题目内容

8．某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，并进行相关探究．
【资料查阅】

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）．

请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是球形干燥管．
（2）实验操作的先后顺序是a→c-d-b_→e（填操作的编号）
a．检查装置的气密性后加入药品        b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处干燥HCl          d．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuO杂质，根据资料信息分析：则产生的原因是通入HCl的量不足．

分析 热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl2•2H2O分解生成水，且C处试纸先变红后褪色，可知发生2CuCl2$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl2↑，D中NaOH溶液吸收尾气；取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuO杂质，混有CuO与没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体有关，以此来解答．

解答 解：（1）由图及常见的仪器可知，仪器X的名称为球形干燥管，故答案为：球形干燥管；
（2）实验中有气体生成，先检验装置的气密性，且热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，防止CuCl被氧化和Cu+水解所以必须要先赶走装置中的氧气和水蒸气后才加热，且要在HCl气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精灯，应该要继续通入氮气直至装置冷切，所以操作顺序为：a-c-d-b-e，
故答案为：c-d-b；
（3）B中有白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色，
故答案为：石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色；
（4）D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（5）由2CuCl2$\frac{\underline{\;大于300℃\;}}{\;}$2CuCl+Cl2↑，杂质是氧化铜，说明CuCl被氧气氧化才产生了CuO，说明装置中有氧气，可能是没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体，故答案为：通入HCl的量不足．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物与实验相结合的训练，（5）为解答的难点，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3•6H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
Ⅰ（1）SO2可用NaOH溶液吸收，过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3．
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目分别是使氧化铁溶解为氯化铁、抑制Fe3+水解．
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为Cl2，HCl（写化学式）．
Ⅱ已知：CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，为制备纯净的CuCl2•2H2O晶体，拟定实验步骤如图所示：

且已知：Fe2+沉淀的pH范围为7.0～9.0；Fe3+沉淀的pH范围为1.9～3.2；Cu2+沉淀的pH范围为4.7～6.7
请回答下列问题：
（4）步骤Ⅰ中，将Fe2+转化为Fe3+最好选用下列氧化剂中的C（填字母）．
A．K2Cr2O7　         B．NaClO　      C．H2O2 D．HNO3
该反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（5）在步骤Ⅱ中，加入Y的目的是为了调节溶液的PH以促使Fe3+沉淀完全，pH范围应为3.2≤pH＜4.7Y可以是下列物质中的C（填字母）．
A．NaOH                 B．Cu               C．Cu2（OH）2CO3
（6）步骤Ⅲ应控制的实验条件是将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通入氯化氢气体防止水解．
19．2015年8月12日23：30左右，天津滨海新区的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氰化钠，数量为700吨左右．
资料：氰化钠化学式为NaCN，白色结晶颗粒或粉末，易潮解，有微弱的苦杏仁气味．剧毒，皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡．熔点563.7℃，沸点1496℃．易溶于水，易水解生成氰化氢，水溶液呈强碱性，是一种重要的化工原料，用于电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面．
（1）用离子方程式表示其水溶液呈强碱性的原因：CN-+H2O?HCN+OH-．
（2）氰化钠要用双氧水或硫代硫酸钠中和．
①用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，请写出该反应的化学方程式NaCN+H2O2+H2O═NaHCO3+NH3↑．
②用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN-+S2O32-═A+SO32-，A为SCN-（填化学式）．
（3）含氰废水中的CN-有剧毒．
①CN-中C元素显+2价，N元素显-3价，则非金属性N＞C（填＜，=或＞）．
②在微生物的作用下，CN-能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为2CN-+4H2O+O2$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HCO3-+2NH3．
③用图1所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液PH为9～10，阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是D．
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．除去CN-的反应：2CN-+5ClO-+2H+═N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
（4）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，也可用于含氰废水的消毒．某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图2．
已知：2Na2CO3 （aq）+3H2O2 （aq）═2Na2CO3•3H2O2 （s）△H＜0，请回答下列问题：
①下列物质中，不会引起过碳酸钠发生氧化还原反应的有c．
A．FeCl3 B．CuSO4 C．Na2SiO3 D．KCN
②准确称取0.2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水溶解，再加50mL2.0mol•L-1 H2SO4，用0.02000mol•L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL，则产品中H2O2的质量分数为25.50%．
[反应6KMnO4+5（2Na2CO3•3H2O2）+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2↑+15O2↑+34H2O]．
16．某研究小组以粗盐和碳酸氢铵（NH4HCO3）为原料，采用以下流程制备纯碱（Na2CO3）和氯化铵（NH4Cl）．

已知盐的热分解温度：NH4HCO3 36℃；NaHCO3 270℃；NH4Cl  340℃；Na2CO3＞850℃
请回答：
（1）从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩．在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HCO3固体之后，其原因是可避免NH4HCO3的分解．
（2）为提高NH4Cl产品的产率和纯度，需在滤液1中加入氨水，理由是抑制NH4+水解、使NaHCO3转化为Na2CO3、补充煮沸时损失的NH3；步骤X包括的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（3）测定NH4Cl产品的纯度时，可采用的方法：在NH4Cl溶液中加入甲醛使之生成游离酸（4NH4Cl+6HCHO=（CH2）6N4+4HCl+6H2O），然后以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液（需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定）进行滴定．
①下列有关说法正确的是BD．
A．为了减少滴定误差，滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗
B．标准NaOH溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中
C．开始滴定前，不需擦去滴定管尖悬挂的液滴
D．三次平行测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置
②若用来标定NaOH标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则测得NH4Cl产品的含量比实际含量偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
3．二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能源．
工业制备二甲醚的生产流程如图：

催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度300℃）进行下列反应：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol
（1）催化反应室中总反应3CO（g）+3H2（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.1kJ/mol．
据此可判断该反应低温条件下自发．
（2）在温度和容积不变的条件下发生反应①，能说明该反应达到平衡状态的依据是ab
a．容器中压强保持不变          b．混合气体中c （CO）不变
c．V正（CO）=V逆（H2）    d．c （CO3OH）=c （CO）
（3）在2L的容器中加入amo1CH3OH（g）发生反应②，达到平衡后若再加入amo1CH3OH（g）重新达到平衡时，CH3OH的转化率不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）850℃时在一体积为10L的容器中通入一定量的CO和H2O（g）发生反应③，CO和H2O（g）浓度变化如图所示．

①0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol/（L•min）．
②若温度不变，向该容器中加入4mo1CO（g）、2mo1H2O（g）、3mo1CO2（g）和3mo1H2（g），起始时V正＜V逆（填“＜”、“＞”或“=”），请结合必要的计算说明理由化学平衡常数K=$\frac{0.12×0.12}{0.18×0.08}$=1，浓度商=$\frac{3×3}{4×2}$=1.125＞1，平衡逆向移动，所以
V正＜V逆
（5）上述工艺制备流程中二甲醚精制的实验操作名称为蒸馏．
13．在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X（g）═Y（g）△H＜0，X的物质的量n（x）随时间t变化的曲线如图所示（图中的两曲线分别代表有无催化剂的情形），下列叙述正确的是（　　）
A．实线表示使用催化剂的情形
B．b、c两点表明反应在相应条件下达到了最大限度
C．反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v（Y）=0.01mol/（L•min）
D．反应进行到a点时放出的热量大于反应进行到b点时放出的热量
20．氮是地球上含量较丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、日常生活中有着重要作用．
（1）图是1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成CO2（g）和NO（g）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）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1．
（2）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
其化学平衡常数K与温度t的关系如表：
t/℃25125225…
K/（mol•L-1）-24.1×106K1K2…
完成下列问题：
①比较K1、K2的大小：K1＞K2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是AC（填序号）．
A．2vH2（正）=3vNH3（逆）
B．3vNH3（正）=2vH2（正）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变．
17．某食用白醋是由醋酸与纯水配制而成，用中和滴定的方法准确测定其中醋酸的物质的量浓度．实验步骤：
①配制500mL浓度约为0.1mol•L-1的NaOH溶液；
②用KHC8H4O4标准溶液准确测定该NaOH溶液的浓度；
③用已知准确浓度的NaOH溶液测定醋酸的浓度．
（1）称量所需的NaOH固体置于大烧杯中，加入500mL蒸馏水，搅拌溶解．该配制步骤可行（填“可行”或“不可行”）．
（2）称量时NaOH在空气中极易吸水，配制所得的NaOH溶液浓度通常比预期小（填“小”或“大”），这是不能直接配制NaOH标准溶液的原因．
（3）稀释白醋时需要的仪器有烧杯、玻璃棒、滴管，酸式滴定管、100mL容量瓶．
（4）准确量取稀释后的白醋20.00mL，置于250mL锥形瓶中，加水30mL，再滴加酚酞指示剂，用上述NaOH标准溶液滴定至溶液变成浅红色且30秒内不褪色即为终点．重复滴定两次，平均消耗NaOH标准溶液VmL （NaOH溶液浓度为cmol•L-1）．
（5）稀释后白醋中醋酸的物质的量浓度=$\frac{cV}{20}$mol•L-1．
18．关于蛋白质的下列说法正确的是（　　）
A．蛋白质在体内代谢的最终产物是硝酸
B．灼烧蛋白质没有明显现象
C．误食重金属盐会使人中毒，应立即喝牛奶、豆浆解毒
D．加热会使蛋白质变性，因此生吃鸡蛋比熟吃好

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