10.某校开展课外研究性学习活动。

Ⅰ.第一小组对市场上的碘盐进行了研究。在碘盐里，碘以KIO₃形式存在。请完成下列问题：

(1)正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品是否适宜放碘进行了课题研究。

请你协助拟定课题名称：______________________________。

其研究成果的最终形式是：______________________________。

(2)怎样检验碘盐中含有碘？(可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI淀粉溶液、石蕊试液)用离子反应方程式表示______________________________。

Ⅱ.第二小组利用废铜制取CuSO₄：

(1)甲学生进行了下列实验：取含6.4 g铜的废铜和10 mL 18 mol·L^-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。你认为他的判断是否正确___________(填“是”或“否”)，其理由是：_____________________________________________________。

(2)乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：

2Cu+O₂2CuO；CuO+H₂SO₄====CuSO₄+H₂O。对比甲的方案，乙同学方案的优点是：

______________________________________________________________________________。

(3)某地有丰富的电力源。为了具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO₄的方案？(其他材料任选)_______________________________。

解析：Ⅰ.联想炸油条的方法，温度是关键，所在课题名称应包含温度因素。

Ⅱ.甲方案的原理：Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，与乙方案对比可得乙方案的优点：省H₂SO₄，无污染。

　　 根据提示“电力资源”丰富，结合电解原理，可得电解法方案。注意，阴极虽然不参加电极反应，但仍然是惰性电极材料好，因通电结束时，金属电极(如Fe)会和CuSO₄反应。

答案：Ⅰ.(1)温度对KIO₃稳定性的影响(或油炸食品时是否适宜放碘盐？等其他合理答案)　 研究报告或实验报告或论文……

(2)+5I^-+6H⁺====3I₂+3H₂O。

Ⅱ.(1)是　 随反应的进行硫酸的浓度减小，而稀硫酸不与铜反应

(2)硫酸的用量少，且没有污染物SO₂产生?

(3)用废铜作阳极，碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液进行电解

9.为了测定已部分变质的过氧化钠样品的纯度，设计图15-11所示的实验装置，图中Q为弹性良好的气球，称取一定量的样品放入其中，按图安装好仪器，打开了漏斗的活塞，将稀硫酸滴入气球中。请填空：

图15-11

(1)Q内发生化学反应时，生成的气体是_____________。

(2)为了测定反应生成气体的总体积，滴加稀硫酸之前，K₁、K₂、K₃中应当关闭的是__________，应当打开的是_____________。

(3)当上述反应停止，将K₁、K₂、K₃均处于关闭状态，然后先打开K₂，再缓缓打开K₁，这时可观察到的现象是__________________________________________________________。

(4)b中装的固体试剂是___________，为什么要缓缓打K₁__________________________。

(5)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到y mL气体(已折算成标准状况)，则过氧化钠的纯度的数学表达式是__________________________(需化成最简表达式)。

解析：本题是一道设计十分精巧的试题，装置组合十分有趣，Q中产生二氧化碳和氧气，导致体积膨胀可通过量筒Ⅰ中收集到的水来测量，而其中含有的氧气体积又可通过左侧装置除去二氧化碳后利用Ⅱ中量筒中的体积来测量。由此过氧化钠的纯度应可通过：

w(Na₂O₂)=。

答案：(1)O₂和CO₂

(2)K₁、K₂　 K₃

(3)①气球逐渐变小　 ②量筒Ⅱ中有气体进入，水被排出

(4)碱石灰　 控制气流量，使CO₂能被碱石灰充分吸收

(5)

8.(2010全国高考理综Ⅰ，28)下图中的实验装置可用于制取乙炔。

图15-10

请填空：

(1)图中，A管的作用是_____________，制取乙炔的化学方程式是________________。

(2)乙炔通入KMnO₄酸性溶液中观察到的现象是____________________________，乙炔发生了_____________反应。

(3)乙炔通入溴的CCl₄溶液中观察到的现象是____________________________，乙炔发生了__________________反应。

(4)为了安全，点燃乙炔前应_______________________________，乙炔燃烧时的实验现象是_______________________________________。

解析：由图示可以看出A管通过橡皮管与右侧相连，A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触，从而控制反应能否发生；乙炔易被高锰酸钾氧化而使高锰酸钾褪色；乙炔可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴水褪色；可燃性气体点燃前都应检验纯度，这是常识要记住。由于乙炔的含碳量较高，所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。

答案：(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止

CaC₂+2H₂OCa(OH)₂+C₂H₂↑

(2)KMnO₄溶液褪色　 氧化

(3)溴的CCl₄溶液褪色　 加成

(4)检查乙炔的纯度　 火焰明亮并伴有浓烈黑烟

7.根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白。

(1)从下列仪器选出所需仪器(用标号字母填写)__________。

A.托盘天平(带砝码)　 B.研钵　 C.试管夹　 D.酒精灯　 E.蒸发皿　 F.玻璃棒　 G.坩埚　 H.干燥器　 I.石棉网　 J.三脚架?

除上述仪器外，还需要的仪器是__________。

(2)某学生实验后得到以下数据：

请写出结晶水含量(x%)的计算公式(用W₁、W₂、W₃表示)

x%=__________，该生测定结果是偏高还是偏低？__________。

从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母)__________。

A.加热前称量时容器未完全干燥

B.最后两次加热后的质量相差较大(大于0.1 g)

C.加热后容器未放入干燥器中冷却

D.加热过程中晶体有少量溅失

解析：本题考查硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验中仪器选择、数据处理、误差分析等基本内容。解题时要回忆整个实验过程才能准确无误地选择仪器或列出缺少的仪器。误差分析时注意根据计算公式进行判断。

答案：(1)A、B、D、F、G、H、J　 坩埚钳、泥三角、药匙

(2)×100%　 偏高　 AD

6.为了确认CH₃COOH、H₂CO₃、H₂SiO₃的酸性强弱，某学生设计如图15-9所示装置，在不使用其他酸性溶液的条件下，能一次达到检验目的。

图15-9

(1)A装置中锥形瓶内装的某正盐固体是__________，分液漏斗中装的试剂是__________。

(2)B装置中所盛装的试剂是__________，该试剂的作用是_________________________。

(3)装置C中出现的现象是__________________________________________________。

(4)通过上述实验可证明三种酸的酸性强弱顺序为______________________________。

解析：首先弄懂复分解反应中酸A+盐B酸C+盐D的原理，若反应能进行，则A的酸性大于C。

　　 然后选择适当的试剂，如要检验CH₃COOH酸性大于H₂CO₃，试剂为CH₃COOH和Na₂CO₃。由于H₂CO₃不稳定，CO₂的水溶液即为H₂CO₃，所以可以直接让生成的CO₂通入到Na₂SiO₃水溶液中，但此时的CO₂中含少量CH₃COOH，所以在通入之前必须除杂。

答案：(1)碳酸钠　 乙酸

(2)饱和NaHCO₃溶液　 除去CO₂中的乙酸蒸气

(3)产生白色胶状沉淀

(4)CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂SiO₃

5.实验室用氯化钙和其他试剂，在不使用硝酸银的条件下制取硝酸钙。请完成下列实验问题：

(1)写出表示反应原理的离子方程式：________________________________。

(2)简答实验操作步骤(不必答如何使用仪器进行操作)：__________________________。

解析：在不使用硝酸银溶液的条件下，欲使氯化钙转化为硝酸钙，应先使Ca²⁺转化为碳酸钙沉淀，然后再利用硝酸将其溶解得到硝酸钙溶液，最后将其蒸发结晶得到硝酸钙晶体，并用少量蒸馏水洗涤晶体，除去附有的少量杂质。

答案：(1)Ca²⁺+====CaCO₃↓，　 CaCO₃+2H⁺====Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

(2)①溶解氯化钙加入足量Na₂SO₃溶液；②过滤，洗涤沉淀；③用适量硝酸溶解沉淀；④蒸发、结晶；⑤用少量蒸馏水洗涤晶体

4.拟用图15-8装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去，必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。

图15-8

(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是___________。

(2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)。

①气体___________，理由是__________________________________________。

②气体___________，理由是__________________________________________。

③气体___________，理由是__________________________________________。

④气体___________，理由是__________________________________________。

解析：制备C₂H₄需控制温度在170 ℃，装置中无温度计，则无法控制温度；加热浓盐酸与MnO₂可以产生Cl₂,但Cl₂与NaOH反应，被装置c吸收；饱和NH₄Cl溶液与消石灰反应产生的NH₃会被c中的水吸收。只有Cu与稀HNO₃反应产生的NO可以制得；通过c的目的是除去NO与装置中的空气接触而生成的NO₂气体，用P₂O₅干燥后可得干燥、纯净的NO气体。

答案：(1)NO

(2)①C₂H₄　 装置中没有温度计，无法控制反应温度　 ②Cl₂　 反应生成的Cl₂被c中的NaOH溶液吸收了　

③NH₃　 反应生成的NH₃被c中的H₂O吸收了?

3.要求设计实验证明某种盐的水解是吸热的，下列回答正确的是(　　 )

A.将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的

B.在盐酸中加入相同浓度的氨水，若混合液温度下降，说明盐类水解是吸热的

C.在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热的

D.在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热的

解析：A中，既包含硝酸铵的溶解过程，也包含硝酸铵的水解过程，最后混合液的温度降低，不能说明哪个过程吸热，哪个过程放热。B中，盐酸与氨水发生的是中和反应，不可能吸热。C中，既包含醋酸钠的溶解过程，又包含相同离子对水解的抑制过程，主要为溶解过程。D中，主要存在醋酸钠的水解过程，加热后红色加深，说明温度升高水解反应向右移动，也即水解过程是吸热过程。

答案：D

2.下列操作切实可行的是(　　 )

A.分别通Cl₂、SO₂于装有品红溶液的两支试管中，就可区别Cl₂和SO₂

B.分别向装有甲苯和溴苯的两支试管中加水以区别甲苯和溴苯

C.向试管内的溶液中加入NaOH溶液，在试管中用红色石蕊试纸检验溶液中有无

D.某溶液中通入Cl₂后，滴入KSCN溶液以检验原溶液中有Fe²⁺

解析：A中，Cl₂通入品红溶液中，首先与溶液中的水反应生成次氯酸，从而使品红溶液的红色褪去。SO₂与品红化合生成不稳定的无色化合物，也使品红褪色。所以用品红无法区别Cl₂、SO₂。B中，甲苯的密度比水小，浮在水面上；溴苯的密度比水大，沉在水底下，只要加入的水和有机物的体积不同，我们便很容易弄清水在上层还是下层。从而达到区分二者的目的。C中，此操作有两点问题，其一是红色石蕊试纸插入试管中，而不是放在试管口；其二是红色石蕊试纸没有用水湿润。因而要么有氨气产生，而试纸未变蓝；要么没有氨气产生，但试纸因接触试管内壁，与NaOH发生反应而变蓝。这两方面操作都不能有力地证明的存在。D中，先通Cl₂，后滴入KSCN，虽然溶液变红，但不能肯定溶液中的Fe³⁺是原来就有的，还是原有的Fe²⁺被氧化生成的，因而就不能确定溶液中Fe²⁺的存在。

答案：B

1.在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(　　 )

A.C在空气中点燃COCO₂Na₂CO₃

B.CuCu(NO₃)₂溶液Cu(OH)₂

C.FeFe₂O₃Fe₂(SO₄)₃溶液

D.CaOCa(OH)₂溶液NaOH溶液

解析：A中，C在空气中点燃，生成的产物为CO、CO₂，虽然CO中混有CO₂，但最终并不影响CO₂的制取，但气体中混有的N₂是无法去除的，并且反应不到位，成本太高，所以不合理。B中，虽然原理上可行，但硝酸银的成本太高，经济上不可行。C中，铁在空气中点燃，通常只能得到四氧化三铁，而得不到三氧化二铁，原理上不可行。D中，利用生石灰与水反应生成的熟石灰与碳酸钠反应制烧碱，是实验室获得少量的烧碱的方法，可行。

答案：D