题目内容

（15分）某校一研究性学习小组对胆矾晶体受热分解进行讨论。
Ⅰ．他们查阅资料得知：将胆矾晶体置于烘箱中加热时，在79～134℃,晶体失重14．4％；134～250℃，又失重14．4％；250～300℃，再失重7．2％。之后加热至620℃，质量维持不变。小组经过计算得出，胆矾在300～620℃的固体残留物为无水硫酸铜，134℃时的固体残留物的化学式为                    。
Ⅱ．小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想。他们提出了产物的以下几种猜想：
①．CuO、SO3；。
②．CuO、SO2和O2；
③．CuO、SO3和SO2；
④．CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论，认为猜想③不用实验就可排除，他们的理由是                   
查阅资料：①SO3为无色晶体，熔点16．6℃，沸点44．8℃。
②SO2，熔点:－72．4℃，沸点:－10℃；SO2通入BaCl2溶液中，无明显现象。
Ⅲ．实验探究：
小组按下图所示安装好实验装置。

（1）安装好装置后，未装药品前必须进行的操作是                          。
D装置的作用是                    。
（2）按图示装好药品后，用酒精喷灯对着硬质试管加热。一会儿后，B中溶液产生白色浑浊，C中溶液逐渐褪色。
Ⅳ．实验结果分析：
（1）小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④。但有一个同学提出质疑，他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3。他的依据涉及的化学方程式是                                        。于是，小组同学经讨论决定，再增加一个装置E，你认为该装置应加在          （填装置字母）之间。增加装置后，小组重新实验，证明了产物中确实存在SO3。你认为他们根据什么现象得到这一结论？                                      。
（2）小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难。他们发现该化学方程式为不定方程式，存在无数种配平情况，经过慎密地分析，他们认为只要能确定某些物质的计量数之比，即可确定该化学方程式。如已知SO2与SO3的计量数之比，就能确定该化学方程式。若设SO2与SO3的计量数之比为x，请写出配平后的化学方程式                   。

Ⅰ．CuSO4·3H2O
Ⅱ．产物中只有降价元素而无升价元素（从元素守恒角度分析也计分）
Ⅲ．（1）检验装置气密性（1分）  吸收尾气，防止污染环境（合理答案均计分）
Ⅳ．（1）2SO2+O2+2H2O=2H2SO4  H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl（对一个计1分，写总反应方程式计2分）
A B（有错计0分 ）     E中试管里出现无色晶体（写液体也给分）
（2） 2(x+1) CuSO4  高温 2(x+1)CuO + 2SO3 ↑+ 2xSO2 ↑+ xO2↑

解析试题分析：Ⅰ．胆矾晶体在79～134℃,晶体失重14．4％，若是1mol晶体，则失去水为250g×14．4%=36g，即2molH2O。134℃时的固体残留物是CuSO4·3H2O。
Ⅱ．③是CuSO4·5H2O变为CuO、SO3和SO2，生成SO2时S的化合价降低，没有元素化合价升高，故假设不成立。
Ⅲ．（1）安装好装置后，未装药品前必须进行的操作是检验装置气密性。D装置中盛放NaOH溶液作用是吸收酸性尾气，防止污染环境。
考点：化学实验设计与评价。

练习册系列答案
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氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：

已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有                               ，
（2）加入BaCl2的目的是             ，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为                 。
（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为                             ，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①蒸发结晶；②          ；③         ；④过滤、洗涤。
（4）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2＋至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7   溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式：                                        ；
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为          。

下图为某套实验装置示意图，其中加热装置和部分药品等均已经省略（装置①和装置②为气体发生装置）。

（1）甲同学用此装置（在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶）制备NO2并验
证其性质。装置①用于实验室制备NH3，用装置②制备过量O2。装置①中发生
反应的化学方程式是                。B处冰水冷却的U型管中有红棕色气
体生成且越接近U型管底部颜色越浅，请解释原因                       。
（2）乙同学用此套装置合成SO3，B处冰水冷却的U型管中有固体出现。C中
若盛放酸性K2Cr2O7溶液，则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是             （生成物中Cr以Cr3+形式存在）；现欲制得纯净干燥的SO3，若C中盛放NaOH溶液，则此装置中存在明显不足，应如何改进                   （从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换，并用简要文字说明补充和替换的位置）。

（3）丙同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率（装置①、装置②分别制
NO和NH3），将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。

请回答：装置⑦的作用可能是           ；若进入装置⑤的NO共22.4L（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下11.2LN2，则NO的转化率是            。

实验室需要制备纯净的氯化钾晶体。现有含少量KBr和K2SO4的氯化钾样品，按照下图所示的实验方案进行提纯。

（1）操作I的名称           ，操作Ⅱ所需的玻璃仪器有酒精灯和          。
（2）若用硝酸钡来代替氯化钡，是否可行？请说明理由。
                                                                   。
（3）若实验所得固体甲、乙的质量分别为W1g和W2g，则样品中KBr的质量分数计算式为                       。
（4）某同学对该实验方案提出质疑，他认为加适量氯化钡溶液不容易控制，应加入过量氯化钡溶液，请你按他的思路，写出实验流程图中所用试剂、所得产物的化学式和相应操作的名称，A        ，B        ，滤液C          ，操作Ⅱ                   。

（14分）高锰酸钾广泛用作氧化剂、防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂。常见的制备流程如下：

已知：a．3MnO2+KClO3+6KOH＝3K2MnO4+KCl+3H2O B．3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
请回答下列问题：
（1）步骤①中反应所选用的坩埚不能用      。
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（2）步骤③通CO2的目的是为了调节溶液的pH，能否改用氯化氢     （填“能”或“否”），原因是       。
（3）步骤④中抽滤得到的固体是        。
（4）抽滤装置主要由   、安全瓶、抽气泵和布氏漏斗四部分组成，该实验中抽滤时能否用滤纸？______（填“能”或“不能”）， 理由是_____。
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（15分）大理石中含有的主要杂质是氧化铁，以下是某化学兴趣小组用大理石为原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙的主要流程：

请回答下列问题：
（1）试剂A的名称是                  ；
（2）操作I的目的是                                     ；
（3）本实验需要多次使用玻璃棒，则本实验过程中玻璃棒的作用有                              ；
（4）写出反应②中生成CaO2·8H2O的化学方程式：                                          ；
（5）制得的CaO2中一般含有CaO该化学兴趣小组通过实验测定制得的样品中CaO2的含量：称量0.6g样品于锥形瓶中，然后加入过量的浓度为2.00mol?L-1的盐酸20.00mL，再用浓度为2.00mol?L-1的氢氧化钠溶液滴定锥形瓶中的溶液，消耗氢氧化钠溶液11.00mL．该样品中CaO2的质量分数为        。

一定浓度NaHCO3溶液与CuSO4溶液反应后生成了蓝绿色颗粒状沉淀。就沉淀成分提出了如下三种假设：
假设一：沉淀是CuCO3；假设二：沉淀是Cu(OH)2；
假设三：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
(1)写出假设二，沉淀是Cu(OH)2生成的理由                                (用离子方程式表示)；
(2)为了探究沉淀的成分，取出了一部分沉淀，滴加稀盐酸，有气体放出。凭此现象，判断沉淀中含有                                         ；
(3)为了进一步探究沉淀的成分，进而确定假设中何种假设成立，设计实验，装置图如下：

①研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为          、洗涤、干燥；
②装置E中药品的名称是       作用为                            ；
③实验过程中有以下操作步骤：a.打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气。此步骤的作用是                                              。
b．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应，c.再通入过量空气时，活塞处于打开的是         ，关闭的是                                       。
④若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g；若沉淀样品为纯净物，m、 n之间的关系为                                               。
若假设三成立，则Cu(OH)2的质量分数为         ；若不进行步骤c，则会使测得结果       (填“偏高”“无影响”“偏低”)。

海藻中含有丰富的碘元素（以I－形式存在）。实验室中提取碘的流程如下：
 （1）实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________（填序号）。
A．酒精（沸点78℃）  B．四氯化碳（沸点77℃）
C．甘油（沸点290℃）  D．苯（沸点80℃）
（3）在操作②中，溶液中生成少量ICl（ICl的性质类似于氯气），为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量（填序号）________溶液，反应的离子方程式______________________。
A．KIO3     B．HClO       C．KI      D．Br2
（4）利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是_______________________________________。

（14分）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：

按下列合成步骤回答问题：
（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4.0mL液态溴，向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了          气体。继续滴加至液溴滴完，装置d的作用是                      ；
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分析提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是                                ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤，加入氯化钙的是              ；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为         ，要进一步提纯，下列操作中必须的是           (填入正确选项前的字母)；
A.重结晶  B.过滤     C.蒸馏      D.萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是           (填入正确选项前的字母)。
A.25mL       B. 50mL       C.250mL        D.500mL

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