?專題十七　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
1.下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)


A.測(cè)定乙醇結(jié)構(gòu)
B.制取少量CO2



C.制取少量碳酸鈣
D.提純乙酸乙酯
答案　D　1 mol羥基與鈉反應(yīng)生成0.5 mol H2,根據(jù)產(chǎn)生氫氣的體積,可確定乙醇的結(jié)構(gòu),A正確;安全漏斗的彎管內(nèi)會(huì)存留少量液體起到液封的作用,B正確;溶有NH3的CaCl2溶液能提高CO2的溶解度,發(fā)生反應(yīng):CaCl2+CO2+2NH3+H2O CaCO3↓+2NH4Cl,C正確;乙酸乙酯在NaOH溶液中會(huì)發(fā)生水解,應(yīng)用飽和碳酸鈉溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,D錯(cuò)誤。

2.利用下列裝置(夾持裝置省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)


A.檢驗(yàn)1-溴丙烷和氫氧化鈉的醇溶液反應(yīng)生成丙烯
B.觀察鐵的吸氧腐蝕



C.收集氨氣
D.儀器中液體體積為9.40 mL
答案　B　乙醇具有揮發(fā)性,乙醇、丙烯均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙醇對(duì)丙烯的檢驗(yàn)有干擾,A錯(cuò)誤;左邊的試管中發(fā)生吸氧腐蝕,消耗氧氣,使試管內(nèi)氣壓下降,右邊的試管中導(dǎo)管液面上升,B正確;氨氣的密度小于空氣,采用向下排空氣法收集,應(yīng)該長(zhǎng)管進(jìn)短管出,C錯(cuò)誤;滴定管0刻度在上方,題圖無法確定液體體積,D錯(cuò)誤。

3.利用下列裝置(部分夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)

甲乙

丙丁
A.用裝置甲驗(yàn)證碳酸的酸性強(qiáng)于苯酚
B.用裝置乙驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕
C.用裝置丙加熱NaOH固體至熔融
D.用裝置丁制備干燥的氨氣
答案　B　由于鹽酸具有揮發(fā)性,CO2中會(huì)混有HCl,干擾實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤;鐵絲在NaCl溶液中能發(fā)生吸氧腐蝕,試管內(nèi)氣壓減小,導(dǎo)管中液面上升,可驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕,B正確;熔融狀態(tài)下NaOH能與陶瓷中的SiO2反應(yīng)而腐蝕瓷坩堝,C錯(cuò)誤;濃氨水滴到生石灰上可快速制NH3,NH3的密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法收集,D錯(cuò)誤。

4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(　　)

實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液
生成沉淀,
溶液變紅
氧化性:Fe3+Ksp(CuS)
C
某溶液中加鹽酸,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體
原溶液中一定存在大量的CO32-
D
向碘水中加入等體積CCl4,振蕩后靜置,上層接近無色,下層顯紫紅色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
答案　BD　麥芽糖屬于還原性糖,也能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A錯(cuò)誤;ZnS和CuS為同類型的沉淀物,ZnS溶解而CuS不溶解,說明硫化銅更難溶,Ksp更小,B正確;某溶液中加鹽酸,產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體CO2,則原溶液中也可能大量存在HCO3-,C錯(cuò)誤;下層顯紫紅色說明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,CCl4可以萃取碘水中的碘,D正確。
6.合成環(huán)己酮縮乙二醇的原理為+HOCH2CH2OH+H2O。在反應(yīng)體系中加入適量苯,利用如圖裝置(加熱及夾持裝置省略)制備環(huán)己酮縮乙二醇。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A.b是冷卻水的進(jìn)水口
B.苯可將反應(yīng)產(chǎn)生的水及時(shí)帶出
C.當(dāng)苯即將回流至燒瓶中時(shí),應(yīng)將分水器中的水和苯放出
D.利用分水器分離出水,可提高環(huán)己酮縮乙二醇的產(chǎn)率
答案　C　冷凝管中的冷卻水應(yīng)該“下口進(jìn),上口出”,b是冷卻水的進(jìn)水口,A正確;苯易揮發(fā),苯可將反應(yīng)產(chǎn)生的水及時(shí)帶出,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,B正確;分水器中苯的密度小,在上層,苯回流進(jìn)燒瓶中可提高苯的利用率,而當(dāng)分水器中的水即將回流進(jìn)燒瓶中時(shí),應(yīng)將分水器中的水放出,C錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,水為生成物,分離出水會(huì)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高環(huán)己酮縮乙二醇的產(chǎn)率,D正確。

7.LiH是制備有機(jī)合成的重要還原劑LiAlH4的反應(yīng)物,氫化鋰遇水蒸氣劇烈反應(yīng)。某小組設(shè)計(jì)如圖裝置制備LiH。下列說法不正確的是(　　)

A.裝置中可通過控制鹽酸的滴加速度來控制氫氣的生成速率
B.裝置B、C可依次盛裝飽和食鹽水、濃硫酸
C.裝置E用于吸收尾氣,避免污染環(huán)境
D.實(shí)驗(yàn)中,先通入H2,后點(diǎn)燃酒精燈
答案　C　分液漏斗能夠控制鹽酸的滴加速度,所以可以控制H2的生成速率,A項(xiàng)正確;氯化氫氣體極易溶于水,可以用飽和食鹽水除去,濃硫酸可以除去氫氣中的水蒸氣,B項(xiàng)正確;裝置中剩余尾氣不能用濃硫酸吸收,可直接收集,裝置E中濃硫酸的作用是避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置D,防止裝置D中生成的LiH遇水蒸氣劇烈反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中,先通入H2,將裝置中的空氣排出,然后點(diǎn)燃酒精燈,可避免可燃性氣體引發(fā)的爆炸,D項(xiàng)正確。

8.超酸HSbF6是石油重整中常用的催化劑,實(shí)驗(yàn)室常以SbCl3、Cl2和HF為原料通過反應(yīng)SbCl3+Cl2 SbCl5、SbCl5+6HF HSbF6+5HCl制備。制備SbCl5的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知:SbCl3的熔點(diǎn)為73.4 ℃,沸點(diǎn)為220.3 ℃,易水解;SbCl5的熔點(diǎn)為3.5 ℃,液態(tài)SbCl5在140 ℃時(shí)即發(fā)生分解,2.9 kPa下沸點(diǎn)為79 ℃,也易水解。下列說法不正確的是(　　)

A.裝置Ⅰ中的a為冷凝水的進(jìn)水口
B.裝置Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空氣中的水蒸氣
C.SbCl5制備完成后,可直接常壓蒸餾分離出SbCl5
D.由SbCl5制備HSbF6時(shí),不能選用玻璃儀器
答案　C　裝置Ⅰ為球形冷凝管,為增強(qiáng)冷凝效果,裝置中下口a為冷凝水的進(jìn)水口,A正確;裝置Ⅱ?yàn)楦稍锕?干燥管中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣,防止其污染空氣,同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入雙頸燒瓶中導(dǎo)致SbCl3和SbCl5水解,B正確;SbCl5在140 ℃時(shí)即發(fā)生分解,所以制備完成后應(yīng)采用減壓蒸餾的方法分離出SbCl5,C錯(cuò)誤;由SbCl5制備HSbF6時(shí)用到氫氟酸,氫氟酸能與玻璃中的SiO2反應(yīng),所以制備時(shí)不能選用玻璃儀器,D正確。
知識(shí)拓展　減小壓強(qiáng)可以降低物質(zhì)的沸點(diǎn),減壓蒸餾是分離和提純有機(jī)化合物的常用方法之一,它特別適用于在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)沸點(diǎn)即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。

9.某學(xué)生為驗(yàn)證淀粉水解程度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
步驟1:取少量淀粉溶于水,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,向?yàn)V液中加入少量稀硫酸并適當(dāng)加熱,反應(yīng)一段時(shí)間后將溶液分成兩等份。
步驟2:取其中一份溶液,滴加一定濃度的碘水,觀察到溶液不顯藍(lán)色。
步驟3:另取一份溶液,滴加稍過量的NaOH溶液,充分振蕩,再加入少量新制Cu(OH)2懸濁液,加熱,觀察到有磚紅色沉淀生成。
下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.步驟2的現(xiàn)象說明淀粉已完全水解
B.步驟3的現(xiàn)象說明淀粉水解的產(chǎn)物具有還原性
C.如圖所示的Cu2O晶胞中Cu原子的配位數(shù)為2

D.向新制Cu(OH)2懸濁液中滴加氨水后沉淀溶解,說明Cu(OH)2與氨水反應(yīng)生成Cu2+
答案　D　步驟2中溶液不顯藍(lán)色,證明溶液中不存在淀粉,淀粉已完全水解,A項(xiàng)正確;步驟3中新制的氫氧化銅被淀粉水解生成的葡萄糖還原為Cu2O,說明淀粉水解的產(chǎn)物具有還原性,B項(xiàng)正確;題圖中白球數(shù)目為1+8×18=2,黑球數(shù)目為4,結(jié)合化學(xué)式為Cu2O,則黑球表示Cu原子,白球表示O原子,O原子的配位數(shù)為4,Cu原子的配位數(shù)為2,C項(xiàng)正確;向新制氫氧化銅懸濁液中滴加氨水,懸濁液轉(zhuǎn)變?yōu)樯钏{(lán)色溶液,沉淀溶解說明有銅氨配合物生成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
知識(shí)歸納　新制Cu(OH)2懸濁液和銀氨溶液均為弱氧化性的堿性溶液,能夠?qū)⑷┗趸癁轸然?所以含有醛基的糖為還原性糖。

10.一定條件下,通過下列實(shí)驗(yàn)探究鹽類水解的應(yīng)用。
實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
1
向40 mL沸水中滴加幾滴FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸,得到紅褐色液體,停止加熱
2
向5 mL略渾濁的泥水中加入2 mL明礬飽和溶液,靜置,產(chǎn)生絮狀沉淀,溶液變澄清
3
將20 mL Al2(SO4)3飽和溶液與30 mL NaHCO3飽和溶液混合,劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體
4
向5 mL Na2CO3飽和溶液中滴加3滴植物油,煮沸,倒出液體后試管壁上無油珠殘留
下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.實(shí)驗(yàn)1中紅褐色液體在激光筆照射下會(huì)產(chǎn)生光亮的“通路”
B.實(shí)驗(yàn)2中明礬電離出的Al3+吸附了水中的懸浮物而產(chǎn)生沉淀
C.實(shí)驗(yàn)3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++3HCO3- Al(OH)3↓+3CO2↑
D.實(shí)驗(yàn)4中Na2CO3飽和溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
答案　B　A項(xiàng),實(shí)驗(yàn)1制備的Fe(OH)3膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng),正確;B項(xiàng),明礬凈水的原理是Al3+水解生成Al(OH)3膠體,吸附水中懸浮物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Al3+與HCO3-發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和CO2,正確;D項(xiàng),Na2CO3溶液中存在質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),正確。
11.某實(shí)驗(yàn)小組僅選擇圖中裝置制備對(duì)溴異丙基苯[]并檢驗(yàn)生成的HBr,其中裝置錯(cuò)誤的是(　　)
　　A　　　B
　　　C　　　D
答案　C　液溴易揮發(fā),反應(yīng)制得的HBr氣體中含有少量溴,故用CCl4溶液除去HBr中混有的溴,B正確;HBr極易溶于水,檢驗(yàn)生成的HBr時(shí)要防止倒吸,C錯(cuò)誤;對(duì)溴異丙基苯的密度比水大,分液時(shí)對(duì)溴異丙基苯在下層,D正確。

12.下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋或結(jié)論都正確的是(　　)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
工業(yè)上用SiO2與焦炭在高溫條件下制備粗硅
生成可燃性氣體,得到黑色固體粗硅
非金屬性:C>Si
B
常溫下,用pH計(jì)分別測(cè)定等體積1 mol·L-1CH3COONH4溶液和0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液的pH
測(cè)得pH都等于7
同溫下,不同濃度的CH3COONH4溶液中水的電離程度相同
C
兩塊相同的未經(jīng)打磨的鋁片,相同溫度下分別投入5.0 mL等濃度的CuSO4溶液和CuCl2溶液中
前者無明顯現(xiàn)象,后者鋁片發(fā)生溶解
Cl-能破壞鋁片表面的氧化膜
D
向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體
產(chǎn)生白色沉淀
SO2具有還原性
答案　CD　該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C+SiO2 Si+2CO↑,C元素的化合價(jià)升高,不能說明非金屬性:C>Si;因體系中有CO氣體生成,脫離體系,導(dǎo)致反應(yīng)正向進(jìn)行,也不能說明非金屬性:Si>C,A錯(cuò)誤。CH3COONH4易水解,由于CH3COO-和NH4+的水解程度相近,因此CH3COONH4溶液呈中性,CH3COONH4水解可促進(jìn)水的電離;同溫下,CH3COONH4溶液的濃度不同,對(duì)水電離的促進(jìn)程度也不同,B錯(cuò)誤。由實(shí)驗(yàn)操作知,二者的Cu2+濃度相同,前者無明顯現(xiàn)象,后者鋁片發(fā)生溶解,則說明Cl-能破壞鋁片表面的氧化膜,C正確。SO2氣體溶于水使溶液顯酸性,酸性條件下NO3-能將SO2氧化生成SO42-,從而產(chǎn)生BaSO4白色沉淀,此反應(yīng)說明SO2被氧化,具有還原性,D正確。

13.用所給試劑與圖示裝置能夠制取相應(yīng)氣體的是(夾持儀器略)(　　)

A
B
C
D

X中試劑
濃鹽酸
濃硫酸
雙氧水
濃氨水
Y中試劑
MnO2
C2H5OH
MnO2
NaOH
氣體
Cl2
C2H4
O2
NH3
答案　C　A項(xiàng),濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備Cl2需要加熱,錯(cuò)誤;B項(xiàng),濃硫酸條件下,C2H5OH發(fā)生消去反應(yīng)制備C2H4需要加熱,錯(cuò)誤;C項(xiàng),H2O2在MnO2催化下分解產(chǎn)生O2,并通過排水法收集O2,正確;D項(xiàng),NH3極易溶于水,不能用排水法收集,錯(cuò)誤。

14.錳酸鉀(K2MnO4)在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時(shí)易發(fā)生反應(yīng):3MnO42-+2H2O 2MnO4-+MnO2↓+4OH-。利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A.在強(qiáng)堿性環(huán)境下,氧化性:Cl2>KMnO4
B.裝置Ⅰ中的漂白粉可以用二氧化錳代替
C.裝置Ⅱ中盛放飽和氯化鈉溶液,以提高KMnO4的產(chǎn)率
D.裝置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng)速率較慢
答案　B　A項(xiàng),在強(qiáng)堿性環(huán)境下,利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,說明氧化性:Cl2>KMnO4,正確;B項(xiàng),裝置Ⅰ用于制備氯氣,如果其中的漂白粉用二氧化錳代替,則需要加熱,錯(cuò)誤;C項(xiàng),裝置Ⅱ中盛放飽和氯化鈉溶液,以除去氯氣中混有的氯化氫氣體,防止氯化氫與Ⅲ中溶液中的堿反應(yīng)導(dǎo)致堿性減弱,使MnO42-發(fā)生歧化反應(yīng)而降低KMnO4的產(chǎn)率,正確。

15.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象一定能推出相應(yīng)結(jié)論的是(　　)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向某鹽溶液中滴加幾滴甲基橙溶液
溶液變紅
該鹽為強(qiáng)酸弱堿鹽
B
向NaCl、Na2S的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液
有黑色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
C
向酸性KMnO4溶液中加入足量H2O2溶液
溶液紫色褪去
H2O2具有還原性
D
向濃硝酸中加入紅熱木炭
有紅棕色氣體生成
濃硝酸可與木炭發(fā)生反應(yīng)
答案　C　A項(xiàng),向某鹽溶液中滴加幾滴甲基橙溶液,溶液變紅,說明溶液呈酸性,該鹽可能為強(qiáng)酸弱堿鹽,也可能為酸式鹽(例如NaHSO4等),錯(cuò)誤;B項(xiàng),向NaCl、Na2S的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,根據(jù)沉淀顏色不能說明Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),因?yàn)榱蚧y黑色沉淀可能覆蓋了氯化銀白色沉淀,錯(cuò)誤;C項(xiàng),向酸性KMnO4溶液中加入足量H2O2溶液,溶液紫色褪去,說明H2O2具有還原性,能夠被酸性KMnO4溶液氧化,正確;D項(xiàng),向濃硝酸中加入紅熱木炭,有紅棕色氣體生成,即產(chǎn)生了NO2氣體,有可能是濃硝酸受熱分解生成:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O,不能證明濃硝酸可與木炭發(fā)生反應(yīng),錯(cuò)誤。
易混易錯(cuò)
H2O2中氧元素的化合價(jià)為-1,故H2O2既具有氧化性又具有還原性。在具體題目中,應(yīng)根據(jù)H2O2中氧元素的化合價(jià)變化或與H2O2反應(yīng)的另一物質(zhì)的性質(zhì),判斷H2O2在該反應(yīng)中體現(xiàn)的是氧化性還是還原性。



16.通過以下實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象,能推出相應(yīng)結(jié)論的是(　　)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
將Cl2通入Na2S溶液中
有淡黃色沉淀生成
非金屬性:Cl>S
B
向濃度均為0.1 mol/L的MgSO4和CuSO4混合溶液中逐滴加入稀NaOH溶液
先有藍(lán)色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]Fe3+
答案　A　A項(xiàng),將Cl2通入Na2S溶液中,有淡黃色沉淀生成,說明生成了單質(zhì)S,氧化性:Cl2>S,非金屬性:Cl>S,正確;B項(xiàng),先有Cu(OH)2藍(lán)色沉淀生成,說明Ksp[Cu(OH)2]Fe3+,錯(cuò)誤。
審題指導(dǎo)
對(duì)于溶液中的反應(yīng),當(dāng)實(shí)驗(yàn)操作中所加的試劑含有硝酸根時(shí),應(yīng)注意溶液的酸堿性,若為酸性環(huán)境,則需考慮硝酸根的氧化性是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生影響。

17.硫氰化鉀(KSCN)是一種用途廣泛的化學(xué)藥品,常用于合成樹脂、殺蟲殺菌劑等。某化學(xué)小組用下圖實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)制備硫氰化鉀。

已知:①NH3不溶于CS2,CS2不溶于水且密度比水大。
②三頸燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)CS2+3NH3 NH4SCN+NH4HS。NH4HS在25 ℃時(shí)易分解生成NH3和H2S。
回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)裝置B的名稱是　　　　　　　　　。?
(3)下列說法正確的是　　　　　。?
A.可用裝置A直接加熱NH4Cl固體制取氨氣
B.裝置B可以填充P2O5
C.三頸燒瓶中的左側(cè)導(dǎo)氣管應(yīng)插入到下層液體中
D.裝置D的作用是吸收NH3和H2S
(4)制備KSCN溶液:反應(yīng)一段時(shí)間后,熄滅A處酒精燈,關(guān)閉K1,維持三頸燒瓶?jī)?nèi)溫度一段時(shí)間,讓CS2充分反應(yīng),然后打開K2,緩慢滴入KOH溶液,并繼續(xù)維持溫度。判斷CS2已反應(yīng)完全的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　。?
(5)制備KSCN晶體:先濾去三頸燒瓶中的固體催化劑,再　　　　　,　　　　　,過濾,洗滌,干燥,得到硫氰化鉀晶體。?
答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O　(2)(球形)干燥管　(3)CD　(4)三頸燒瓶?jī)?nèi)液體不再分層　(5)(減壓)蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶
解析　(1)由題圖可知裝置A是利用氯化銨和氫氧化鈣固體混合物加熱制取氨氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(3)A項(xiàng),NH4Cl固體直接加熱會(huì)分解產(chǎn)生氨氣和氯化氫氣體,兩者在試管口遇冷又會(huì)化合生成NH4Cl,所以不能用裝置A直接加熱NH4Cl固體制取氨氣,錯(cuò)誤;B項(xiàng),裝置B用于干燥氨氣,氨氣是堿性氣體,不能用酸性干燥劑P2O5進(jìn)行干燥,錯(cuò)誤;C項(xiàng),三頸燒瓶中的左側(cè)導(dǎo)氣管應(yīng)插入到下層液體中,使NH3與CS2充分接觸,正確;D項(xiàng),裝置D是尾氣處理裝置,作用是吸收NH3和H2S,正確。(4)CS2不溶于水且密度比水大,在下層,若CS2已反應(yīng)完全,則三頸燒瓶?jī)?nèi)液體不再分層。

18.一氧化二氯(Cl2O)是國(guó)際公認(rèn)的高效安全滅菌消毒劑,現(xiàn)用如圖所示裝置制備少量Cl2O。

已知:常溫下,Cl2O是棕黃色、有刺激性氣味的氣體,易溶于水;熔點(diǎn):-120.6 ℃;沸點(diǎn):2.0 ℃。
(1)盛有濃鹽酸的儀器的名稱是　　　　。?
(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)裝置B中的試劑是　　　　　。?
(4)裝置C中固體產(chǎn)物為NaCl和NaHCO3,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)裝置E中Cl2O的收率與裝置C的溫度和純堿的含水量的關(guān)系如表所示,下列猜想明顯不合理的是　　　　　。?
溫度/℃
純堿含水量/%
Cl2O收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.00
64.24
30~40
10.25
52.63
30~40
12.50
30.38
A.溫度越高,Cl2O的收率越低
B.純堿含水量越高,Cl2O的收率越高
C.隨著純堿含水量增大,Cl2O的收率先增大后減小
D.溫度較低時(shí),純堿含水量越高,Cl2O的收率越高,溫度較高時(shí),純堿含水量越高,Cl2O的收率越低
(6)C中盛裝含水碳酸鈉(即Na2CO3與水按照質(zhì)量比106∶9調(diào)制而成),用來吸收氯氣制備Cl2O。如果用Na2CO3·xH2O表示含水碳酸鈉,則x為　　　　　。?
答案　(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)飽和食鹽水
(4)2Na2CO3+H2O+2Cl2 2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
(5)B　(6)0.5
解析　先采用MnO2與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)制備Cl2,再用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl氣體;將Cl2通入潮濕的Na2CO3中加熱,發(fā)生反應(yīng)2Na2CO3+H2O+2Cl2 2NaCl+2NaHCO3+Cl2O,將產(chǎn)生的Cl2O用冰水混合物冷卻,從而獲得Cl2O,用NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理。(1)盛有濃鹽酸的儀器的名稱是分液漏斗。(2)裝置A采用MnO2與濃鹽酸加熱制備Cl2,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。(3)Cl2與潮濕的Na2CO3反應(yīng),所以Cl2不需要干燥,只需要除去Cl2中混有的HCl氣體,因此裝置B盛放的試劑是飽和食鹽水。(4)裝置C中,Cl2與潮濕的Na2CO3反應(yīng),固體產(chǎn)物為NaCl和NaHCO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+H2O+2Cl2 2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。(5)從題表中數(shù)據(jù)可以看出,溫度越高,Cl2O的收率越低,A項(xiàng)正確;從題表中數(shù)據(jù)可以看出,隨著純堿含水量增大,Cl2O的收率先增大后減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確;D項(xiàng),0~10 ℃,純堿含水量越高,Cl2O的收率越高,10 ℃以后,純堿含水量越高,Cl2O的收率越低,正確。(6)Na2CO3與水的質(zhì)量比為106∶9,可以計(jì)算出其物質(zhì)的量之比為1∶0.5,如果用Na2CO3·xH2O表示含水碳酸鈉,則x為0.5。

19.食鹽中加KIO3可預(yù)防碘缺乏癥。某研究小組制取KIO3并對(duì)其純度進(jìn)行測(cè)定。
Ⅰ.制取KIO3樣品
①原理:3Cl2+KI+6KOH 6KCl+KIO3+3H2O。
②裝置(C的加熱裝置已省略)

Ⅱ.分離提純
①取C中溶液,加入濃鹽酸,攪拌冷卻,過濾,洗滌,得到KH(IO3)2粗產(chǎn)品。
②將KH(IO3)2粗產(chǎn)品溶于水,加入KOH調(diào)pH至中性,得KIO3產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)用裝置A制取氯氣,可選擇的氧化劑有　　　。?
A.高錳酸鉀 B.氯酸鉀
C.二氧化錳 D.氯化鉀
(2)橡膠管a的作用是　　　　　　　　　　　　;該裝置的設(shè)計(jì)缺陷是　　　　　　　　　　　　。?
(3)配制一定濃度的KI溶液,下列儀器一定不需要的是　　　　　　(填儀器名稱)。?

(4)裝置C中溶液有KI剩余,加入濃鹽酸會(huì)導(dǎo)致KIO3產(chǎn)率偏小,原因是　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。?
Ⅲ.測(cè)定KIO3產(chǎn)品純度
a.取m g KIO3產(chǎn)品配成250 mL溶液,取25 mL,加稍過量的KI溶液與鹽酸,加幾滴淀粉指示劑,用0.100 0 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為V mL。
b.不加KIO3產(chǎn)品,其他操作步驟、所用試劑及用量與步驟a完全相同,測(cè)得消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為V0 mL。(已知:2S2O32-+I2 S4O62-+2I-)
(5)步驟b的目的是　　　　　　　　　。?
(6)計(jì)算該KIO3樣品的純度:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填表達(dá)式)。?
(7)某同學(xué)為證明食鹽中含有KIO3,請(qǐng)你幫他完成試劑的選擇:家用食鹽、干海帶(含有I-)、　　　　　　　　　　　　　(限選生活中常用的物質(zhì))。?
答案　(1)AB　(2)使圓底燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強(qiáng)相等,便于液體順利流下　缺少尾氣處理裝置　(3)坩堝、蒸餾燒瓶　(4)IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2O
(5)做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)　(6)(V-V0)×10-3×2146m×100%　(7)食醋、淀粉(酸可以選檸檬酸、蘋果醋、潔廁靈等;淀粉指示劑可以為饅頭、面包、土豆、淘米水等)
解析　(1)裝置A在是常溫下制取氯氣。高錳酸鉀和濃鹽酸在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯氣;氯酸鉀和濃鹽酸在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯氣;二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣;氯化鉀和濃鹽酸不反應(yīng),所以可選擇的氧化劑有高錳酸鉀和氯酸鉀。(2)橡膠管a連接分液漏斗上口和圓底燒瓶,使得圓底燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強(qiáng)相等,便于液體順利流下。氯氣有毒,所以該裝置的設(shè)計(jì)缺陷是缺少尾氣處理裝置。(3)配制一定濃度的KI溶液的步驟有計(jì)算、稱量、溶解并冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等,需要的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、膠頭滴管,所以不需要的儀器有坩堝和蒸餾燒瓶。(4)裝置C中溶液有KI剩余,加入濃鹽酸會(huì)導(dǎo)致KIO3產(chǎn)率偏小,原因是發(fā)生反應(yīng)IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2O。(6)根據(jù)關(guān)系式IO3-~3I2~6S2O32-,反應(yīng)生成的碘消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積是(V-V0) mL,所以樣品中KIO3的物質(zhì)的量為0.100 0mol/L×(V-V0)×10-3L6×250 mL25 mL=(V-V0)×10-36 mol,樣品的純度是(V-V0)×10-3×2146m×100%。(7)根據(jù)反應(yīng)IO3-+5I-+6H+ 3I2+3H2O,生成的I2能使淀粉變藍(lán),所以為證明食鹽中含有KIO3,可以選用的試劑有食鹽、干海帶(含有I-)、食醋、淀粉。

20.過氧化氫是一種常用的綠色試劑,某學(xué)習(xí)小組針對(duì)H2O2性質(zhì)進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.驗(yàn)證H2O2的還原性
查閱資料:H2O2與氯水發(fā)生反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)還原性。
(1)制取氯水

圖1
①儀器X的名稱是　　　　　,生成Cl2的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　。?
②飽和食鹽水的作用是　。?
(2)取5 mL上述新制氯水于試管中,向其中加入H2O2溶液至過量,產(chǎn)生大量氣泡(該氣體可使余燼復(fù)燃),還觀察到溶液顏色發(fā)生的變化是　　　　　　　　。?
Ⅱ.探究Cl-、NO3-對(duì)H2O2分解的影響
選用CuCl2溶液和Cu(NO3)2溶液,用如圖2裝置探究Cl-、NO3-對(duì)H2O2分解的影響。

圖2
記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
添加試劑及用量
H2O2完全分解
所需時(shí)間/min
1
a mL b mol·L-1
CuCl2溶液
t1
2
a mL b mol·L-1
Cu(NO3)2溶液
t2
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示t1

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