题目内容

4．图1为化学反应气体体积测定仪
（1）写出图中实验仪器的名称：C液体量瓶
（2）如何检查该装置的气密性？将橡皮塞塞住A瓶加料口，观察B瓶中长导管中液面上升，保持1分钟不下降，证明气密性良好．
（3）用该装置测定气体摩尔体积，称取mg镁带（已除去表面氧化膜）和稀硫酸反应时，测得所得气体的体积是VL（已换算到标准状况下）
①B中选用的液体是品红溶液，原因是ABC（填序号，下同）
A、氢气不溶于品红溶液
B、氢气不与品红溶液反应
C、易于观察，方便读数
D、氢气使品红溶液褪色
②测定操作中三次用到注射器，依次为：第一次A，第二次B，第三次A
A、从A瓶加料口抽气，使B瓶中导管内外液面持平
B、向A瓶内加入稀硫酸
③测得的标准状况时气体摩尔体积的表达式为$\frac{24V}{m}$
（4）某课外兴趣小组根据该测定仪的原理设计如图2装置．

①适用该装置测定某种合金（含Mg、Al）中铝的含量，使足量氢氧化钠溶液与a g合金（固体M）充分反应，进入量气管的气体体积为V mL（已换算成标准状况，下同）．读数时要注意将实验装置恢复到室温，使量气管液面和水准管液面相平，视线与量气管凹液面相平若a=0.036，V=22.4，该合金中铝的质量分数是50%．
②若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的稀硫酸，与a g合金粉末充分反应，则进入量气管内的气体体积＞（填“＞”、“＜”或“=”）V mL；利用测得的气体体积能否对合金中的Al含量进行计算？能（填“能”或“否”）

分析 （1）由图可知，仪器的名称是液体量瓶；
（2）检验装置的气密性常用方法为利用气体的热胀冷缩或液封气体形成液面高度差，由装置图可知适合选择液封气体形成液面高度差，一定时间，液面高度差保持不变，说明气密性良好，使装置密闭，改变B中导气管中液体液面的变化分析判断装置气密性；
（3）①氢气不具有漂白性实验应便于观察反应现象；
②第一次从A瓶加料口抽气，使B瓶中导管内外液面持平；第二次向A瓶内加入稀硫酸；第三次从A瓶加料口抽气，使B瓶中导管内外液面持平；
③由Mg～H2↑计算；
（4）①对量气管读数时，首先等实验装置恢复到室温再进行下一步操作，然后调节量气管使左右液面相平，最后读数时视线与凹液面最低处相平；根据氢气和铝之间的关系式计算铝的质量，再根据质量分数公式进行计算；
②Mg、Al都与盐酸反应生成氢气，改用盐酸生成气体体积增大；
根据金属的质量和生成的气体进行计算可以得出铝的质量分数．

解答 解：（1）①A是气体发生器，B是储液瓶，C是液体量瓶，故答案为：液体量瓶；
（2）检查该装置的气密性的方法是：将橡皮塞塞住A瓶加料口，观察B瓶中长导管中液面上升，保持1分钟不下降，证明气密性良好，
故答案为：将橡皮塞塞住A瓶加料口，观察B瓶中长导管中液面上升，保持1分钟不下降，证明气密性良好；
（3）①氢气不具有漂白性，氢气不溶于品红溶液、不反应，且红色易观察等有关，B中选用的液体是品红溶液，原因是ABC，
故答案为：ABC；
②第一次从A瓶加料口抽气，使B瓶中导管内外液面持平；第二次向A瓶内加入稀硫酸；第三次从A瓶加料口抽气，使B瓶中导管内外液面持平，故答案为：A；B；A；
③称取mg镁带（已除去表面氧化膜）和稀硫酸反应时，测得所得气体的体积是VL，
由Mg～H2↑可知，$\frac{m}{24}$=$\frac{V}{{V}_{m}}$，解得Vm=$\frac{24V}{m}$L/mol，
故答案为：$\frac{24V}{m}$L/mol；
（4）①根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②使量气管两端液面相平，因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，③视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差，
根据2OH-+2Al+6H2O=2[AI（OH）4]-+3H2↑中铝和氢气之间的关系式知，铝的质量=$\frac{\frac{0.0224L}{22.4L/mol}}{3}$×2×27g/mol=0.018g，
铝的质量分数=$\frac{0.018g}{0.036g}$×100%=50%，
故答案为：将实验装置恢复到室温，使量气管液面和水准管液面相平，视线与量气管凹液面相平；50%；      
②Mg、Al都与盐酸反应生成氢气，改用硫酸生成氢气的体积增大，根据金属的质量和生成的气体进行计算可以得出铝的质量分数，
故答案为：＞，能．

点评 本题考查气体体积的测定实验装置、对实验原理与实验装置的理解、元素化合物性质、物质组成测定、化学计算等，把握Mg与酸反应生成氢气及氢气体积的测定原理为解答的关键，侧重分析、实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．在下列反应中，反应物中每个原子都参加氧化还原反应的是（　　）
A．2KNO3+3C+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑B．2NaCl $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Na+Cl2↑
C．2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑D．2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
15．含硫化合物是自然界中最为重要的自然资源之一，在生产生活中应用非常广泛．
（1）燃煤烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术是环境科学研究的热点．以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式．
NO2（g）+SO2（g）+H2O（l）=H2SO4（l）+NO（g）△H=a kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=b kJ•mol-1
①反应2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）的△H=2a+bkJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）．
②将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应．请写出该反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+．
（2）MnSO4是最重要的基础锰盐．工业上，生产MnSO4的方法有多种．
①一种较为环保的方法是：利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4，其反应方程式如下：（C6H10O5）n+n H2SO4→n（C6H11O5）HSO4
n（C6H11O5）HSO4+n H2O→n C6H12O6+n H2SO4
C6H12O6+12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O
从理论上讲，每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为0.09t．
②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物，如果不除砷很难达到饲料级的生产标准．工业上常用氧化剂来除去其中的砷．可以除去砷的氧化剂有：ClO-、KMnO4、（NH4）2S2O8、O3、H2O2等，但在实际生产中，选用的氧化剂是软锰矿，可能的原因是降低成本，不增加新的杂质．
③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺，可以利用四氯乙烯来回收硫磺，回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有：萃取温度、液固比等．下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图．
 
请根据以上图表信息，选择最佳的萃取温度和液固比80℃、4：1．
（3）有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示．
①该电解质溶液中质子的流向是从负极流向正极；（填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”）
②写出该电池负极反应的电极反应方程式：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+．
12．为提纯下列物质（括号内为杂质）选用的试剂和分离方法都正确的是（　　）
物质试剂分离方法
①溴苯（溴）氢氧化钠溶液分液
②CO2（HCl）饱和Na2CO3溶液洗气
③乙酸乙酯（乙酸）NaOH溶液分液
④Cl2（HCl）饱和NaCl溶液洗气
A．①③B．①④C．只有 ④D．③④
19．某化工厂排出废渣的主要成分为BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等，利用此废渣制备Ba（NO3）2晶体的部分工艺流程如下：

已知：Ba（NO3）2的溶解度受温度影响较大．
（1）废渣中Ba（FeO2）2中Fe元素的化合价为+3，酸溶后溶液的pH=1，Ba（FeO2）2与HNO3反应生成两种硝酸盐，化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（2）废渣1主要成分为BaSO4（填化学式）；
（3）X的最佳试剂为B；
A．BaCl2B．BaCO3C．Ba（NO3）2D．Na2CO3
（4）操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）称取6.96g所得Ba（NO3）2晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为4.66g，则该Ba（NO3）2的纯度为75%．
9．下列说法正确是（　　）
A．4.6g有机物C2H6O的分子结构中含有的C-H键数目一定为0.5Na
B．用惰性电极电解足量氯化钠溶液，当阴极生成气体质量为2g时，溶液中转移电子数为2Na
C．一定温度下，若用Kw表示水的离子积，Kb表示一水合氨的电离常数，则该温度下水解平衡常数K=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{b}}$
D．已知如表所示数据：
共价键Si-ClH-HH-ClSi-Si
键能Kj．mol-1360436431176
则反应 SiCl4（g）+2H2（g）?4HCl（g）+Si（s）的焓变为△H=[K（4x360+2x436）-（4 x431+176）]kJ•mol-1
16．某有机物的结构简式为CH2=C（CH3）-COOH，它能发生的反应是（　　）
A．加成反应B．水解反应C．消去反应D．银镜反应
2．化学反应经常伴随着颜色变化，下列有关反应的颜色变化正确的是（　　）
①含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色；
②淀粉溶液遇单质碘变蓝色；
③高锰酸钾溶液遇乙炔气体变紫色；
④氧化铜遇热的乙醇变无色；
⑤新制氢氧化铜悬浊液遇葡萄糖热溶液变砖红色；
⑥苯酚遇三氯化铁溶液变红色．
A．①②③B．①②⑤C．②④⑤D．②③⑥
3．（NH4）2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH4）2SO4在 260℃和 400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）


实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL．经检验滴定后的溶液中无SO42-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶．
（2）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按如图所示重新加入试剂．通入N2排尽空气后，于 400℃加热装置A至（NH4）2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（3）检验装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32-，无SO42-．
（4）装置B内溶液吸收的气体是NH3．
（5）（NH4）2SO4在 400℃分解的化学方程式是3（NH4）2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑．

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