题目内容

四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”(TiCl4＋H2O=TiOCl2＋2HCl↑)。在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。如图是某科研小组制备TiCl4的反应装置，其主要操作步骤如下：

①连接好整套装置，在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水。
试回答下列问题：
(1)正确的操作顺序为(填序号)________。
(2)C装置中的反应的化学方程式为_________________________________。
(3)B中的试剂为________；其作用是__________________________。
(4)D装置的作用是_________________________________________。
(5)干燥管中无水CaCl2的作用是_____________________________。
(6)从环境保护的角度，提出一个优化方案：__________________________。

　(1)③①④②
(2)TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO
(3)浓硫酸　干燥氯气
(4)冷凝四氯化钛
(5)防止E中的水蒸气进入D中，使TiCl4水解
(6)在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置

解析

练习册系列答案
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（12分）某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。

图1                  图2
（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式                      。
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是            。
a．乙烯与溴水易发生取代反应
b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
（3）乙同学经过细致观察后试管中另一现象后并借用pH试纸测定，证明反应中有乙烯生成，请简述
                      。
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO2，则A中的试剂是          ，B中的试剂为             。
（5）处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是              。
a．冷却后倒入下水道中  b．冷却后倒入空废液缸中 c．冷却后加水稀释，倒入废液缸中，加废碱中和

（13分）醋酸亚铬水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O，深红色晶体）是一种氧气吸收剂，通常以二聚体分子存在，不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示，涉及的化学方程式如下：

Zn(s) + 2HCl(aq) = ZnCl2(aq) + H2(g)
2CrCl3(aq) + Zn(s)= 2CrCl2 (aq) + ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq) + 4CH3COO-(aq) + 2H2O(l) = [Cr(CH3COO)2]2·2H2O (s)
请回答下列问题：
（1）检查虚框内装置气密性的方法是     。
（2）醋酸钠溶液应放在装置     中（填写装置编号，下同）；盐酸应放在装置     中；
装置4的作用是     。
（3）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，其原因是     。
（4）将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是     阀门A、     阀门B （填“打开”或“关闭”）。
（5）本实验中锌粒须过量，其原因是     。                                             
（6）为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品，下列方法中最适合的是     。        
A．先用盐酸洗，后用冷水洗        B．先用冷水洗，后用乙醇洗
C．先用冷水洗，后用乙醚洗        D．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗

某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的
实验装置。

（1）实验室用装置A制备SO2某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未
流下，你认为原因可能是：                                
（2）实验室用装置E制备Cl2其反应的化学化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）=C12↑+MnCl2+2H2O
浓盐酸的作用为：                             
（3）反应开始一段时间后，观察到 B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：                     D                                    。
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为
B：                     D                               。
（4）另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性．二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和CI2按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）：                         。

CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物(如FeS等)。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。

完成下列填空：
(1)用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1)，应选用的仪器是_____。
a.烧杯　　　b.玻璃棒　　　c.量筒　　　d.容量瓶
(2)上述装置中，A是_____溶液，NaHCO3溶液可以吸收_____。
(3)上述装置中，B物质是_____。把这个实验得到的气体收集起来，用来测定CO2的分子量，如果B物质失效，测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。
(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：
剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重，为了将石蜡溶出，应选用的试剂是_____，碳酸钙溶出，应选用的试剂是_____。
a.氯化钠溶液　　　　b.稀醋酸
c.稀硫酸　　　　　　d.正己烷
(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出_____，原因是_______________。

硫酸铜晶体俗称“胆矾”，在无机化工及生产生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉（含有碳等杂质）设计了两种制备胆矾的途径，并测定了其中结晶水的含量。设计的流程如下：

（1）“较纯铜”转化为氧化铜时，应将其置于          内进行灼烧（填写仪器名称）。“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去，原因是                     。若灼烧“粗铜”，获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是          。
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原         b．该条件下铜无法被氧气氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜       d．灼烧不充分铜未被完全氧化
（2）通过途径I实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤是：酸溶、加热通氧气、过滤、       、冷却结晶、        、自然干燥。比较由粗制氧化铜制取胆矾的两种途径，途径Ⅰ有明显的两个优点：
①　　　　　　　　　　               　　                  。
②                                                          。
（3）测定胆矾晶体里结晶水的含量时，若测定的相对误差大于零，则产生误差的原因可能是___________。
a．加热后容器未放入干燥器中冷却
b．最后两次加热后的质量相差较大
c．加热前称量时容器未完全干燥 
d．加热过程中有少量溅失
（4）利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解，A的试管中剩余黑色粉末，用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃。反应前后各装置的质量见图下方的表格所示。

请通过计算，推断该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式：                  。

K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是　　　　　。 

(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是　　　　　　　;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是　　　　　　　　。 
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤　　　　　　　　　　(叙述此步操作),⑥计算。步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)晶体中C2含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol·L-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。
①下列操作及说法正确的是　　　。 
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液
B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体
C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴
②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为　　　　　　　　,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2的质量分数为　　　　(用含V、m的式子表示)。 

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ：制取NaClO2晶体
已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是____________________。
⑵装置②中产生ClO2的化学方程式为____；
装置④中制备NaClO2的化学方程式为____。
（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：
①减压，55 ℃蒸发结晶；②趁热过滤；③____________；④低于60 ℃干燥，得到成品。
实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO2-＋4I－＋4H＋=2H2O＋2I2＋Cl－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-)。
⑷达到滴定终点时的现象为________________。
⑸该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。
⑹在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为________________。

无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华，装有无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾，工业上由金属与氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融Al作用而制得，某课外活动小组在实验室内通过下列装置(如下图)制取少量纯净的无水氯化铝。

试回答以下问题：
（1）装置A中反应的化学方程式                                     
（2）为使实验成功，A和B间需要加适当的装置，请将它画在框内，并注明其中盛放的药品。如果A产生的气体直接进入B中，实验产生的不良后果是                     。
（3）进行实验时，应先点燃（填写字母，下同）            处的酒精灯，然后再点燃   
        处的酒精灯。
（4）在C处可以收集到纯净的氯化铝，原因是                                 。
（5）装置D的作用是                                                       。

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