1、 化学实验综合化学实验综合 高考押题专练高考押题专练 1ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成 NaClO2固体以便运输和贮存。 过氧化氢法制备 NaClO2固体的实验装置如图 1 所示。 已知：2NaClO2H2O2H2SO4=2ClO2O2Na2SO42H2O； 2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2O； ClO2熔点59 、沸点 11 ；H2O2沸点 150 。 请回答： (1)仪器A的作用是_； 冰水浴冷却的目的是_(写出两种)。 (2)空气流速过快或过慢，均降低 NaClO2产率，试解释其原因_ _。 (3)Cl 存在时会催化ClO 2的生成。
2、 反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸， ClO2的生成速率大大提高， 并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：_ (用离子方程式表示)，H2O2Cl2=2Cl O 22H 。 (4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图 2 所示装置将少量 30% H2O2溶液浓缩至 40%，B 处应增加一 个设备，该设备的作用是 _， 馏出物是_。 (5)抽滤法分离 NaClO2过程中，下列操作不正确的是_。 A为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀 D抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
3、【解析】(1)仪器 A 是安全瓶，作用是防倒吸；H2O2易分解，ClO2的熔点较低，因此冰水浴冷却的目的 是防止 H2O2分解，使 ClO2液化，促进 ClO2的吸收。(2)如果空气流速过慢会导致反应的三颈烧瓶内 ClO2 浓度过高，发生分解，产率降低；空气流速过快则反应物反应不充分，原料利用率不高。(3)Cl 存在时会催 化 ClO2的生成，根据第二步反应可知产生 Cl ，因此第一步是消耗 Cl，离子方程式为 2ClO 32Cl 4H =Cl22ClO22H2O。(4)由于是浓缩双氧水，则馏出物是水，而双氧水易分解，因此该设备的作用是减少 体系内压强， 降低 H2O 的沸点(促进 H2O 蒸
4、出， 同时减少 H2O2的受热分解等)。 (5)A 项， 为防止滤纸被腐蚀， 用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤， 正确； B 项， 先转移溶液至漏斗， 待溶液快流尽时再转移沉淀， 正确； C 项， 洗涤沉淀时，应将少量洗涤剂洒到固体上，静置片刻，再将其抽干，错误；D 项，抽滤完毕，为防止水倒 吸到抽滤瓶内，应断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头，正确。 【答案】(1)防倒吸 防止 H2O2分解，使 ClO2液化，促进 ClO2的吸收 (2)过慢会导致反应的三颈烧瓶内 ClO2浓度过高，发生分解，产率降低；过快则反应物反应不充分 (3)2ClO 32Cl 4H=Cl 22ClO22H2O (4)减
5、少体系内压强， 降低H2O的沸点(促进H2O 蒸出， 同时减少H2O2的受热分解等合理答案亦可) H2O (5)C 2KMnO4在生产和生活中有着广泛用途，某化学小组在实验室制备 KMnO4并探究其性质。请回答： (一)KMnO4的制备，分步骤、两步进行 步骤.利用下图所示装置制备 K2MnO4。 (1)装置 A 应选用_(填 a、b 或 c)。 (2)装置 B 中所盛试剂的名称为_。 (3)装置 C 处反应生成 K2MnO4的化学方程式为_。 步骤.由 K2MnO4制备 KMnO4。已知：K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。 主要过程如下： 充分反应后，将装置 C 处所得固体加水溶解，过滤
6、； 向滤液中通入足量 CO2，过滤出生成的 MnO2； 将滤液蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥，得 KMnO4 晶体。 (4)过程向滤液中通入足量 CO2，可观察到的现象为_； 该步反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。 (二)KMnO4的性质 已知：KMnO4具有强氧化性，可与草酸(H2C2O4)反应。 (5)写出 KMnO4酸性溶液与草酸反应的离子方程式：_。 (6)基于(5)的反应原理，探究浓度对化学反应速率的影响。可供选择的试剂有：0.01 mol L 1 KMnO 4 酸性溶液；0.3 mol L 1 KMnO 4酸性溶液；0.1 mol L 1 H 2C2O4溶液；0.2 m
7、ol L 1 H 2C2O4溶液，所选 试剂为_(填序号)；简要描述所设计的实验方案_ _ _。 【解析】(1)要生成 KMnO4，需要强氧化剂，因此 A 装置提供的气体具有强氧化性，由于 MnO2能催化 H2O2生成 O2，所以装置 A 应选用 b 装置，制备 O2。(2)生成的 O2必须干燥，则装置 B 的作用是干燥 O2， 其中所盛试剂的名称为浓硫酸。(3)装置 C 处反应生成 K2MnO4，根据原子守恒可知还有水生成，反应的化 学方程式为 4KOH2MnO2O2= 2K2MnO42H2O。(4)过程向滤液中通入足量 CO2，K2MnO4转化为 MnO2和 KMnO4，因此可观察到的现象
8、为墨绿色溶液变为紫红色，同时有黑色固体生成，该步反应中 MnO2 是还原产物，KMnO4是氧化产物，即 Mn 从6 价降低到4 价，升高到7 价，根据电子得失守恒可知氧 化剂与还原剂的物质的量之比为12。 (5)KMnO4酸性溶液与草酸发生氧化还原反应的离子方程式为2MnO 4 5H2C2O46H =2Mn210CO 28H2O。(6)要探究浓度对化学反应速率的影响需要固定一种物质的浓 度，而改变另一种物质的浓度，由于可以通过观察溶液颜色的变化判断反应快慢，因此固定 KMnO4溶液的 浓度，而的浓度太大，所以选择的试剂是，实验方案为取两支试管，分别加入等体积的 0.01 mol L 1 KMn
9、O 4酸性溶液，再分别向其中加入过量的等体积不同浓度的 H2C2O4溶液，H2C2O4溶液浓度越大褪色 越快。 【答案】(1)b (2)浓硫酸 (3)4KOH2MnO2O2= 2K2MnO42H2O (4)墨绿色溶液变为紫红色，同时有黑色固体生成 12 (5)2MnO 45H2C2O46H =2Mn210CO 28H2O (6) 取两支试管，分别加入等体积的 0.01 mol L 1 KMnO 4酸性溶液，再分别向其中加入过量的 等体积不同浓度的 H2C2O4溶液，H2C2O4溶液浓度越大褪色越快 3碱式碳酸镍Nix(OH)y(CO3)z nH2O是一种绿色粉末晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂，
10、300 以上 时分解生成 3 种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题： (1)甲、乙两装置可分别选取下列装置_、_(填字母，装置可重复选取)。 (2)称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；安装好实验仪器，检查装置气密性；加热硬质 玻璃管，当装置 C 中_(填实验现象)时，停止加热；打开活塞 K，缓缓通入空气，其目的是 _。 (3)装置 A 的作用是_， 装置 E 的作用是_。 (4)实验前后测得下表所示数据： 装置B中样品质量/g 装置 C 质量/g 装置 D 质量/g 实验前 3.77 132.00 41.00 实验后 2.25 133.08 41
11、.44 已知碱式碳酸镍中 Ni 化合价为2 价，则该碱式碳酸镍的化学式为_。 (5)采取上述实验装置进行该实验时，必须小心操作，且保证装置气密性良好，否则浓硫酸倒吸，可导 致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，提出你的改进措施： _。 【解析】(1)由于装置中含有空气且需要把生成的气体完全排尽，所以需要利用空气把装置中的空气以 及生成的气体排尽，但由于空气中含有水蒸气和 CO2，所以通入前需要利用碱石灰净化空气；反应中生成 的水蒸气用浓硫酸吸收，生成的 CO2应该用碱石灰吸收，所以甲、乙两装置均选择碱石灰。(2)反应中有水 蒸气生成，所以当装置 C 中不再有气泡产生时，停止加
12、热；打开活塞 K，缓缓通入空气，其目的是将装置 中残留的气体产物吹入吸收装置中。(3)根据以上分析可知装置 A 的作用是吸收空气中的 CO2和水蒸气，装 置 E 的作用是防止空气中的 CO2和水蒸气进入装置 D。(4)根据表中数据可知生成的水是 1.08 g，物质的量 是 0.06 mol。生成的 CO2是 0.44 g，物质的量是 0.01 mol。固体减少的质量是 3.77 g2.25 g1.52 g0.44 g 1.08 g， 这说明反应中的生成物是 NiO、 H2O 和 CO2， 其中 NiO 2.25 g， 物质的量是 0.03 mol， 则 xz3 1；根据电荷守恒可知 2xy2z
13、，解得 y4z，即化学式是 Ni3(OH)4CO3 n(H2O)，其中生成的结晶水的物质 的量是 0.06 mol0.02 mol0.04 mol，因此最终物质的化学式为 Ni3(OH)4CO3 4H2O。(5)为防止浓硫酸倒吸 入硬质玻璃管中，可以在装置 B、C 之间连接一个安全瓶。 【答案】(1)c c (2)不再有气泡产生 将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中 (3)吸收空气中的 CO2和水蒸气 防止空气中的 CO2和水蒸气进入装置 D (4)Ni3(OH)4CO3 4H2O (5)在装置 B、C 之间连接一个安全瓶 4工业以 NaCl、NH3、CO2等为原料先制得 NaHCO3，进而生
14、产出纯碱。有关反应的化学方程式为： NH3CO2H2O=NH4HCO3 NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl 2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O (1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是_(填字母标号)。 a碳酸氢钠难溶于水 b碳酸氢钠受热易分解 c碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出 d碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠 (2)某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验。 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、 固定用的仪器未画出)。 试回答下列有关问题： ()乙装置中的试剂是_，其作用是_；
15、 ()丁装置中稀硫酸的作用是_； ()实验结束后，分离出 NaHCO3 晶体的操作是_(填分离操作的名称)，该操作所需要的玻璃 仪器有_。 另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。 ()实验时，须先从 a 管通入_气体，说明原因：_； ()有同学建议在戊装置的 b 管下端连接己装置，理由是_。 (3)碳酸氢钠受热所得固体 12.28 g 与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥质量为 12.00 g，则 所得固体中碳酸钠的质量分数为_。 【解析】 (1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应， 能析出碳酸氢钠晶体的原因是碳酸氢钠的溶解度相对较小， 所以在溶液中首先结晶析出，选 c。(2)()乙
16、装置用来除去二氧化碳中的氯化氢杂质，所盛试剂是饱和碳 酸氢钠溶液。()注意问题是丁装置中稀硫酸的作用，而不是问丁中导管末端连接倒置漏斗的作用，所以答 吸收未反应完的 NH3。()实验结束后 NaHCO3 晶体从溶液中析出，所以用过滤法分离；过滤操作用到三 种玻璃仪器：玻璃棒、漏斗、烧杯。()实验时，须先从 a 管通入氨气，氨气极易溶解于水，能形成较大 浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵。()在戊装置的 b 管下端连接己装置，可增大气 体与溶液接触面积，提高 CO2的吸收率。(3)设碳酸氢钠受热所得固体中碳酸钠的物质的量是 x mol，碳酸氢 钠的物质的量是 y mol， 则：
17、106x84y12.28 xy 12 100 解得： x0.1， y0.02， 所以碳酸钠的质量分数为106 0.1 12.28 100% 86.3%。 【答案】 (1)c (2)()饱和碳酸氢钠溶液 除去 CO2中的 HCl 气体 ()吸收未反应完的 NH3 ()过滤 玻璃棒、漏斗、烧杯 ()NH3 氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵 ()增大气体与溶液接触面积，提高 CO2的吸收率 (3)86.3%(或 0.863) 5某校研究性学习小组的同学学习完氮的有关性质之后，对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更 深入的研究。 .NH3的性质探究 (1)
18、实验室制取氨气的化学方程式为_。 (2)某同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否 达到目的？_(填“能”或“否”)，理由是_。 (3)该小组的同学设计了如下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)，探究氨气的还原性。 该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是 _。 利用改进后的装置进行实验，观察到 CuO 变为红色物质，无水 CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染 的气体。则氨气与 CuO 反应的化学方程式为_。 有同学认为：NH3与 CuO 反应生成的红色物质中可能含有 Cu2O。已知：Cu2O 是一种碱性氧化物，
19、 在酸性溶液中，Cu CuCu2。请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有 Cu 2O： _ _。 .NO2的性质探究 该小组的同学还设计了如图所示装置， 用以制取NO2并验证NO2能否支持木条燃烧(忽略N2O4的存在， 图中铁架台等夹持仪器均已略去)。已知：2Cu(NO3)2= 2CuO4NO2O2。 (4)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了。有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认 为这一结论是否正确？_(填“正确”或“不正确”)，理由是 _ _。 (5)NH3与 NO2在一定条件下可以反应生成无污染性气体，体现了 NH3的还原性，化学方程式为 _ _。 【解析】 (1)
20、实验室制取氨气使用固体消石灰和 NH4Cl， 故化学方程式为 2NH4ClCa(OH)2= CaCl2 2NH32H2O。(2)氯气在水中的溶解度是 12，在饱和食盐水中的溶解度更小；氨气极易溶于水，氯化 铵对氨气在水中的溶解度影响不大，故不可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。(3)A 装置中会有水蒸 气生成，故应该在装置 A 与 B 之间增加装有碱石灰的干燥管除去水蒸气，以免干扰后续实验中水蒸气的检 验。无水 CuSO4变蓝色，说明反应有水蒸气生成；CuO 变为红色物质，应该是 Cu，根据氧化还原反应， 无毒的气体应该是 N2，所以氨气与 CuO 反应的化学方程式为 3CuO2NH3= 3C
21、uN23H2O。检验 Cu 中是否有 Cu2O，根据 Cu 不与稀硫酸反应，而 Cu2O 在酸性环境中生成 Cu2 使溶液呈蓝色，故可以取少 许样品，加入稀 H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有 Cu2O，反之则没有。(4)在集气瓶中收集到 的是 NO2和 O2，体积比为 41，此时混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气体积分数相当；空气中带火 星的木条不复燃，而在 NO2和 O2混合气体中木条复燃，说明 NO2能支持燃烧。(5)NH3与 NO2在一定条件 下可以反应生成无污染性气体，体现了 NH3的还原性，故生成的气体是氮气，反应方程式是 8NH3 6NO2= 一定条件7N 212H
22、2O。 【答案】 (1)2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O (2)否 氨气极易溶于水， 氯化铵对氨气在水中的溶解度影响不大 (3)在装置 A 与 B 之间增加装有碱 石灰的干燥管 3CuO2NH3= 3Cu3H2ON2 取少许样品，加入稀 H2SO4，若溶液出现蓝色， 说明红色物质中含有 Cu2O， 反之则没有 (4)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中 氧气体积分数相当，空气中带火星的木条不复燃，而在 NO2和 O2混合气体中木条复燃，所以 NO2能支持燃 烧 (5)8NH36NO2= 一定条件 7N212H2O 6 硝基苯是重要的精细化工原料， 是医
23、药和染料的中间体， 还可作有机溶剂。 制备硝基苯的过程如下： 组装如下图反应装置。配制混酸，取 100 mL 烧杯，用 20 mL 浓硫酸与 18 mL 浓硝酸配制混酸，加 入漏斗中，把 18 mL 苯加入三颈烧瓶中。 向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀。 在 5060 下发生反应，直至反应结束。 除去混酸后，粗产品依次用蒸馏水和 10% Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。 (2)可能用到的有关数据列表如下： 物 质 熔点 / 沸点 / 密度(20 ) /(g cm 3) 溶解 性 苯 5.5 80 0.88 微溶 于水 硝基苯 5.7 210. 9 1.205
24、 难溶 于水 1，3二硝基 苯 89 301 1.57 微溶 于水 浓硝酸 83 1.4 易溶 于水 浓硫酸 338 1.84 易溶 于水 请回答下列问题： (1)配制混酸应在烧杯中先加入_。 (2)恒压滴液漏斗的优点是_ _。 (3)实验装置中长玻璃导管可用_代替(填仪器名称)。 (4)反应结束后产品在液体的_层(填“上”或“下”)，分离混酸和产品的操作方法为 _。 (5)用 10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？ _。 (6)为了得到更纯净的硝基苯，还需先向液体中加入_除去水，然后蒸馏。 【解析】 (1)由于浓硫酸的密度比浓 HNO3的大，故配制浓硫酸和浓硝酸
25、混酸时应先在烧杯中加入浓 硝酸，然后沿烧杯内壁加入浓硫酸，边加边搅拌。(2)恒压滴液漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内 液体能顺利流下。(3)长玻璃导管的作用是冷凝回流苯和浓硝酸，故可用冷凝管代替。(4)硝基苯难溶于水且 密度比浓硝酸、浓硫酸的小，在反应后的液体中，硝基苯在上层，可用分液的方法分离混酸和产品。(5)验 证液体已洗净，只需检验液体中不存在 CO2 3即可，故可加入 CaCl2或 BaCl2溶液检验。(6)为了得到更纯净 的硝基苯，还需向液体中加入无水氯化钙除去水，然后蒸馏。 【答案】 (1)浓硝酸 (2)可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下 (3)冷凝
26、管 (4)上 分液 (5)取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，若无沉淀生成，说明已洗净 (6)无水氯化钙 7三草酸合铁酸钾晶体 K3Fe(C2O4)3 3H2O 可用于摄影和蓝色印刷，它受热易分解，为了验证其气态 产物，某同学设计了如下实验装置： (1)若实验中，观察到 B、E 中的溶液均变浑浊，则 D 中的现象是_ _； 说明其气态产物是_、 _； 为验证另一种气态产物， 应在 A、 B 之间增加的装置为_。 (2)为了使实验更安全、更严密，你认为该实验设计需要如何改进？ _； _。 (3)固体产物中铁元素不可能以3 价形式存在，理由是_ _。 现设计实验，探究固体产物中铁元素的存在形式。
27、 提出合理假设。 假设 1：_； 假设 2：_； 假设 3：_。 某学生设计实验探究上述假设，除 3%H2O2、蒸馏水外，还需要下列试剂中的 _。 限选试剂：浓硫酸、1.0 mol L 1HNO 3、1.0 mol L 1 盐酸、1.0 mol L 1NaOH 溶液、0.1 mol L1KI 溶液、 0.1 mol L 1CuSO 4溶液、20%KSCN 溶液。 【解析】 (1)B 中溶液变浑浊说明气态产物中有 CO2，E 中溶液变浑浊说明 CO 被酸性高锰酸钾溶液氧 化为 CO2，故 D 中的现象是溶液褪色或变浅，从而可说明气态产物中有 CO；另一种气态产物是 H2O，其验 证方法是将 A
28、中产生的气体通过盛有无水 CuSO4的干燥管。 (2)从安全角度考虑应在 B 装置前加一个防倒吸 装置，从严密性角度考虑，要在 C 装置后增加一个检验 CO2是否除尽的装置。(3)由于反应过程中有 CO 生成，能还原三价的铁，故固体产物中无三价铁，其成分可能有三种情况：Fe、FeO、Fe 和 FeO。探究 固体产物中铁元素的存在形式， 可以将固体产物放入足量的 0.1 mol L 1 的 CuSO4溶液中搅拌使其充分反应， 然后过滤洗涤沉淀，再加入足量的 1.0 mol L 1 的盐酸，若溶液中有不溶的红色物质，则说明固体产物中含 有 Fe(发生反应为 FeCuSO4=FeSO4Cu)，向溶液
29、中加入 20%KSCN 溶液，不变红色，然后再向溶液中 滴加双氧水，若变红色，则说明固体产物中含有 FeO。 【答案】 (1)溶液褪色(或变浅) CO2 CO 盛有无水 CuSO4的干燥管 (2)在B装置之前加一个防倒吸装置 在C装置后增加一个检验二氧化碳是否除尽的装置(或盛有澄 清石灰水的试管) (3)有还原性气体 CO 生成，能将三价铁还原，故不可能有三价铁存在 铁元素的存在形式为 Fe 单质 铁元素的存在形式为 FeO 铁元素的存在形式为 Fe 与 FeO 的混合物 1.0 mol L 1 盐酸、20%KSCN 溶液、0.1 mol L 1CuSO 4溶液 8某化学兴趣小组同学展开对漂白
30、剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。 实验：制取 NaClO2晶体。 已知：NaClO2饱和溶液在温度低于 38 时析出的晶体是 NaClO2 3H2O，高于 38 时析出的晶体是 NaClO2，高于 60 时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。利用下图所示装置进行实验。 (1)装置的作用是_，装置的作用是_。 (2)装置中产生 ClO2气体的化学方程式为_。 (3)从装置反应后的溶液获得晶体 NaClO2的操作步骤为： 减压，55 蒸发结晶； 趁热过滤； _； 低于 60 干燥，得到成品。 实验：测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计如下实验方案，并进行实验。 准
31、确称取所得亚氯酸钠样品 m g 于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀 硫酸，充分反应(已知：ClO 24I 4H=2H 2O2I2Cl )。将所得混合液配成 100 mL 待测溶液。 移取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中，用 c mol L 1 Na 2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复 2 次，测 得消耗标准溶液的体积的平均值为 V mL(已知：I2 2S2O2 3=2I S 4O 2 6)。 (4)样品中 NaClO2的质量分数为_(用含 m、c、V 的代数式表示)。 【解析】 (1)装置中有未反应的 ClO2，装置可以吸收未反应的 ClO2，防止逸出污染空气
32、；装置中 气体发生反应，装置内压强降低，装置防止倒吸。(2)亚硫酸钠具有还原性，在反应中作还原剂；装置 中产生 ClO2的反应是氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠，本身被还原为二氧化氯，反应的化学方 程式为 2NaClO3Na2SO3H2SO4(浓)=2ClO22Na2SO4H2O。(3)从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结 晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体 NaClO2 3H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温 度 3860 进行洗涤，低于 60 干燥。(4)令样品中 NaClO2的质量分数为 a，根据化学方程式得关系式： NaClO22I24S2O2 3 905 g 4 m
33、ol ma g c mol L 1 V 103L 100 mL/25mL 则 90.5 gm a g4 mol(c mol L 1 V 103L 100 mL/25 mL) 解得 a9.05cV m %。 【答案】 (1)吸收多余的 ClO2气体，防止污染环境 防止倒吸(或作安全瓶等其他正确说法) (2)2NaClO3Na2SO3H2SO4(浓)=2ClO22Na2SO4H2O (3)用 3860 的温水洗涤 (4)9.05cV m %(或9.05 10 2cV m ) 9SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂 质)，粗硅与氯气反应生成四氯
34、化硅(反应温度 450500 )。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a四氯化硅遇水极易水解； b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c有关物质的物理常数见下表： 物 质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/ 57.7 12.8 315 熔点/ 70.0 107.2 升华温度/ 180 300 162 请回答下列问题： (1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻 璃仪器有_ (2)装置 C 中的试剂是_；整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：_。 (3)装置 E 中 g 瓶
35、收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅， 精馏后的残留物中， 除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。 (4)F 中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在 OH 、Cl和 SO2 4。请设计实验，探究该吸收液中可 能存在的其他酸根离子(忽略空气中 CO2 的影响)。 【提出假设】假设 1：只有 SO2 3；假设 2：既无 SO 2 3，也无 ClO ；假设 3：_。 【实验探究】 可供选择的实验试剂有： 3 mol L 1H 2SO4、 1 mol L 1 NaOH、 0.01 mol L1 KMnO 4、 溴水、 淀粉KI、品红等溶液。 取少量吸收液于试管中，滴
36、加 3 mol L 1 H 2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于 a、b、c 三支试 管中，分别进行下列实验。请完成下表： 序号 操 作 可能出现的现象 结 论 向 a 试管中滴加几滴 _ 若溶液褪色 则假设 1 成立 若溶液不褪色 则假设 2 或 3 成立 向 b 试管中滴加几滴 _ 若溶液褪色 则假设 1 或 3 成立 若溶液不褪色 假设 2 成立 向 c 试管中滴加几滴 _ _ 假设 3 成立 【解析】 (1)根据题意， 实验室制备氯气还需要的玻璃仪器是分液漏斗。 (2)装置 C 为干燥 Cl2的装置， 所用试剂是浓 H2SO4，观察实验装置可以发现装置 E 和 F 之间未连接干燥
37、管，水蒸气进入 E 中，会引起生 成的 SiCl4水解。(3)精馏时沸点低的 BCl3先蒸出，故残留物中还含有沸点高的杂质元素 Al、P。(4)F 中吸收 的尾气主要是 Cl2，当 Cl2不足时为假设 1：只有 SO2 3；当 Cl2恰好反应时为假设 2：既无 SO 2 3也无 ClO ； 当 Cl2过量时为假设 3：只有 ClO 。要探究 SO2 3是否存在，用氧化剂，因其具有还原性，结合可能出现的 现象和结论作答。 【答案】 (1)分液漏斗 (2)浓硫酸 装置 E 和 F 之间未连接干燥管 (3)Al、 P (4)只有 ClO 溴水 (或 0.01 mol L 1KMnO 4溶液) 品红溶
38、液 淀粉KI 溶液 若溶液变为蓝色 10研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验，回答相关问题。 (1)写出 A 中反应的化学方程式：_。 (2)实验时，旋开装置 A 中分液漏斗的旋塞，发现液体流出缓慢，最终停止，其可能的原因是 _。 (3)装置 B 中的溶液出现浑浊，该实验证明 SO2具有_性。 (4)实验后，测定装置 C 中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢？大家有不同意见：是生成的 Na2SO3 水解；是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种意见成立。选用下列试剂进行实验：Na2SO3溶液、酚 酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸。 (5)另一小组利用装置 D 进行实验：用注射器向装置 D
39、共注入 V mL 实验室制备 SO2后的空气，当溶液 刚好褪色，停止实验。该小组的实验目的是_ _。 【解析】 (1)A 中制备 SO2气体，发生反应的化学方程式：Na2SO3(固)H2SO4(浓)=Na2SO4 SO2 H2O。(2)分液漏斗放液时，磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通，压 强相等，或打开分液漏斗的上口活塞，漏斗里的液体才能顺利流出，否则液体流出缓慢，甚至停止。(3)装 置 B 中反应为 SO22H2S=3S2H2O，该反应体现 SO2的氧化性。(4)本步属于实验探究，证明呈碱性原 因，可通过指示剂(酚酞)和氯化钡溶液来验证。 【答案】 (1)Na2SO3(固)H2SO4(浓)=
