1、第1页能力提升训练(12)第2页1某校合作学习小组的同学设计用甲酸钠法制取保险粉(Na2S2O4)并测定其纯度。已知保险粉易溶于水，不溶于甲醇，具有强还原性。回答下列问题：(1)保险粉的制备。设计的实验装置如图所示(夹持和加热装置省略)：第3页盛放浓硫酸的仪器名称为，装置 A 是为了制备(填化学式)。装置 B 中发生反应的离子方程式为，该反应温度需控制在 7075 进行，适宜的加热方式是，用甲醇水溶液代替水的目的是。装置 C 的作用是；装置 D 的作用是。分液漏斗SO22HCOOCO23 4SO2=2S2O24 3CO2H2O水浴加热降低 Na2S2O4 的溶解度，提高产率安全瓶尾气处理第4页
2、(2)产品中 Na2S2O4 的质量分数的测定，其实验步骤如下：.准确称取 a g 产品放入锥形瓶中，加入适量的水使其溶解，然后加入足量甲醛，充分反应；.再滴加几滴淀粉溶液，用 c molL1 的标准 I2 溶液滴定，至终点时，消耗 V mL I2 溶液。第5页实验中涉及的反应有：Na2S2O42HCHOH2O=NaHSO3CH2ONaHSO2CH2O；NaHSO2CH2O2I22H2O=NaHSO4HCHO4HI。步骤滴定至终点的现象是。产品中 Na2S2O4 的质量分数为(用含 a、c、V 的代数式表示)。溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪去174cV1032a100%第6页解 析：(2)由
3、 方 程 式Na2S2O4 2HCHO H2O=NaHSO3CH2ONaHSO2CH2O；NaHSO2CH2O2I22H2O=NaHSO4HCHO4HI，可得关系式 Na2S2O42I2，所以产品中 Na2S2O4 的质量分数Vc1032174a100%174cV1032a100%。第7页2亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂，其沸点为5.5，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组在实验室用 Cl2 和 NO 制备 ClNO 并测定其纯度，进行如下实验(夹持装置略去)。请回答：第8页.Cl2 的制备(1)Cl2 的发生装置可以选择上图中的(填大写字母)，反应的离子方程式为。(2
4、)欲收集一瓶干燥的氯气，选择上图中的装置，其连接顺序为：a(按气流方向，用小写字母表示)。A(或 B)MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O(或 2MnO4 16H10Cl=2Mn25Cl28H2O)fgcbdejh第9页.亚硝酰氯(ClNO)的制备。实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)：第10页(3)实验室也可用 B 装置制备 NO，与之相比 X 装置的优点为。(4)在检查完装置气密性，并装入药品后，打开 K2，然后再打开(填“K1”或“K3”)，通入一段时间气体，其目的为。接下来，两种气体在 Z 中反应，当有一定量液体生成时，停止实验。排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停K
5、3排尽三颈烧瓶中的空气，防止 NO 和 ClNO 变质第11页.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定取 Z 中所得液体 m g 溶于水，配制成 250 mL 溶液；取出25.00 mL，以 K2CrO4 溶液为指示剂，用 c molL1 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：Ag2CrO4 为砖红色固体)(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的化学方程式为。(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为(用代数式表示即可)。2ClNOH2O=2HClNONO214.737 5cm100%(或c22.51031065.5m100%)第12页解析：(1)实验室制取氯气可以利
6、用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，则发生装置可以选择题图中的 A，反应的离子方程式为 MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O；也可以利用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，则装置可以选择题图中的 B，反应的离子方程式为2MnO4 16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。(2)制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气，所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢后再用浓硫酸进行干燥，然后再根据氯气的密度比空气大第13页的性质，用向上排空气法收集，氯气是大气污染物，要进行尾气处理，可利用碱石灰作吸收剂进行尾气处理，故装置的连接顺序为：afgcbdejh。(3)实验室也可用 B 装置制备
7、NO，与之相比 X 装置的优点为排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停。(4)在检查完装置气密性，并装入药品后，打开 K2，然后再打开 K3，通入一段时间气体，其目的为排尽三颈烧瓶中的空气，防止 NO 和 ClNO 变质。(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应生成盐酸、一氧化氮和二氧化氮，反应的化学方程式为 2ClNOH2O=2HClNONO2。(6)取 Z 中所第14页得液体 m g 溶于水，25.00 mL 溶液中 n(ClNO)n(Cl)n(Ag)c molL122.50 mL103 LmL10.022 5c mol，亚硝 酰 氯(ClNO)的 质 量 分 数 为 0.022 5c m
8、ol1065.5 gmol1m g100%14.737 5cm100%。第15页3某化学课外活动小组通过实验研究 NO2 的性质。已知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O任务 1：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)。第16页(1)A 和 E 中制取 NH3 的装置为，所用试剂为。装置中制取 NO2 的化学方程式是。(2)若 NO2 能够被 NH3 还原，预期观察到 C 装置中的现象是。A浓氨水和 CaO(合理即可)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O混合气体颜色变浅第17页(3)实验过程中，未能观察到 C
9、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；。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。任务 2：探究 NO2 能否与 Na2O2 发生氧化还原反应。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第18页(5)实验前，该小组同学提出三种假设。假设 1：两者不反应；假设 2：NO2 能被 Na2O2 氧化；假设 3：。NO2 能被 Na2O2 还原(其他合理答案也可)第19页(6)为了验证假设 2，该小组同学选用任务 1 中的、B、D、E 装置，将 B 中的药品更换为 Na2O2，另选 F 装置
10、(如图所示)，重新组装，进行实验。第20页装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)。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。EDBDF2NO2Na2O2=2NaNO3第21页解析：(1)干燥氨气不能用无水氯化钙，因而 A 为氨气发生装置，E 为二氧化氮发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水。(2)若 NO2 能够被 NH3 还原，则混合气体的颜色将变浅，氨气被二氧化氮氧化生成氮气和水。(3)实验过程中，未能观察到C 装置中的预期现象，说明二氧化氮反应的量很少，可能是反应速率较低，或者二氧化氮的转化率较低
11、。(4)氮氧化物为有毒气体不能直接排放到空气中。(5)Na2O2 既有氧化性又有还原性，NO2 中的氮元素为4 价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性。(6)验证假设 2，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，再使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物。第22页4(2019云南七校适应性考试)某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。第23页(1)装二氧化锰的仪器的名称是。(2)正确连接装置后，如何检验 A 装置的气密性。(3)室温下，将多余的 Cl2 用 100 mL 1.
12、7 molL1 的 NaOH溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验，测得其 pH 等于 13(不考虑反应前后溶液的体积变化)，ClO和 ClO3 的物质的量浓度之比为 51。请回答：圆底烧瓶用止水夹夹住 A、B 之间的橡胶管，打开 A 装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液体不再滴下，说明气密性良好；反之，则气密性差第24页吸收氯气消耗的 NaOH 的物质的量为mol。被氧化的氯气的物质的量为mol。(4)通二氧化硫和氯气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。0.1
13、60.03第25页 试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因：，其涉及反应的离子方程式为。你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？。控制 SO2 和 Cl2 按物质的量之比 11 进气SO2Cl22H2O=SO24 2Cl4H控制 SO2 和 Cl2 进气的物质的量，使之不相等第26页(5)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)(填序号)。(6)请你帮该小组同学设计一个实验，证明装置 B 中的Na2SO3 已被氧化：。d取少量 B 中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明 B 中的亚硫酸钠已被氧化(其他合理答案均可)第27
14、页解析：(2)用止水夹夹住 A、B 之间的橡胶管，打开 A 装置中分液漏斗的活塞与旋塞，向其中注水。若一段时间后，液体不再滴下，说明气密性良好；反之，则气密性差。(3)反应前NaOH 的物质的量为 0.1 L1.7 molL10.17 mol，反应后溶液 pH 等于 13，则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为 0.1 molL1，故反应后 NaOH 的物质的量为 0.1 L0.1 molL10.01 mol，吸收氯气消耗的 NaOH 的物质的量为 0.17 mol0.01 mol0.16 mol。ClO和 ClO3 的物质的量浓度之比为 51，发生的反应为 8Cl216NaOH=5NaClONaC
15、lO310NaCl第28页8H2O，则反应掉的氯气的物质的量为 0.16 mol 8160.08 mol，其中被氧化的氯气生成 ClO和 ClO3，物质的量为 0.08 mol 6160.03 mol。(4)氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫酸，盐酸和硫酸没有漂白性，所以控制 SO2 和 Cl2 按物质的量 之 比 11 进 气，反 应 的 离 子 方 程 式 为：SO2 Cl2 2H2O=SO24 2Cl4H。让氯气或二氧化硫过量可使品红溶液变得越来越浅，所以控制 SO2 和 Cl2 进气的物质的量，第29页使之不相等。(5)广口瓶密闭，且导管没有伸入液面下，故 a 错误；食盐水不能与二氧化
16、硫和氯气反应，且导管没有伸入液面下，故 b 错误；浓硫酸不能用来吸收 SO2、Cl2，故 c 错误；二氧化硫和氯气都能与氢氧化钠溶液反应，且该装置可防倒吸，所以该装置可用于 SO2、Cl2 的尾气处理，故 d 正确。(6)证明Na2SO3 已被氧化相当于检验 B 中溶液中存在硫酸根离子，实验方法为取少量 B 中溶液于试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明B 中的亚硫酸钠已被氧化。第30页5(2019郑州质量预测)中学教材显示“浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性，能使铁钝化”。某学习小组对“具有该四个特性的浓硫酸的浓度范围”进行了以下实验探究。(1
17、)配制不同浓度的硫酸用 18.4 molL1 的浓硫酸配制不同浓度的硫酸。下列操作正确的是。BC第31页(2)浓硫酸的吸水性、脱水性、钝化与浓度的关系浓硫酸的吸水性：各取 0.5 g 胆矾颗粒于试管中，分别加入 3 mL 不同浓度的硫酸。浓硫酸的脱水性：各取一根木柴梗于试管中，分别加入1 mL 不同浓度的硫酸。浓硫酸的钝化：各取约 1 cm 经过砂纸打磨过的铁丝，再向试管中加入 3 mL 不同浓度的硫酸。第32页实验结果如表：第33页结合表格中的数据回答下列问题：用化学方程式表示胆矾由“蓝白”的原因：；当硫酸的浓度 molL1 时即具有脱水性。CuSO45H2O=CuSO45H2O6第34页(
18、3)浓硫酸的强氧化性与浓度的关系在试管中分别加入 1 小块铜片，再向试管中分别加入 2 mL 不同浓度的硫酸，用如图所示的装置进行实验。(夹持仪器略去)第35页b 装置的作用是。本实验中证明浓硫酸具有强氧化性的现象是。试管 a 中加热时产生黑色的固体，经检验该黑色固体中含有 Cu2S。写出生成该物质的化学方程式。安全瓶(或防止液体倒吸入试管 a)铜片溶解、表面产生气泡，品红溶液褪色5Cu4H2SO4(浓)=Cu2S3CuSO44H2O第36页经过实验发现：c(H2SO4)6 molL1 时，硫酸与铜在加热反应时硫酸即可表现强氧化性。有同学预测，铜片与 5 molL1 的硫酸在长时间持续加热时，
19、也会发生反应。该预测的理由是。(4)综合该小组同学的探究结果，中学教材中同时具有吸水性、脱水性、强氧化性，使铁钝化的浓硫酸的浓度范围为molL1。长时间加热时，水分蒸发，使硫酸浓度增大c(H2SO4)12第37页解析：(1)量取浓硫酸时视线应与液体凹液面相平，A 项错误；稀释浓硫酸时，将浓硫酸注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，B 项正确；转移溶液时，用玻璃棒引流，C 项正确；定容时，胶头滴管不能伸入容量瓶中，D 项错误。(2)胆矾由蓝变白是因为失去结晶水，化学方程式为 CuSO45H2O=CuSO45H2O。火柴梗变黑是浓硫酸的脱水性所致，根据题表中的数据，当硫酸的浓度6 molL1 时具有脱水性
20、。(3)a 装置为 SO2 的发生装置，b 装置为安全瓶，作用是防止液体倒吸入试管 a。可通过铜片溶解，有 SO2 生成来证明浓硫酸具有强氧化性。根据第38页得失电子守恒、原子守恒，配平该化学方程式为 5Cu4H2SO4(浓)=Cu2S3CuSO44H2O。硫酸的沸点高，不易挥发，长时间加热时，水分蒸发，会使硫酸浓度增大，因此长时间持续加热时 5 molL1 的硫酸与铜也会发生反应。(4)实验为探究浓硫酸吸水性的实验，硫酸浓度大于等于 11 molL1 时具有吸水性；实验为探究浓硫酸脱水性的实验，硫酸浓度大于等于 6 molL1 时具有脱水性；实验为探究浓硫酸第39页钝化的实验，硫酸浓度大于等于 12 molL1 时使铁钝化。浓硫酸具有强氧化性时要求硫酸浓度大于等于 6 molL1。故同时具有吸水性、脱水性、强氧化性、使铁钝化的浓硫酸的浓度范围为 c(H2SO4)12 molL1。