题目内容
某兴趣小组的同学共同设置了如图所示的实验装置，既可用于制取气体又可用于验证物质的性质。请回答下列问题：
（1）利用装置Ⅰ制取气体，生成气体的反应应具备的条件是 。
（2）利用装置Ⅰ、Ⅱ制取气体（K2关闭，K1打开）。甲同学认为：利用装置Ⅱ可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO等气体，其理由是：
_______________________________________________________________________；
乙同学认为：对装置Ⅱ做简易改进（不改变仪器装置），也可收集O2和NO等气体，但不能收集NO2气体，改进的方法是 ；不能收集NO2气体的原因是（用化学方程式表示） ；
（3）利用装置Ⅰ、Ⅲ 验证物质的性质（K2打开，K1关闭）。如要设计实验证明氧化性
KMnO4＞Cl2＞Br2，则可在A 中加浓盐酸，B中加 ，C中加 ，观察到C中的现象是 。
〔（1）（2）两空每空2分；（3）每空1分〕（1）固+液反应，不需加热
（2）O2的密度比空气大； NO密度与空气相近，且NO易与O2反应 。
在装置Ⅱ中加满水 ； NO2能与H2O发生反应 （3）KMnO4固体 ；NaBr溶液 ；溶液变橙色 。
解析试题分析：（1）根据装置的特点可知，装置Ⅰ适用于制备固+液反应，且不需加热的气体的制备。
（2）甲同学：O2的密度大于空气的密度，所以氧气应采用向上排空气法收集；一氧化氮和氧气能发生反应生成二氧化氮，一氧化氮应采用排水法收集，所以该装置不能收集氧气和一氧化氮。
乙同学：二氧化氮和水能发生反应，不能采用排水法收集，二氧化氮的密度大于空气的密度，所以应采用排难挥发的有机溶剂或向上排空气法收集；该装置不改变仪器装置，所以只能采用排难挥发的有机溶剂法收集。
（3）根据氧化剂+还原剂＝氧化产物+还原产物，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物，因此要证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，可将KMnO4作为氧化剂和盐酸反应判断是否生成氯气，如氯气氧化性大于Br2，则将氯气通入NaBr溶液中，如果溶液变为橙红色，说明有Br2生成，从而确定氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2。
考点：考查常见气体的制备、收集以及氧化还原反应的有关应用
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查。试题贴近高考，侧重对学生实验能力的培养，本题要注意根据气体的性质及密度选择相应的收集方法以及实验设计的方案的设计。该题试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：①连接好装置检查气密性；②缓慢加热；③加入MnO2粉末；④由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸；⑤多余的Cl2用NaOH吸收；⑥用向上排空气法收集Cl2，其正确操作顺序是
| A．①②③④⑤⑥ | B．③④②①⑥⑤ |
| C．①③④②⑥⑤ | D．③①④②⑥⑤ |
软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下：
（1）I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式： ；
（2）已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表：
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 5.6 |
| 完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 8.0 |
则III中调节溶液的pH至5.2～5.4，此时生成沉淀M的成分为 （写化学式），III中加入MnO2的作用是 ；
（3）Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/100g水）如图，则IV中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、 、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 ；
（4）V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2，则阳极的电极反应式为 ；
（5）绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现，在本工艺流程中可循环使用的主要物质有：MnO2、ZnCO3、MnCO3、 和 （写化学式）。
6LiBr＋2H2O＋N2↑＋4CO2↑其主要工艺流程如下：
（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 |
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_________________。
| A．反应太剧烈 | B．液体太多搅不动 | C．反应变缓慢 | D．副产物增多 |
（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________________。
