题目内容

3．如图是实验室制备四氯化硅液体的装置．已知：四氯化硅熔点为-70℃，沸点57.6℃，遇水极易反应．

请回答下列问题．
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）装置B中盛放的试剂是饱和食盐水；装置C的作用是干燥氯气
（3）g管的作用是使液体顺利流出并防止漏气
（4）装置E中冰水的作用是快速冷却SiCl4气体
（5）干燥管F中碱石灰的作用是吸收多余氯气和防止空气中的水蒸气进入h装置与四氯化硅反应
（6）若要用装置B、C代替装置F，则装置B、C中应盛放的试剂分别是浓硫酸、NaOH溶液．

分析 由制备四氯化硅的实验流程可知，A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B中饱和实验水除去HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，由信息可知，四氯化硅的沸点低，则E装置冷却可收集四氯化硅，F可防止空气中的水进入和吸收多余的氯气，以此来解答．

解答 解：（1）A为二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气的装置，反应为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）制得的氯气中混合HCl和水蒸气，B中用饱和食盐水吸收HCl气体，C中用浓硫酸干燥氯气；
故答案为：饱和食盐水；干燥氯气；
（3）浓盐酸有挥发性，故分液漏斗要加盖，加盖后如没有g管，则盐酸就不易流下去，g管的作用是平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；
故答案为：使液体顺利流出并防止漏气；
（4）四氯化硅的沸点低，则E装置冷却可收集四氯化硅；
故答案为：快速冷却SiCl4气体；
（5）四氯化硅与水反应，故装置应为无水环境，反应中的氯气污染环境，应吸收，故F中碱石灰的作用是吸收多余氯气和防止空气中的水蒸气进入h装置与四氯化硅反应；
故答案为：吸收多余氯气；防止空气中的水蒸气进入h装置与四氯化硅反应；
（6）浓硫酸吸水，氢氧化钠溶液可以吸收氯气，故要用装置B、C代替装置F，则装置B、C中应盛放的试剂分别是浓硫酸和NaOH溶液；
故答案为：浓硫酸；NaOH溶液．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，侧重分析与评价，题目难度不大．

练习册系列答案
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20．某小组的同学们利用如图装置，探究不同条件对铁与酸反应速率的影响．
请回答下列问题．
（1）铁与稀硫酸反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑．
（2）适当升高烧瓶内液体的温度，产生气泡的速率将加快（填“加快、”“减慢”或“不变”），由此得出的结论是升温可使铁与酸的反应速率加快．
（3）将稀硫酸换为浓硫酸，可观察到铁的表面没有气泡，原因是浓硫酸将铁钝化．
（4）向烧瓶中滴入几滴CuSO4溶液，产生气泡的速率明显加快．这是什么原因？
甲同学：CuSO4溶液中的Cu2+对铁与稀硫酸的反应起了催化作用．
乙同学：CuSO4与Fe反应生成了Cu，从而Fe、Cu、稀硫酸构成了原电池，使反应速率加快．
你同意乙的观点，欲证明此观点，可另取一套上图装置，向烧瓶中直接加入少量铜粉，观察现象．
14．下列各组中的物质均能发生加成反应的是（　　）
A．乙烯和乙醇B．苯和乙醛C．乙酸和氯乙烯D．丙醛和丙烷
11．下列操作能导致置换反应发生的是（　　）
A．将铁片置于浓硝酸中B．将锌片置于MgCl2溶液中
C．将金属钠置于CuSO4溶液中D．将铝粉与氧化铁混合发生铝热反应
18．下列物质性质变化规律正确的是（　　）
A．HI、HBr、HCl、HF的沸点依次降低B．O、F、H的原子半径依次减小
C．干冰、钠、冰的熔点依次降低D．金属Na、Mg、Al的硬度依次降低
8．火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染和温室效应．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）　与反应温度T的关系曲线如图1所示，则上述反应的△H3＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．

试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol•L-1•min-1；该温度下，反应的平衡常数的值为$\frac{16}{3}$（结果保留一位小数）；第10min后，向该容器中再充入1molCO2和3molH2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数变大（填“变大”、“减少”、“不变”）．
（3）脱硫．
①某种脱硫工艺中将废弃经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥．在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液．使溶液的pH=7，则溶液中：c（Na+）+c（H+）＜c（NO3-）+c（OH-）（填“＞”、“＜”“=”）．
②如图3电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-．物质A的化学式为H2SO4，阴极的电极反应式是NO+5e-+6H+=NH4++H2O．
15．25℃时，0.1mol•L-1CH3COONa溶液的pH=a，下列说法错误的是（　　）
A．该溶液中由水电离出的c（OH-）=10a-14
B．加水稀释，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}$减小
C．该温度下，pH=a的NaOH溶液的物质的量浓度小于0.1mol•L-1
D．加入等浓度、等体积的CH3COOH溶液，所得溶液中c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=2c（Na+）
12．（1）完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9g，浓碱液增重17.6g．该烃的化学式C4H10，并写出其所有可能的结构简式：CH3CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）CH3．
（2）两种气态烃以任意比例混合，在120℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体仍为10L．则两气态烃的分子的组成要符合的条件是混合气中平均含有H原子数为4．
（3）如图所示，将浸透了石蜡油（分子中含有17个碳原子以上的液态烷烃混合物）的矿渣棉放置在硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸气通过碎瓷片表面，发生反应，可得到一定量的气体生成物，用该生成物进行如下实验：
①生成的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色．
②生成的气体通入Br2的CCl4溶液中，溶液褪色．
③用排水法收集一试管气体，点燃，燃烧时火焰明亮，有黑烟产生（甲烷燃烧时火焰为淡蓝色，无烟）．
根据以上现象思考：
A．用其最简单的同系物为例，写出②的反应方程式：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
B．碎瓷片的作用是催化剂．
C．产生黑烟的原因是烃中含碳量较高，导致不易充分燃烧．
5．在密闭容器中进行可逆反应：CO （气）+NO2 （气）?CO2（气）+NO（气）△H＜0，达到平衡后，只改变其中一个条件，对平衡的影响是：
（1）增大容器的体积，平衡不移动，反应混合物的颜色变浅．
（2）通入CO2气体，平衡左移，反应混合物的颜色变深．

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