题目内容
用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO3·3H2O2)，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
(1)检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是_______________________________________。
(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH3，写出反应的离子方程式：___________________________________
(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(用离子方程式和简要文字表述)：__________________________________________________________________
(4)某化学学习小组为定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100 mL，加入25 gFeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10 mol·L－1 NaOH溶液、8.0 mol·L－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、小木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O2；
假设2：气体是________________；
假设3：气体是CO2。
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。
| 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 将气体依次通入盛有________、________的洗气瓶中，________ | __________________ |
(1)用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色(合理即可)
(2)H2O2＋CN－＋H2O=HCO3—＋NH3
(3)2H2O2
2H2O＋O2↑，铁离子会加速H2O2分解，使洗涤剂失去杀菌作用；2Fe3＋＋3CO32—＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，Fe3＋与CO32—水解相互促进，使洗涤剂失去去污能力
(4)①CO2和O2
②实验步骤 预期现象与结论 澄清石灰水
8.0 mol·L－1 NaOH溶液 并将带火星的小木条放在最后一个洗气瓶的出口处若澄清石灰水不变浑浊，木条复燃，则假设1成立；若澄清石灰水变浑浊，木条复燃，则假设2成立；若澄清石灰水变浑浊，木条不复燃，则假设3成立
解析
海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）可以用淀粉-KI试纸检验操作I中是否有溴生成，其操作方法是___________________。
（2）操作Ⅱ发生反应的离子方程式为_____________；可以用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯气，则操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为______。
（3）溴苯是一种化工原料，可以用溴和苯反应合成。实验室合成溴苯的装置示意图如下：
下表为苯、溴和溴苯的相关数据：
| | 苯 | 溴 | 溴苯 |
| 密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
| 沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
| 水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
回答下列问题：
（4）在A中加入30 .0mL无水苯和少量铁屑。在B中小心加入8.0 mL液态溴。向A中滴加液溴，反应一段时间后，点燃酒精灯加热蒸馏。
①在该实验中， B装置的名称是__________，A的容积最适合的是_________(填编号)
a．25mL b．50mL c．100mL d．250mL
②收集溴苯时，应根据_________(填“C1”或“C2”)所显示的温度，其温度应为_________。
③在反应开始后到收集溴苯之前，应先将F装置连接在D装置后，用它可承接的物质有_______________________(填化学式)。
④某化学小组设计如下实验方案，证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应。
第一步：取少量反应后F装置中的溶液于试管中；第二步：向其中加入过量的稀硝酸；第三步：继续滴加少量的硝酸银溶液。如果有浅黄色沉淀生成则证明苯和溴发生的是取代反应。
该实验方案__________(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________。
硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 （该反应△H>0）
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。
（1）吸硫装置如图所示。
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，B中试剂是 ，表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液 。
②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是 、 。（写出两条）
（2）假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验。（室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2）
限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
| 序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| ① | 取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，___________________。 | _______________ | 样品含NaCl |
| ② | 另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，___________________。 | _______________ | 样品含NaOH |
（3）Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取a g KIO3（化学式量：214）固体配成溶液，加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂，用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c（Na2S2O3）＝_________mol·L－1。（只列出算式，不作运算）
已知：IO3－＋5I－+6H+== 3I2＋3H2O 2S2O32－＋I2==S4O62－＋2I－
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
+2KMnO4
+KOH+
2MnO2↓+H2O
+HCl
+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115 ℃开始熔化,达到130 ℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请完成表中内容。
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| ① | 将白色固体B加入水中,加热溶解, | 得到白色晶体和无色滤液 | |
| ② | 取少量滤液于试管中, | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
| ③ | 干燥白色晶体, | | 白色晶体 是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL甲醇溶液,移取25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。
乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，是一种重要的化工原料。查阅资料，了解到以下有关信息：
①乙二酸易溶于水，加热至100℃开始升华，125℃时迅速升华，157℃时大量升华并开始分解。乙二酸受热分解生成水、二氧化碳和一种常见的还原性气体。
②乙二酸的钙盐——乙二酸钙为不溶于水的白色晶体。
(1)请写出乙二酸受热分解的化学方程式______________________。
(2)化学兴趣小组的同学用实验证明乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。他们利用下图提供的装置，自选试剂，提出了下列实验方案：按A→B→C→C→C→D→E顺序从左至右连接装置，检验乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。
请你按整套装置从左至右的顺序填写下表中的空格：
| 仪器符号 | 仪器中所加物质 | 装置作用 |
| B | | |
| C | | |
| C | 氢氧化钠浓溶液 | |
| C | | |
| D | | |
| E | | |
(3)上述实验中能说明乙二酸受热分解生成了还原性气体的实验现象是________________________________________________________________。
(4)检验乙二酸具有较强的还原性，通常选用的试剂是_______________。
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)
TiCl4(g)＋CO2(g)，在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：
有关物质性质如下表：
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
| CCl4 | －23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
| TiCl4 | －25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：
酸溶 FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)＋2H2O(l)
H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)简要工艺流程如下：
①试剂A为________。钛液Ⅰ需冷却至70 ℃左右，若温度过高会导致产品TiO2产率降低，原因是_________________________________________________
_______________________。
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是________。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是____________________(填化学式)。
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| PCl3 | -112 | 75.5 |
| POCl3 | 2 | 105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通入干燥CO2的作用是 。通过控制K1、K2能除去A、B装置中的空气,具体的方法是 。
(4)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),即可得到较纯净的PCl3。
