题目内容

15．实验室制备溴苯可用如图所示装置．填空：
（1）关闭F夹，打开C夹，使装有少量苯的三口烧瓶中由A口加少量溴，再加少量铁屑，塞住A口，则三口烧瓶中发生主要反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3、．
（2）D、E试管内出现的现象为D管石蕊试液变红、E管出现浅黄色沉淀．
（3）烧杯中使用倒扣三角漏斗的原因是吸收排出的溴化氢气体，防止污染空气，同时能防止倒吸．
（4）在所得的溴苯中常混有溴单质，除去溴可用的试剂是NaOH溶液．

分析 实验室制备溴苯是用苯和液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，根据装置图可知，生成溴苯的同进还有溴化氢生成另外还有少部分溴挥发，所以在D装置中石蕊会变红，E中的硝酸银会产生溴化银沉淀，尾气用氢氧化钠溶液吸收，关闭C打开F时，由于溴化氢极易溶于水，广口瓶中的水会倒吸入三颈烧瓶，
（1）根据溴苯的性质可知，溴苯是一种密度比水大的无色液体，在实验中因为溶解了不量的溴而显褐色，在三口烧瓶中铁与溴生成溴化铁，苯与溴在溴化铁作催化剂的条件下了生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（2）反应产生的溴化氢气体遇到石蕊溶液，能石蕊溶液变红色，溴化氢气体通入硝酸银溶液，能产生浅黄色沉淀；
（3）氢氧化钠溶液能吸收溴化氢，倒置的漏斗能防止发生倒吸；
（4）三口烧瓶中的溴苯含有少量的溴和溴化氢，可以用NaOH溶液除去，溴苯不溶于水且密度比水大，据此答题．

解答 解：实验室制备溴苯是用苯和液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，根据装置图可知，生成溴苯的同进还有溴化氢生成另外还有少部分溴挥发，所以在D装置中石蕊会变红，E中的硝酸银会产生溴化银沉淀，尾气用氢氧化钠溶液吸收，关闭C打开F时，由于溴化氢极易溶于水，广口瓶中的水会倒吸入三颈烧瓶，
（1）在三口烧瓶中铁与溴生成溴化铁，苯与溴在溴化铁作催化剂的条件下了生取代反应生成溴苯和溴化氢，所以有关反应的化学方程式分别是2Fe+3Br2=2FeBr3、，
故答案为：2Fe+3Br2=2FeBr3、；
（2）由于生成的溴化氢极易挥发，溶于水显酸性，则紫色石蕊试液变红，溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银淡黄色长的，即实验现象是溶液中有淡黄色沉淀生成，所以D管石蕊试液变红，E管出现浅黄色沉淀，
故答案为：D管石蕊试液变红，E管出现浅黄色沉淀；
（3）氢氧化钠溶液能吸收溴化氢，倒置的漏斗能防止发生倒吸，所以F的作用是吸收排出的溴化氢气体，防止污染空气，同时能防止倒吸，
故答案为：吸收排出的溴化氢气体，防止污染空气，同时能防止倒吸；
（4）溴苯含有少量的溴可以用NaOH溶液除去，溴苯不溶于水且密度比水大，将加过氢氧化钠溶液的混合溶液倒入分液漏斗中，振荡静置后溴苯从分液漏斗的下口放出即可，故答案为：NaOH溶液．

点评 该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，难易适中．在注重对学生基础性知识考查和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的严谨规范的实验设计能力，也有利于提高学生的学科素养．

练习册系列答案
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5．近几年来关于氮污染的治理倍受关注．
（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X中含有NO3-

②①在图示的转化中，被还原的元素是N、O，X的化学式为Ba（NO3）2．
某新技术（SCR技术）可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化．当NO与NO2的物质的量之比为4：1时，写出发生反应的化学方程式8NH3+8NO+2NO2=9N2+12H2O．
（2）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O（l）=H2O（g）△H1=+44.0kJ•mol-1
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2=+229.3kJ•mol-1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H3=-906.5kJ•mol-1
4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H4  则△H4=-2317.0 kJ•mol-1
（3）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl．
①写出上述反应的离子方程式：2NH4++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O．
②若处理废水产生了0.448L N2（标准状况），则需消耗浓度为0.5mol•L-1的次氯酸钠的体积为120mL．
（4）某工业废水中含有毒性较大的CN-，可用电解法将其转变为N2，装置如图2所示．气体甲是H2（写化学式），电解池中生成N2的电极反应式为2CN-+12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O．
6．下列叙述正确的是（　　）
A．虽然Cu能导电，但Cu是非电解质
B．AgCl虽然难溶于水，但AgCl是电解质
C．SO3、NH3的水溶液均能导电，所以SO3、NH3均是电解质
D．KNO3溶液能导电，所以硝酸钾溶液是电解质
3．硫酸铁铵[aFe2（SO4）3•b（NH4）2SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如图工艺流程制取硫酸铁铵．

请回答下列问题：
（1）硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀同时抑制Fe2+水解．
（2）下列物质中最适合的氧化剂B是b．
a．NaClO        b．H2O2    c．KMnO4    d．K2Cr2O7
（3）操作甲的名称是：甲冷却结晶．
（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量硫酸（填试剂的化学式）检验Fe2+是否已全部被氧化加入铁氰化钾溶液若生成蓝色沉淀，可说明含有亚铁离子；
（5）称取14.00g所得样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入0.05mol Ba （NO3）2溶液，恰好完全反应．则该硫酸铁铵的化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．
10．磷在氧气中燃烧，可能生成P2O3和P2O5，已知单质磷（P）的燃烧热为X kJ/mol，0.1molP在2.24L O2（标准状况下）燃烧至反应物耗尽时，放出Y kJ 的热量，则下列说法错误的是（　　）
A．生成0.025 mol P2O5
B．生成 P2O3所释放的热量为（Y-0.05X） kJ
C．2P（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）=P2O3（s）△H=-（40Y-2X）kJ•mol-1
D．生成的 P2O3与 P2O5的质量之比为 1：1
20．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，下列说法不正确的是（　　）
A．原子半径：Z＞W＞X＞Y
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X＞W＞Z
D．ZY2晶体熔化、液态Y3气化均需克服分子间作用力
4．为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

（1）第①步操作的名称是溶解，
第②步加入的试剂化学式为BaCl2，
（2）第④步加入试剂的化学式为Na2CO3，
此步相关的离子方程式是Ba2++CO32-=BaCO3↓，Ca2++CO32-=CaCO3↓．
（3）第⑤步操作所需玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和漏斗（填名称）．
1．进行硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验中需要进行多次加热、冷却、称量，其中称量操作至少进行（　　）
A．5次B．4次C．3次D．2次
2．肼（N2H4）与N2O4，是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂．
（1）已知2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225kJ．mol-1
　化学键　N-H　N-N　N≡N　O-H
　键能（kJ．mol-1）　390　190　946　460
则使1mol N2O4 （l）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是1793kJ．
（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）△H＞0，若开始向容器中加入1mol/L的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线Ⅰ所示．

①请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线．
②800℃时，若开始时向容器中同时加入1mol/L NO、0.2mol/L O2、0.5mol/L NO2，则v（正）＞v（逆）（填“＞”或“＜”或“=”或“无法确定”）．
（3）己知N2O4（g）?2NO2（g）△H=+57.20 kJ/mol，t时，将一定量的NO2、N2O4，充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，两种物质的浓度随时间变化关系如表所示：
时间/min　0　5　10　15　20　25　30
　c（X）/（mol/L）　0.2　c　0.6　0.6　1.0　c1　c1
　c（Y）/（mol/L）　0.6　c　0.4　0.4　0.4　c2　c2
①该反应的平衡常数K=0.9．
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/（L．min），20min时改变的条件是增大NO2的浓度；重新达到平衡时，NO2的百分含量b（填选项前字母）．
a．增大    b．减小    c．不变    d．无法判断．

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