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专题16 探究性实验1ClO2是一种易溶于水难溶于有机溶剂的气体，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某同学在实验室中制取ClO2，并探究其性质。回答下列问题：.ClO2的制备实验室制备ClO2的反应原理为2NaClO2 Cl2 = 2ClO2 2NaCl，装置如下图所示：（1）装置A烧瓶中发生反应的离子方程式为_。（2）装置B中盛放的最佳试剂为_(填字母代号)；a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和食盐水 d.CCl4 e.饱和石灰水（3）控制滴加浓盐酸的速率，使产生的气体缓缓通过装置D，其目的是_。.探究ClO2的氧化性,按下图所示装置进行实验： （4）完成下列表格中的空格：洗气瓶现象或作用解释原因X溶液由浅绿色变成棕黄色反应的离子方程式为_Y溶液中出现淡黄色沉淀反应的离子方程式为_ZNaOH溶液的作用是_反应的化学方程式为2NaOH 2ClO2 = NaClO2 NaClO3 H2O.测定水中的浓度用碘量法测定水中ClO2浓度的实验步骤：取100 mL的水样加稀硫酸调节pH至23，加入一定量的KI溶液，充分振荡后，再加入几滴指示剂，用2.0104 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(已知：2ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O ；2S2O32 I2 = S4O62 2I )。（5）若达到滴定终点时，消耗15.00 mL 标准Na2S2O3溶液，则水样中ClO2的浓度是 _ mol/L。【答案】MnO24H2ClMn2Cl22H2O c 使NaClO2和Cl2充分反应，降低ClO2中Cl2的含量 5Fe2ClO24H=5Fe3Cl2H2O 5S22ClO28H=5S2Cl4H2O 吸收尾气，防止污染环境 610-6 2氮化锂是一种优良的贮氢材料，它是一种紫色或红色的晶状固体，在空气中长期暴露，最终会变成碳酸理。氮化理易水解生成氢氧化锂和氨气，在空气中加热能剧烈燃烧，特别是细粉末状的氮化锂: 锂与氨反应生成LiNH2和H2实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属锂(密度为0.534g/cm3) 反应制取氮化锂。回答下列问题:(1)连接好装置进行实验前必须_(2)实验步骤如下:装药品 点燃C处酒精灯 点燃E处酒精灯 打开A中分液漏斗正确的先后顺序为_(填序号)(3)装置A是制备氨气的简易装置烧瓶中固体是:_;D装置的作用是_.(4)写出C中化学方程式为_(5)将12.0g锂放入E反应，实验结束后称得E装置增加了7.0g，计算生成氮化锂的质量分数为_(结果保留一位小数)。(6)设计简单实验证明E中产物为氮化锂:_ _【答案】 检查装置气密性 碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠 吸收氨气并干燥氮气 3CuO + 2NH3Cu + N2 + 3H2O 92.1% 取少量产物于试管，滴入少量蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝色，则产物有氮化锂，否则不含氮化锂总质量为1.5+17.5=19g，氮化锂的质量分数为：17.519100%=92.1%；正确答案：92.1%。（6）氮化理易水解生成氢氧化锂和氨气，生成的氨气为碱性气体，然后再用湿润的红色石蕊试纸进行检验，如果试纸变为蓝色，结论得证；正确答案：取少量产物于试管，滴入少量蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝色，则产物有氮化锂，否则不含氮化锂。 3某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。已知：2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。（1）E装置中制取NO2反应的化学方程式是_。（2）制取氨气时若只用一种试剂，从下列固体物质中选取_aNH4HCO3 bNH4C1 cCa(OH)2 dNaOH（3）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_。（4）实验过程中气密性良好，但未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是： NH3还原性较弱，不能将NO2还原； 在此条件下，NO2的转化率极低；_。（5）此实验装置存在一个明显的缺陷是_（6）为了验证NO2能被Na2O2氧化，该小组同学选用B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如右图所示），重新组装，进行实验。 装置的合理连接顺序是 _ 实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为_。【答案】 Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O a C装置中混合气体颜色变浅 在此条件下，该反应的化学反应速率极慢 缺少尾气吸收装置 EDBF 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO34次氯酸钠稳定性远髙于次氯酸钠，也可用于杀菌消毒。制备次氯酸钠方法较多，常用的一种合成路线如下：已知：1.次氯酸叔丁酯(CH3)3COCl)，相对分子质量为108.5，是具有挥发性的黄色油状液体，密度为0.802g/mL，且有强烈刺激性臭味；2.(CH3)3COCl+LiOH=LiClO+(CH3)3COH请回答：(1)实验第一步的反应装置如图所示（夹持装置省略)，B装置中支管的作用是_；浓盐酸逐滴滴加而不是一次性加入的原因是_。(2)请写出在装置A中发生反应的化学方程式_。(3)对于操作1，下列说法不正确的是_。A.可以选用250mL规格的分液漏斗B.操作1须在通风橱内进行C.进行分液时，可提早关闭旋塞，以防止次氯酸叔丁酯从下口流出D.装置B不合适进行操作1(4)进行操作3时，并不是直接加热蒸发溶液，而是选择在40C下缓慢蒸发溶液，试解释其原因 _。(5)该实验中次氯酸锂的产率为_。【答案】平衡气压，使浓盐酸顺利下滴防止反应太剧烈而发生副反应，引起产率降低(CH3)3COH+NaClO+HCl=(CH3)3COCl+NaCl+H2OAC蒸发时，溶液温度太高，会引起次氯酸根的水解，且生成的次氯酸不稳定，导致产品产率和纯度降低50.0% 5柠檬酸铁铵(NH4)3Fe( C6 H5O7)2，摩尔质量488 g/mol 是一种重要的食品添加剂。一种制备柠檬酸铁铵的实验步骤如下：步骤1在右图三颈烧瓶中加入16.7 g FeSO47H2O、40 ml.蒸馏水，3mL硫酸和1 g NaClO3，强力搅拌；步骤2升温至80，再补加l g NaClO3；步骤3向反应器中加入NaOH溶液，温度控制在8090，剧烈搅拌；步骤4过滤，洗涤，沥干，得活性Fe(OH)3；步骤5将Fe(OH)3和一定量的水加入三颈烧瓶中，控制95以上，加入计算量的柠檬酸溶液，搅拌，并保温1h；步骤6冷却到50，搅拌下加入氨水40 mL，静置、浓缩至膏状，80干燥得柠檬酸铁铵24.9 g。回答下列问题：（1）步骤1发生反应的离子方程式为_。（2）步骤2再补加NaClO3的目的是_。（3）步骤3确定Fe3+已沉淀完全的方法是_。（4）步骤4过滤时，所需硅酸盐质仪器除烧杯外，还需要_；证明Fe(OH)3已被洗涤干净的方法为_。（5）柠檬酸铁铵的产率为_（结果保留三位有效数字）。【答案】6Fe2+ClO3-+6 H+=6Fe3+Cl- +3H2O确保Fe2+全部转化为Fe3+在上层清液中继续滴加NaOH溶液，不产生沉淀（或其他合理答案）漏斗和玻璃棒取最后一次洗涤液于两支试管中，分别滴加氯化钡或硝酸银溶液，并用硝酸酸化，均无白色沉淀出现，证明Fe(OH)3已被洗涤干净85.0%【解析】（1）步骤1是氯酸钠在酸性条件下氧化硫酸亚铁，发生反应的离子方程式为6Fe2+ClO3-+6 H+=6Fe3+Cl- +3H2O。（2）步骤2再补加NaClO3的目的是确保Fe2+全部转化为Fe3+ 。6乙炔是重要的化工原料，广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种，如电石法、甲烷裂解法等。（1）在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在2070时直接氧化为H2C2O42H2O。该反应的化学方程式为_；实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗，用方程式说明：_。（2）电石法原理为：由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质)，电石与水反应生成C2H2(含PH3及H2S等杂质)。已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体，同时生成CO气体吸收7.25kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_；用CuSO4溶液净化乙炔气体，去除PH3的反应之一为：4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，该反应中转移电子的物质的量为_；电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高，缺点是_(举1例)。（3）甲烷裂解法原理为：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) H，实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压物质的量分数)与温度的关系如下图所示：该反应的H_0(填“”、“=”或“”、“=”或“ 7I.甲同学用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)并测量其结晶水含量。己知:在pH为45时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解。制取流程如下:回答下列问题:（1）溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液A中Fe2+的试剂_(填编号)KMnO4 K3Fe(CN)6 NaOH KSCN（2）试剂是_，试剂是_。(填化学式)（3）为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中x的值，某兴趣小组设计了以下实验方案：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止，冷却，称量所得黑色固体的质量为ng。沉淀洗涤的操作方法是_，根据实验数据测得x=_(用含m、n的代数式表示)。II.乙同学设计了一套电解饱和食盐水的实验装置，来验证氯气的某些性质和测定产生的氢气的体积。回答下列问题:（4）所选仪器接口的连接顺序是A接_，_接_；B接_，_接_；_请用离子方程式说明淀粉KI溶液变蓝的原因_。（5）若装入的饱和食盐水为75mL(氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出)，当测得氢气为8.4mL(已转换成标准状况下的体积)时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，常温时测得溶液的pH约为_。 【答案】H2O2（Cl2等合理答案）CuO向过滤器中加入适量的蒸馏水使其刚好浸没沉淀，待水流下后，再次加入蒸馏水重复23次GFH， DECCl22I=I22Cl128某探究小组设计如右图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料，有关信息如下：制备反应原理：C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl可能发生的副反应： C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O；CCl3CHO+HClOCCl3COOH（三氯乙酸）+HCl相关物质的部分物理性质：C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相对分子质量46147.5163.564.5熔点-114.1-57.558-138.7 沸点78.397.819812.3溶解性 与水互溶 可溶于水、乙醇 可溶于水、乙醇 三氯乙醛微溶于水，可溶于乙醇（1）仪器A中发生反应的化学方程式为_。（2）装置B的作用是_。该实验在装置中有一处缺陷，即缺少氯气的干燥裝置，缺少该装置可能导致装置C 中副产物_（填化学式）的量增加；冷凝管的进水口是_（填“a”或“b”）；（3）装置中球形冷凝管的作用是_，写出D中所有可能发生的无机反应的离子方程式_。（4）反应结束后，从C中的混合物中分离出CCl3COOH的方法是_。（5）测定产品纯度：称取产品0.50g配成待测溶液，加0.1000 molL-1碘标准溶液20.00 mL，再加入适量Na2CO3溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000 molL-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为_；（计算结果保留两位有效数字）滴定的反应原理：CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO- HCOO-+I2= H+2I-+CO2 I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-（6）为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强。某学习小组的同学设计了以下三种方案，你认为能够达到实验目的的是_。a.分别测定0.1molL-1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH 较小b.用仪器测量浓度均为0.1molL-1 的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性，测得乙酸溶液的导电性弱c.测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH，乙酸钠溶液的pH 较大【答案】2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O除HClC2H5Cl 、CCl3COOHa冷凝回流Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O H+OH-=H2O蒸馏53%abc9无水硫酸铜是一种重要的化学试剂，工业上用低品位钢矿(合CuS、Cu2S、CuO，以及FeO、Fe2O3、SiO2等杂质)制备无水硫酸铜的流程如下图所示:(NH4)2SO4、CuSO4的溶解度(g)部分数据如下表所示：温度102030405060100S(CuSO4)/g1720.724.428.533.64077S(NH4)SO4/g7375.478.181.084.587.8102（1）氧化与浸取过程中发生的反应之一为Cu2S被MnO2氧化时有一种非全属单质生成，则该反应的离子方程式为_，滤渣1的主要成分是_(填化学式)，除铁时加入CuO能得到滤渣2的原理是_。（2）除铁后，为了判断滤液中是否有Fe3+残留，请设计实验方案：_。（3）沉锰时还有一种酸性气体生成，则沉锰时发生反应的离子方程式为_。(已知pH=8.8时，Mn2+开始沉淀)。（4）为了从料液1中尽可能多地析出粗胆矾，操作a的内容是_(填名称)。（5）工业上利用上述原理制备胆矾。已知:298K时，KspCu(OH)2=2.210-20，KspFe(OH)3=8.010-38。离子浓度小于110-5mol/L时表明该离子已完全沉淀。常温下，若某溶液中c(Cu2+)=2.2 mol/L，c(Fe3+)=O.001mol/L，加入氧化铜除铁时，调节溶液pH范围为_(lg5=0.7)。【答案】Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2+S+2Cu2+4H2OSiO2、S（或SiO2、S、MnO2）CuO消耗溶液中的H+，有利于Fe3+的水解平衡向右移动从滤液中取样，滴加KSCN溶液，显血红色说明残留Fe3+，不显血红色说明无Fe3+残留（其他合理答案均可Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)3.3pH4【解析】（1）生成的非全属单质为S，则该反应的离子方程式为Cu2S+2MnO2+8H+=2Mn2+S+2Cu2+4H2O，滤渣1的主要成分是SiO2、S（或SiO2、S、MnO2），除铁时加入CuO能得到滤渣2的原理是CuO消耗溶液中的H+，有利于Fe3+的水解平衡向右移动。10废物的综合利用是化学研究的重要课题，以废铁屑(含有少量镍)制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示: 已知: 25时，一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：M(OH)npH开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.532.94Ni(OH)27.609.7525时，KspFe(OH)3=4.010-38、KspFe(OH)2=8.010-16、KspNi(OH)2=2.010-15（1）K2FeO4中铁元素的化合价为_（2）“碱液洗涤”的目的是除去铁屑表面的油污，一般用Na2CO3溶液除污的原理是_(用离子方程式作答)（3）步骤发生反应的化学方程式为_（4）步骤中若不加H2O2溶液，将会产生的后果是_，原因是_。（5）用滴定法测定所制粗K2FeO4的纯度: 取0.240g粗K2FeO4样品，加入足最硫酸酸化的KI溶液，充分反应后，用0.200mol/L Na2S2O3)标准溶液滴定，滴定消耗标准溶被的体积为20.00mL。涉及的反应有：FeO42-+4I-+8H+=Fe2+2I2+4H2O,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。滴定时选用的指示剂为_，滴定终点的现象为_。粗K2FeO4的纯度为_。【答案】+6CO32-+H2OHCO3-+OH-2Fe(OH)3+3NaC1O+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O固体中会混有Ni(OH)2KFe(OH)2和KspNi(OH)2相差不大，仅调节pH难以使二者分离淀粉溶液溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色82.5%或0.82511冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。请回答下列问题： （1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_周期。（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式_。（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2x H2O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：_。（4）由TiCl4Ti 需要在Ar气中进行的理由是_。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于_即可。TiCl4MgMgCl2Ti熔点/25.0648.87141667沸点/136.4109014123287（5）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+ ，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数为_。（用代数式表示）（6）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H2 _mol。【答案】四2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+ 2TiCl4+6COTiCl4+(2+x)H2OTiO2xH2O+4HCl，加入大量水并加热，氯化氢挥发，使平衡正向移动，促进水解趋于完全（或促使水解正向进行）防止钛、镁被氧化（或防止钛镁与空气、水反应）1412（或%）5（5）TiO2NH4Fe(SO4)2e-，则TiO2质量分数为（或%）。（6）14NaCl+14H2O14NaOH+7H2+7Cl2，2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，6CO(g)12H2(g) 6CH3OH(g)，可见若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H25mol。12I、某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水已知：加热(85)NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2（1）为了完成实验，装置从左到右接口的连接顺序是_；（2）D中玻璃纤维的作用是_；（3）小组中甲同学认为F装置不太合理，实验中会产生倒吸。乙同学认真分析后认为该装置无需改进，他的理由是_；II、实验探究（4）该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。经查阅资料，配制的银氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，小组同学对其组成进行了如下实验探究：在洁净的小试管中加入2mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水溶液，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。在制得的银氨溶液中加入无水乙醇，溶液变浑浊，过滤，用_洗涤，得到白色固体；将该白色固体用适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，用广范pH试纸检验溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀，静置，取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热，发现铜片的表面有气泡产生，遇到空气变成红棕色；另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热，得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是_； （5）请根据以上探究，设计实验来制备少量纯净的Ag(NH3)2OH溶液：取2mL 2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中，_，即得到Ag(NH3)2OH溶液。【答案】b ihfg(或gf) kj l增大气体与催化剂铁触媒的接触面积该反应为可逆反应，反应物的转化率低，NH3中混有较多难溶于水的气体，装置F中不会产生倒吸无水乙醇Ag(NH3)2NO3逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,过滤，用适量蒸馏水洗涤 ,再将固体转移至小试管中，逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解13用HNO3和HF的混酸处理某金属后，产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程： 已知：金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：Fe3+Ni2+Cr3+开始沉淀1.56.74.0沉淀完全3.49.56.9Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2+6NH3 Ni(NH3)62+（1）再生酸中含有HNO3,采取减压蒸馏的目的为_， （2）滤渣的主要成份为_。（3）请写出“转化”时发生的氧化还原反应的离子方程式_。（4）已知Ni(NH3)62+为难电离的络合离子，则“沉镍”的离子方程式为_。（5）经检测，最后的残液中c(Ca2+)0.001 molL-1，则残液中F浓度为_mgL-1，_（填“符合”或“不符合”）排放标准已知Ksp(CaF2)=410-11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mgL-1。【答案】降低蒸馏的温度以减少酸的分解Fe(OH)33HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3+ 3SO42-+4H2ONi(NH3)62+S2-=NiS6NH33.8符合【解析】（1）再生酸中含有HNO3，硝酸受热易分解，采取减压蒸馏的目的为降低蒸馏的温度以减少酸的分解。 14FeCl3在现代工业生产应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：检验装置的气密性； 通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成； 体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)在步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第步操作是_。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解而采取的措施有(填步骤序号)_。(4)装置B中冷水浴的作用为_；装置C的名称为_；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂_。通常保存FeCl2溶液时要加入_以防止被氧化，有关反应的离子方程式为_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂_。 .该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为_。【答案】2Fe3Cl22FeCl3在沉积的FeCl3固体下方加热冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管K3Fe(CN)6溶液 或KMnO4溶液铁粉2Fe3Fe=3Fe22Fe3H2S=2Fe2S2H15铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂，一些性质及制备方法如下：氯化铁：熔点306，沸点315,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500600的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。氯化亚铁：熔点670,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用下图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁，请回答相关问题。（1）装置A用于KMnO4固体与浓盐酸反应制氯气，反应的离子方程式为_。（2）弯曲的a管所起的作用是_；装置采用较粗的导管来连接装铁粉的硬质玻璃管和广口瓶C，其目的是_。（3）导管b 口应与 (从虚线框装置中选择装置的字母序号)连接，这样可避免反应系统与环境间的相互影响。（4）实验完成后，取广口瓶C中收集到的产物进行如下测定分析：称取4.52g样品溶于过量的稀盐酸中：加入足量H2O2；再加入足量NaOH溶液：过滤、洗涤后灼烧沉淀；称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中Fe元素的质量分数为_%。（5）由上分析数据和计算得出结论：用此装置制得的无水氯化铁含铁最偏高，显然其中含有较多的FeCl2杂质。产生FeCl2杂质的原因是_。若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的装置改进措施是_。【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O平衡气压，便于液体能顺利流下；防止产物降温固化造成导管堵塞F37.17%从装置A中制得的Cl2中混有HCl气体在装置A、B间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶16葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2的含量计算，我国国家标准(CB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量0.25g/L。某兴趣小组设计实验方案对葡萄酒中SO2进行测定。I.定性实验方案如下:(1)利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如下实验:实验结论:干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因是:_。II.定量实验方案如下(部分装置和操作略):(2)A中加入100.0mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与B中H2O2完全反应，其化学方程式为_。(3)除去B中过量的H2O2，然后再用NaOH标准溶液进行滴定，除去H2O2的方法是_。(4)步骤X滴定至终点时，消耗NaOH溶液30.00mL,该葡萄酒中SO2的含量为_g/L。该测定结果比实际值偏高，分析原因_。【答案】 干白葡萄酒中二氧化硫或亚硫酸含量太少 SO2H2O2=H2SO4 加入二氧化锰并振荡（合理答案即给分） 0.384 盐酸挥发造成的干扰17亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：（制取NaNO2）设计的制取装置如下图(夹持装置略去)：该小组查阅资料可知：2NO+Na2O2=2NaNO2、2NO2+Na2O2=2NaNO3；NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3。（1）装置A中用于盛放稀硝酸的仪器名称为_，装置A中发生主要反应的离子方程式为_。（2）装置D的作用是_。（3）若无装置B，则进入装置D中的气体除N2、NO外还可能有_。（4）甲同学检查装置气密性后进行实验，发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。下列可以提高NaNO2纯度的方案是_(填字母)。a.将B中的药品换为碱石灰 b.将稀硝酸换为浓硝酸c.实验开始前通一段时间CO2 d.在装置A、B之间增加盛有水的洗气瓶（测定制得的样品中NaNO2的含量）（5）该实验中需配制KMnO4标准溶液并酸化，应选择_(填化学式)来酸化KMnO4溶液。（6）已知：在酸性溶液中，NO2可将MnO4还原为Mn2+。为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.100molL1的酸性KMnO4溶液进行滴定，消耗20.00mL酸性KMnO4溶液。滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用是_，所得样品中NaNO2的质量分数为_。【答案】分液漏斗 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O 吸收过量的NO，避免尾气造成污染 O2、NO2 ad H2SO4 作氧化剂和指示剂 86.25% 【解析】（1）控制液体的滴加速度，装置A中用于盛放稀硝酸的仪器为分液漏斗；金属铜与硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，所以装置A中发生主要反应的离子方程式为：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；正确答案：分液漏斗；3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O。（2）装置D有酸性高锰酸钾溶液，能够氧化一氧化氮气体，减少气体对环境的污染；正确答案：吸收过量的NO，避免尾气造成污染。 18PbCrO4是一种黄色颜料，制备PbCrO4的一种实验步骤如下：已知：Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水。Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水，PbCrO4的Ksp为2.81013，Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2，完全沉淀时pH为8.7。六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如右图所示。PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得，含PbCrO4晶种时更易生成。（1）实验时需要配制100 mL 3molL1CrCl3溶液，现有量筒、玻璃棒、烧杯，还需要的玻璃仪器是_。（2）“制NaCrO2(aq)”时，控制NaOH溶液加入量的操作方法是_。（3） “氧化”时H2O2滴加速度不宜过快，其原因是_；“氧化”时发生反应的离子方程式为_。（4） “煮沸”的目的是_。（5） 请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验方案：_实验中须使用的试剂有：6 molL1的醋酸， 0.5 molL1Pb(NO3)2溶液， pH试纸。【答案】 100 mL容量瓶和胶头滴管 不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液，至产生的绿色沉淀恰好溶解 减小H2O2自身分解损失 2CrO 3H2O2 2OH=2CrO4H2O 除去过量的H2O2 在不断搅拌下，向“冷却液”中加入6 molL1的醋酸至弱酸性(pH略小于7)，将溶液加热至沸腾，先加入一滴0.5 molL1 Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀，然后继续滴加至有大量沉淀，静置，向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液，若无沉淀生成，停止滴加，静置、过滤、洗涤、干燥19过碳酸钠(Na2CO33H2O2) 在洗涤、纺织、医药等领域有广泛应用。一种制备过碳酸钠的工艺流程如图所示。（1）碳酸钠水溶液呈碱性的原因是_(用离子方程式表示)，为增强洗涤效果，可采取最简单的措施是_。（2）过碳酸钠受热易分解，写出反应的化学方程式:_（3）稳定剂可能是_(填序号)。A.Na2SO3 B.Na2SiO3 C.H2SO4 D.MnO2（4）结晶时加入食盐的目的是_,母液中可循环使用的物质是_(填化学式)。（5）工业上常以过碳酸钠产品中活性含氧量来衡量产品优劣，13%以上的为优质品。产品中活性氧含量的测定方法: 称量m g 样品，在250mL 锥形瓶中用100mL 0.5mol/L硫酸完全溶解，立即用c mol/L的高锰酸钾标准溶液进行滴定，至滴定终点，过程中MnO2被还原为Mn2+,进行三次滴定，测得消耗标准溶液平均体积为V1mL。另外，在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验，消耗高锰酸钾溶液的体积为V2 mL。该产品活性氧含量为_(用代数式表示)。【答案】 CO32-+H2OHCO3-+OH- 加热 2(Na2CO33H2O2) 2Na2CO3+6H2O+3O2 B 促进产品析出(或提高产率) NaCl 4c(V1-V2)/m%（5）酸性条件下高锰酸钾溶液氧化双氧水反应：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O；根据题意可知，消耗高锰酸钾溶液的体积为V1-V2 mL=(V1-V2)10-3L；根据反应关系式：2MnO4-5H2O2，c(V1-V2)10-3 ：n(H2O2)=2：5，解之得：n(H2O2)=2.5 c(V1-V2)10-3，带入公式：，进行计算，结果为162.5 c(V1-V2)10-3m100%=4c(V1-V2)/m%；正确答案：4c(V1-V2)/m%。20某研究小组为了探究一种抗酸药X（仅含五种短周期元素）的组成和性质，设计并完成了如下实验：请回答下列问题：（1）白色沉淀B中金属元素的离子结构示意图为_，A的电子式为_（2）步骤3中生成沉淀C的离子方程式为_（3）X的化学式为_，该抗酸药不适合胃溃疡重症患者使用，原因是_（4）设计实验方案验证溶液C中的含碳酸氢根离子_【答案】 ） AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3 AlMg3（CO3）（OH）7 和胃酸反应生成二氧化碳容易造成胃穿孔 取少量溶液C，先滴入BaCl2溶液，无明显现象，再滴入NaOH溶液，有白色沉淀产生，则溶液C中含有碳酸氢根离子【解析】根据题给流程和信息确定气体A为CO2，沉淀B为氢氧化镁，沉淀C为氢氧化铝。（1）白色沉淀B为氢氧化镁，镁离子的离子结构示意图为，A为二氧化碳，电子式为；（2）根据题给流程判断无色溶液中含有AlO2，向其中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根，离子方程式为AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3；（3）二氧化碳在标准状况下的体积为224mL，物质的量为0.01mol，则X中含碳酸根的物质的量为0.01mol，质量为0.6g；mMg(OH)2=1.74g，则X中含Mg2的物质的量为：n(Mg2)= nMg(OH)2=0.03mol，m(Mg2)=0.72g；mAl(OH)3=0.78g，则X中含Al3的物质的量为：n(Al3)= nAl(OH)3=0.01mol，m(Al3)=0.27g；又X为抗酸药，则其中含氢氧根，质量为（2.78-0.6-0.72-0.27）g=1.19g，物质的量为0.07mol，则X的化学式为Mg3Al(OH)7CO3或2Mg(OH)2Al(OH)3MgCO3，该抗酸药不适合胃溃疡重症患者使用，原因是该抗酸药与胃酸反应生成CO2，可能导致胃穿孔；（4）验证步骤3后得到的无色溶液C中含有碳酸氢根离子的实验方案为：取少量溶液C，先滴入BaCl2溶液，无明显现象，再滴入NaOH溶液，有白色沉淀产生，则溶液C中含有HCO3-。21CuSO4 是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。（1）现要用如上图所示的浓硫酸来配制步骤中所需要的 1mol/L 的稀硫酸 480mL，需用这种浓硫酸的体积为_mL。（保留到小数点后 1 位）（2）配制该稀硫酸溶液所用到的玻璃仪器除了玻璃棒、量筒、烧杯之外还有_、_。（3）下列哪些操作会使所配的稀硫酸浓度减小_。A洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶B定容时，眼睛仰视溶液凹液面最低点C 容量瓶中原残留少量蒸馏水D定容摇匀后容量瓶液面低于刻度线，又加水定容到刻度线E量取浓硫酸时量筒内有少量蒸馏水（4）制取硫酸铜的途径、 中，途径_能更好地体现绿色化学思想。（5）请写出途径的化学反应方程式_。（6）配制 1000mL 0.1mol/L 的硫酸铜溶液，需用托盘天平称取_g 胆矾。【答案】 27.2mL 500mL容量瓶 胶头滴管 ABDE Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O 25.0g【解析】（1）配制步骤中所需要的1mol/L的稀硫酸480mL，实验室中无此规格容量瓶，需要选择500mL容量瓶，计算配制1mol/L的稀硫酸500mL，图示中浓硫酸的物质的量浓度(10001.8498%)/98mol/L22铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分A12O3另含少量的SiO2、Fe2O3等）是工业上制铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取铵明矾晶体NH4Al（SO4）212H2O的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：（1）为提高铝土矿与盐酸的反应速率，可采取的措施有_（写两条）。（2）固体a的主要成分为_（写化学式）。（3）II中烧碱过量的原因是_。（4）写出III中主要反应的离子方程式_。（5）制取铵明矾溶液的化学方程式为_；由铵明矾溶液制取铵明矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）_、_、过滤、洗涤。（6）设计实验证明铵明矾溶液中含有NH4+_。【答案】 加热、增加盐酸浓度、将铝土矿粉碎等 SiO2 使Al3+全部转化为AlO2 AlO2CO22H2OAl（OH） 3HCO3 Al2O34H2SO42NH32NH4Al（SO4）23H2O或Al2（SO4）3H2SO42NH32NH4Al（SO4）2 蒸发浓缩 冷却结晶 取少许铵明矾溶液于一支洁净的试管中，再加入浓氢氧化钠溶液并加热，如果产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明铵明矾溶液中含有NH4+
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