题目内容

（12分）氯酸钾热分解是实验室制取氧气的一种方法，某探究小组查阅资料得知，氯酸钾在不同条件下分解结果如下：

实验
反应体系
第一放热峰温度（℃）
第二放热峰温度（℃）
l
KC1O3
400（无气体放出）
480（有少量气体放出）
2
KC1O3+MnO2
350（有大量气体放出）
 
已知实验1在480℃时反应方程式为KClO4KCl+2O2↑，请写出在400℃的化学反应方程式                                   （提示：反应中只有氯元素的化合价改变）。
该小组同学利用实验2来制取氧气时，在实验中发现生成的气体略带颜色、并有刺激性气味。
【提出问题】实验中生成的气体中除了氧气外还含有什么物质？
【查阅资料】1．二氧化氯常温下是黄色有强烈刺激性气味的气体
2．二氧化氯具有强氧化性，在溶液中能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰（2ClO2+5Mn2++6H2O＝5MnO2↓+12H++2Cl—），而氯气不能。
【提出假设】假设l：含有氯气；假设2：含有二氧化氯。
【设计实验】甲同学设计实验验证假设1成立。
实验步骤
实验现象
实验结论
将产生的气体接触湿润的淀粉碘化钾试纸
                            
假设l正确
乙同学设计实验验证假设2成立。
实验步骤
实验现象
实验结论
                 
                  
假设2正确
【思考与交流】你同意他们的实验方案吗，理由是                                 。

4KClO33KClO4+KCl；试纸变蓝。将制得的气体通入一定量的硫酸锰溶液中；溶液出现黑色浑浊   不同意；实验方案都有片面性，混合气体也会产生相同现象。

解析

练习册系列答案
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水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下：

（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为       小时，最佳的浸出温度为     ℃。

（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+   H2O+   Na2CO3=   Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+   Na2SO4+   CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4 ；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4
已知Ksp（CaF2）=1.11×10－10，Ksp（MgF2）=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中       。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42－、F－、    和     ；“操作X”包括      和       。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如图所示）。电池反应为LiCoO2+C6 CoO2+LiC6，写出该电池放电时的正极反应式                          。

(11分)在实验室里用乙醇跟浓H2SO4反应制取乙烯时，常因温度过高而发生副反应，部分乙醇跟浓H2SO4反应生成SO2，CO2，水蒸气和炭黑。
（1）用编号为①→④ 的实验装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含CO2，SO2和水蒸气。用装置的连接顺序（按产物气流从左到右的流向）：
→   →    →   →。
（2）实验的装置①中A瓶的现象是________；结论为______________。
B瓶中的现象是________；B瓶溶液作用为________;
是否能将B瓶溶液换成酸性高锰酸钾______ (答是，否)。
（3）装置③中加的固体药品是________装置②中盛的溶液是________。
（4）装置④生成乙烯的反应类型是______；若要验证混合气体中有乙烯，应将混合气体先通过盛____________的洗气瓶，再通过盛______的试管中。 

（14分）曾经有一种固氮的方法：1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2 。
已知：CaCN2+3H2O = 2NH3+CaCO3；CaC2+2H2O = C2H2↑+Ca(OH)2
 
（1）某同学采用以下装置（加热和夹持仪器已略去）制取少量的CaCN2
①U形管中盛放的物质是         （填一种）；
②   (填“能”或“不能”)用普通玻璃管代替图中石英管；
（2）检验反应后的固体（用W表示）中含有氮元素该同学将适量W溶于水，有气泡产生，说明固体中含有氮元素，该结论不正确。若要得出正确结论，还需进行的实验是                      。
（3）测定W中CaCN2的质量分数
步骤Ⅰ：按如图所示装置（夹持仪器已略去）进行实验：关闭弹簧夹，将漏斗中溶液逐滴加入到三颈瓶中，当W反应完全后，打开弹簧夹，通入氮气，直至氨气被200mL0.1 mol·L-1硫酸完全吸收。
步骤Ⅱ：准确量取烧杯中溶液20.00mL置于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用cmol·L-1NaOH溶液滴定过量的硫酸，实验测得消耗标准溶液的平均体积为vmL。
已知三种常用指示剂变色pH范围如下：

指示剂
a
b
c
变色pH范围
3.1～4.4
8.0～10.0
4.4～6.2
说明
pH＜3.1显红色
pH＞4.4显黄色
pH＜8.0显无色
pH＞10.0显红色
pH＜4.4显红色
pH＞6.2显黄色
①上述滴定过程中，不宜选用的指示剂是                 （填字母序号）；
②烧杯中最终吸收氨气的物质的量为          mol；经进一步计算可求得W中CaCN2质量分数。
③上述实验所得结果明显偏小，若不考虑装置的气密性和操作误差，则导致结果偏小的可能原因是  
                （写1种）。

（15分）阿司匹林（乙酰水杨酸，）是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128～135 ℃。某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林，制备的基本操作流程如下：

请根据以上信息回答下列问题：
（1）制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是                          。
（2）写出制备阿司匹林的化学方程式                            。
（3）反应过程中，要控制温度在85 ℃～90 ℃，其原因是                      ，
应采用的加热方法是             。用这种方法加热需要的玻璃仪器有               。
（4）抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作是                  。
（5）如何检验产品中是否混有水杨酸？                                        。

（12分）天然水是人类饮用水的主要来源。从天然水获得可以饮用的水一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。
（1）沉降悬浮物要在水中加入絮凝剂，如将铝盐加入水中能达到净水目的，
原因是              （用离子方程式表示）。
（2）氯气可用于自来水杀菌消毒剂，结合离子方程式和文字理由            。
（3）新型水处理剂高铁酸钾 (K2FeO4)具有强的氧化作用和絮凝作用。工业上可通过以下流程制备高铁酸钾：

查阅资料:高铁酸盐在中性或酸性溶液中会逐渐分解，在碱性溶液中稳定。
完成“氧化”过程中的离子方程式
□Fe3+ + □ClO- +□      ="□" FeO42- + □Cl- + □   
“转化”过程中实现由Na2FeO4制得K2FeO4，是利用二者        性的不同。
③结合资料完成粗K2FeO4晶体的提纯：将粗产品用       溶解，然后再加入饱和KOH溶液、冷却结晶、过滤。
④高铁酸钾的应用还在不断扩展中。如可制成高铁电池， 电池反应为：
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O   3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 
放电时，正极反应为：            。

今有下列气体：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用如图装置进行实验，填写下列空白：

(1)当烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是＿＿＿＿＿，从B口进气可收集的气体是＿＿＿＿。
(2)当烧瓶中充满水时，可用来测量＿＿＿＿等气体的体积。
(3)当烧瓶中装入某种溶液，用于洗气时，气体应从＿＿＿＿口进入烧瓶。

某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl2并验证Cl2的某些化学性质。实验试剂：3 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 NaOH溶液、MnO2、KMnO4、吸收少量SO2的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl2溶液、品红溶液。甲小组设计的实验装置图如下，在B中加入吸收少量SO2的NaOH溶液，D中加入1 mol·L－1 NaOH溶液。请回答下列问题：

Ⅰ.（1）写出仪器X的名称：________。
（2）写出A中发生反应的化学方程式：__________________________________，
不能用E装置代替A装置的原因是___________________________________。
（3）C装置的作用是_________________________________________________。
（4）甲小组通过该实验要验证Cl2的________（填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”）。
（5）乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷，请你帮助甲小组完善该装置。即还要在________和________（填“A”、“B”、“C”或“D”）装置间连接一个装有________的洗气装置。
Ⅱ.丙小组认为反应一段时间后，B装置溶液（强碱性）中肯定存在Cl－、OH－和SO，可能还含有其他的阴离子。
请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子。
（1）提出合理假设
假设1：只存在________，或只存在________。
假设2：可能两者都________（填“存在”或“不存在”）。
（2）请设计实验验证假设的正确性：___________________________________。

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
 
CO的制备原理：HCOOHCO↑+H2O，并设计出原料气的制备装置（如下图）

请填写下列空白：
（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出制备丙烯的化学方程式：             。
（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a的作用是      ，装置中b的作用是             ，c中盛装的试剂是         。
（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是    （填序号）
①饱和Na2SO3溶液；②酸性KMnO4溶液；③石灰水；④无水CuSO4；⑤品红溶液
（4）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓；②沸点：乙醚34℃，
1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：

试剂1为      ，操作2为    ，操作3为    。

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