1、题组二无机物制备及性质实验的综合典例剖析(20分)(2022山东理综，31)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若_，则整个装置气密性良好。装置D的作用是_。装置E中为_溶液。(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全
2、反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择_。a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_。已知反应()相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有_。a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品
3、中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液评分标准(1)液柱高度保持不变(2分)(有“液面、水柱高度不变或不下降”给分，其余不给分)防止倒吸(2分)“防止E中溶液倒吸(入C)”得分，其他描述性的词，不能体现作用或有歧义的均不给分NaOH(合理即可)(2分)“氢氧化钠”、“KOH(氢氧化钾)”、“碱(性溶)液”、“KMnO4”均得分(2)21(2分)(3)c(2分)(写“C”或“饱和NaHSO3溶液”不得分)控制滴加硫酸的速度(合理即可)(2分)下列
4、不得分：控制A中反应速度或控制反应生成SO2的速度(注：无表示操作的字词)溶液变澄清(或浑浊消失)(2分)“沉淀(固体)不再生成(或溶解)”、“黑色固体完全溶解”不得分ad(3分)(少选得2分，错选得0分)(4)取少量产品溶于足量稀盐酸(或HCl)(1分)(无HCl或选硫酸或硝酸，全题0分；前面没加“盐酸”而是直接加“盐酸酸化的BaCl2”，全题0分；加“盐酸和BaCl2”的得2分)，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)(1分)(有“上层清液”、“过滤”即得分)，滴加BaCl2溶液(1分)(“BaCl2”书写成“BaCl”不得分；BaCl2之前加“AgNO3”的不得分)阅卷人的忠告(1)“液体高
5、度保持不变”正确作答的考生接近一半，答题中有错别字(如“柱”写错)不得分，部分考生因表达不准确不得分。“防止倒吸”正确作答的考生一半左右，部分考生将其用作“反应容器”不得分。“NaOH”多数考生能正确作答。(2)“21”正确作答的考生不足三分之一，说明多数考生不能综合把握三个反应之间量的关系。(3)“c”多数考生能正确作答。“控制滴加硫酸的速度”正确作答的考生接近一半，部分考生因语言表达不准确不得分。“溶液变澄清(或浑浊消失)”正确作答的考生一半左右，部分考生表达不规范不得分。“ad”正确作答的考生一半，只选a的考生接近三分之一。(4)本问为简答题，阅卷时三个得分点分别是“稀盐酸”、“取上层清
6、液(或过滤，取滤液)”、“滴加BaCl2溶液”，考生能得3分的不到三分之一。挑战满分(限时25分钟)1.氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，易分解、易水解，可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)H0(1)如用右图装置制取氨气，你所选择的试剂是_。(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。发生器用冰水冷却的原因是_。液体石蜡鼓泡瓶的作用是_。从反应后
7、的混合物中分离出产品的实验方法是_(填写操作名称)。为了得到干燥产品，应采取的方法是_(填写选项序号)。A.常压加热烘干B.高压加热烘干C.真空40 以下烘干尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用：_；浓硫酸的作用：_。(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.782 0 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_。Mr(NH2COONH4)78 gmol1、Mr(NH4HCO3)79 gmol1、Mr(CaCO3)100 gmol12.硼位于A族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的
8、化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。查阅资料BCl3的熔点为107.3 ，沸点为12.5 ；2B6HCl2BCl33H2；硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。设计实验某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：请回答下列问题：(1)常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式：_。(2)E装置的作用是_。如果拆去B装置，可能的后果是_。(3)写出D装置中发生反应的化学方程式：_；实验中可以用一个盛装_(填试剂名称)的干燥管代替FG装置，使实验更简便。(4)
9、三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式：_。实验室保存三氯化硼的注意事项是_。(5)为了顺利完成实验，正确的操作是_(填序号)，并解释原因_。先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯同时点燃A、D处酒精灯(6)请你设计一个简易实验，验证制得的产品中是否含有硼粉：_。3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作传统照相业的定影剂、鞣革时重铬酸盐的还原剂及纸浆漂白时的脱氯剂等。某化学探究小组通过查阅资料，利用下图所示装置及试剂可制备硫代硫酸钠(部分夹持仪器略)。(1)装置A中的“硫酸”最好选用_(填字母序号)。A.发烟硫酸 B.浓硫酸C.80
10、%的硫酸 D.10%的硫酸(2)装置C中除生成目标产物硫代硫酸钠外，还生成一种温室气体。则装置C中发生反应的离子方程式为_。(3)装置B的作用是_，装置D的作用是_。(4)若将分液漏斗中的硫酸换为浓盐酸，装置C中除生成硫代硫酸钠外，还生成一种钠盐，该钠盐的化学式为_，为防止该钠盐的生成，有同学在上述装置中增加了如图装置E。该装置E应该添加的位置为_(填字母序号)。A.只能在装置A和装置B之间B.只能在装置B和装置C之间C.在装置A和装置B或装置B和装置C之间都可以D.只能在装置C和装置D之间该装置中盛放的试剂为_(填字母序号)。A.NaOH溶液 B.Na2SO3溶液C.NaHCO3溶液 D.N
11、aHSO3溶液答案精析题组二挑战满分1.(1)浓氨水与氢氧化钠固体(其他合理答案均可)(2)降低温度，提高反应物转化率(或降低温度，防止因反应放热造成产物分解)通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例过滤C防止倒吸吸收多余氨气防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解(3)0.800 0或80.00%解析(1)装置中无酒精灯，所以反应是固(液)液不需要加热的反应，浓氨水与固体氢氧化钠或CaO反应均可。(2)该反应为放热反应，从反应速率、平衡移动两方面入手；液体石蜡鼓泡瓶的“鼓泡瓶”暗示了该题的答案。尾气处理装置的作用除了尾气处理外，还可能具有防倒吸、防空气干扰等作用；氨基甲酸铵易水解，应防止空
12、气中的水蒸气进入反应器。(3)充分利用守恒、注意题目要求，如本题中的“碳元素完全转化为碳酸钙”，“物质的量分数”。样品中n(C)n(CaCO3)0.010 0 mol，列方程组n(NH4HCO3)n(NH2COONH4)n(C)0.010 0 mol；79 gmol1n(NH4HCO3)78 gmol1n(NH2COONH4)0.782 0 g，n(NH2COONH4)0.008 0 mol。2.(1)2MnO10Cl16H=2Mn28H2O5Cl2(2)冷却和收集三氯化硼硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸(3)2B3Cl22BCl3碱石灰(4)BCl33
13、H2O=H3BO33HCl密封冷暗处保存(5)排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3(或避免生成的三氯化硼与水蒸气反应)(6)取少量样品于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉3.(1)C(2)4SO22S2CO=3S2OCO2(3)防止装置C中的液体倒吸入装置A中(或作安全瓶)吸收尾气中的SO2(4)NaClAD解析(1)SO与H反应可生成SO2，故所用硫酸不能是分子状态的硫酸，必须能电离出H，硫酸的浓度大则反应速率快，故选取80%的硫酸。(2)结合反应物碳酸钠可知生成的温室气体为二氧化碳，因此该反应的反应物为二氧化硫、硫化钠和碳酸钠，生成物为硫代硫酸钠和二氧化碳。(3)装置B中的两个导管均为短管，作安全瓶；装置D中的氢氧化钠溶液可以与二氧化硫反应，防止污染环境。(4)若将硫酸换为浓盐酸，则生成的二氧化硫中混有HCl，HCl可与碳酸钠、硫化钠反应生成氯化钠；装置E的作用是除去HCl，则其应放置在安全瓶前；二氧化硫与氢氧化钠、亚硫酸钠、碳酸氢钠溶液均能发生反应，因此只能选取NaHSO3溶液。
