某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置:(1)写出A中反应的离子方程式 . (2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式 . (3)试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因 . (4)D中干燥管中出现的现象及化学方程式 . (5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请画� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置(部分夹持装置已略去):

(1)写出A中反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　。
(3)试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因　　　　　　　　　　　。
(4)D中干燥管中出现的现象及化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请画出其装置图　　　　　　(并注明盛装试剂)。
(6)还有什么方法能证明氧化性Cl₂>S,用一种相关事实说明　　　　　　　　　　。

(1)MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
(2)S^2-+Cl₂S↓+2Cl^-
(3)氯的原子半径小于硫,得电子能力强于硫,所以氧化性Cl₂强于S
(4)产生大量白烟,8NH₃+3Cl₂6NH₄Cl+N₂
(5)
(6)2Fe+3Cl₂2FeCl₃、Fe+SFeS

解析

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（15分）某研究小组用黄铜矿（主要成分是CuFeS₂，其中S为-2价）为主要原料炼铜，其总反应为：2CuFeS₂+2SiO₂+5O₂＝2Cu+2FeSiO₃+4SO₂。事实上该反应是按如下流程分步进行的：

（1）氧化Ⅰ的反应主要是煅烧生成的硫化亚铁被进一步氧化为氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣。矿渣的主要成分是（填化学式）。
（2）据报道，有一种细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，反应是在酸性溶液中发生的。该反应的化学方程式为。
（3）我国学者研究发现，以精CuFeS₂矿为原料在沸腾炉中与O₂（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO₄·5H₂O，生产成本能够降低许多。有关实验结果如下表：

沸腾炉温度/℃	560	580	600	620	640	660
水溶性Cu/%	90.12	91.24	93.50	92.38	89.96	84.23
酸溶性Cu/%	92.00	93.60	97.08	97.82	98.16	98.19

①CuFeS₂与O₂反应的化学方程式为     。
②实际生产过程中沸腾炉温度为600～620 ℃。则控制温度的方法是     。
③当温度高于600～620 ℃时，生成物中水溶性铜下降的原因是     。
④生成物冷却后的除铁的实验操作方法主要是     。已知在溶液中，Cu²⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.7、6.7，Fe³⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.1、3.2；如果制得的硫酸铜溶液中含有少量的Fe³⁺，请写出除去溶液中Fe³⁺的实验操作步骤：     。

[14分]实验室制备苯乙酮的化学方程式为：

制备过程中还有等副反应。
主要实验装置和步骤如下：

（I）合成：在三颈瓶中加入20 g无水AlCl₃和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时。
（Ⅱ）分离与提纯：
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层
②水层用苯萃取，分液
③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮。回答下列问题：
（1）仪器a的名称：____________；装置b的作用：________________________________。
（2）合成过程中要求无水操作，理由是____________________________________________。
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶，可能导致_________________。

（4）分离和提纯操作②的目的是__________________。该操作中是否可改用乙醇萃取？_____（填“是”或“否”），原因是___________________________________。
（5）分液漏斗使用前须___________________并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振摇并________________后，将分液漏斗置于铁架台的铁卷上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先________________，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。（6）粗产品蒸馏提纯时，下来装置中温度计位置正确的是________________，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________________。

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因___________________________________________。
(2)装置C的作用是____________________________________________。
(3)甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①________；②________。
(4)实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是____________________________________________(要求答出要点)。

二氧化氯（ClO₂）是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，有与氯气相似的强烈刺激性气味，易溶于水，沸点11℃，遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS₂)还原氯酸钠制取二氧化氯，某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO₂的水溶液。

（1）三颈烧瓶中加入NaClO₃溶液、浓H₂SO₄，通入空气，调节恒温器至60℃，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平该方程式：□ClO₃^－＋□FeS₂＋□H^＋＝□ClO₂＋□Fe³^＋＋□SO₄²^－＋□H₂O
（2）装置D的作用是                             。
（3）用上述反应完后的废液(除上述产物外，还有Al³^＋、Mg²^＋、H^＋、Cl^－等)可制备摩尔盐，即(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O。其操作流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称为：              。
②试剂X是          ，写出发生的主要反应的离子方程式                       。
③为测定(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，用0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至Fe²⁺恰好全部氧化成Fe³⁺，同时，MnO₄^＿被还原成Mn²⁺。测得消耗KMnO₄溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为          。（保留4位有效数字）

氢化钙（CaH₂）固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图1是模拟制取装置：

（1）装置B的作用是                     ；装置D的作用是                     ；
（2）利用图1实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞，                            （请按正确的顺序填入下列步骤的序号）。
①加热反应一段时间      ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞      ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是：               。
（4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度（杂质中不含钙元素。请完善下列实验步骤：
①样品称量；②加入________溶液（填化学式），搅拌、过滤；③________（填操作名称）；④_______  （填操作名称）； ⑤称量碳酸钙。
（5）乙同学利用注射器测量氢化钙和水反应氢气体积的方法，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。他称取46 mg 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，反应结束后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处（上述气体体积均在标准状况下测定）。试通过计算求样品中氢化钙的纯度：                          。
（6）请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法：                                             。

Ⅰ.(1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取（NH₄）₂SO₄溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                。

(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是___  __。装置D的作用是                           。
Ⅱ.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

已知CaO₂·8H₂O呈白色，微溶于水。I₂+2S₂O₃²^－= 2I^－+S₄O₆²^－
（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化学方程式是                   ；
（2）检验“水洗”是否合格的方法是                             ；
（3）测定产品中CaO₂的含量的实验步骤是：
第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol/L的H₂SO₄溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L^—1的Na₂S₂O₃溶液至反应完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。
①判断此滴定实验达到终点的方法是：                                  。
②CaO₂的质量分数为                    (用字母表示)；

化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。
（1）在实验室中用浓盐酸与MnO₂共热制取Cl₂并进行相关实验。
①写出该反应的离子方程式_________________________；
②下列收集Cl₂的装置正确装置是_________________________；

③将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________________________；
④设计实验比较Cl₂和Br₂的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl₄于试管中，____________
_______________________________________________________________________________________。
（2）某化学兴趣小组为了探究AgNO₃的热稳定性，设计了如下实验。
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。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。

①装置B的作用是___________________________。
②经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是_____________________。
【查阅资料】Ag₂O和粉末的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是：i Ag；ii Ag₂O；iii Ag和Ag₂O

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

【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验。
【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，该小组得出的AgNO₃固体热分解的化学方程式为④______________________________。

关于图中各装置的叙述不正确的是

A．装置①能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag₂S沉淀

B．装置②能测量锌与硫酸的反应速率

C．装置③能验证铁的吸氧腐蚀

D．装置④的X电极是负极，则能验证外接电源的阴极保护法

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