题目内容

6．1，2，3，4-四氢化萘的结构简式是，分子式是C10H12．常温下为无色液体，有刺激性气味，沸点207℃，不溶于水，是一种优良的溶剂，它与液溴发生反应：C10H12+4Br2?C10H8Br4+4HBr．生成的四溴化萘常温下为固态，不溶于水．有人用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料，制备少量饱和氢溴酸溶液，实验步骤如下：
①按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中，加入少量纯铁粉．
②慢慢滴入液溴，不断搅拌，直到反应完全．
③取下反应容器，补充少量四氢化萘，直到溶液颜色消失．过滤，将滤液倒入分液漏斗，静置．
④分液，得到的“水层”即氢溴酸溶液．
回答下列问题：
（1）如图示意图中的装置，适合步骤①和②操作的是D．
（2）步骤②中如何判断“反应完全”加入的液溴颜色基本不褪．
（3）步骤③中补充少量四氢化萘的目的是除出去过量的Br2．
（4）步骤③中过滤后得到的固体物质是四溴化萘、铁粉．
（5）已知在实验条件下，饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%，如果溴
化反应进行完成，则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是1：1.3（保留小数点后1位）．

分析 本题是利用四氢化萘的性质制备饱和氢溴酸溶液的实验探究，涉及根据反应物液溴和生成物溴化氢易挥发的特点选择反应装置D进行实验，通过滴加的液溴颜色不再褪去判断反应完全，考查了反应后混合物的分离与提纯，并结合产品的质量分数计算原料的配比，建议借助原子守恒进行计算，据此判断解答；
（1）根据①②的操作及使用试剂易挥发的特点判断合理的装置；
（2）液溴是深红褐色，最初滴入到反应容器内立即参与反应而褪色，如果进行完全，滴入的液溴将仍保留在反应容器内；
（3）根据步骤②需要加入了过量的液溴进行判断；
（4）根据四溴化萘常温下为固态和加入铁粉作催化剂考虑；
（5）饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%，可设溶液的质量为100g，则溶液里HBr的质量为66g，可计算出其物质的量，再结合反应原理可推出四氢化萘的物质的量，从而可计算出四氢化萘与水的质量比．

解答 解：（1）按照步骤①，本实验是把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中反应，所以B不正确．若用A中的装置进行反应，溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境，同样C装置在步骤②反应时，也会造成环境污染，所以A、C都不对，故选D装置，故答案为：D；
（2）伴随反应的进行，最初滴入的红褐色液溴立即褪色，当反应完全后，滴入的液溴颜色不再褪去，故答案为：加入的液溴颜色基本不褪；
（3）由于步骤②加入了过量的液溴，步骤③中补充少量四氢化萘除掉剩余的溴单质，故答案为：除出去过量的Br2；
（4）由于生成的四溴化萘常温下为固态，所以过滤后得到的固体物质是四溴化萘和铁粉，故答案为：四溴化萘和铁粉；
（5）设溶液的质量为100g，则溶液里HBr的质量为66g，水的质量为34g，HBr的物质的量$\frac{66g}{81g/mol}$=$\frac{22}{27}$mol，根据C10H12+4Br2?C10H8Br4+4HBr可知四氢化萘的物质的量为$\frac{22}{27}$mol÷4=$\frac{11}{54}$mol，质量为$\frac{11}{54}$mol×134g/mol=$\frac{737}{27}$g，则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是$\frac{737}{27}$g：36g≈1：1.3，故答案为：1.3．

点评 本题考查了用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料，制备少量饱和氢溴酸溶液，涉及了装置的选择、化学方程式的书写及配平，充分考查了学生的分析、理解能力及对所学知识掌握的熟练程度，本题难度中等．

练习册系列答案
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5．已知某混合物中含有A单质及与化合物B，在一定条件下可按图所示发生转化．

请回答：
（1）沉淀H变沉淀I的化学方程式4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；
（2）反应②的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；
（3）溶液E中通入足量二氧化碳的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（4）如何检验溶液G中的阳离子取样，滴加少量KSCN溶液，若变血红色，则含有Fe3+；
（5）若要保存F溶液，应采取什么措施：加铁粉和稀盐酸．
17．锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产碳酸锰的主要工艺如下：

试回答下列问题：
（1）硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+．
（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和炭，在过程①焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C═MnO+CO↑，该反应的氧化产物是CO，每生成44.8L（标准状况下）气体时转移电子数为4NA．
（3）在50～55℃时向过程③中MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，有气体生成，其化学方程式为：MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑．
（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：2.7～3.7． Mn2+：8.6～10.1，Fe2+：7.6～9.6．下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：
实验操作离子方程式
步骤1：取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡．
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
步骤2：将pH调到3.7～8.6，使Fe3+沉淀完全．Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
14．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2），则下列说法正确的是（　　）
反应时间/minn（CO）/molH2O/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）=0.40/t1mol•L-1•min-1
B．温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率减小
D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n（CO2）=0.40 mol
1．在10L容器中，加入2mol的SO2（g）和2mol的NO2（g），保持温度恒定，发生反应：SO2（g）+NO2（g）?SO3（g）+NO（g）．当达到平衡状态时，测得容器中SO2（g）的转化率为50%．
（1）该温度下的该反应的平衡常数=1（用数值表示）
（2）该温度下、该容器中，再继续加入1mol的SO2（g），则：
①化学平衡将向正反应方向移动，NO2的转化率将增大；
②经计算，当达到新的平衡状态时，容器中SO2（g）的浓度是0.18mol/L．
11．用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，下列操作会导致测定结果偏高的是（　　）
A．用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2-3次
B．用待测碱液润洗碱式滴定管2-3次
C．用待测碱液润洗锥形瓶2-3次
D．用蒸馏水润洗锥形瓶2-3次
18．完成以下化学方程式
（1）3S+6KOH═2K2S+1K2SO3+3H2O
（2）2 KMnO4+16HBr=5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O．
15．为测定NaOH、Na2C03混合物中Na2C03的质量分数，甲同学拟采用图（1）所示装置来测定．乙同学拟采用图（2）所示装置来测定．请回答下列问题：

（1）甲同学用图（1）装置来测定，在没有放样品前，检查该装置气密性的方法之一是从酸式滴定管向烧瓶中加入一定量的水，观察到注射器增大的体积与加入水的体积相等现象，证明此装量不漏气．实验时称得样品的质量为mg，酸式滴定管的起始读数为amL，终了读数为bmL，注射器测定排出的气体为c mL（已折算成标准状况），该样品中Na2C03的质量分数为（用含a、b、c、m的代数式表示）$\frac{53（c-b+a）}{11200m}$．
（2）本实验选用稀H2S04而未选用稀盐酸的原因是稀硫酸不易挥发，稀盐酸易挥发出氯化氢气体，产生误差．
（3）乙同学观察了甲同学的实验后很受启发，并发现自己的图（2）原实验设计方案会造成误差．其原因之一可能是C02在水中溶解度较大，引起测量气体体积减小．丙同学经思考后．建议乙同学将图（2）中某部分稍作改进，就可避免此种误差，写出你的改进方案将水换成饱和NaHCO3溶液，或在贮水瓶中的水面上加一层植物油都可防止CO2溶于水．
（4）丁同学提出将图（2）装置中量气装置去掉，只用反应装置和天平也能较准确地测出样品中Na2C03的质量分数，请你分析丁同学方案中，除了测定样品的质量，还需测定的另两个数据是反应前装有药品的整个装置的质量、反应后整个装置的质量．
（5）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数，请简述一种与上述各方法不同的实验方法称量一定质量的样品配成溶液，加入足量的BaCl2溶液后得到沉淀，将沉淀进行过滤、洗涤、干燥、冷却、称量．由沉淀（BaCO3）质量计算出Na2CO3的质量，最后计算出Na2CO3的质量分数．
16．请填入相应化学试剂以除去括号中的杂质，并写出相应的化学反应方程式．（加入的试剂为适量，反应条件自行选择）
（1）Na2SO4溶液（MgSO4）试剂：氢氧化钠溶液化学方程式：2NaOH+MgSO4═Na2SO4+Mg（OH）2↓
（2）Cu（CuO）试剂：稀硫酸化学方程式：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O
（3）CO（CO2）试剂：氢氧化钠溶液化学方程式：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．

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