图Ⅰ是实验室中常用于制备和干燥气体的装置:(1)甲同学用图Ⅰ装置.铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2气体:①B中反应的化学方程式．②收集NO2气体的方法 ,③将收集满NO2的烧瓶密封浸入冰水中.烧瓶内气体颜色变浅.则下列反应:2NO2(g)?N2O4(g)△H 中的△H 0(2)乙同学用图Ⅰ装置制取NH3和O2的混合气体.用图Ⅱ装置验证氨的某些性质.往题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

图Ⅰ是实验室中常用于制备和干燥气体的装置：

（1）甲同学用图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO₂气体：
①B中反应的化学方程式

．
②收集NO₂气体的方法

；
③将收集满NO₂的烧瓶密封浸入冰水中，烧瓶内气体颜色变浅，则下列反应：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H 中的△H

0（填“＞”或“＜”）
（2）乙同学用图Ⅰ装置制取NH₃和O₂的混合气体，用图Ⅱ装置验证氨的某些性质，往A中加入浓氨水，B中加入Na₂O₂固体，C中加入碱石灰，D内放置催化剂（铂石棉），按气流方向a→b→c→h连接各仪器：
①实验中观察到D内有红棕色气体出现，证明氨气具有

（填“氧化性”或“还原性”）．
②D中反应的化学方程式为

、

．
③为防止NO₂污染环境，E装置中装的试剂可以是

．

分析：（1）铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO₂气体，发生反应生成硝酸铜二氧化氮和水，二氧化氮气体易与水反应，比空气重，可以用向上排空气法收集；2NO₂（g）?N₂O₄（g）中二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮气体为无色，收集满NO₂的烧瓶密封浸入冰水中，烧瓶内气体颜色变浅，说明温度降低平衡正向进行，正反应为放热反应；
（2）用图Ⅰ装置制取NH₃和O₂的混合气体，用图Ⅱ装置验证氨的某些性质，往A中加入浓氨水，B中加入Na₂O₂固体，反应产生氨气，C中加入碱石灰干燥氨气，D内放置催化剂（铂石棉）使氨气被氧气氧化为一氧化氮，一氧化氮遇氧气生成二氧化氮，二氧化氮是污染性气体不能排放到大气，应进行尾气吸收，通入氢氧化钠溶液中吸收．

解答：解：（1）图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO₂气体，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水，反应的化学方程式Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O 用干燥剂干燥后的二氧化氮气体易与水反应且比空气重，所以收集用向上排气法；二氧化氮气体中存在平衡2NO₂（g）?N₂O₄（g），放入冰水中颜色变浅说明平衡向生成四氧化二氮气体的方向移动，所以此方向为放热反应，△H＜0；故答案为：①Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O； ②向上排气法； ③＜；
（2）装置Ⅰ制备制取干燥的NH₃和O₂的混合气体，通入装置Ⅱ在D处发生催化氧化反应，4NH₃+5O₂

催化剂

△

4NO+6H₂O，在此反应中氨气被氧化做还原剂，具有还原性；生成的一氧化氮气体与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体 2NO+O₂=2NO₂，装置E是吸收尾气防止污染空气，一般用强碱溶液吸收；故答案为：①还原性 ②4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O 2NO+O₂═2NO₂；③NaOH溶液．

点评：本题考查了实验室制氨气、制二氧化氮气体的原理，主要考查氨气、一氧化氮、二氧化氮的化学性质应用，同时还考查了实验制备的基本操作．

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氯水是实验室常需临时配制的一种试剂．图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置（图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶中鼓入空气的仪器）．
（1）氯水需临时配制的原因是

（用化学方程式表示）．
（2）图甲所示装置中，烧杯内的液体是

氢氧化钠溶液

．
（3）图乙所示装置中，瓶A内的大试管E端管壁钻有一个小孔，瓶A的名称叫

吸滤瓶

，该仪器通常用于

减压过滤

（填基本实验操作的名称）实验中．
（4）用图乙所示装置中配制氯水时，操作步骤如下：
①关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞1，将少量浓盐酸注入大试管内；
②关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞，浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气；
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用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水，除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是

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在瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过大会使瓶A的橡皮塞弹开

．
（5）配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水，方法是

打开活塞2，关闭活塞1，用鼓气球向瓶A中鼓入空气

．

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③①②

（填序号）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为

③

．（填序号）（①饱和Na₂CO₃溶液 ②饱和K₂CO₃溶液 ③75%乙醇　④四氯化碳）
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．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注．
（1）SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为

SiCl₄+2H₂+O₂

SiCl₄+2H₂+O₂

．
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3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）?4SiHCl₃（g）
达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为

0.351

kg．
（3）实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑；MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置

（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置

（填代号）．
可选用制备气体的装置：

（4）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气

134.4

m³（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO₃、MgSiO₃、CaMg（CO₃）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，回收其中镁的工艺流程如下：

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Ⅲ．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
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适当提高反应温度、增加浸出时间

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．
Mg（ClO₃）₂在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
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已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示：

（3）将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO₃）₂．简述可制备Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；

．
（4）按题（3）中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO₃）₂过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；

．除去产品中该杂质的方法是：

重结晶

．

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：

2PCl₅

PCl₃

-112

75.5

1.574

遇水生成H₃PO₃和HCl，遇O₂生成POCl₃

POCl₃

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

冷凝管

；
（2）实验室制备Cl₂的离子方程式：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；
（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

排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl₃反应

．
（二）提纯
粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等．加入黄磷加热除去PCl₅后，通过

蒸馏

（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m，g产品，水解完全后配成500mL溶液，取出25.00mL加入过量的c₁mol?L^-lV₁mL碘溶液，充分反应后再用c₂mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定过量的碘，终点时消耗V₂mLNa₂S₂O₃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．根据上述数据，该产品中PCl₃的质量分数为

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+5Cl₂(过量)2PCl₅
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

如图是实验室制备PCl₃的装置（部分仪器已省略）。

（1）向甲中通入干燥的Cl₂之前，需先通入一段时间CO₂，目的是。

（2）实验过程中，应控制，以减少PCl₅的生成。

（3）粗产品品中常含有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。

（4）已知：a．H₃PO₃+H₂O+I₂ H₃PO₄+2HI；b．(NH₄)₃BO₃溶液可与HI和H₃PO₄反应生成H₃BO₃（弱酸）；c．Na₂S₂O₃溶液可定量测定碘：I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI

①测定产品中PCl₃质量分数的实验如下，请补充相应的实验步骤：

步骤1：迅速移取m g产品，水解完全后在500mL容量瓶中定容。

步骤2：从容量瓶中移取25．00mL溶液置于锥形瓶中。

步骤3：准确加入c₁ mol/L碘溶液V₁ mL（过量），再。

步骤4：用标准Na₂S₂O₃溶液回滴过量的碘，将近终点时加入3 mL淀粉溶液，继续滴至终点（蓝色溶液褪色）；滴至终点时消耗c₂ mol/L Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

②根据上述数据，该产品中PCl₃的质量分数为（用含字母的代数式表示）。