2019届一轮复习鲁科版化学综合实验学案

2019届一轮复习鲁科版化学综合实验学案

第四节　化学综合实验 ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．考情分析 探究性实验以其创新、灵活的特点成为每年高考的热点题型，试题将元素化合物知识与化学实验知识巧妙地融合在一起，增加了题目的新颖度和难度，能充分考查学生的发散思维能力和分析问题的能力。实验往往通过对物质化学性质的实验探究、反应产物成分的实验探究、化学反应原理的实验探究，揭示反应原理、解释产生某些现象的原因等。‎ 主要考查点：①对物质化学性质的实验探究；②对反应产物成分的实验探究；③对化学反应原理的实验探究。‎ ‎2．解题指导 探究型实验是中学化学实验的重要内容。设计实验探究时，要求原理准确、步骤简捷、现象明显、结论易得，且不对环境造成污染，中学化学性质实验探究的主要角度有：‎ ‎(1)物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中，通过KMnO4溶液是否退色来说明。‎ ‎(2)物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与KI淀粉溶液反应，通过溶液是否变蓝色来说明Fe3＋的氧化性大于I2。‎ ‎(3)同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg的活泼性强于Al。‎ ‎(4)电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA的溶液，测pH，若pH>7，则说明HA为弱酸。‎ ‎(5)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。‎ ‎(6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。‎ ‎[典例1]　(2017·全国卷Ⅲ)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：‎ ‎(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_________________、__________________。‎ ‎(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。‎ ‎①仪器B的名称是________。‎ ‎②将下列实验操作步骤正确排序__________(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。‎ a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2‎ d．打开K1和K2，缓缓通入N2‎ e．称量A f．冷却到室温 ‎③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ ‎(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。‎ ‎①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为________________________________________________________________________。‎ a．品红　　　　b．NaOH　　　　c．BaCl2‎ d．Ba(NO3)2 e．浓H2SO4 ‎ ‎②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)绿矾溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中不含三价铁；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，说明FeSO4易被空气中的氧气氧化。(2)①仪器B是干燥管。②根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知，实验时先打开K1和K2，缓缓通入N2排出装置中的空气，避免空气中的氧气将绿矾氧化；再点燃酒精灯进行加热；一段时间后熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量A。故正确的操作顺序是dabfce。③根据题意，绿矾样品的质量为(m2－m1)g，绿矾中结晶水的质量为(m2－m3)g，则FeSO4的质量为(m3－m1)g，设绿矾的化学式为FeSO4·xH2O，则 FeSO4·xH2OFeSO4　＋　xH2O ‎　　　　　　　　　152　　 　　18x ‎ 　　　　　　　(m3－m1)g　 (m2－m3)g ＝，解得：x＝。如果实验时按照a、d次序操作，则部分绿矾被氧化，导致m3增大，则测出结晶水的值x会偏小。(3)实验后残留的红色固体是Fe2O3。根据氧化还原反应规律，反应中硫元素的化合价必然降低，生成SO2。根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。由于SO3极易溶于水且能与水反应生成H2SO4，欲检验SO2和SO3，必须先用BaCl2溶液检验SO3，再用品红溶液检验SO2。‎ ‎[答案]　(1)样品中没有Fe(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)‎ ‎(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小 ‎(3)①c、a　生成白色沉淀、退色 ‎②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑‎ ‎[典例2]　(2015·全国卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_________。装置B的主要作用是_______________________________________________________。‎ ‎(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。‎ ‎①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_______________。装置H反应管中盛有的物质是________。‎ ‎②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)设计实验证明：‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②草酸为二元酸____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查CO2的检验方法、草酸的物理性质，CO2能使澄清石灰水变浑浊，草酸的熔点为101 ℃，故草酸蒸气遇冷后会冷凝为非气态物质，故装置B的作用是冷凝。冷凝的目的是防止草酸蒸气对CO2的检验造成干扰。第(2)①问考查实验方案的设计，先分析如何排除CO2对CO检验的干扰：‎ 检验CO气体，应先在H装置中进行CO还原CuO的反应，气体进入H装置前需除去CO中的CO2气体，从H装置中导出的气体需用澄清石灰水检验CO2气体的存在。‎ 再设计实验流程：‎ 第(2)②问考查CO的检验方法，CO还原CuO时，黑色的CuO变成红色的单质Cu，且CO的氧化产物是CO2。故证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中的黑色粉末变成红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊。第(3)问考查一元酸、二元酸的证明方法，向NaHCO3溶液中加入草酸，若有CO2生成，即可证明草酸的酸性强于碳酸，当1 mol草酸与NaOH完全中和时，需要消耗2 mol NaOH溶液即可证明草酸为二元酸。‎ ‎[答案]　(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊　CO2　冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验 ‎(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊 ‎(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生　②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 ‎[题后归纳]　物质实验探究设计需要注意的问题 ‎(1)有水蒸气生成时，先检验水蒸气再检验其他成分。‎ ‎(2)对于需要进行转化才能检测的成分要注意排除干扰。如CO的检验，要先检测CO中是否含有CO2，如果有CO2，先除去CO2后才能对CO实施转化，最后再检测转化生成的CO2。‎ ‎(3)若试题只给出部分药品和装置，则应给出必要的补充；若给出多余的试剂品种，则应进行筛选。‎ ‎(4)注重答题的规范性，有些题目要求指出试剂的名称。如无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、饱和NaHCO3溶液等。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．(2018·山西重点中学协作体模拟)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。‎ ‎(1)提出假设 ‎①该反应的气体产物是CO2。‎ ‎②该反应的气体产物是CO。‎ ‎③该反应的气体产物是______________________________________________。‎ ‎(2)设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。‎ ‎(3)查阅资料 氮气不与炭粉、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式：____________________。‎ ‎(4)实验步骤 ‎①按上图连接装置，________________________________，称取3.20 g氧化铁、2.00 g炭粉混合均匀，放入48.48 g的硬质玻璃管中；‎ ‎②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；‎ ‎③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水(足量)变浑浊；‎ ‎④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24 g；‎ ‎⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00 g。‎ 步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)数据处理 试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(6)实验优先 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。‎ ‎①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是__________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据极端假设可知还有一种情况就是二者的混合物。(3)H具有还原性，O具有氧化性，二者发生氧化还原反应，→，→，据此可写出反应的离子方程式。‎ ‎(5)由于炭粉过量，氧化铁完全反应，因此反应结束后所得固体是过量的炭粉和生成的Fe的混合物，其质量为m(Fe)＋m(C)剩＝52.24 g－48.48 g＝3.76 g，其中m(Fe)＝×3.20 g＝2.24 g，则m(C)剩＝3.76 g－2.24 g＝1.52 g，m(C)反＝2.00 g－1.52 g＝0.48 g，n(C)反＝0.04 mol，由实验步骤⑤可知，反应中生成CO2 0.02 mol，则还生成CO 0.02 mol，n(CO)∶n(CO2)＝1∶1，据此可写出Fe2O3与C反应的化学方程式：2C＋Fe2O32Fe＋CO↑＋CO2↑。‎ ‎(6)①Ca(OH)2的溶解度很小，所以澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度很小，一般不用作CO2的吸收剂，否则易导致吸收不完全造成实验误差，这是改用Ba(OH)2溶液的主要原因。②本实验中能对环境造成污染的气体是CO，所以对方案的优化就是增加处理CO的装置。‎ 答案：(1)CO2、CO的混合物 ‎(3)NH＋NON2↑＋2H2O ‎(4)①检查装置的气密性　⑤步骤②中是为了排尽空气，步骤④是为了赶出所有的CO2，确保完全吸收 ‎(5)2C＋Fe2O32Fe＋CO↑＋CO2↑‎ ‎(6)①Ba(OH)2溶解度大，浓度大，使CO2被吸收的更完全；M(BaCO3)>M(CaCO3)，称量时相对误差小 ‎②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置 ‎2．(2018·湖北七市联考)某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如图所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置B的作用是________________。‎ ‎(2)设计装置C的目的是验证SO2的________性，装置C中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ 装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是_________________________________。‎ ‎(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：‎ Ⅰ.HSO与ClO－恰好反应 Ⅱ.NaClO不足 Ⅲ.NaClO过量 甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表(已知酸性：H2SO3>H2CO3>HClO)：‎ 序号 实验操作 现象 结论 ‎①‎ 加入几小块CaCO3固体 有气泡产生 Ⅰ或Ⅱ ‎②‎ 滴加少量淀粉KI溶液，振荡 Ⅲ ‎③‎ 滴加少量溴水，振荡 Ⅱ ‎④‎ 滴加少量酸性KMnO4溶液，振荡 溶液呈紫色 ‎(4)请设计简单实验证明室温下HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小：________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)在装置D中SO2先与NaOH反应生成NaHSO3，然后才与品红反应，所以当品红溶液退色时，说明NaOH已反应完全。(3)②HSO与ClO－反应的离子方程式为HSO＋ClO－===SO＋Cl－＋H＋，若NaClO过量，ClO－可将I－氧化为I2，从而使溶液变为蓝色。③若NaClO不足，则HSO过量，HSO可与溴水发生反应：HSO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋3H＋，从而使溴水退色。④酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可将HSO氧化，若滴入酸性KMnO4溶液并振荡后，溶液呈紫色，说明溶液中不存在HSO，故可能是情况Ⅰ或情况Ⅲ。(4)Ka与Kb的相对大小直接关系到溶液的酸碱性。若Ka>Kb，说明HSO的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，反之，溶液呈碱性，据此可通过测定溶液的pH来比较Ka和Kb的相对大小。‎ 答案：(1)防倒吸(或安全瓶)‎ ‎(2)还原　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　溶液由红色变无色 ‎(3)②溶液变为蓝色　③溴水退色　④Ⅰ或Ⅲ ‎(4)常温下，用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH，若pH<7，则Ka>Kb；若pH>7，则KaCl2>Br2。限选试剂：NaBr溶液、KMnO4、浓盐酸、浓硫酸 ‎(5)装置d中盛放的试剂是________；实验中观察到的现象为___________；此实验装置的不足之处是_______________。‎ 解析：(2)高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸。(3)实验①②只有温度不同，所以探究的是温度对化学反应速率的影响。为了达到实验目的，应该让混合后溶液的体积相同，而H2C2O4的浓度不同，所以实验③需要补充蒸馏水，则甲为V(蒸馏水)/mL，a为1.0，乙为t(溶液退色时间)/s。(4)反应中生成了Mn2＋，应是反应生成的Mn2＋对反应有催化作用，且c(Mn2＋)越大催化效果越好。(5)需要判断氧化性：KMnO4>Cl2>Br2，首先要制取Cl2、Br2，再利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性来进行判断，用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，用Cl2和NaBr反应制取Br2，装置d中盛放的试剂是NaBr溶液，实验现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕(橙)黄色；Cl2是有毒气体，需要尾气处理装置。‎ 答案：(1)100 mL容量瓶、胶头滴管　(2)b ‎(3)温度　V(蒸馏水)/mL　1.0　t(溶液退色时间)/s ‎(4)反应生成的Mn2＋对反应有催化作用，且c(Mn2＋)越大催化效果越好 ‎(5)NaBr溶液　c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕(橙)黄色　没有尾气吸收装置 ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．考情分析 定量实验是将化学实验与化学计量有机结合在一起测定物质化学组成与含量的探究性实验，是近几年高考命题的常考题型。一般先通过实验测出相关的有效数据，然后经计算得出物质的组成与含量。由于定量实验目的性、实用性强，能给予学生较大的创造空间，更能激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的科学态度。因此复习过程中注重定性实验拓展到定量实验的探讨。‎ 主要考查点：①物质化学组成的实验探究；②利用滴定原理确定物质含量的实验探究；③通过准确测量沉淀的质量或气体的体积确定物质含量的实验探究。‎ ‎2．解题指导 ‎[典例1]　(2017·全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)a的作用是____________________。‎ ‎(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是____________。‎ ‎(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________________________________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。‎ ‎(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。‎ ‎①d中保留少量水的目的是_______________________。‎ ‎②e中主要反应的离子方程式为_____________________________________________，‎ e采用中空双层玻璃瓶的作用是____________________________________________。‎ ‎(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为____%，样品的纯度≤____%。‎ ‎[解析]　‎ ‎(1)导管a与大气相通，其作用是避免烧瓶内气压过大，发生危险。(2)加热液体时加入碎瓷片，其作用是防止液体暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加热，瓶内水蒸气冷凝，气体压强减小，会引起g中液体倒吸入c中，利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器e、f。(4)①止水夹k3处可能漏气，导致测定的N元素质量分数偏低，故d中保留少量水起液封作用，防止氨气逸出。②e中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应，需要加热，使氨气全部逸出。“中空双层玻璃瓶”比较陌生，可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。(5)n(N)＝n(NH3)＝n(HCl)＝ mol，w(N)＝×100%＝%。C2H5NO2的相对分子质量为75，w(C2H5NO2)＝%×＝%。‎ ‎[答案]　(1)避免b中压强过大　(2)防止暴沸　直形冷凝管　(3)c中温度下降，管路中形成负压　(4)①液封，防止氨气逸出　②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保温使氨完全蒸出　(5)　 ‎[典例2]　(2014·北京高考)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。‎ ‎(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。‎ ‎①气体a的成分是____________。‎ ‎②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS＋5O21________＋3________。‎ ‎(2)将气体a通入测硫装置中(如图)，采用滴定法测定硫的含量。‎ ‎①H2O2氧化SO2的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：________。‎ ‎(3)将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。‎ ‎①气体a通过B和C的目的是________________________________________。‎ ‎②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________。‎ ‎[解析]　(1)①根据题给信息可知气体a的成分为CO2、SO2和过量的O2。②根据原子守恒和得失电子守恒配平方程式：3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。(2)①过氧化氢具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸。②消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g，则消耗z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yz g，所以钢样中硫的质量分数为。(3)①整个装置要准确测定CO2的含量，故需要排除干扰气体SO2，由题给装置可知，活性二氧化锰的作用是除去气体a中的SO2，重铬酸钾和浓硫酸的作用是检验SO2是否除尽。②通过测量二氧化碳吸收瓶吸收CO2前、后的质量计算出钢样中碳的质量分数。‎ ‎[答案]　(1)①O2、SO2、CO2　②Fe3O4　SO2‎ ‎(2)①H2O2＋SO2===H2SO4　② ‎(3)①排除SO2对CO2测定的干扰　②吸收CO2前、后吸收瓶的质量 ‎[题后归纳]‎ ‎1．气体体积的测量方法 气体体积法就是通过测量气体的体积来确定被测物质组分含量的方法。一般是先使被测气体从试样中分离出来，通过量气装置测定气体的体积，然后确定其他成分的含量。‎ ‎(1)五种量气装置 ‎(2)量气时应注意的问题 ‎①量气时应保持装置处于室温状态。‎ ‎②读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如图(Ⅱ)(Ⅴ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。‎ ‎2．测量沉淀质量法 先将某种成分转化为沉淀，然后称量过滤、洗涤、干燥后沉淀的质量再进行相关计算。‎ 称量固体一般用托盘天平，精确度为0.1 g，但精确度高的实验中可使用分析天平，可精确到0.000 1 g。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．(2016·天津高考)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L－1。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L－1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。‎ Ⅰ.测定原理：‎ 碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2：‎ ‎①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓‎ 酸性条件下，MnO(OH)2将I－氧化为I2：‎ ‎②MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)‎ 用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：‎ ‎③2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ Ⅱ.测定步骤：‎ a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。‎ b．向烧瓶中加入200 mL水样。‎ c．向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL 碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。‎ d．搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。‎ e．从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。‎ f．……‎ g．处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为________。‎ ‎(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是________________________。‎ ‎①滴定管　②注射器　③量筒 ‎(3)搅拌的作用是____________________________________________________________。‎ ‎(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为_______________________________。‎ ‎(5)步骤f为________________________。‎ ‎(6)步骤e中达到滴定终点的标志为_______________________________________。‎ 若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水样的DO＝______ mg·L－1(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：________(填“是”或“否”)。‎ ‎(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)____________________________‎ ‎________________________。‎ 解析：(1)气体的溶解度随温度升高而减小，故可用将水加热煮沸法除去溶解在溶剂水中的氧气。(2)测定步骤中加入的试剂均为无氧溶液，且加入的水样要防止空气中氧气的干扰，故需要隔绝空气，所以选用密封性较好的注射器。(3)搅拌能够使物质混合均匀，加快化学反应的进行。(4)MnO(OH)2中Mn显＋4价，2 mol I－化合价升高2价生成I2，故根据化合价升降总数相等和元素守恒、电荷守恒配平方程式为MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。(5)中和滴定一般采用重复滴定2～3次来减小滴定误差。(6)用Na2S2O3溶液进行滴定时，I2的量逐渐减小至消失时为滴定终点，此时的现象是蓝色消失且半分钟内不变色。根据题中所给反应方程式得关系式：‎ ‎2Mn2＋～O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3‎ ‎　　　　1　　　　　　　　　　　4‎ n(O2)　　　　　0.004 5 L×0.010 00 mol·L－1‎ ＝，则n(O2)‎ ‎＝×0.004 5 L×0.010 00 mol·L－1，则DO＝‎ ‎＝9.0×10－3 g·L－1＝9.0 mg·L－1，根据生活饮用水的DO不低于5 mg·L－1知，此次测得的DO达标。‎ ‎(7)Na2S2O3在酸性条件下可以发生歧化反应生成S和SO2，且生成的SO2可被I2氧化。另外，在酸性条件下I－也可被氧气氧化。‎ 答案：(1)将溶剂水煮沸后冷却　(2)②‎ ‎(3)使溶液混合均匀，快速完成反应　(4)1,2,4,1,1,3‎ ‎(5)重复步骤e的操作2～3次 ‎(6)溶液蓝色退去(半分钟内不变色)　9.0　是 ‎(7)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O、‎ SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－、‎ ‎4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O(任写其中2个)‎ ‎2．某实验小组欲制取氯酸钾，并测定其纯度。制取装置如图所示，请回答：‎ ‎(1)Ⅱ中玻璃管a的作用为_________________________________________________。‎ ‎(2)为了提高KOH的利用率，可将上述实验装置进行适当改进，其方法是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)反应完毕经冷却后，Ⅱ的大试管中有大量KClO3晶体析出。‎ 图中符合该晶体溶解度曲线的是________(填编号字母)；要从Ⅱ的大试管中分离已析出的晶体，下列仪器中不需要的是________(填仪器编号字母)。‎ A．铁架台　　　　B．长颈漏斗　　　　C．烧杯 D．蒸发皿　　　　E．玻璃棒　　　　　F．酒精灯 ‎(4)上述制得的晶体中含少量KClO、KCl杂质。‎ 已知：碱性条件下，ClO－有强氧化性，ClO很稳定；酸性条件下，ClO－、ClO都具有较强的氧化性。‎ 为测定KClO3的纯度，进行如下实验：‎ 步骤1：取上述晶体3.00 g，溶于水配成100 mL溶液。‎ 步骤2：取20.00 mL溶液于锥形瓶中，调至pH＝10，滴加双氧水至不再产生气泡，煮沸。‎ 步骤3：冷却后，加入足量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。发生反应：ClO＋I－＋H＋―→Cl－＋I2＋H2O(未配平)。‎ 步骤4：加入指示剂，用0.500 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液48.00 mL，发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－。‎ ‎①步骤2中用双氧水除去溶液中残留ClO－的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎②该晶体中KClO3的质量分数为________。‎ ‎③若步骤2中未进行煮沸，则所测KClO3的质量分数____(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。‎ 解析：(1)为了避免装置内压强增大，发生事故，用玻璃管a平衡压强。(2)装置Ⅰ中制取的氯气中混有氯化氢，氯化氢也会与KOH反应，故要净化氯气，用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢。(3)降低温度KClO3的溶解度急剧减小，会大量析出KClO3晶体，图中M曲线符合。从Ⅱ的大试管中分离已析出的晶体，采用过滤操作，需要普通漏斗、烧杯、玻璃棒和铁架台，不需要长颈漏斗、蒸发皿、酒精灯。(4)①H2O2与ClO－反应生成O2、Cl－和H2O。②ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O,2S2O＋I2===S4O＋2I－，故ClO～3I2～6S2O，w(KClO3)＝‎ ×100%≈81.7%。③若未煮沸，则溶液中含有O2，O2会氧化I－：4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O，故消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏大，结果偏高。‎ 答案：(1)平衡压强　(2)在Ⅰ与Ⅱ之间连接盛有饱和食盐水的净化装置　(3)M　BDF　(4)①ClO－＋H2O2===H2O＋Cl－＋O2↑　②81.7%　③偏高 ‎3．化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：‎ 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。‎ Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。‎ ‎(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数。‎ 依据实验过程回答下列问题：‎ ‎(3)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________(填字母)。‎ a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b．滴加盐酸不宜过快 c．在A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d．在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 ‎(6)实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3的平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为________。‎ ‎(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3的质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)发生的反应有：AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。(3)“缓缓通入空气”是为了使CO2完全被Ba(OH)2溶液吸收。(4)可将CO2与Ca(OH)2的反应迁移应用。(5)c项，要测定的是生成BaCO3的质量，与水蒸气是否存在无关；d项，由于反应H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，最终会导致测得CaCO3的质量分数偏高。(6)n(BaCO3)＝＝0.02 mol，m(CaCO3)＝100 g·mol－1×0.02 mol＝2.00 g，则w(CaCO3)＝×100%＝25%。(7)进入C并被吸收的物质不仅有CO2，还有水蒸气及盐酸中挥发出的HCl气体。‎ 答案：(1)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　(2)通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生，沉淀溶解 ‎(3)把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收　(4)Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O　(5)cd　(6)25%　(7)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中(或其他合理答案)‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎(一)考情分析 工艺流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中涉及的化学知识步步设问，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题，它一般分为题头介绍、流程图示、问题设计三部分。其示意图为 规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环。‎ 有以下特点：(1)试题源于社会实际，充分利用生产、生活中的鲜活实例为载体，使问题情境真实，体现化学学科与工业生产和日常生活的紧密联系，能激发学生学习化学的兴趣。‎ ‎(2)以解决化学实际问题为思路进行设问，考查学生运用化学反应原理及相关知识解决化工生产中实际问题的能力，培养学生理论联系实际、学以致用的学习品质。‎ ‎(3)试题内容丰富，涉及的化学知识面广、综合性强、思考容量大，考查学生化学知识的掌握情况和应用化学知识解决有关问题的能力。‎ ‎(4)试题新颖，信息阅读量大，考查学生的阅读能力、资料收集处理能力和知识迁移能力。‎ ‎(二)两类典型的化学工艺流程题 ‎1．熟悉常用的操作方法及其作用 ‎(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用 方法 作用 研磨 减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率 水浸 与水接触反应或溶解 酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性金属进入溶液，不溶物通过过滤除去 灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质 煅烧 改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土 ‎(2)常用的控制反应条件的方法 ‎①调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a.能与H＋反应，使溶液pH增大；b.不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。‎ ‎②控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。‎ ‎③趁热过滤。防止某物质降温时会析出。‎ ‎④冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。‎ ‎2．识别流程图 化工流程中箭头指出的是投料(反应物)，箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物)，返回的箭头一般是被“循环利用”的物质。‎ ‎1．明确常用的提纯方法 ‎(1)水溶法：除去可溶性杂质。‎ ‎(2)酸溶法：除去碱性杂质。‎ ‎(3)碱溶法：除去酸性杂质。‎ ‎(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。‎ ‎(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。‎ ‎(6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。‎ ‎2．明确常用的分离方法 ‎(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。‎ ‎(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。‎ ‎(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。‎ ‎(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO 4·5H2O、FeSO4·7H2O等。‎ ‎(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。‎ ‎(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。‎ ‎[典例1]　(2017·全国卷Ⅰ)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为______________________。‎ ‎(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率/%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。‎ ‎(5)若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_____________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。‎ ‎(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查实验条件的选择，从图像直接可以看出，铁的浸出率为70%时对应的温度、时间为100 ℃、2 h和90 ℃、5 h。第(2)问考查离子方程式的书写，难点为生成物还有什么，钛酸亚铁中钛为＋4价，铁为＋2价，产物有氯化亚铁，比较FeTiO3和TiOCl知，产物中一定有H2O。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。第(3)问考查转化率的影响因素，联系化学反应速率、双氧水和氨水性质分析转化率。这类问题要从两个角度分析，即低于40 ℃时，随着温度的升高，反应速率加快；高于40 ℃时，氨水挥发速率加快、双氧水分解速率加快，导致反应物浓度降低，结果转化率降低。第(4)问考查化合价的知识，锂元素在化合物中只有一种化合价(＋1)，过氧键中氧显－1价，由化合物中元素化合价代数和等于0，设Li2Ti5O15中－2价、－1价氧原子个数分别为x、y，有：，解得x＝7，y＝8。所以，过氧键数目为＝4。第(5)问考查Ksp的知识，分两步计算：①计算铁离子完全沉淀时磷酸根离子浓度。c(Fe3＋)·c(PO)＝Ksp(FePO4)，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。②混合后，溶液中镁离子浓度为c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性：Fe2＋>I－。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)实验Ⅰ溶液的颜色不再发生变化，则说明实验Ⅰ的反应达到了化学平衡状态。(2)实验ⅱ为加入1 mL 1 mol·L－1 FeSO4溶液，实验ⅲ为加入了1 mL H2O，结果是实验ⅲ的颜色比ⅱ略深，故以ⅲ作对比，排除ⅱ中溶液稀释对颜色变化造成的影响。(3)ⅰ中加AgNO3溶液发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，使溶液中c(I－)减小，平衡逆向移动；ⅱ中加入Fe2＋，增大了c(Fe2＋)，平衡逆向移动；故增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均逆向移动。(4)①由反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2知，Fe3＋在反应中得电子，b应为正极。②达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，Ag＋＋I－===AgI↓，使c(I－)减小，若I－还原性弱于Fe2＋，则a极改为正极，电流表指针应向左偏转。(5)①由(4)的原理可知c(I－)降低则还原性减弱，则实验ⅱ中Fe2＋转化为Fe3＋的原因可理解为Fe2＋的浓度增大，还原性增强，故得出的结论为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。②第(4)小题是证明c(I－)减小，其还原性减弱，若做一个对比实验，可选择增大c(Fe2＋)，使其还原性增强，或减小c(Fe3＋)，使其氧化性减弱。(6)实验ⅰ中减小c(I－)，I－的还原性减弱；实验ⅱ中，增大c(Fe2＋)，Fe2＋的还原性增强；则可得出离子的还原性与其浓度有关的结论。‎ ‎[答案]　(1)化学平衡状态　(2)溶液稀释对颜色变化 ‎(3)加入Ag＋发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡逆向移动 ‎(4)①正　②左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转 ‎(5)①Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋还原性强于I－　②向右管中加入1 mol·L－1 FeSO4溶液 ‎(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向 ‎[典例2]　(2018·东城模拟)某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象如下表：‎ 实验操作 实验现象 Ⅰ.用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞 A.浮于水面，熔成一个小球，在水面上不定向移动，随之消失，溶液变红色 B．产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色 C．反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧 D．剧烈反应，产生可燃性气体 E．生成白色胶状沉淀，进而沉淀消失 F．生成淡黄色沉淀 Ⅱ.向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 Ⅲ.钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 Ⅳ.镁带与2 mol·L－1的盐酸反应 Ⅴ.铝条与2 mol·L－1的盐酸反应 Ⅵ.向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至过量 请你帮助该同学整理并完成实验报告。‎ ‎(1)实验目的：_______________________________________________。‎ ‎(2)实验用品：仪器①________、②________、③_________、④试管夹、⑤镊子、⑥小刀、⑦玻璃片、⑧砂纸、⑨胶头滴管等。‎ 药品：钠、镁带、铝条、2 mol·L－1的盐酸、新制的氯水、新制的饱和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。‎ ‎(3)请你写出上述的实验操作与对应的现象：‎ Ⅰ_________、Ⅱ_________、Ⅲ_________、Ⅳ_________、Ⅴ__________、Ⅵ__________。(用A～F表示)‎ 写出实验操作Ⅱ、Ⅵ的离子反应方程式：‎ 实验Ⅱ_________________________________________________________________；‎ 实验Ⅵ________________________________________________________________。‎ ‎(4)实验结论：___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　本题通过实验探究同周期元素性质的递变规律。在元素周期表中，从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，金属单质与H2O(或酸)反应，置换出H2越来越难，最高价氧化物对应水化物碱性减弱酸性增强；非金属单质与H2化合越来越易，右边的非金属单质可从化合物中置换出左边的非金属单质，如Cl2＋H2S===2HCl＋S↓。‎ ‎[答案]　(1)探究同周期元素性质的递变规律 ‎(2)试管　烧杯　酒精灯 ‎(3)B　F　A　D　C　E　Cl2＋H2S===2HCl＋S↓‎ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎(4)金属性：Na>Mg>Al，非金属性：Cl>S ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。‎ 已知：S2O＋2I－===2SO＋I2　(慢)‎ I2＋2S2O===2I－＋S4O　(快)‎ ‎(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)__________。‎ ‎(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：‎ 实验序号 体积V/mL K2S2O8‎ 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3‎ 溶液 淀粉溶液 ‎①‎ ‎10.0‎ ‎0.0‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ ‎②‎ ‎9.0‎ ‎1.0‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ ‎③‎ ‎8.0‎ Vx ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎2.0‎ 表中Vx＝________，理由是____________________________________________。‎ ‎(3)已知某条件下，浓度c(S2O)～反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。‎ 解析：(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽。为确保能观察到蓝色，溶液中Na2S2O3要耗尽。由题给离子反应可得关系式：S2O～I2～2S2O，则有n(S2O)∶n(S2O)<2∶1时，能观察到蓝色。(2)实验的目的是探究K2S2O8‎ 溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。(3)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O)变化减慢；加入催化剂时，化学反应速率加快，c(S2O)变化加快。‎ 答案：(1)Na2S2O3　<2‎ ‎(2)2.0　保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他物质的浓度不变 ‎(3)‎ ‎　　　　‎ ‎2．用如图所示的装置来测定镁与硫酸反应的速率。在锥形瓶中加入0.7 g镁带，按如图连接好装置，从A中加入20.0 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4，记录注射器活塞的位置和相应的时间，实验记录如下：‎ 时间/s ‎0‎ t ‎2t 活塞的位置/mL ‎20‎ ‎25.6‎ ‎36.0‎ ‎(1)镁与硫酸溶液反应的离子方程式为___________________________________。‎ ‎(2)仪器A的名称为____________。‎ ‎(3)0～t时间段与t～2t时间段，化学反应速率较快的是________，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)用上述装置探究Fe3＋、Cu2＋对双氧水分解反应速率的影响，所用试剂：5% H2O2、0.1 mol·L－1 FeCl3、0.2 mol·L－1 CuCl2，完成下表的实验设计：‎ 实验序号 双氧水体积 ‎/mL 蒸馏水体积 ‎/mL 添加的物质 ‎1‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎________mL FeCl3‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎2 mL CuCl2‎ ‎①Fe3＋、Cu2＋在双氧水分解过程中起________作用；‎ ‎②本实验需测定的数据是_______________________________________________；‎ ‎③A中装有10 mL双氧水，为减少误差，加入其他物质的方法是______________。‎ 答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑‎ ‎(2)分液漏斗 ‎(3)t～2t时间段　镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快 ‎(4)4　①催化　②收集相同体积的氧气所需时间(或相同时间产生氧气的体积)　③连接分液漏斗前，直接加到锥形瓶中(其他合理答案均可)‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．(2016·北京高考)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。‎ 实验 试剂 现象 滴管 试管 ‎0.2 mol·L－1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 ‎0.2 mol·L－1CuSO4溶液 Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 ‎0.1 mol·L－1Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 ‎(1)经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。‎ 已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。‎ ‎①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu＋的实验现象是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2＋和SO。‎ a．白色沉淀A是BaSO4，试剂1是________。‎ b．证实沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是________。‎ ‎(3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液退色。‎ ‎①推测沉淀中含有亚硫酸根和__________。‎ ‎②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验，证实了假设ⅱ成立。‎ a．将对比实验方案补充完整。‎ 步骤一：‎ 步骤二：__________________(按上图形式呈现)。‎ b．假设ⅱ成立的实验证据是___________________________________________。‎ ‎(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有________。盐溶液间反应的多样性与________有关。‎ 解析：(1)现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3，故反应的离子方程式为2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓。‎ ‎(2)①根据反应Cu＋Cu＋Cu2＋，若沉淀中含有Cu＋，加入稀硫酸会发生歧化反应生成单质铜，实验现象是析出红色固体。②分析实验流程知实验原理为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2、I2＋SO＋H2O===SO＋2I－＋2H＋，SO＋Ba2＋===BaSO4↓。a.白色沉淀A是BaSO4，为排除其他离子的干扰，所以试剂1是盐酸酸化的BaCl2溶液。b.棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI)，在I－的作用下Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO。‎ ‎(3)①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液退色，推测沉淀中含有亚硫酸根和Al3＋、OH－。‎ ‎②步骤二的目的是作对比实验，如果SO存在于铝的碱式盐中，消耗的NaOH的量大。故设计实验步骤二如下：‎ 若V1明显大于V2，则证明假设ⅱ成立。‎ ‎(4)根据实验，亚硫酸盐具有溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件有关。‎ 答案：(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓‎ ‎(2)①析出红色固体　②a.HCl和BaCl2溶液　b．在I－的作用下，Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO ‎(3)①Al3＋、OH－‎ ‎②a.‎ b．V1明显大于V2‎ ‎(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性　两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 ‎2．(2016·北京高考)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：‎ ‎(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：‎ ⅰ：2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ：……‎ ‎①写出ⅱ的离子方程式：_______________________________________________。‎ ‎②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。‎ a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。‎ b．________________________________________________________________________。‎ ‎(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。‎ ‎①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。‎ A．减小PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 ‎②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。‎ ‎(2)①催化剂能够参加化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。根据题给信息知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ⅱ中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋。②a实验证明发生反应ⅰ，则b实验需证明发生反应ⅱ，实验方案为取a中红色溶液少量，向其中加入铅粉后，红色退去。‎ ‎(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4＋H2O，滤液1中还有剩余的NaOH，部分PbO溶解在滤液1中，所以重复使用的目的是减少PbO的损失，提高产率，重复利用NaOH，提高原料的利用率，应选A、B。②根据溶解度曲线，PbO在35%的NaOH溶液中的溶解度随温度升高而增大较快，可将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，然后降温结晶、过滤，得到高纯PbO。‎ 答案：(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ‎(2)①2Fe3＋＋Pb＋SO===2Fe2＋＋PbSO4‎ ‎②b.取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色退去 ‎(3)①AB　②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体 ‎3．(2015·全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有________________________(写出两条)。‎ ‎(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是________________(写化学式)。‎ ‎(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是______________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_________________________________________________________。‎ ‎(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_____________________________________(填名称)。‎ ‎(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________________________________________________________________________。‎ ‎(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_______________________________________________。‎ 解析：(1)盐跟酸反应生成新盐和新酸，据此可写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3。可采取升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或搅拌等措施，以提高浸出速率。(2)Fe3O4具有磁性。“浸渣”中除含Fe3O4外，还含有与H2SO4不反应的SiO2，以及CaO与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4。(3)硫酸浸出后的滤液中，含有的主要物质有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可将其中的Fe2＋氧化为Fe3＋。由工艺流程图可知，最后过滤得到含镁盐母液，因此调节溶液的pH约为5，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀、Al3＋转化为Al(OH)3沉淀。(4)由(3)分析及最后过滤得到含镁盐母液，可知粗硼酸中的主要杂质应为硫酸镁。(5)NaBH4是一种离子化合物，由Na＋与[BH4]－构成，其电子式为。(6)以H3BO3与Mg为原料可制备单质B，根据反应物的性质结合质量守恒定律可知，其制备过程中反应的化学方程式为2H3BO3B2O3＋3H2O，B2O3＋3Mg3MgO＋2B。‎ 答案：(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42H3BO3＋2MgSO4　提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 ‎(2)Fe3O4　SiO2和CaSO4‎ ‎(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋　使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去 ‎(4)(七水)硫酸镁　(5) ‎ ‎(6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg2B＋3MgO ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．引火铁——一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组设计如下两套装置，拟用普通铁粉在加热条件下与水蒸气反应，再将制得的铁氧化物经此反应的逆反应制备颗粒很细、活性很高的引火铁。‎ Ⅰ.“铁氧化物制备实验”的探究 ‎(1)因试管A内壁沾有少量蒸馏水，为防止装铁粉时将其沾在试管内壁上，应先倾斜试管，然后用________将铁粉送至试管中下部。‎ ‎(2)试管A中发生反应的化学方程式为____________________________‎ ‎________________。装置Ⅰ中酒精灯的作用是____________________________。‎ ‎(3)某学生设计如下方案，确认A中固体的成分，其中不正确的是________。‎ a．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液不变红，说明A中固体含有Fe b．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液变红，说明A中固体含有Fe2O3‎ c．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KMnO4溶液，紫色退去，说明A中固体含有Fe3O4‎ Ⅱ.“引火铁制备实验”的问题探究 ‎(4)仪器B的名称为________，其中盛装的试剂为________(填字母)。U形管中应加入的试剂是________。‎ a．6 mol·L－1盐酸　　　　　b．4 mol·L－1 NaOH溶液 c．浓硫酸 ‎(5)为确保实验安全，在实验过程中必须注意：①C中反应前，在D出口必须______________________________________________________；②点燃氢气。‎ 解析：(2)根据化学方程式可知酒精灯在此处的作用。(3)b项Fe3O4溶解也产生＋3价的铁；c项没有反应完的铁粉有可能转化成Fe2＋，然后使KMnO4溶液的紫色退去。(4)选择的试剂应能制取纯净的H2。(5)可燃性气体H2在与铁氧化物反应前需要验纯，防止爆炸，过量的氢气不能直接排放到空气中。‎ 答案：(1)纸槽(或药匙)‎ ‎(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　将水转化为水蒸气同时提供反应所需的能量 ‎(3)bc　(4)长颈漏斗　a　碱石灰(或CaO等)‎ ‎(5)检验氢气的纯度(其他答案合理即可)‎ ‎2．(2018·辽宁实验中学模拟)已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸盐。‎ Ⅰ.甲同学设计两种方案来检验Na2SO3溶液是否发生变质。‎ 方案一：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为Na2SO3溶液没有变质。‎ 方案二：取样，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，认为Na2SO3溶液完全变质。‎ 请你对两方案作出评价：‎ 方案一：________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 方案二：________(填“合理”或“不合理”)，理由是_________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.乙同学探究Na2SO3溶液是否发生变质，设计如下实验测定1.0 mol·L－1 Na2SO3溶液的实际浓度。‎ ‎(1)分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂？________(填字母)。‎ a．浓硝酸　　　b．65%硫酸　　　c．浓盐酸 ‎(2)实验前后测得C装置增重3.2 g，则Na2SO3溶液实际的物质的量浓度为________。‎ ‎(3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：Ⅰ.加入稀盐酸有气泡生成，证明溶液中含有Na2SO3，Na2SO3溶液可能没有变质，也可能部分变质。Na2SO3、Na2SO4都能与BaCl2反应生成沉淀，故Na2SO3溶液未变质、部分变质、全部变质时的现象相同，都会生成白色沉淀。Ⅱ.制备二氧化硫气体选用硫酸。C装置增重3.2 g，产生的n(SO2)＝0.05 mol，所以n(Na2SO3)＝0.05 mol，c(Na2SO3)＝≈0.83 mol·L－1。该实验装置中一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置。‎ 答案：Ⅰ.不合理　亚硫酸钠部分变质时加入稀盐酸也产生气泡　不合理　亚硫酸钠未变质或部分变质时也会产生白色沉淀 Ⅱ.(1)b　(2)0.83 mol·L－1‎ ‎(3)缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案)‎ ‎3．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(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？‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(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。‎ ‎①提出合理假设。‎ 假设1：______________________________________________________；‎ 假设2：__________________________________________________________；‎ 假设3：_________________________________________________________。‎ ‎②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－1 HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、1.0 mol·L－1NaOH溶液、0.1 mol·L－1KI溶液、0.1 mol·L－1CuSO4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中的现象是溶液退色或变浅，从而可说明气态产物有CO；另一种气态产物是H2O，其验证方法是将A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)①由于反应过程中有CO生成，能还原Fe3＋，故固体产物中无Fe3＋，其成分可能有三种情况：Fe、FeO、Fe和FeO。②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Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu)，向溶液中加入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)溶液退色或变浅　CO2　CO　盛有无水CuSO4的干燥管 ‎(2)①在B装置之前加一个防倒吸装置　②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　①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 ‎②1.0 mol·L－1盐酸、20%KSCN溶液、0.1 mol·L－1 CuSO4溶液 ‎4．(2018·赣州模拟)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化，还可以作为贵金属的萃取剂。 可由硫和氯气在100～110 ℃直接化合而成。实验室用以下装置制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。已知：S2Cl2的熔点：－77 ℃，沸点：137 ℃，S2Cl2遇水剧烈反应。‎ ‎(1)S2Cl2遇水会生成黄色单质、一种能使品红退色的气体化合物及酸雾，该反应的化学方程式为___________________________________________。‎ ‎(2)B中所装试剂名称为______________。‎ ‎(3)通入N2的目的是________________________________________________________。‎ A、B装置中的空气可以通过控制K2、K3来去除，具体方法为______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置E的作用是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)实验时，d装置开始需要油浴加热一段时间，之后停止加热，仅需通入氯气即可。则生成二氯化二硫的反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。‎ ‎(6)该装置由于存在系统缺陷，使制得的二氯化二硫可能不纯，还需增加一个装置，则该装置所在位置为___________，所装固体试剂的名称为________________。‎ 解析：(1)S2Cl2遇水会生成黄色单质S、一种能使品红退色的气体SO2及HCl，结合电子守恒、原子守恒可得此反应的化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl↑。(2)A中所制得Cl2中混有水蒸气，利用B中所装浓硫酸干燥Cl2，防止S2Cl2水解。(3)装置内空气中有O2，加热硫时会氧化硫，故通入N2的目的是排尽装置中的空气，防止硫加热时与O2反应；关闭K2打开K3，当B装置上方充满黄绿色气体时，关闭K3打开K2，通过上述操作可将A、B装置中的空气去除。(4)Cl2及HCl的尾气污染环境，利用石灰乳吸收多余的Cl2及HCl并获得漂白粉或漂粉精。(5)反应过程中不需要持续加热，说明生成S2Cl2的反应为放热反应。(6)E中可能有水汽进入D中，导致D中S2Cl2可能会水解，使制得的S2Cl2可能不纯，需要在 D与E之间添加盛放无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶的干燥装置。‎ 答案：(1)2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl↑‎ ‎(2)浓硫酸 ‎(3)排尽装置中的空气，防止硫加热时与氧气反应　关闭K2打开K3，当B装置上方充满黄绿色气体时，关闭K3打开K2‎ ‎(4)吸收多余的氯气及氯化氢气体并获得漂白粉或漂粉精 ‎(5)放热　(6)D与E之间　无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶 ‎5．(2018·贵阳模拟)PCl3‎ 可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 密度/(g·mL－1)‎ 其他 黄磷 ‎44.1‎ ‎280.5‎ ‎1.82‎ ‎2P(过量)＋3Cl22PCl3；‎ ‎2P(少量)＋5Cl22PCl5‎ PCl3‎ ‎－112‎ ‎75.5‎ ‎1.574‎ 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3‎ POCl3‎ ‎2‎ ‎105.3‎ ‎1.675‎ 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3‎ ‎(一)制备：‎ 如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。‎ ‎(1)仪器乙的名称是________。‎ ‎(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)碱石灰的作用是_____________________________________________。‎ ‎(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(二)提纯：‎ ‎(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后，通过________(填实验操作名称)即可得到PCl3的纯品。‎ ‎(三)分析：‎ 测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.200 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.100 0 mol·L－1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。‎ 已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。‎ ‎(6)根据上述数据，该产品中PCl3的质量分数为______________________________。‎ 若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ 解析：(3)根据PCl3遇水能发生反应、氯气有毒知，碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的Cl2。(4)甲中通入干燥Cl2之前，先通入CO2‎ ‎，是为了排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应。(5)PCl3、POCl3的沸点相差较大，可以利用蒸馏的方法分离。(6)根据提供的反应，有n(H3PO3)＋n(Na2S2O3)＝n(I2)，则25.00 mL溶液中n(H3PO3)＝0.100 0 mol·L－1×0.02 L－×0.100 0 mol·L－1×0.01 L＝0.001 5 mol。根据PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，则4.2 g产品中n(PCl3)＝0.001 5 mol×20＝0.03 mol, PCl3的质量分数为×100%≈98.21%。由于滴定管“0”刻度在上，若滴定终点时俯视读数，则计算时Na2S2O3溶液的体积偏小，根据n(H3PO3)＝n(I2)－n(Na2S2O3)知n(H3PO3)偏大，故PCl3的质量分数偏大。‎ 答案：(1)冷凝管 ‎(2)Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑‎ ‎(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水分进入，影响产品纯度 ‎(4)排尽装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应 ‎(5)蒸馏　(6)98.21%　偏大 ‎6．(2018·太原模拟)亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。‎ 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ‎②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃‎ ‎(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、______、______、______。‎ ‎(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②装置E的作用是__________________________。‎ ‎(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为_______________。‎ 如果没有装置C，对实验结论造成的影响是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的O2氧化为NO2，所以先通入一段时间N2，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰。(3)①利用装置D检验NO。开始时装置D中无色，通入O2后出现红棕色气体即可证明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。‎ 答案：(1)E　D　B ‎(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 ‎(3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体 ‎②冷凝，使NO2完全液化 ‎(4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O　水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清 ‎(5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O