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文档简介
仪器组装型气体流程实验探究(基础题)
非选择题(共16题)
除去工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法。原理是NH3与NO,反应生成无毒物质。某同学
采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
I.提供的装置
II.NH、的制取
1.下列有关实验室制备氨气的说法正确的有(填序号)。
①用氮气与氢气反应制取氨气
②用排饱和食盐水的方法收集氨气
③实验室制氨气有时需要加热,有时不需要加热
④用无水氯化钙干燥氨气
2.若选择装置G制取氨气,则分液漏斗中盛装的液体试剂是一一_。
3.若选择装置C制取氨气,则反应的化学方程式是一。
III.模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
D—>F—>E—>B
NH3/
4.A装置中反应的离子方程式为——一o
5.D装置中的液体可换成(填字母)。
A.H2OB.CC14C.浓硫酸
6.该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是。
7.草酸中滴加浓H60,可以制备CO。
浓HSOi
浓硫酸
HCOCO+CO+HO
224加热22
现拟用CO和FeG(粉)做一个炼铁的实验。CO气体中的杂质气体必须首先除去。现在如下图
所示装置:
回答下列问题:
(1)请按你的设计方案,把装置正确连接(用a~h表示连接的顺序):。
(2)用A下正确表示实验操作的先后顺序。
A.点燃甲装置的酒精灯,打开分液漏斗,调节浓的滴加速度:
B.点燃乙装置中的酒精灯,加热氧化铁;
C.检查整套装置的气密性:
D.在导口i处连接橡皮管,把排气通入通风厨内;
E.当乙装置玻璃管内的氧化铁变黑时,熄灭乙装置中的酒精灯:
F.关好甲装置中分液漏斗的开关后,再熄灭该装置中的酒精灯;
(3)丙装置的作用是,丁装置的作用是
(4)导管口i流出的气体通入通风厨并非是好办法,其原因是一,简单且有效的方
法是,
8.某研究性学习小组在学习SO,的性质时,通过查阅文献、理性分析、实验验证与CO?的性
质进行了比较。试根据研究主题和过程,回答下列问题。
(1)水溶液的酸性
①常温常压下,纯水的pH=7,而酸雨的pH<5.6.形成酸雨的主要物质是SO2和氮的氧化物。
把pH<5.6的雨水称为酸雨,而不是pH<7,可能的原因是
3
②查阅文献知:常温下,ILSO;1的电离常数Kai=1.2X10",Ka2=6.3X10,112co的电离常
7
数K„,=4.4X10,24.7X10"。选用下面的药品和装置验证H2sOs和H2cO3的酸性强弱,
其连接顺序:A-(按气流方向用大写字母表示即可)。D装置的主要作用是
③根据②中的数据可知,配置相同物质的量浓度的NaHSOs和NaHCOa溶液,其pH值大小关系
为pH(NaHSODpH(NaHC03)(填“>”、或“=”)。
(2)二氧化硫的还原性
若按图示装置进行实验(部分固定装置未画出)。请你在实验前根据预设的操作,推测可能的
实验现象及其对应的原因。
AD
预设的操作步骤预期的实验现象推测可能的原因
若将带火星的木条放在DS02与g2。2反应无。2生成,可能发生反应
关闭弹簧夹2,打开弹
试管口处,木条不复燃的化学方程式为①__________
簧夹1,将硫酸注入三
颈烧瓶至浸没固体
若将带火星的木条放在DS0,与Na。反应有0?生成,发生的化学反
试管口处,木条复燃应:2S02+2Na202=2Na2S03+02
关闭弹簧夹1,打开弹E中②__________E中反应的离子方程式③—
簧夹2,残余气体进入
F中④__________F中反应为20H+SO=SO1'+110
E、F中22
9.如图所示是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持装置
均已略去)。请根据下列要求回答问题。
(1)若锥形瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,则:
①当仪器连接顺序为AfDfB-B-C时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、无水
CuSO,粉末。此实验的目的是一。
②为了使B中的CuO反应充分,在不改变现有药品的条件下,可采取的方法有—(任写一种)。
③加热前必须进行的操作是—。
(2)若锥形瓶中盛装NazSQ,固体,分液漏斗中盛装H2sol溶液,B中盛装过氧化钠固体,验证S0?
与过氧化钠反应是否有生成。
①S0?与过氧化钠反应生成02的化学方程式可能为」
②根据气流方向,从图中选择适当的仪器进行实验,装置的连接顺序为一--(填
字母,可以不填满,也可以补充);装置B中可能观察到的现象是一。
③验证有02产生的方法是—。
10.2020年春节前后,新型冠状病毒(2019-nCoV)严重影响了人们正常生活。含次氯酸钠30%
的水溶液具备良好的杀菌消毒效果。某化学兴趣小组拟利用实验室的常见药品制备次氯酸钠
消毒液,并探讨提高消毒液中次氯酸钠百分比的方法。
I•该小组同学采用了高镒酸钾和浓盐酸在图1所示装置①中制氯气,请回答下列问题:
Ci
⑴①中反应的化学方程式为一
(2)甲同学利用图1中的装置①〜⑤证明从a出来的氯气潮湿且含有氯化氢,则接口的连接顺
序a一>(填接口编号),⑤中放入。乙同学认为甲同学的装置太复
杂,可去掉装置⑤,同时将②中的溶液换成肌溶液W及实验中对应的现象为。
II,该小组同学将氯气通入含氢氧化钠溶液的烧杯中,发现反应放热明显,查阅资料获悉,
冷水
氯气与碱溶液反应,产物会随反应温度的不同而不同。具体如下:CU+20H—
C1+C1O+H,O3C1,+6OH=5Cr+C1O;+3H?O该小组利用该信息又设计了如图2
所示的装置制取KOO?和NaC10»
(3)该小组应控制的实验条件是。反应后,从装置⑥中溶液蒸发浓缩获得晶体,
将该晶体与二氧化镭共热,生成了能使带火星的木条复燃气体。
(4)⑧处发生反应的离子方程式为。
(5)根据上述I、II两个实验过程,你认为在实验室制取消毒液并提高次氯酸钠的质量分数,
应该注意的事项有(列举两条)。①;②。
A
11.实验室制取SO2的反应原理之一如下:Na2S0:1+H2S0.,(^)=Na2S0.,+S021+H20»请用图中装置
S02的消耗量
设计一个实验,以测定SO,转化为SOa的转化率(X100%):(已知SO:;的熔点
SOz的总量
16.8℃)
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是
af——b—cff—(请补充各接口的编号);
(2)实验装置I中与分液漏斗相连的橡胶管的作用是;
(3)从乙处均匀通入02,为使SO2有较高的转化率,实验时I处滴入浓硫酸与II处加热催化剂
的先后顺序是;
(4)IV处观察到的现象是;
(5)用nmolNa2sO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入一段时间后,
称得HI处增重mg,则本实验中SO2的转化率为。
12.为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeS0」・7HQ固体配制0.lOmol/LFeSO,溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、—(从下列
图中选择,写出名称)。
L
一1
一
三=
|=一|
=
三
一
三
一
二1
二
-
4
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学
反应,并且电迁移率(iT)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择一作为电解质。
阳离子u°°X108(m2*s'»V')阴离子u~X108(m2»s
Li*4.07HCO,4.61
Na*5.19NO;7.40
Ca2"6.59Cl7.91
K'7.62so:8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入电极溶液中;
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe")增加了0.02mol/L»石墨电极上未见Fe
析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe")=—o
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为—,铁电极的电极反应式为一。
因此,验证了Fe'氧化性小于—、还原性小于一。
13.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(HCQ「2丛0)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,175℃时分解。
I.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。
实验步骤如下
①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;
②氧化:在淀粉水解液中加入混酸(质量之比为3:2的65%HN0『与98%HzS0,的混合物),在55~
60℃下水浴加热发生反应:
③结晶、蒸发、干燥:反应后溶液经冷却、减压过滤,即得草酸晶体粗产品。
(1)装混酸的仪器名称为_步骤②中,水浴加热的优点为。
(2)“②氧化”时发生的主要反应如下,完成下列化学方程式:
以-2。"+HNOa——水麟t_>H2C2O4+9NO2f+3N0t+
(3)称取mg草酸晶体粗产品,配成100mL溶液。取20.00mL于锥形瓶中,用amol/LKMnO」
标准液滴定,只发生511心0,+2从110,+6中=2卜1/+10«)"+8在0反应,消耗KMnO,标准液体积为V
mL,则所得草酸晶体(H£。•2HQ)的纯度为«
H.证明草酸晶体分解得到的产物
(4)甲同学选择右侧装置验证产物C02,装置B的主要作用是。
(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了CO?、应该还有C0,为验证是否有CO,选用甲
同学实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、.。其中装置H反应管中盛有
的物质是。(写化学式)
②能证明草酸晶体分解产物中有co的现象是。
14.1,2-二浪乙烷常用作杀虫剂,某同学用如图装置制备1,2-二澳乙烷。
L1,2-二溪乙烷的制备实验步骤:按图示连接装置,先将C与D连接处断开,再对装置A中
粗砂加热,待温度升到150°C左右时,连接C与D,并迅速将A内反应温度升温至160^180℃,
从滴液漏斗中慢慢滴加乙醇和浓硫酸混合液,装置D试管中装有5.0mL10mol/LBn的CCL溶
液,进行1,2-二漠乙烷的纯化。
已知:①浓硫酸具有强氧化性,在加热时可能有一部分与乙醇发生氧化还原反应。②1,2--
澳乙烷的沸点为131C,熔点为9.3℃。
完成下列填空:
(1)反应前装置A中加入少量粗砂目的是。装置A中发生的主要反应是一。
⑵装置C的作用一。
(3)装置1)的烧杯中需加入冷却剂,下列冷却剂合适的为。
a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水
II.1,2-二/乙烷的纯化
步骤①:冷却后,把装置D试管中的产物转移至分液漏斗中,用1%的氢氧化钠水溶液洗涤。
步骤②:用水洗至中性。
步骤③:“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙,过滤,转移至蒸储烧瓶中蒸储,收集
130~132℃的微分,得到产品6.392g。
(4)步骤①中加入1%的氢氧化钠水溶液时,发生反应的离子方程式为。
(5)该实验所得产品的产率为。(保留小数点后两位)
(6)有机物纯化过程会进行多次萃取,为了克服多次萃取实验操作繁琐,萃取剂消耗量过大的
缺点,FranzvonSoxhlet发明了索氏提取法其装置如图所示。我们可以利用该装置从青蒿中提
取青蒿素,实验时需将青蒿切成小段,放入滤纸套筒1中,烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸气沿蒸
气导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3
顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。萃取完全后,青蒿素位于(填“圆
底烧瓶”或“索氏提取器”)中。
圉1•滤纸套筒
屋92.蒸气导管
93.虹吸管
15.次氯酸及其盐溶液有杀菌、消毒、漂白的作用。在此次抗击新冠疫情中发挥了巨大作用。
某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8mol•I」的次氯酸溶液。
(查阅资料)
资料1:常温常压下,CL0是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水,
且会与水反应生成次氯酸。
资料2:CL0的沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Ch和CL的沸点为-34.6点
该小组用CL与潮湿的碳酸钠制取C1Q,并进一步制取次氯酸,装置如下。
回答下列问题:
(1)装置连接顺序为Ck-(用字母表示)
(2)装置A中反应的化学方程式是一。
(3)装置B的作用…,整个实验加快反应速率所采用的方法有一。
(4)装置D中反应的化学方程式是
(5)如果要收集CIO则可以在B装置后连接E装置进行收集,这样做的依据是什么
逸出气体的主要成分是
(6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是(答出一条即可)。
(7)测定反应完成后A中物质的质量分数:取mg样品加适量蒸储水使之溶解,加入几滴酚
儆,用0.Imoll」的盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色,消耗盐酸VimL;再向已变无色
的溶液中加入几滴甲基橙,继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色,又消耗盐酸VzniL。
①则由上述实验可测定反应完成后A中物质的质量分数为(说明具体物质并用含m、%和
V2的代数式表示)。
②若用甲基橙作指示剂滴定结束时,滴定管尖嘴有气泡,对测定结果的影响是―o
16.现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料,制取少量氮化镁(MgsNl。已知这一过程中可能
发生下列反应:
①2Mg+0z—2MgO②3Mg+NJMg3N2
③2Mg+Ca避2MgO+C®Mg+H2O(蒸气)=MgO+H?
⑤Mg3N2+6IM)=3Mg(OH)2+2NL可供选择的仪器和药品如下图所示。且假设正确操作时,装置内所
发生的反应是完全的。
(1)实验开始时,先点燃_______装置中的酒精灯,原因是;再将与g连接的自来水
龙头打开,形成自h导管流出的气流,则气流依次流经的导管为(填字母代号):hf;
(2)你是否选择了B装置,理由是什么;
(3)你是否选择了C装置,理由是什么;
(4)如果同时点燃A、E装置的酒精灯,对实验结果产生的影响为什么—
17.亚硝酰氯(NOC1,熔点:-645C,沸点:-55C)为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶
臭味,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,易溶于浓硫酸。是有机物合成中的重要
试剂,常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下
合成。其制备装置如图所示(其中HI、IV中均为浓硫酸):
图甲图乙
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
装置I
装置n
烧瓶中分液漏斗中
制备纯净C1?MnO2浓盐酸①_________________
制备纯净NOCu稀硝酸②_________________
(2)将制得的NO和CL通入图乙对应装置制备N0CE
①装置连接顺序为a-(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置IV、V除可进一步干燥NO、Cl?外,还可以通过观察气泡的多少调节两种气体的流速。
③有人认为可以将装置IV中浓硫酸合并到装置V中,撤除装置IV,直接将NO、CI?通入装置
V中,你同意此观点吗?______(填“同意”或“不同意”),原因是。
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因为。
(3)有人认为多余的氯气可以通过下列装置暂时储存后再利用,请选择可以用作氯气的储气的
装置;
(4)装置vn吸收尾气时,N0C1发生反应的化学方程式为.
(5)有人认为装置VII中氢氧化钠溶液只能吸收氯气和N0C1,不能吸收NO,经过查阅资料发现
用高锈酸钾溶液可以吸收NO气体,因此在装置vn氢氧化钠溶液中加入高镒酸钾,反应产生黑
色沉淀,写出该反应的离子方程式:。
(6)制得的NOC1中可能含有少量NQ,杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取1.6375g样品
溶于5().OOmLNaOH溶液中,加入几滴K^CrO,溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的
0.40mol/LAgNO,溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNC>3溶液50.00mL。则该样品的纯度为
%(保留1位小数)
18.亚硝酰氯(CINO)是有机物合成中的重要试剂,其沸点为_5.5℃,易水解。已知:AgNO2
微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO,=AgNO3+HNO2,某学习小组在实验室用C1?和NO
制备CINO并测定其纯度,相关实验装置如图所示。
⑴制备CU的发生装置可以选用(填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为
⑵欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为Bf(填字母代
号)。
⑶实验室可用图示装置制备亚硝酰氯,检验装置气密性并装入药品,打开Ka,然后再打开K.3,
通入一段时间气体,其目的是,然后进行其他操作,当z中有一定量液体生成
时,停止实验。
无
n尾气处理
Ei
!=,
E
3
H
-10C冰盐水
桶硝酸
XYZ
⑷己知:C1N0水解生成HNO?.写出化学反应方程式。
①欲设计实验证明HNO2是弱酸,需选择如下试剂开展实验(填选项)。
A.ImoLL-HNOJ容液B.NaNO?溶液C.红色石蕊试纸D.蓝色石蕊试纸
②已知下列物质在常温下的K.p如图:
化学式AgClAgBrAg:SAg2CrO4
颜色白色浅黄色黑色砖红色
Ktp1.56x10-105.4x10-132.0x1078lx|(T,2
通过以下实验测定C1NO样品的纯度。取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出
25.00mL样品溶于锥形瓶中,用cmol.UAgNOs标准溶液滴定至终点,应加入的指示剂是
A.KBrB.KIC.K2sD.K2CIO4
消耗标准溶液的体积为20.00mL,滴定终点的现象是,亚硝酰氯(CINO)的
质量分数为。
19.有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH,Cl),某实验小组
对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:
(1)岩脑砂的制备
①利用装置A制取实验所需的氨气,写出反应的化学方程式:.
②该实验中用浓盐酸与MnC>2反应制取所需氯气,则装置F中的试剂是(填写试剂名称
)。
③为了使氨气和氯气在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序:
ard-»c->——h—g—j—i-b(提示:氨气和氯气形成逆向流动,更有
利于二者充分混合)
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成,需要的检验试剂中,除了蒸储水、稀HNO,,NaOH
溶液外,还需要.
(2)岩脑砂中元素的测定
准确称取a<g岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热(发生的反应为
2NHQ+3CuO:3Cu+N2T+2HC1T+3Hq),利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的
质量之比。
①设置装置H的目的是。
②若装置I增重b♦g,利用装置K测得气体体积为V*L(已知常温常压下气体摩尔体积为
24.5^Lmor'),则岩脑砂中m(N):m(Cl)=(用含b、V的代数式表示,不必
化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确),则m(N)比正常值
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20.亚硝酰氯(QNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体。某学习小组在实验室用C1?与
N0制备C1N0并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。
ABCDEFG
查阅资料:
①1774年,瑞典化学家舍勒在研究软镒矿(主要成分是Mn。?)的过程中,将它与浓盐酸混合
加热,产生了一种黄绿色气体。
②亚硝酰氯(CINO)的熔点为-645C、沸点为-5.5C,气态呈黄色,液态时呈红褐色。
③亚硝酰氯遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
请回答下列问题:
ICl?的制备:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的(填字母标号)为C1?发生装置,该反应中被氧化与被还原
物质的物质的量之比为。
(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a--ifh(按
气流方向填小写字母标号)。
II•亚硝酰氯(QNO)的制备。实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(冰盐水的温度一般在
-10°C--20℃):
(3)实验室也可用B装置制备NO;与B装置相比,使用X装置的优点为
(4)组装好实验装置后应先,然后装入药品。一段时间后,两种气体在Z中反应的现象
为______。
in.亚硝酰氯(CINO)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(CINO)产品13.10M溶于水,配制成
250-mL溶液;取出25.000mL,以K^CrO』溶液为指示剂,用0.8,mon「AgNO3标准溶液滴
定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50*mL。(已知:Ag,CrO’为砖红色固体)
(5)配制溶液时除使用烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器是;滴定
终点判断的方法是o
(6)亚硝酰氯(CINO)与水反应的离子方程式为o亚硝酰氯(CINO)
的质量分数为。
21.FeCk是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备
无水FeCL。有关物质的性质如下:
C』I5cl(氯C6H届(二氯
FeChFeCl2
苯)苯)
溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醉不溶于C6HsCl、C6H,CL、苯,易溶于乙醇,易吸水
熔点
-4553304670
/℃
沸点
132173316,易升华700
/℃
(1)用比还原无水FeCL制取FeCk。有关装置如下:
本£宣:
AliuCI)E
①H,还原少量无水FeCk制取FeCL的化学方程式为。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为B-A----E(填字母,装置可
多次使用);A中长颈漏斗的作用—
③C中盛放的试剂是
(2)利用反应2FeCL+C6H5ClK^2FeCL+C6H£k+HClt,制取无水FeCk并测定FeCL,的转化率。
按如图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,反应开始前先通Nz一段时
间,控制反应温度在一定范围加热3h,反应完成后继续通一段时间用至装置冷却后,分离提
纯得到粗产品。
①仪器a的作用是。
②反应中提供过量氯苯的作用是0
③反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产
品。洗涤所用的试剂可以是—,回收滤液中C出5cl的操作方法是。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.400mol/L的NaOH溶
液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为。
参考答案
1.③
2.浓氨水
A人
3.2NH.lCl+Ca(OH),=CaCI2+2NH3T+2H,0
UU2+
4.3C+2NO;+8H*=3C+2NOT+4H2O
5.B
6.NO直接排放,缺少尾气吸收装置;同时装置F含吸收部分NO2
【分析】
考查氨气制备、尾气处理实验设计与探究
1.
①用氮气与氢气反应制取氨气,反应为可逆反应,错误;②用排饱和食盐水的方法收集氨气,
氨气极易溶于水溶液,错误;③实验室制氨气使用氨水和碱石灰混合时需要不加热,使用氯
化筱和氢氧化钙混合时需要加热,正确;④氨气与氯化钙发生反应,不能使用无水氯化钙干
燥氨气,可以用碱石灰干燥氨气,④错误,答案选③。
2.
若选择装置G制取氨气,该装置不加热,因此分液漏斗中盛装的液体试剂是浓氨水。
3.
若选择装置C制取氨气,则属于实验室制备氨气,所用试剂是氢氧化钙和氯化镀,则反应的
A人
化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3T+2H2O。
4.
稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为3Cu
+2+
+2N03+8H=3CU+2NOt+4H20«
5.
氨气可溶于水以及硫酸中,能产生倒吸。氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,因此可用CCL
代替饱和氨水,答案选B。
6.
NO有毒,能够造成空气污染,图示装置中缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气,因此该
同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是NO直接排放,缺少尾气吸收装置,同时装
置F含吸收部分NC\。
7.a、e、d、g、f、c、b、hC、D、A、B、E、F作缓冲瓶,既防止反应物冲入其它装
置又防止NaOH溶液被倒吸入甲装置吸收气体中的水蒸气CO是有毒气体,对环境有较
强的污染点火燃烧使CO转变为CO?然后排放
【详解】
略
8.二氧化碳溶于水形成饱和溶液生成碳酸,碳酸部分电离H2cO3UH++HCO;,溶液呈酸
性CfBfD-E验证B装置中反应后的产物中是否含有SO?<
+
SO,+Na2O2=Na2SO4蓝色溶液褪色SO2+1,+2H2O=2F+SO^+4H红色溶
液变浅
【详解】
(1)水溶液的酸性:
①二氧化碳溶于水形成饱和溶液生成碳酸,碳酸部分电离H2cO,UIT+HCO;,溶液呈酸性,
所以把pH<5.6的雨水称为酸雨,而不是pH<7;
②A中用盐酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,用饱和NaHSO,溶液除去二氧化硫中的氯化氢气
体,把二氧化硫通入饱和NaHC03溶液制取二氧化碳,用品红溶液检验二氧化碳中是否含有S02,
再把二氧化碳气体通澄清石灰水中检验二氧化碳气体,可验证H2S03和H£0:,的酸性强弱,其
连接顺序:A-C-B-D-E。D装置的主要作用是验证B装置中反应后的产物中是否含有SO?;
③根据②中的数据可知,HSO;电离大于水解,NaHSOs溶液呈酸性;HCO:电离小于水解,NaHCO:i
溶液呈碱性,其PH值大小关系为pH(NaHSO3)<PH(NaHCO3)»
(2)二氧化硫的还原性:
S0?具有还原性、Na。具有氧化性,SOz与Na?。?反应无G生成,则可能发生反应的化学方程式
为SO9+Na7O2=Na7SO4;
SO?具有还原性、上具有氧化性,E中发生反应SO2+k+2Hq=2r+SO:-+4H+,所以E中现
象为蓝色溶液褪色;
F中反应为20H+SO产S0;+HQ,溶液碱性减弱,所以F中现象为红色溶液变浅。
9.验证出的还原性并检验其氧化产物控制分液漏斗的活塞,使稀也S0,溶液缓慢滴入
检验装置中空气是否排尽或检验氢气的纯度2S02+2Na202=2Na2S0;t+02A1)B
C淡黄色固体粉末逐渐变为无色将一带火星的木条置于装置C末端出气口处,看木条
是否复燃
【分析】
题目给出了几个盛有不同药品的装置,一些同学不能根据所制得的气体与其可能含有杂质的
性质差异及其反应装置进行综合分析,导致仪器连接错误,如题(2)中的连接,忽视S02的污
染、不清楚C、E装置的差异而错选连接装置。
【详解】
(1)装置A中产生的比被浓HzSQ,干燥后通过灼热的CuO,由于H2具有还原性,能将CuO还原
为Cu,通过无水CuSO,来验证上0的生成,最后连接装置C是为了防止空气中的水蒸气进入盛
有无水CuSOi的装置B中,可见此实验的目的是验证出的还原性并检验其氧化产物。要使CuO
与充分反应,其关键是控制好生成H?的速率。由于友与空气的混合物点燃时易爆炸,所以
点燃前需要对气体进行验纯。
(2)①根据CO?与NazO?反应的化学方程式即可类比推出SO?与NaQ?反应生成6的化学方程式。
②装置A产生S02,经浓硫酸干燥后通入盛有Na。的装置B中,最后连接盛有碱石灰的装置C,
防止剩余的SO?逸出,同时也防止空气中的CO/、HQ与反应对实验造成干扰。③可利用
能使带火星的木条复燃的方法来检验是否生成02.
10.2KMnO」+16HC1(浓)=2KC1+ZMnCl?+8Hqefdchgb或fedchgb湿润的淀粉碘
化钾试纸紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色装置⑥放入75。(2热水浴中,装置⑦放
+
入冰水浴中S2O.^-+4C12+5H2O=2SO;-+8CP+10H氯气通入氢氧化钠溶液前要除
去HC1,以免产物中氯化钠较多要在较低温度下反应,以免产物中氯酸钠较多
【分析】
该实验利用高镒酸钾和浓盐酸制取氯气,发生装置出来的氯气中含有氯化氢和水,硫酸铜检
验水,用四氯化碳溶液吸收氯气,然后用硝酸银溶液检验氯化氢气体。由于温度不同,氯气
与碱溶液产物不同,故反应制备KCIOj和NaClO需要注意控制反应温度。
【详解】
(1)高镒酸钾具有强氧化性,在常温下可以将浓盐酸氧化为氯气,自身被还原为二价镭,故①
中反应的化学方程式为:2KMno”+16HCK浓)=2KCl+2MnCI,+8H2O。
(2)发生装置出来的氯气中含有氯化氢和水,硫酸铜优先检验水防止后续溶液中的水干扰实
验,然后用四氯化碳溶液吸收氯气防止氯气干扰氯化氢的检验,并且要用湿润的淀粉碘化钾
试纸来证明氯气被完全吸收,然后用硝酸银溶液检验氯化氢气体,故答案为efdchgb或
fedchgb,湿润的淀粉碘化钾试纸。可以利用紫色石蕊溶液来证明从③出来的气体不含有氯气
但含有氯化氢,溶液不褪色证明不含有氯气且溶液最后为红色说明只能是氯化氢气体,所以
答案为:紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色。
(3)由于温度不同,氯气与碱溶液产物不同,要产生氯酸根必须控制温度为75℃,可以75℃
水浴加热,要制取次氯酸盐,需要控制温度较低,可以用冰水浴,故答案为:装置⑥放入75℃
热水浴中,装置⑦放入冰水浴中。
(4)⑧处发生反应为氯气将硫代硫酸钠氧化,可以除去尾气中的氯气,故答案为:
sq:+4C12+5H2O=2SOj+8CP+10H+。
(5)氯化钠的含量会影响漂白液中次氯酸钠的质量分数,而氯气中的HC1会与氢氧化钠溶液
反应产生氯化钠,所以氯气通入氢氧化钠溶液前要除去HCL以免产物中氯化钠较多;温度过
高会产生氯酸钠,所以要在较低温度下次氯酸钠的质量分数才会更大,故答案为:氯气通入
氢氧化钠溶液前要除去HC1,以免产物中氯化钠较多;要在较低温度下反应,以免产物中氯酸
钠较多。
11.hifgd作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中先加热V2O5,后缓
m
缓滴入浓硫酸有无色(或白色)晶(或固体)生成W-64X100%
n
【分析】
在装置I中制取S02,再在装置V中利用浓硫酸的吸水性干燥S02,然后把S02气体通入到装置
II中发生氧化还原反应产生S03,利用S03在室温下为液体,而S02为气体,冷凝降温分离S03,
再用装置in中用NaOH溶液吸收未反应的S02,据此分析解题。
【详解】
(1)在装置I中制取S02,再在装置V中利用浓硫酸的吸水性干燥S02,然后把S02气体通入到
装置II中发生氧化还原反应产生S03,利用S03在室温下为液体,而so?为气体,冷凝降温分
离S03,再用装置III中用NaOH溶液吸收未反应的S0*所以这些装置的连接顺序(按气体左
右的方向)是a-*hf-b—c——gfd。
(2)实验时甲仪器形成了连通器,其作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中;
(3)从乙处均匀通入O,,为使$0,有较高的转化率,要先安装好反应装置,再通入气体。所以
实验时.I处滴入浓硫酸与n处加热催化剂的先后顺序是先加热催化剂后缓缓滴入浓硫
酸;
(4)IV处降温,的熔点是16.8C,所以会有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(5)根据S元素守恒,nmolNa2sO3粉末与足量浓硫酸反应,产生S02的物质的量是nmol;称
得HI处增重mg,则未反应的SO?的物质的量是n(S0j=mg4-64g/mo1=m/64mo1,则产生的SO3
的物质的量是:n(S0a)=nmol-m/64mol«所以本实验中S02的转化率为(n-m/64)/nX100%。
12.烧杯、量筒、托盘天平KC1石墨0.09mol»r'2Fe"+2e=2Fe/Fe-2e=Fe"
Fe"Fe
【详解】
(1)溶液配置根据配制过程:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容步骤进行判断所需仪器为:
烧杯、量筒、托盘天平;
(2)根据题目盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(iT)应尽可能
地相近进行判断,溶液中含有三价铁和二价铁会与碳酸氢根和硝酸根离子可能发生反应,电
迁移率相近故只能选KC1;
(3)根据盐桥中微粒的作用是平衡两电解质溶液的电荷。石墨电极得电子,故阳离子进入石墨
电极溶液中;
Fe-2e=Fe2+
(4)根据总反应方程式,设溶液体积为1L进行计算:2moiImol,依据电子守恒
0.4mol0.2mol
Fe"+e'=Fe2+
ImolImol得右侧石墨电极二价铁离子浓度增大0.4mol/L,故变为0.9mol/L;
0.4mol0.4mol
(5)根据实验过程中电子移动,电解质溶液中微粒得失电子进行判断。石墨电极的电极反应式
为:Fe"+e=Fe",铁电极的电极反应式为:Fe-2e=Fe2t,验证了Fe"氧化性小于Fe"、还原
性小于Fe;
13.分液漏斗受热均匀,便于控制温度11239IL0X100%
使升华的草酸冷凝,避免对CO?检验的干扰F、D、G、H、D、ICuOH在黑色固体变
红色,第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊,即可证明气体中含有CO。
【分析】
I.(1)装置中装混酸的为分液漏斗,水浴加热是反应温度低于100℃的条件,加热均匀,便
于控制;
(2)“②氧化”时发生的主要反应,结合电子守恒和原子守恒配平化学方程式;
(3)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓氢氧化钠除去二氧化碳,用澄清石灰水检验CO?,
用碱石灰干燥C0,利用CO的还原性将CO氧化,再利用澄清石灰水检验生成的CO2,用排水法
收集CO;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生;
②CO具有还原性,其氧化产物是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
II.(4)B装置温度较低,有冷凝作用,防止干扰实验;
(5)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓氢氧化钠除去CO”用澄清石灰水检验CO?,用碱石
灰干燥CO,利用CO的还原性将CO氧化,再利用澄清石灰水检验生成的COz,用排水法收集
CO;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生;
②CO具有还原性,其氧化产物是CO”CO?能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】
I.(1)根据图示可知装混酸的仪器名称为分液漏斗,水浴加热的优点为:使受热均匀,便于
控制温度;
(2)反应中碳元素化合价由反应前CGHKA中的0价升高为H2cQ"中的+3价,电子转移3X6=18,
氮元素化合价有反应前HNQi中的+5价降低到NO?中的+4价,电子转移1个,降低到NO中的+2
价电子转移3个,结合化学方程式中NO2系数是9,NO系数是3,可知得到电子总数为:
1X9+3X3=18个,故根据N原子守恒可知HNO3系数是12,葡萄糖系数是1,HEzO,系数是3,
然后根据H原子守恒,可知缺项物质是HQ,系数是9,故配平的化学方程式:
CJI,206+12HNO3-*3H2C2O,+9NO2t+3N0t+9H20;
(3)称取mg草酸晶体粗产品,配成100ml溶液,取20.00mL于锥形瓶中,用amoL/LKMnO」
标准液标定,只发生5H2C20」+2Mn(V+6H'=2Mn2++10C02t+8HQ反应,消耗KMnO4标准液体积为VmL,
反应消耗KMnO,的物质的量是〃(KMnO)=amoL/XVXlO_3L=aVX103mol,根据方程式可知物
质反应时,〃(H2c仙):n(KMn04)=5:2,则20.00mL溶液中含有草酸的物质的量为
3
〃(H2c2。,)=g=|义aVX10mol,则100mL溶液中含草酸物质的量n(H2C20,)6
=1-XaVX103molX=1.25aVX102mol,故所得草酸晶体(HCOiVH#)的纯度
220mL
_1.252八10一%0卜126?g/ir12.6aV
-X100%=------X100%;
8m
n.(4)草酸易挥发,导致生成的气体中含有草酸,草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙
而干扰COa的检验,B装置温度较低,使升华的草酸冷凝,防止干扰C0?的检验;
(5)①要检验生成C0,在甲组实验后,用浓NaOH溶液除去C0?,用澄清石灰水检验C0”用碱
石灰干燥C0,利用C0和CuO发生还原反应生成C02,再利用澄清石灰水检验生成的C0”用排
水法收集C0避免环境污染,I中集气瓶收集到的气体主要是C0,所以其连接顺序是F、D、G、
H、D、I;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和C0反应有明显现象发生,CuO能被C0
还原且反应过程中黑色固体变为红色,现象明显,所以H中盛放的物质是CuO;
②CO具有还原性,其氧化产物是CO”C0?能使澄清石灰水变浑浊,且C0将黑色的CuO还原为
红色的Cu,只要H中黑色固体转化为红色且第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑
浊就说明含有C0。
【点睛】
本题考查性质实验方案设计,掌握实验原理,明确各个装置的作用是解题关键,难点是排列
实验先后顺序,根据实验目的及物质的性质进行排列顺序,注意要排除其它因素干扰,侧重
考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力。
14.防止暴沸CH3CH2OH——需一>CH2=CH2t
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