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实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的混合物制备氯气：
MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，对应的离子方程式为4H+＋2Cl－＋MnO2Mn2+＋Cl2↑＋2H2O．从反应原理可以看出，只要选择合适的氧化剂就可以将盐酸中的氯元素氧化成氯气，这些氧化剂主要包括：K2Cr2O7、KMnO4、KClO3，发生的反应分别是________．
一套完整的氯气实验室制备装置应该由四部分构成
(如图)．同学们需要注意实验仪器的连接和作用．
A．分液漏斗：用来盛放液体试剂，本实验用来盛装浓盐酸．
B．圆底烧瓶：做反应容器，内放固体物质，本实验盛装的是固体二氧化锰．在加浓盐酸时要注意液体的量不能超过烧瓶容积的________，而且加热时要________，使烧瓶底部均匀受热，避免受热不均而炸裂．
C．除杂装置：第一个洗气瓶内盛有饱和食盐水，它的作用是除去氯气中混有的氯化氢杂质；第二个洗气瓶内盛有浓硫酸，用于除去氯气中混有的水蒸气．洗气瓶中两个导管的插入原则是“长进短出”．除杂的顺序是先除氯化氢，后除水蒸气．如果顺序颠倒，不能起到除杂的作用，原因是________．
D．集气装置：用来收集密度比空气大的气体要用向上排空气法．如果不需要收集干燥的氯气，也可以使用________的方法．
E．尾气吸收：因为氯气有毒，会污染环境，多余的氯气不能排放到大气中，选用________进行尾气处理．
选做题
本题有A、B两题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。
20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
（1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 。（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
| 元素 | Mn | Fe | |
| 电离能 （kJ・mol－1） | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 |
（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：
①该化合物中存在的化学键类型有 。
②该化合物中一个Cr的配位数为 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有 。
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是 。（填一种即可）
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
____ 。（填元素符号）
 |
20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
（1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是 ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有 。
（2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是 、 。
（3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，加入盐酸的作用是 。
（4）如何检验产品中是否混有水杨酸？ 。
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选做题
本题有A、B两题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，每题12分。请选择其中一题作答，若两题都作答，则以A题得分计入总分。
20A．过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
（1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH）n(SO4）3-n／2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是 。（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
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元素 |
Mn |
Fe |
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电离能 （kJ・mol－1） |
I1 |
717 |
759 |
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I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合物为：
①该化合物中存在的化学键类型有 。
②该化合物中一个Cr的配位数为 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有 。
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是 。（填一种即可）
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
____ 。（填元素符号）
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20B．阿斯匹林(乙酰水杨酸）是由水杨酸和乙酸酐合成的：
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物）。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85℃～90℃条件下反应5～10 min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100 mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3 min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
（1）第①步中，要控制温度在85℃～90℃，应采用的加热方法是 ，用这种方法加热需要的玻璃仪器有 。
（2）在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是 、 。
（3）在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，加入盐酸的作用是 。
（4）如何检验产品中是否混有水杨酸？ 。
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（1）甲、乙、丙三位同学制取氨气的化学方程式为：
（2）他们都用向下排空气法收集氨气，其原因是
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨（实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是
（4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）：
（5）三位同学都认为自己的实验装置还可用于加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的是
（Ⅱ）已知二氧化硫可使高锰酸钾溶液褪色．反应的化学方程式为：
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
如图丁为验证浓硫酸与木炭在加热条件下，反应产物中是否含有SO2和CO2的部分装置．
（1）实验时，从
（2）可观察到A瓶的溶液
（3）C瓶溶液的作用是
（1）甲、乙、丙三位同学制取氨气的化学方程式为：______．
（2）他们都用向下排空气法收集氨气，其原因是______．
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨（实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是______（填“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）：______．
（5）三位同学都认为自己的实验装置还可用于加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的是______（填“甲”、“乙”或“丙”），该装置中的NH4HCO3固体能否用NH4Cl固体代替？______（填“能”或“不能”）．
（Ⅱ）已知二氧化硫可使高锰酸钾溶液褪色．反应的化学方程式为：
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
如图丁为验证浓硫酸与木炭在加热条件下，反应产物中是否含有SO2和CO2的部分装置．
（1）实验时，从______端连接盛有澄清石灰水的实验装置（用a或b填空）．
（2）可观察到A瓶的溶液______．
（3）C瓶溶液的作用是______．