题目内容

1．亚硝酸钠（NaNO2）是一种外观与食盐相似的食品添加剂．兴趣小组用如下装置制NaNO2 （夹持和加热装置已省略）．已知：2NO+Na2O2=2NaNO2；2NO2+Na2O2=2NaNO3．

（1）仪器甲的名称是分液漏斗；装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（2）B装置的作用是将NO2转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO．写出所发生主要反应的化学方程式①3NO2+H2O=2HNO3+NO；②3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O．
（3）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是B（填字母）．
A．浓H2SO4       B．碱石灰      C．无水CaCl2
（4）装置D可将剩余的NO氧化成NO3-，发生反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O．

分析 （1）根据装置图可知甲仪器的名称，装置A烧瓶中用碳与浓硝酸在加热的条件下反应生成二氧化碳和二氧化氮；
（2）二氧化氮遇水生成NO和硝酸，得到的稀硝酸与铜反应又生成NO，可以确保进入C装置的气体为NO，据此答题；
（3）为防止产生碳酸钠和氢氧化钠，应除去NO中的水份和二氧化碳气体；
（4）装置D中未反应的NO被高锰酸钾氧化成硝酸，高锰酸根则被还原成锰离子，根据电荷守恒写离子方程式；

解答 解：（1）根据装置图可知甲仪器的名称是分液漏斗，装置A烧瓶中，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；
故答案为：分液漏斗；C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（2）B装置中，NO2与水反应生成NO，同时铜与稀硝酸反应也生成NO，发生反应的方程式为①3NO2+H2O=2HNO3+NO；②3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4 H2O，
故答案为：将NO2转化为NO，同时铜与稀硝酸反应生成NO；3NO2+H2O=2HNO3+NO；3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4 H2O；
（3）有同学认为装置c中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，那么NO中混有CO2、NO2，可以在B、C之间增加装有碱石灰或生石灰的装置E，以吸收杂质CO2、NO2，
故答案为：B；
（4）装置D中未反应的NO被高锰酸钾氧化成硝酸，反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O，
故答案为：5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O．

点评 本题是一道实验方案的设计和探究题，考查学生分析和解决问题的能力，有一定的综合性，难度中等．

练习册系列答案
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2．将4.4g二氧化碳通入含5.6g氢氧化钠的溶液中，则反应后溶液中的溶质（　　）
A．只有Na2CO3B．只有NaHCO3
C．有Na2CO3也有NaHCO3D．没有Na2CO3也没有NaHCO3

已知NaOH+Al(OH)3→NaAlO2。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )

A．CO2+2OH?→CO32?+H2O B．Al2O3+2OH?→2 AlO2 ? +H2O

C．2 Al+2OH?+2H2O→2 AlO2 ?+3 H2↑ D．Al3++4 OH?→AlO2? +2H2O
9．某化学实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验及铜的制备、回收利用进行了下列几方面的研究：

（1）图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子方程式是Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是①可以控制反应；②吸收NO2气体，防止污染环境．
（3）做铜与浓硝酸反应的实验时，为了减少污染，化学实验小组的又同学设计了以下四种装置，希望在不拆除、不增加仪器的情况下既能观察到反应现象，又能使二氧化氮被吸收（氢氧化钠可吸收）．设计的装置（如图2）能达目的是：①③（填序号）．
（4）在做铜与稀硝酸反应的实验时，常看到生成的气体为浅红棕色，其原因是：试管内有空气存在，将生成的NO氧化为NO2，2NO+O2=2NO2；为了能直接观察到生成气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐即可达到目的，那么加入碳酸盐的作用是：碳酸盐与硝酸的反应速率快，生成的CO2排走了试管内的空气．
Ⅱ（1）铜可采用如下方法制备：
火法炼铜：Cu2S+O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2 湿法炼铜：CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
上述两种方法中，铜元素均被还原 （填“氧化”还是“还原”）成铜单质．
（2）可用FeCl3溶液浸泡印刷电路板上的铜制备CuCl2•2H2O，实验室模拟回收过程如下：

①步骤3的目的是使溶液的pH升高到5，此时Fe3+浓度为 4×10-11 mol/L[Ksp（Fe（OH）3）=4×10-38]，可选用的“试剂1”是CuO或Cu（OH）2（写出一种即可）．
②欲实现反应Cu+H2SO4（aq）=CuSO4+H2↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．
16．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中．工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如图1．

（1）①Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-．
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为c（填代号）．
a．氢氧化钠溶液  b．硫酸溶液    c．氨水  d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（填操作名称）、洗涤．
（2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置（图2）为B（填代号）．
6．苯甲酸和亚硝酸钠都是常见的食品防腐剂
I．苯甲酸的制备流程为图1：

操作步骤如下：
①在圆底烧瓶中加入一定量的甲苯和适量的水，安装好右图 所示反应装置，加热至沸．
②从a的上口分数次加入一定量的碱性高锰酸钾，并用少量水冲洗a的内壁．继续回流并时常摇动烧瓶，直至反应基本结束．
③将反应混合液趁热过滤，滤渣为黑色固体；得到的滤液如果呈紫色，可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去，重新过滤，再将滤液放在冰水浴中冷却后用浓盐酸酸化，直到产品析出．
（1）仪器a的名称冷凝管，被回流的主要物质是甲苯
（2）写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式2MnO4-+H2O+3SO32-═2 MnO2↓+2OH-+3SO42-
（3）第③步中，若冷却后再过滤，则产率偏低（填“偏高”、“不变”或“偏低”）
Ⅱ．亚硝酸钠滴定法是利用亚硝酸钠滴定液在盐酸溶液中与芳伯氨基化合物发生重氮化反应图2，定量生成重氮盐，来测定药物含量的方法．其滴定反应如下：
Ar-NH2+NaNO2+2HCl→Ar-N2C1+NaCl+2H2O
（4）已知亚硝酸具有氧化性，实验中用KI-淀粉溶液作为滴定终点的指示剂，则滴定终点的现象溶液由无色变蓝色，并在半分钟内不变色．
（5）《中国药典》规定在室温（10℃-30℃）条件下快速滴定，温度太高会使亚硝酸挥发和分解，测定结果会偏高．（填“偏高”“偏低”或“无影响”）；但温度也不宜过低，原因是反应速率过慢，不利于滴定终点的判断．
13．硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一．
（1）现将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）达到平衡状态．
①上述反应平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）×c（{O}_{2}）}$
②能判断该反应达到平衡状态的标志是bc．（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等      b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变  d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等．
（2）某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图1所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）如图2所示，保持温度不变，在一定反应条件下，将2molSO2和1molO2加入甲容器中，将4molSO2和2molO2加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍．
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新平衡时，SO3的体积分数甲小于乙．（填：“大于”、“小于”、或“等于”）
②若在甲容器中通入一定量的He气，使容器内的压强增大，则$\frac{c（S{O}_{3}）}{c（S{O}_{2}）}$将不变填：“增大”、“减小”、“不变”、“无法确定”）
（4）将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO3）的变化如图3所示．若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L）．请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线．
10．（1）如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1
（2）我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[（CH3）2N-NH2]作为燃料，其与过氧化氢发生反应放出大量热量：C2H8N2（l）+8H2O2（l）═N2（g）+2CO2（g）+12H2O（g）△H=-2500kJ/mol． 如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水，则反应中放出的热量Q＞2500kJ（填“＜”、“＞”或“=”）．
（3）恒温恒容下，2mol H2与2mol N2反应达到平衡时，N2为1.8mol，则H2的转化率为：30%；若该反应在恒温恒压条件下进行（其他条件相同），反应达平衡时，H2的转化率比上述条件（恒容）下H2的转化率大（填“大”、“小”或“相等”）．
（4）由甲烷、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中，正极上发生反应的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
11．某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c、d表示止水夹）．请按要求回答下列问题：

Ⅰ．（1）用浓盐酸和MnO2加热反应制取氯气时，需选用上述装置（填字母，除杂和干燥装置略）A和C；还需补充装置E，请在上方方框内画出装置简图，并标注其所盛药品的名称．
（2）若用此套装置比较Cl-和Br-还原性强弱，需在装置C中盛装的溶液是溴化钾（或溴化钠）溶液．
Ⅱ．（3）用浓硝酸和铜片反应制备NO2时选装置B，B中仪器e的名称为长颈漏斗，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
（4）欲用D装置验证收集于试管甲中的NO2能与水（滴有紫色石蕊试液）反应，其操作步骤为：①关闭止水夹b、d，②打开止水夹c，③然后双手紧握（或微热）试管甲使试管中气体逸出（写具体操作），观察到的现象有烧杯中有气泡冒出，随后水倒流至试管甲中，甲中溶液显红色．

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