题目内容

6．Ⅰ：图A为“人教版”教材制备乙酸乙酯的实验装置，某同学认为图B装置进行酯化反应效果比A要好，他的理由是便于冷凝回流，减少反应物损失．

Ⅱ：为了研究同周期元素性质递变规律，某同学设计了如下实验方案：
（1）表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不是对应关系的是：①②
实验步骤实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液镁浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色．
②在盛有冷水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液，再将一小块金属钠放入其中有气体产生，溶液变成浅红色
③将镁条投入稀盐酸中剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将铝条投入稀盐酸中反应不十分剧烈；产生无色气体
⑤向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
（2）由上述实验可得出的结论是：同周期元素从左到右金属性逐渐减弱
Ⅲ：某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况．甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应．
（1）甲同学的实验应该在通风橱中进行，才符合化学实验安全性的要求．
（2）乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，可能是浓硝酸受热分解产生的红棕色气体，请写出浓硝酸受热分解的化学方程式4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O，所以他认为应该检验CO2（填化学式）的产生来证明碳与浓硝酸反应．为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示．
（3）为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是②．
①将木炭与浓硝酸一同放在装置中加热；②先加热木炭，再将木炭投入冷浓硝酸；
③先加热木炭，再加入冷浓硝酸；④先加热浓硝酸，然后将木炭投入其中．
（4）请用平衡移动原理解释B装置的作用常温下存在平衡体系：2NO2?N2O4，降低温度N2O4液化，平衡右移，除去混合气体中的NO2（结合方程式与文字表述）．
（5）若同意碳与浓硝酸反应生成二氧化氮的观点．将C装置所得的悬浊液过滤、洗涤、干燥、冷却、称量，所得固体质量为m克，则被还原的HNO3的质量为：$\frac{4×63×m}{197}$g（列出计算表达式即可）．（忽略空气中二氧化碳的影响．相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  Ba 137）

分析 I．图B装置进行酯化反应效果比A要好，与冷凝管的作用有关；
Ⅱ．（1）Mg与热水反应生成氢氧化镁，溶液显弱碱性；Na与水反应生成氢氧化钠，钠的密度比水小；
（2）Na、Mg、Al属于同周期元素，根据金属的活泼性判断；
III．（1）二氧化氮有毒；
（2）碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，浓硝酸不稳定，加热易分解；要检验该反应发生则要检验二氧化；
（3）浓硝酸不稳定，加热易分解，为防止干扰，应该防止浓硝酸分解；
（4）温度低，平衡向生成四氧化二氮的方向移动；
（5）发生的反应：C+4HNO3 （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+CO2↑+2H2O，CO2+Ba（OH）2=BaCO3↓+H2O，根据反应物之间的关系计算：4HNO3～CO2～BaCO3．

解答 解：Ⅰ．图B装置进行酯化反应效果比A要好，是因B中冷凝管便于冷凝回流，减少反应物损失；
故答案为：便于冷凝回流，减少反应物损失；
Ⅱ．（1）Mg与热水反应生成氢氧化镁，溶液显弱碱性，滴加酚酞，溶液显浅红色；Na与水反应生成氢氧化钠，钠的密度比水小，钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色，所以①②对应的现象错误；
故答案为：①②；
（2）Na、Mg、Al属于同周期元素，金属的活泼性Na＞Mg＞Al，则同周期元素从左到右金属性逐渐减弱；
故答案为：同周期元素从左到右金属性逐渐减弱；
III．（1）碳与浓硝酸反应的方程式为C+4HNO3 （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+CO2↑+2H2O，二氧化氮有毒，则甲同学的实验应该在通风橱中进行，才符合化学实验安全性的要求，
故答案为：通风橱；
（2）浓硝酸不稳定，加热易分解生成二氧化氮，浓硝酸和碳在加热条件下反应也生成二氧化氮，所以对实验造成干扰，反应方程式为4HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O，所以要想检验浓硝酸和碳反应不能根据是否生成二氧化氮判断，要根据CO2判断，
故答案为：4HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O；CO2；
（3）浓硝酸不稳定，加热易分解，为防止干扰，应该防止浓硝酸分解，但浓硝酸和碳的反应必须在加热条件下才能发生，所以要先将炭加热，再将碳投入冷的浓硝酸中，故答案为：②；
（4）根据题给信息知，0℃时四氧化二氮为液体，所以温度越低，二氧化氮越向四氧化二氮方向移动，所以要使用冰水混合物冷却二氧化氮气体，从而将混合气体中的二氧化氮除去，防止二氧化碳的检验，
故答案为：常温下存在平衡体系：2NO2?N2O4，降低温度N2O4液化，平衡右移，除去混合气体中的NO2；
（5）发生的反应：C+4HNO3 （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+CO2↑+2H2O，CO2+Ba（OH）2=BaCO3↓+H2O，设被还原的硝酸为xg，
反应物之间的关：4HNO3～CO2～BaCO3
               4×63      197
               xg         mg
则x=$\frac{4×63×m}{197}$g，
故答案为：$\frac{4×63×m}{197}$g．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握图中装置的作用、反应原理及实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（　　）
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Ⅲ．工业上用焦炭与水蒸气在高温下制取水煤气，在化工生产中有重要用途．一定条件下，将C（s）和H2O（g）分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生反应：
C（s）+2H2O（g）?CO2（g）+2H2（g）．其相关数据如表所示：
容积容积/L温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
 C（s） H2O H2
甲2T1 2 4 3.2 8
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1．根据下表信息，判断以下叙述正确的是（　　）
元素代号LMQRT
原子半径/nm0.1600.1430.0890.1040.066
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A．氢化物的沸点为H2T＜H2RB．单质与稀盐酸反应的快慢为L＜Q
C．M与T形成的化合物是离子化合物D．L2+与R2-的核外电子数相等
11．下列反应属于氧化还原反应的是（　　）
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