题目内容

钠米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂．
资料卡片
物质熔点沸点
SiCl4-70℃57.6℃
TiCl4-25℃136℃
（1）工业上二氧化钛的制备是：
Ⅰ．将干燥后的金红石（主要成分TiO2，主要杂质SiO2）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4；
Ⅱ．将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4；
Ⅲ．在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2?XH2O；
Ⅳ．TiO2?XH2O高温分解得到TiO2．
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是
 
，Ⅱ中所采取的操作名称是
 
；
②Ⅲ中反应的化学方程式是
 
；
③如Ⅳ在实验室完成，应将TiO2?XH2O放在
 
（填图1仪器编号）中加热；

（2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2．H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的
 
（填“氧化性”或“还原性”）．写出H2O2清除路面空气中CO的化学方程式
 
．
（3）某研究小组用图2装置模拟“生态马路”部分原理．（夹持装置已略去）
①缓慢通入22.4L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11g，则CO的转化率为
 
；
②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是
 
；
③该装置的一个明显的缺陷是
 
．
考点：制备实验方案的设计
专题：实验题
分析：（1）①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点判断TiCl4与SiCl4在常温下的状态；分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法；
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下，水解得到沉淀TiO2?xH2O与HCl；
③Ⅳ为高温分解固体物质，通常在坩埚中进行；
（2）①CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性；
②双氧水具有强氧化性，能够将一氧化碳氧化成二氧化碳，据此写出反应的化学方程式；
（3）①NaOH溶液增重11g为吸收的CO2质量，根据碳元素守恒可知，转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为：
11g
44g/mol
=0.25mol，依据转化率概念计算得到；
②装置中有残留的二氧化碳气体，通一会空气的目的是赶净装置中 的二氧化碳被氢氧化钠吸收，减少测定误差；
③CO为有毒气体，直接排放到空气中会污染空气，需要使用尾气吸收装置．
解答： 解：（1）①根据资料卡片中的TiCl4与SiCl4熔点、沸点可知，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态；分离沸点相差较大的互溶液体常采取蒸馏方法，
故答案为：液态；蒸馏；
②由信息可知TiCl4与水在加热条件下，水解得到沉淀TiO2?xH2O与HCl，反应方程式为：TiCl4+（x+2）H2O 
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl，
故答案为：TiCl4+（x+2）H2O 
  △  
.
 
TiO2?xH2O↓+4HCl；
③Ⅳ为烧杯与蒸发皿通常进行液态加热，高温分解固体物质常在坩埚中进行，所以B正确，
故答案为：B；
（2）CxHy、CO等具有还原性，H2O2具有强氧化性，H2O2能氧化CxHy、CO等，清除路面空气中的CxHy、CO等，
双氧水与一氧化碳反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：H2O2+CO
 催化剂 
.
 
CO2+H2O，
故答案为：氧化性；H2O2+CO
 催化剂 
.
 
CO2+H2O；
（3）①22.4L（已折算成标准状况）CO气体的物质的量为：n（CO）=
22.4L
22.4L/mol
=1mol，
NaOH溶液增重11g为吸收的CO2质量，根据碳元素守恒可知，转化率的CO的物质的量等于CO2的物质的量为：n（CO）=n（CO2）=
11g
44g/mol
=0.25mol，
所以CO的转化率为：
0.25mol
1mol
×100%=25%，
故答案为：25%；
②装置中有残留的CO2气体，通一会空气，将残留在装置中的CO2气体排出，以便被NaOH溶液吸收，从而减小误差，
故答案为：将生成的CO2气体全部排出被NaOH溶液完全吸收，使实验结果更加精确；
③一氧化碳是一种有毒气体，反应后剩余的CO气体不能直接排放到空气中，所以该装置的一个明显的缺陷是：缺少尾气吸收装置，
故答案为：缺少尾气处理装置．
点评：本题考查学生阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、对实验原理装置的理解等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力．
练习册系列答案
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硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2SO3+S═Na2S2O3．常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3?5H2O．Na2S2O3?5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇．在水中有关物质的溶解度曲线如图1所示．

Ⅰ．现按如下方法制备Na2S2O3?5H2O：
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按图2安装好装置．
（1）仪器2的名称为
 
，装置6中可放入
 
．
A．BaCl2溶液      B．浓H2SO4      C．酸性KMnO4溶液      D．NaOH溶液
（2）打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理为：
①Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2               ②Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2═3S↓+2H2O                 ④Na2SO3+S
  △  
.
 
Na2S2O3
随着SO2气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通SO2气体，反应约半小时．当溶液中PH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．溶液PH要控制不小于7的理由是：
 
（用文字和相关离子方程式表示）．
Ⅱ．分离Na2S2O3?5H2O并测定含量：

（3）为减少产品的损失，操作①为
 
，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用
 
（填试剂）作洗涤剂．
（4）蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高
 
．
（5）制得的粗晶体中往往含有少量杂质．为了测定粗产品中Na2S2O3?5H2O的含量，一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法（假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应）．称取1.28g的粗样品溶于水，用0.40mol/L KMnO4溶液（加入适量硫酸酸化）滴定，当溶液中S2O32-全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积20.00mL．（5S2O32-+8MnO4-+14H+═8Mn2++10SO42-+7H2O）试回答：
①KMnO4溶液置于
 
 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中．
②滴定终点时的颜色变化：
 
．
③产品中Na2S2O3?5H2O的质量分数为
 
．
工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO4?5H2O）．该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质．工艺流程为：
①将含铜废料研成粉末-②加过量热碱溶液，过滤-③滤渣用水洗至pH=7-④加稍过量稀硫酸，加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解
⑧分离得到胆矾晶体←←⑦再将滤液用硫酸调节pH=2～3⑥调节pH=5.2沉降1小时之后过滤←⑤再加H2O2于80℃保温半小时
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表：
沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2Fe（OH）2
pH5.23.16.79.49.7
回答：
（1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？
 
．
（2）步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式：
 
．
（3）步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是
 
．（填序号）；
A．NaOH     B．氨水    C．Cu2（OH）2CO3    D．Cu（OH）2      E．MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式
 
．
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH=2～3的原因是
 
．
（5）步骤⑧的分离操作是：
 
，冷却结晶，
 
．
萨罗（Salol）是一种消毒剂，它的分子式为C13H10O3，它的分子模型如图1所示（图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键）：

（l）根据图1模型写出萨罗的结构简式：
 
． 
（2）写出萨罗分子结构中含有官能团的名称：
 
．
（3）萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯酚和水杨酸．请写出其水解方程式：
 

（4）写出同时符合下列四种条件的水杨酸的同分异构体共有
 
种． 
①含有苯环； 
②能发生银镜反应，不能发生水解反应；
③在稀NaOH溶液中，1mol该同分异构体能与2mol NaOH发生反应；
④只能生成两种一氯代产物．
（5）从（4）确定的同分异构体中任选一种，指定为如图2所示框图中的A．
写出下列反应的化学方程式：B+D→E：
 
该反应属于
 
反应．
对下列实验现象的解释正确的是（　　）
选项实验现象    结论
A向某溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液中一定含CO32-
B某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中含有SO42-
CSO2可使酸性KMnO4溶液褪色SO2具有漂白性
D某溶液中加入NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体该溶液中含有NH4+离子
A、AB、BC、CD、D
氯气是一中重要的工业原料
（1）实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是
 

（2）资料显示：Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4
  △  
.
 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O．某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质．

①在该实验中，甲部分的装置是
 
（填字母）

②证明乙装置中FeCl2与Cl2发生了氯化还原反应的实验方法是
 

③丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的具有漂白、消毒作用的物质．已知此反应的产物是3种钠盐，则丙中发生反应的化学方程是
 

④上述实验装置存在明显的缺陷，改进的方法是
 
．
某研究性学习小组设计实验探究铜与浓硫酸的反应．

（1）如果用图1装置进行实验：
①装置A中反应的化学方程式
 
．
②实验结束后，欲验证反应生成气体的还原性，小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中，应向试管中加入的试剂是
 
（填序号）．
A．品红溶液　　   B．稀盐酸          C．BaCl2溶液         D．稀硝酸
（2）为了更符合绿色化学的要求，该小组有同学建议用图2装置替换图1装置中的A部分进行探究实验．针对图2装置回答：
①改进后的装置符合绿色化学思想的设计是
 
．
②准备结束实验时立即熄灭酒精灯，B中的液体不会倒吸，其原因是
 
．
③拆除装置前，不打开胶塞，要使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是
 

（3）实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜．
查阅资料：（a）氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜．
（b）硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫．
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图的实验：

①在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
 
．
②下列对于固体甲成分的判断中，正确的是（填字母选项）
 
．
A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在     B．固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种
C．固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2S    D．固体甲中可能有Cu2S．
A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3?H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种．常温下进行下列实验：
①将1LpH=3的A溶液分别与0.001mol?L-1xLB溶液、0.001m?L-1yLD溶液充分反应后溶液呈中性，x、y大小关系为：y＜x；
②浓度均为0.1mol?L-1A和E溶液的pH：A＜E．
③浓度均为0.1mol?L-1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
回答下列问题：
（1）D是
 
溶液，E是
 
溶液（填写化学式）；
（2）用水稀释0.1mol?L-1B时，溶液中随着水量的增加而减小的是
 
　（填写序号）
a．
c(B)
c(OH-)
　b．
c(H+)
c(OH-)
   c．c（H+）和c（OH-）乘积　　d．OH-的物质的量
（3）pH相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是
 
（填写序号）
①反应所需要的时间E＞A
②开始反应时的速率A＞E
③参加反应的锌粉物质的量A=E
④反应过程的平均速率＞A
⑤E溶液里有锌粉剩余
（4）将等体积、等物质的量浓度A和B混合后溶液，升高温度（溶质不会分解），则溶液pH随温度变化如图中
 
曲线．
（5）室温下，向0.01mol?L-1C溶液中滴加0.01mol?L-1D溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为
 
（填写序号）．
下列说法不正确的是（　　）
A、纸层析点样时，用胶头滴管吸取试液，滴3-5滴在滤纸条的原点处，晾干备用
B、在闻气体气味时，面部应远离容器用手轻轻扇动瓶口，仅使少量气体飘进鼻孔
C、变色硅胶是实验室常用的干燥剂，其中的变色剂是氯化钴（CoCl2），变色硅胶吸湿效果最好时所呈现的颜色是蓝色
D、比较去锈的铁钉和去锈的绕有细铜丝的铁钉与同浓度的盐酸反应速度快慢时，可以加K8[Fe（CN）6]溶液，观察铁钉周围出现蓝色沉淀的先后

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