题目内容
14．氯苯是重要的有机化工产品，是染料、医药、有机合成的中间体，工业上常用“间歇法”制取．反应原理、实验装置图（加热装置都已略去）如下：
已知：氯苯为无色液体，沸点132.2℃．
回答下列问题：
（1）A反应器是利用实验室法制取氯气，中空玻璃管B的作用是平衡气压．冷凝管中冷水应从a（填“a”或“b”）a处通入．
（2）把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中（内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂），加热维持反应温度在40～60℃为宜，温度过高会生成二氯苯．
①对C加热的方法是c（填序号）
酒精灯加热 b．油浴加热 c．水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、苯蒸汽、氯气．
（3）C反应器反应完成后，工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥，才能蒸馏．碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物，同时减少碱的用量，节约成本．写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H2O（写两个即可）．
（4）上述装置图中A、C反应器之间，需要增添一个U形管，其内置物质是五氧化二磷或氯化钙．
分析 （1）玻璃管B伸入液面下，装置内压强过大时，可以用于平衡气压；采取逆流原理通入冷凝水；
（2）①反应器C加热控制反应温度在40-60℃，应利用水浴加热；
②由于苯易挥发，反应产生的HCl，且有未反应的氯气，都会在D出口导出；
（3）催化剂氯化铁与氢氧化钠反应，生成的HCl会与氢氧化钠反应，溶解的氯气也会与去氧化钠反应；
（4）A、C反应器之间需要增添干燥装置，干燥生成的氯气，可以用五氧化二磷或氯化钙等．
解答 解：（1）玻璃管B伸入液面下，装置内压强过大时，可以用于平衡气压；采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管充满冷凝水，充分冷却，即冷凝水由a口流入，由b口流出，
故答案为：平衡气压；a；
（2）①反应器C加热控制反应温度在40-60℃，应利用水浴加热，
故答案为：c；
②由于苯易挥发，反应产生的HCl，且有未反应的氯气，D出口气体中含有HCl、苯蒸汽、氯气，
故答案为：苯蒸汽、氯气；
（3）②催化剂氯化铁与氢氧化钠反应，生成HCl会与氢氧化钠反应，溶解的氯气也会与去氧化钠反应，反应方程式为：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，
故答案为：FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl、HCl+NaOH=NaCl+H2O等；
（4）A、C反应器之间需要增添U型管，干燥生成的氯气，可以用五氧化二磷或氯化钙等，
故答案为：五氧化二磷或氯化钙．
点评 本题考查有机物制备实验方案，题目难度中等，涉及对装置、操作与原理的分析评价等知识，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．
练习册系列答案
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2．
25℃时，c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol•L-1的醋酸、醋酸钠混合溶液中，c（CH3COOH）、c（CH3COO-）与pH的关系如图所示．下列叙述正确的是（ ）
25℃时，c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol•L-1的醋酸、醋酸钠混合溶液中，c（CH3COOH）、c（CH3COO-）与pH的关系如图所示．下列叙述正确的是（ ）| A． | 25℃时，CH3COOH的电离常数K的值5×10-2.75 | |
| B． | 随pH增大，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$增大 | |
| C． | pH=4的溶液中，c（CH3COO-）＞c（CH3COOH）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| D． | pH=5的溶液中，c（H+）+c（Na+）+c（CH3COOH）-c（OH-）=0.1 mol•L-1 |
9．根据如表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，下列叙述正确的是（ ）
| 元素代号 | A | B | C | D | E |
| 原子半径/nm | 0.186 | 0.143 | 0.089 | 0.104 | 0.074 |
| 主要化合价 | +1 | +3 | +2 | +6、-2 | -2 |
| A． | B元素不能形成共价化合物 | |
| B． | 离子半径大小A+＞D2- | |
| C． | A和E形成的化合物中只可能含离子键 | |
| D． | B和E的化合物不能溶于氨水 |
19．硫酸铅，又名石灰浆，可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂．工业上通常用自然界分布最广的方铅矿（主要成分为PbS）生产硫酸铅．工艺流程如图1：
已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10-8，Ksp（PbCl2）=1.6×l0-5．
②PbCl2（s）+2C1-（aq）?PbCl42-（aq）△H＞0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7．
（1）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH＜1.9，主要目的是抑制Fe3+的水解．
反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则①对应的离子方程式为2Fe3++PbS=PbCl2+S+2Fe2+．
（2）②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使PbCl2（s）+2Cl-（aq）?PbCl4-△H＞0逆向移动，使PbCl4-转化PbCl2析出（请用平衡移动原理解释）
（3）④中对应反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{2}（C{l}^{-}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$．
（4）上述流程中可循环利用的物质有FeCl3、HCl．
（5）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图2所示：
①探究Pb2+的性质：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为Pb（OH）3-+HO-=Pb（OH）42-．．
②除去溶液中的Pb2+：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，实验结果记录如下：
Ⅰ．由表可知该试剂去除Pb2+的效果最好，请结合表中有关数据说明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入试剂，Pb2+的浓度转化率为$\frac{（0.1-0.004）}{0.1}$×1005%=96%，Fe3+的浓度转化率为$\frac{0.12-0.04}{0.12}$×100%=67%，所以去除Pb2+比Fe3+效果好．
Ⅱ．若新型试剂（DH）在脱铅过程中主要发生的反应为：2DH（s）+Pb2+?D2Pb（s）+2H+，则脱铅时最合适的pH约为6．
已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10-8，Ksp（PbCl2）=1.6×l0-5．
②PbCl2（s）+2C1-（aq）?PbCl42-（aq）△H＞0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7．
（1）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH＜1.9，主要目的是抑制Fe3+的水解．
反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则①对应的离子方程式为2Fe3++PbS=PbCl2+S+2Fe2+．
（2）②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使PbCl2（s）+2Cl-（aq）?PbCl4-△H＞0逆向移动，使PbCl4-转化PbCl2析出（请用平衡移动原理解释）
（3）④中对应反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{2}（C{l}^{-}）}{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}$．
（4）上述流程中可循环利用的物质有FeCl3、HCl．
（5）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图2所示：
①探究Pb2+的性质：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为Pb（OH）3-+HO-=Pb（OH）42-．．
②除去溶液中的Pb2+：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，实验结果记录如下：
| 离子 | Pb2+ | Ca2+ | Fe3+ | Mn2+ |
| 处理前浓度/（mg•L-1） | 0.100 | 29.8 | 0.12 | 0.087 |
| 处理后浓度/（mg•L-1） | 0.004 | 22.6 | 0.04 | 0.053 |
Ⅱ．若新型试剂（DH）在脱铅过程中主要发生的反应为：2DH（s）+Pb2+?D2Pb（s）+2H+，则脱铅时最合适的pH约为6．
，该元素的符号是O；
3．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等）制取草酸钴的工艺流程如图1
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原．
（2）制取NaClO3可以将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液，该反应的离子方程式为3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO3-+5Cl-+3H2O；实验需要制取10.65克NaClO3，需要的氯气由电解食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为6.72（标准状况）．
（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示．滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去Mn2+；使用萃取剂适宜的pH是B（填选项序号）．
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近5.0
（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．
（5）工业上用氨水吸收废气中的SO2．已知NH3•H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5mol•L，H2SO3的电离平衡常数K1=1.2×10-2mol•L-4，K2=1.3×10-8mol•L-1．在通入废气的过程中：
①当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
②当恰好形成酸式盐时，加入少量NaOH溶液，反应的离子方程式为HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Co（OH）2 | Al（OH）3 | Mn（OH）2 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
（2）制取NaClO3可以将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液，该反应的离子方程式为3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO3-+5Cl-+3H2O；实验需要制取10.65克NaClO3，需要的氯气由电解食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为6.72（标准状况）．
（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示．滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去Mn2+；使用萃取剂适宜的pH是B（填选项序号）．
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近5.0
（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．
（5）工业上用氨水吸收废气中的SO2．已知NH3•H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5mol•L，H2SO3的电离平衡常数K1=1.2×10-2mol•L-4，K2=1.3×10-8mol•L-1．在通入废气的过程中：
①当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
②当恰好形成酸式盐时，加入少量NaOH溶液，反应的离子方程式为HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
，你认为该分子是否为平面形分子？否（填“是”或“否”）．