题目内容

4．从固体混合物A出发可以发生如图所示的一系列变化．

G为不溶于稀硝酸的白色固体；溶液H的焰色反应呈紫色（透过蓝色的钴玻璃观察）．回答下列问题：
（1）在实验室中收集气体C，可选择如图装置中的AC．

（2）操作②的名称是过滤．在操作②中所使用的玻璃仪器的名称是漏斗、玻璃棒、烧杯．在得到固体D时必须进行洗涤、干燥等操作，洗涤固体D的目的是除去附着在MnO2表面的K+、Cl-等离子．
（3）写出反应①的化学方程式、反应④的离子方程式：
反应①：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑，
反应④：MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（4）在实验室中，要获得干燥纯净的黄绿色气体F，可以将它依次通过如图中的Ⅰ、Ⅱ装置，其中瓶Ⅰ中盛放的是饱和食盐水，瓶Ⅱ中盛放的是浓硫酸．
（5）实验中必须吸收多余的气体F，以免污染空气．下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，为防止产生倒吸现象，合理的装置是BCD．

分析 F为黄绿色气体，则F为Cl2，反应④为二氧化锰与浓盐酸的反应，则D为MnO2，I为MnCl2，G为不溶于稀硝酸的白色固体，溶液H的焰色反应呈紫色，则G为AgCl，H为KNO3，E为KCl，混合物B为MnO2、KCl的混合物，则反应①为2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑，故A为KClO3、MnO2的混合物，气体C为O2．

解答 解：F为黄绿色气体，则F为Cl2，反应④为二氧化锰与浓盐酸的反应，则D为MnO2，I为MnCl2，G为不溶于稀硝酸的白色固体，溶液H的焰色反应呈紫色，则G为AgCl，H为KNO3，E为KCl，混合物B为MnO2、KCl的混合物，则反应①为2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑，故A为KClO3、MnO2的混合物，气体C为O2．
（1）氧气不溶于水，可选A用排水法收集，氧气的密度比空气的大，可选C用向上排空气法收集，
故答案为：AC；
（2）B为MnO2、KCl的混合物，KCl溶于水，而MnO2不溶于水，可利用过滤来分离，过滤操作使用的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯，为得到固体D，应利用洗涤除去附着在MnO2表面的K+、Cl-等离子，然后再干燥，故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒、烧杯；除去附着在MnO2表面的K+、Cl-等离子；
（3）反应①的化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑，
反应④的离子反应为：MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑；MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（4）要获得干燥纯净的黄绿色气体氯气，瓶Ⅰ中盛放饱和食盐水抑制氯气的溶解同时除去混有的HCl，在瓶Ⅱ中盛放浓H2SO4干燥即可，
故答案为：饱和食盐水；浓H2SO4；　　
（5）用NaOH溶液吸收气体氯气的装置，为防止产生倒吸现象，装置中有倒扣的漏斗或肚容式结构，A装置不具有防倒吸的作用，而B、C、D具有，
故答案为：BCD．

点评 本题考查无机物的推断、氯气与氧气的制备，根据物质的性质及发生的反应推断各物质，（5）注意理解防止倒吸原理，题目难度不大．

练习册系列答案
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9．2015年8月12号接近午夜时分，天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸．发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品，爆炸火光震天，并产生巨大蘑菇云．根据掌握的信息分析，装箱区的危险化学品可能有钾、钠、氯酸钠、硝酸钾、烧碱，硫化碱、硅化钙、三氯乙烯、氯碘酸等．运抵区的危险化学品可能有环己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸铵、氰化钠、4，6-二硝基苯-邻仲丁基苯酚等．
回答下列问题：
（1）在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是N（填元素符号），解释原因同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，但N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的
（2）二甲基二硫和甲酸中，在水中溶解度较大的是甲酸（填名称），原因是甲酸与水形成氢键；烧碱所属的晶体类型为离子晶体；硫化碱（Na2S）的S2-的基态电子排布式是1s2s22p63s23p6．
（3）硝酸铵中，NO3-的立体构型为平面三角形，中心原子的杂化轨道类型为sp2
（4）1mol化合物NaCN中CN-所含的π键数为2NA，与CN-互为等电子体的分子有CO、N2．（CN）2又称为拟卤素，实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得，写成该制备的化学方程式2NaCN+MnO2+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（CN）2+Na2SO4+MnSO4+2H2O．
（5）钠钾合金属于金属晶体，其某种合金的晶胞结构如图所示．合金的化学式为KNa3；晶胞中K 原子的配位数为6；已知金属原子半径r（Na）=186pm、r（K）=227pm，计算晶体的空间利用率$\frac{\frac{4}{3}π（18{6}^{3}×3+22{7}^{3}）}{（186×2+227×2）^{3}}$×100%（列出计算式，不需要计算出结果）．
15．火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和 CO2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇：CO2 （g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①如图1，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为 KOH）为电源来电解乙（100mL2mol/LAgNO3溶液）和丙（100mLCuSO4）溶液，燃料电池负极的电极反应为CH3OH-6e-+8OH -=CO32-+6 H2O．电解结束后，向丙中加入 0.1mol Cu（OH）2，恰好恢复到反应前的浓度，将乙中溶液加水稀释至200mL，溶液的 pH0；

②取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）脱硫．燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应生成硫酸铵．室温时，向（NH4）2SO4，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（Na+）=c（NH3•H2O）．（填“＞”、“＜”或“=”）
12．2-羟基丁二酸俗名苹果酸（HOOCCHOHCH2COOH）是重要的食品添加剂，有多种同分异构体，其中和苹果酸官能团的种类和数目都相同的同分异构体有（不考虑立体异构）（　　）
A．2种B．3种C．4种D．5种
19．铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁（FeCO3）可作为补血剂，铁红（Fe2O3）可作为颜料．利用某硫酸厂产生的烧渣（主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2）制备的流程如下：

（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等．（写出一种）
（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，则另一个反应的离子方程式为FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S↓．
②加入FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反应，未反应完全．
（3）①“沉淀”时，需要控制温度在35℃以下，其可能原因是防止碳酸铵分解，减小亚铁离子的水解程度．
②所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗净的方法是取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净，反之，则说明没洗涤干净．
（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为O2、H2O（填化学式）．
（5）写出在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式：4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2．
FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO．现煅烧23.2kg的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物15.84kg．则Fe2O3的质量为14.4kg．
9．某化学小组利用如图装置探究高温下用CO还原CuO的固体产物的成分．

已知：
①H2C2O4 $→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+CO2↑+H2O
②Cu2O+4NH3•H2O═2[Cu （NH3）2]++3H2O+2OH-
回答下列问题：
（1）实验开始前，首先必须进行的操作为检查装置气密性．
（2）实验开始时，先往A装置的圆底烧瓶中加入一定量的浓硫酸，再点燃酒精灯，一段时间后，待F装置中开始出现黑色固体，再点燃D处的酒精喷灯．
（3）装置B的作用是除去反应产生的CO2气体，防止干扰后面的测定
（4）为探究其还原产物的成分，某同学提出了如下假设：
假设1：还原产物为Cu2O；  假设2：还原产物为Cu； 假设3：还原产物为Cu和Cu2O的混合物．
（5）F装置中的PdCl2溶液可以吸收多余的CO，反应后溶液变黑（Pd），该反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl．（6）为验证还原产物的成分，甲、乙同学设计了两个实验方案．
①反应前测CuO固体样品的质量为12.0g，反应一段时间后，熄灭D装置的酒精喷灯，并立即熄灭A装置的酒精灯，待D装置中固体冷却后，称得固体的质量为10.4g．甲同学取少量称量后的固体放入200mL 3.0mol•L-1的氨水中，充分混合一段时间后，测得溶液的pH没有改变（溶液体积变化忽略不计），甲同学通过信息推测固体的成分为Cu，该反应中CuO的转化率是66.7%
②乙同学称量E装置反应前后的质量差，计算出CuO的转化率比甲同学计算结果偏小，其主要原是部分生成的CO2气体残留在装置D，导致结果偏小．
16．下列用系统命名法命名的烷烃名称正确的是（　　）
A．2-甲基-3-乙基戊烷B．3，4，4-三甲基己烷
C．2-甲基-4-乙基戊烷D．1，2-二甲基丁烷
13．1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念．电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，如表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：
元素HLiBeBCNOF
电负性2.11.01.52.02.53.03.54.0
元素NaMgAlSiPSClK
电负性0.91.21.51.72.12.33.00.8
请仔细分析，回答下列有关问题：
（1）预测周期表中电负性最大的元素应为F；估计钙元素的电负性的取值范围：0.8＜X＜1.2．
（2）根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是自上而下电负性降低；
简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系非金属性越强电负性越大，金属性越强电负性越小．
（3）经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键．试推断AlBr3中形成的化学键的类型为共价键，其理由是AlCl3中两电负性之差为1.5，Br元素的电负性小于Cl元素电负性，AlBr3中两电负性之差小于1.5．
14．下列能用键能大小解释的是（　　）
A．液态水的密度大于冰的密度B．碘单质和干冰容易升华
C．氧气的氧化性不如氯气的氧化性D．溴容易溶于四氯化碳

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