎn)化為硝酸 消除氮氧化物對環(huán)境的影響 因此需到燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時才能停止通入氧氣 將三頸瓶中液體倒出時利用左口或右口 即從a口或c口傾出棕色反應(yīng)液 答案 B 氯化銨溶于水吸收大量熱 造成反應(yīng)液溫度降低燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色a 或c 解答操作流程題一般要思考的幾個問題對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品 從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系 弄清以下幾個問題 生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進行的反應(yīng) 每一步操作 加入的輔助試劑的作用 除了目標(biāo)物質(zhì)外產(chǎn)生的雜質(zhì)或副產(chǎn)物 雜質(zhì)是否要除去及除去的方法 為了確保產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率 采取了什么措施 反思歸納 2 3 4 5 1 1 實驗室常用強氧化劑 如KMnO4 KClO3 MnO2等 氧化濃鹽酸的方法來制備氯氣 某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究用Na2O2與濃鹽酸制備并檢驗氯氣 供選用的實驗試劑及裝置如下圖所示 部分導(dǎo)管 蒸餾水略 a Na2O2b 濃鹽酸c 堿石灰d NaOH溶液e 淀粉 KI溶液f CaCO3g 石蕊溶液h 飽和NaCl溶液 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 1 寫出用Na2O2與濃鹽酸制備氯氣的化學(xué)方程式 2 下表中的裝置組合最合理的是 填字母 需考慮實驗結(jié)束撤除裝置時殘留有害氣體的處理 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 3 尾氣經(jīng)處理后仍有較多氣體排出 其主要原因可用化學(xué)方程式表示為 4 某小組成員建議用雙氧水代替過氧化鈉進行實驗更好 請你給出兩條合適的理由 2 3 4 5 1 解析Na2O2具有強氧化性 能把Cl 氧化成Cl2 制備時應(yīng)把濃鹽酸滴到Na2O2固體上 所以應(yīng)選 作為制備裝置 裝置 可觀察導(dǎo)氣管是否堵塞 利用KI 淀粉溶液或石蕊溶液檢驗Cl2 根據(jù)裝置應(yīng)選擇 g 可用NaOH溶液吸收Cl2 在此實驗中 不可避免Na2O2和水反應(yīng)生成O2 2 3 4 5 1 答案 1 Na2O2 4HCl 濃 2NaCl Cl2 2H2O 2 D 3 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 或2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 2 3 4 5 1 4 Na2O2能與水反應(yīng) 會使原料的利用率降低 雙氧水比Na2O2更經(jīng)濟 產(chǎn)生等量的Cl2 用雙氧水消耗鹽酸的量少 Na2O2能與水反應(yīng) 生成的NaOH能與鹽酸反應(yīng) Na2O2能與水反應(yīng) 生成的NaOH吸收了Cl2 填寫其中任意兩條即可 2 3 4 5 1 2 工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法 原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無毒物質(zhì) 某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程 提供的裝置 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 NH3的制取 1 下列有關(guān)實驗室制備氣體的說法正確的是 填序號 可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣 用赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)制取氫氣 實驗室制氧氣有時需要加熱 有時不需要加熱 用無水氯化鈣干燥氨氣 用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管 2 從所提供的裝置中選取一個能制取氨氣的裝置 填字母 解析實驗室制備氨氣可用氫氧化鈣與氯化銨固體加熱法 也可以用濃氨水與氧化鈣 或氫氧化鈉 在常溫下制取 故可選裝置為C或G 2 3 4 5 1 C 或G 3 當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時 相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 解析根據(jù)所選裝置寫出相應(yīng)制備反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 3 4 5 1 2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 或 NH3 H2O CaO Ca OH 2 NH3 對應(yīng)即可 模擬尾氣的處理選用上述部分裝置 按右列順序連接成模擬尾氣處理裝置 回答有關(guān)問題 2 3 4 5 1 4 A中反應(yīng)的離子方程式為 解析A中為Cu與稀硝酸的反應(yīng) 3Cu 2NO 8H 3Cu2 2NO 4H2O 3Cu 2NO 8H 3Cu2 2NO 4H2O 2 3 4 5 1 5 裝置D的作用有 使氣體混合均勻 調(diào)節(jié)氣流速度 還有一個作用是 解析NH3是易溶于水的氣體 因此D還可以防止倒吸 防止NH3發(fā)生倒吸 2 3 4 5 1 6 D裝置中的液體可換成 填字母 a CuSO4b H2Oc CCl4d 濃硫酸解析D中用飽和氨水防止氨氣被吸收 因此還可以換成CCl4 7 該同學(xué)所設(shè)計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是 解析該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體 應(yīng)除去后再排入空氣中 c NO尾氣直接排放 沒有進行處理 3 聚合硫酸鐵又稱聚鐵 化學(xué)式為 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 廣泛用于污水處理 實驗室利用硫酸廠燒渣 主要成分為鐵的氧化物及少量FeS SiO2等 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 過程如下所示 2 3 4 5 1 1 驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是 解析利用SO2的漂白性來鑒別二氧化硫 2 制備綠礬時 向溶液X中加入過量 充分反應(yīng)后 經(jīng) 操作得到溶液Y 再經(jīng)濃縮 結(jié)晶等步驟得到綠礬 解析溶液中有Fe3 Fe2 欲制綠礬 應(yīng)把Fe3 轉(zhuǎn)化為Fe2 所以要加過量的鐵屑 2 3 4 5 1 將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中 若品紅溶液褪色 加熱能恢復(fù)原色 證明氣體中含有SO2 鐵屑 過濾 3 溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù) 用pH試紙測定溶液pH的操作方法為 若溶液Z的pH偏小 將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù) 填 偏大 或 偏小 解析用pH試紙測定溶液的pH 為了測定的準(zhǔn)確性 應(yīng)選用干燥 潔凈的裝置 若pH偏小 酸性過強 則Fe3 難以形成聚鐵膠體 所以聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小 2 3 4 5 1 取一小塊pH試紙 放在干燥 潔凈的表面0 皿 或玻璃片 上 用干燥 潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液 滴到pH試紙上 然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 偏小 4 用二氧化氯 ClO2 可制備用途廣泛的亞氯酸鈉 NaClO2 實驗室可用下列裝置 略去部分夾持儀器 制備少量的亞氯酸鈉 2 3 4 5 1 裝置C中發(fā)生反應(yīng) 2NaClO3 SO2 2ClO2 Na2SO4 裝置D中發(fā)生反應(yīng) 2ClO2 H2O2 2NaOH 2NaClO2 2H2O O2 1 儀器組裝完畢 關(guān)閉兩個彈簧夾 打開A中活塞 向A中注入水可檢驗裝置氣密性 裝置氣密性良好的現(xiàn)象是 實驗開始時 打開A的活塞 兩個彈簧夾的開關(guān)操作是 F中盛有的液體為 2 3 4 5 1 解析若裝置氣密性良好 水滴的速度會越來越慢 直到最后不滴 彈簧夾甲打開后的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)氣壓與大氣壓平衡 彈簧夾乙打開后 可以使裝置F中的NaOH溶液吸收尾氣 答案水滴的速度逐漸變慢 最后停止滴入打開兩個彈簧夾NaOH溶液 2 3 4 5 1 2 裝置B中進行的是用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫的反應(yīng) 該處使用的是70 80 的硫酸 而不是98 的濃硫酸或極稀的硫酸 原因是 解析硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫的反應(yīng)為離子反應(yīng) 70 80 的硫酸能提供該反應(yīng)所需的足夠的H 2 3 4 5 1 70 80 的硫酸能提供反應(yīng)所需的足夠的H 3 裝置C的作用是 裝置E的作用是 解析裝置C的作用是制備ClO2氣體 并可通過觀察氣泡判斷反應(yīng)的快慢 由此可調(diào)節(jié)反應(yīng)進行的快慢 裝置E可起到安全瓶的作用 即防止液體倒吸入裝置D中 2 3 4 5 1 制備氣體ClO2 觀察反應(yīng)快慢并調(diào)節(jié)反 應(yīng)進行的快慢 安全瓶 防止液體倒吸 4 在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定 所以裝置D中應(yīng)維持NaOH稍過量 判斷NaOH是否過量所需要的試劑是 a 稀鹽酸b 品紅溶液c 石蕊溶液d 酚酞溶液解析檢驗堿液的存在可用酸堿指示劑 2 3 4 5 1 cd 5 一次實驗制備中 通過檢驗發(fā)現(xiàn)制備的NaClO2中含有NaOH Na2SO3 出現(xiàn)這些雜質(zhì)的可能原因是 檢驗產(chǎn)物中含有Na2SO3雜質(zhì)的實驗操作和現(xiàn)象是 供選擇的試劑有 Ba OH 2溶液 H2O2溶液 AgNO3溶液 品紅溶液 H2SO4溶液 2 3 4 5 1 解析過量的SO2和過量的NaOH反應(yīng)生成Na2SO3 Na2SO3與Ba OH 2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3 答案制備的SO2和裝置D中的NaOH同時過量取少量溶液于試管中 加入Ba OH 2溶液 有白色沉淀生成 2 3 4 5 1 5 過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì) 處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮 也可用于應(yīng)急供氧等 工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下 2 3 4 5 1 已知CaO2 8H2O呈白色 微溶于水 加熱至350 左右開始分解放出氧氣 1 用上述方法制取CaO2 8H2O的化學(xué)方程式是 2 檢驗 水洗 是否合格的方法是 2 3 4 5 1 取最后一次洗滌液少許于試管中 再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液 看是否產(chǎn)生白色沉淀 3 沉淀時常用冰水控制溫度在0 左右 其可能原因是 寫出兩種 2 3 4 5 1 溫度低可減少過氧化氫的分解 提高過氧化氫的利用率該反應(yīng)是放熱反應(yīng) 溫度低有利于提高CaO2 8H2O的產(chǎn)率 4 測定產(chǎn)品中CaO2含量的實驗步驟 第一步 準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中 加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體 再滴入少量2mol L 1的H2SO4溶液 充分反應(yīng) 第二步 向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液 第三步 逐滴加入濃度為cmol L 1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全 消耗Na2S2O3溶液VmL 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 用字母表示 某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范 第三步滴速太慢 這樣測得的CaO2的質(zhì)量分數(shù)可能 填 不受影響 偏低 或 偏高 原因是 偏高 滴速太慢 S2O在滴定過 程中被氧氣氧化