题目内容
化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。试回答下列问题:
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式: 。
(2)与装置Ⅰ相比,装置Ⅱ的优点是 ,装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外,还有的优点是 。
(3)在装置Ⅲ中,若使NO2气体充满烧瓶,应先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ;当气体充满烧瓶后,将铜丝提起,然后把a、b、c都关闭,并把烧瓶置于沸水中,下列情况不变的是 。
| A．颜色 |
| B．质量 |
| C．气体的平均相对分子质量 |
| D．密度 |
(4)为了验证NO2与水的反应,欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是 。
(1)Cu+4H++2N
Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)无氮的氧化物逸出,避免了对空气的污染 可控制反应随时进行,随时停止
(3)c ab BD
(4)关闭a和c,打开b,继续对烧瓶水浴加热,待气体不再放出时关闭b,停止加热,打开c
解析
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：Cr2O72－＋6I－+14H+= 2Cr3+＋3I2＋7H2O 2S2O32－＋I2=S4O62－＋2I－
（4）某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na2S2O3浓度可能 （填“无影响”、“偏低”或“偏高”），原因是 。
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③______________。
（2）设V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是____________。
（4）E装置的作用是________（填序号）。
| A．收集气体 | B．吸收氯气 |
| C．防止倒吸 | D．吸收氯化氢 |
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填序号）。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
(1)请完成下表：
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡 | | 存在Fe3＋ |
| 取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡 | | 存在Fe2＋ |
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。
Ⅱ.AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。
(2)装置B的作用是________。
(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是________。
(4)【查阅资料】 Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。
| 实验编号 | 操作 | 现象 |
| a | 加入足量氨水，振荡 | 黑色固体不溶解 |
| b | 加入足量稀硝酸，振荡 | 黑色固体溶解，并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是________(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有________。
实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。
(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝10－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3 |
8SO2＋2Fe2O3该反应中被氧化的元素是_______（填元素符号）。当该反应转移2. 75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_______L。
