题目内容

15．如图是中学化学实验中出现频率较高的装置，它是由物质制备、生成物性质检验和尾气处理三部分组成．请你用中学化学常见试剂设计一个实验．通过乙中的反应和丙中的实验现象，得出三种物质性质递变的结论．试将试剂名称、丙中的实验现象及由此得出的实验结论填入下列空白处．
（1）所用试剂的名称：甲稀硫酸，乙亚硫酸钠，丙苯酚钠溶液（或硅酸钠溶液）．
（2）丙中现象澄清溶液变浑浊．丙中反应的化学方程式CO2+H2O+C6H5ONa→C6H5OH+NaHCO3．
（3）实验结论酸性：硫酸＞亚硫酸＞苯酚（或硅酸）．

分析 仪器中有尾气处理装置，则实验过程中可能有有害气体生成，如SO2、Cl2等；而具有递变性的性质可能为物质的酸碱性、氧化还原性等，如：比较酸性强弱，家长盛放稀硫酸，乙中盛放纯碱（或亚硫酸钠），丙中盛放苯酚钠溶液（或硅酸钠溶液），据此进行解答．

解答 解：（1）该装置可用于比较硫酸、亚硫酸、苯酚（或硅酸）的酸性大小，则甲中盛放的为稀硫酸，乙中盛放纯碱（或亚硫酸钠），丙中盛放苯酚钠溶液（或硅酸钠溶液），
故答案为：稀硫酸；亚硫酸钠；苯酚钠溶液（或硅酸钠溶液）；
（2）丙中盛放苯酚钠溶液会变浑浊，反应的化学方程式为：SO2+H2O+2C6H5ONa→2C6H5OH+Na2SO3，
故答案为：澄清溶液变浑浊；SO2+H2O+2C6H5ONa→2C6H5OH+Na2SO3；
（3）稀硫酸与亚硫酸钠反应二氧化硫，证明酸性：硫酸＞亚硫酸，二氧化硫与苯酚钠反应生成苯酚，证明酸性：亚硫酸＞苯酚，所以得出的结论为：酸性：硫酸＞亚硫酸＞苯酚（或硅酸），
故答案为：酸性：硫酸＞亚硫酸＞苯酚（或硅酸）（必须与使用试剂一致）．

点评 本题考查了常见实验装置的综合应用，题目难度中等，根据图示装置特点正确判断实验目的为解答关键，注意本题答案不唯一，可以用于比较酸性强弱，也可以用于比较氧化性强弱，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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5．C、N、S是重要的非金属元素，下列说法正确的是（　　）
A．三种元素均可以和氧元素形成2种或2种以上氧化物
B．实验室用铜和浓硝酸反应制取NO
C．CO2、SO2、NO2都能与H2O反应，且原理相同
D．稀硫酸、稀硝酸与铁的反应均属于置换反应
6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　）
A．在标准状况下22.4L H2中含有氢分子的个数为2NA
B．56g Fe与稀盐酸充分反应时失去的电子数为2NA
C．44g CO2中含有氧原子的个数为2NA
D．1L 1mol/L NaCl溶液中含有钠离子的个数为NA
3．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的外围电子排布式3d84s2，它位于周期表d区．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图甲，分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2；1mol C60分子中σ键的数目为90NA个．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）薄膜电池等．
①第一电离能：As＞Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．
②SeO2分子的空间构型为V形．
（4）三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用．它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应的化学方程式为3F2+4NH3  Cu  NF3+3NH4F，该反应中
NH3的沸点＜（填“＞”、“＜”或“=”）HF的沸点，NH4F固体属于离子晶体．往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子．图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为$\frac{256×10{\;}^{30}}{ρa{\;}^{3}}$ mol-1（用含a、ρ的代数式表示）．
10．火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ•mol-1
H2O2（l）═H2O（l）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=-98kJ•mol-1
H2O（l）═H2O（g）△H=44kJ•mol-1
（1）试写出N2H4和液态H2O2反应生成气态水的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-642kJ•mol-1．
（2）化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量．下表列出了某些
化学键的键能：
化学键H-HO=OO-H
键能
（kJ•mol-1）		436x463
请回答下列问题：
①如图表示某反应的能量变化关系图，此反应为放热（填“放热”或“吸热”）反应，其中△H=（C-D）kJ•mol-1（用含C和D的字母表示）；
②若此能量变化关系图表示如下反应：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1，则B=926kJ•mol-1，x=496.4．
20．已知废旧干电池中的填充物主要有二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO等．某实验小组的同学拟回收废旧干电池中的成分，主要操作流程如下图：
试回答下列问题：
（1）步骤①用玻璃棒搅拌的目的是加速二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO中的氯化锌、氯化铵充分溶解于水；步骤②过滤后，滤液中的主要溶质有ZnCl2、NH4Cl（填化学式）；步骤③中灼烧的目的除去滤渣中的炭黑和淀粉等．
（2）经过步骤③得到的是粗制二氧化锰，要得到精制的二氧化锰还需将粗制二氧化锰用稀硝酸洗涤和蒸馏水洗涤，用稀硝酸洗涤的作用是去其中的低价锰的氧化物和其他金属化合物．
（3）写出步骤④所发生反应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
7．今有3.65g由NaBr和NaI组成的混合物溶于水后，通入0.71g氯气，使之充分反应，此时经检验得知溶液中含有溴，将此溶液加热蒸干并灼烧，所得残渣冷却后称重为2.2g，求原混合物中NaBr和NaI的质量各为多少克？
13．氢能源是一种重要的清洁能源．现有两种可产生H2的化合物甲和乙．将6.00g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2（已折算成标准状况）．甲与水反应也能产生H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液．化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为1.25g/L．请回答下列问题：
（1）甲的化学式是AlH3．
（2）甲与水反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al（OH）3↓+3H2↑．
（3）乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙，写出该反应的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O．有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O，请设计实验方案验证之取少量反应产物，滴加足量稀硫酸，若溶液由无色变为蓝色，证明产物Cu中含有Cu2O；若溶液不变蓝色，证明产物Cu中不含Cu2O．（已知Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O）
（4）甲与乙之间可能（填“可能”或“不可能”）发生反应产生H2．
14．现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl-、SO42-、NO3-的相互分离，实验过程如图所示：

请回答下列问题：
（1）操作①的名称是过滤
（2）写出实验过程中所用试剂为：试剂1BaCl2或Ba（NO3）2试剂2AgNO3加入试剂3过量的目的是除去过量的Ba2+、Ag+．
（3）恰当控制试剂4加入量的方法是测定溶液的PH值．
（4）若做固体D的焰色反应实验，使用的铂丝要用稀盐酸洗涤并灼烧至原色后才能实验．

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