题目内容

18．氢化锂（LiH）在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧．某活动小组准备使用如图装置制备LiH固体．

甲同学的实验方案如下：
（1）仪器的组装连接：上述仪器装置接口的连接顺序为e接a，b接f，g接d，加入药品前首先要进行的实验操作是检验装置气密性（不必写出具体的操作方法）；其中装置B的作用是除去H2中的H2O和HCl．
（2）添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是除去锂表面的石蜡，然后快速把锂放入到石英管中．
（3）通入一段时间氢气后加热石英管，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是收集c处排出的气体并检验H2纯度．
（4）加热一段时间后停止加热，继续通氢气冷却，然后取出LiH，装入氮封的瓶里，保存于暗处．采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险．（反应方程式：LiH+H2O=LiOH+H2↑），分析该反应原理，完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑．
（5）准确称量制得的产品0.174g，在一定条件下与足量水反应后，共收集到气体470.4mL（已换算成标准状况），则产品中LiH与Li的物质的量之比为10：1．
（6）乙同学对甲的实验方案提出质疑，他认为未反应的H2不能直接排放，所以在最后连接了装置E用来收集H2，请将E装置补充完整．

分析 （1）氢气和锂发生反应生成LiH，制备LiH固体需要制备氢气，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用A装置制备氢气，用装置B中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置C，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应；
制备气体装置，加入药品前首先要进行的实验操作是：检验装置气密性；
（2）石蜡是有机物，易溶解于有机溶剂甲苯；
（3）使用前应通入一段时间氢气，排尽装置内的空气，防止加热时氢气不纯发生爆炸危险；
（4）LiH与H2O发生水解反应，锂离子结合氢氧根离子，氢负离子与氢离子结构生成氢气，LiH与乙醇反应类似，羟基提供H原子与LiH反应生成氢气，另外部分结合生成CH3CH2OLi；
（5）设LiH与Li的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式表示出生成氢气的物质的量，再根据二者总质量、氢气总体积列方程计算解答；
（6）装置E用来收集H2，利用的是在烧瓶中收集氢气，所以根据排水量气法设计装置，导气管短进长出．

解答 解：（1）氢气和锂发生反应生成LiH，制备LiH固体需要制备氢气，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用A装置制备氢气，用装置B中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置C，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应，装置连接顺序为：e接a，b接f，g接d；
制备气体装置，加入药品前首先要进行的实验操作是：检验装置气密性；
装置B中碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，氧化钙与水可反应，氢氧化钠可作干燥剂，且与盐酸能反应，所以该装置的作用是吸收水蒸气和部分氯化氢气体，
故答案为：e接a，b接f，g接d；检验装置气密性；除去H2中的H2O和HCl；
（2）取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，利用石蜡是有机物易溶解于有机溶剂甲苯中，操作的目的是除去锂表面的石蜡，
故答案为：除去锂表面的石蜡；
（3）使用前应通入一段时间氢气，排尽装置内的空气，防止加热时氢气不纯发生爆炸危险，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是：收集c处排出的气体并检验H2纯度，
故答案为：收集c处排出的气体并检验H2纯度；
（4）LiH与H2O发生水解反应，锂离子结合氢氧根离子，氢负离子与氢离子结构生成氢气，LiH与乙醇反应类似，羟基提供H原子与LiH反应生成氢气，另外部分结合生成CH3CH2OLi，反应方程式为：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑，
故答案为：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑；
（5）设LiH与Li的物质的量分别为xmol、ymol，则：
LiH+H2O=H2↑+LiOH
xmol    xmol
2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
ymol          0.5y mol
则$\left\{\begin{array}{l}{8x+7y=0.174}\\{22.4（x+0.5y）=0.4704}\end{array}\right.$，解得x=0.02、y=0.002
故LiH与Li的物质的量之比为0.02mol：0.002mol=10：1，
故答案为：10：1；
（6）装置E用来收集H2，利用的是在烧瓶中收集氢气，所以根据排水量气法设计装置，导气管短进长出，装置图为，
故答案为：．

点评 本题考查化学实验制备方案，理解原理是解题关键，涉及对装置及操作的分析评价、气体收集、化学方程式的计算等，题目难度中等．

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13．常温下，四个容积为V L的容积中分别装有质量相同的下列气体，产生的压强最大的是（　　）
A．Cl2B．HClC．SO2D．CO2
14．根据所学知识，请回答下列问题：
（1）用离子方程式表示除去铁粉中混有的铝粉2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（2）检测Fe2（SO4）3溶液中是否含有少量的FeSO4的操作方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴高锰酸钾溶液，若紫色退去，则含有FeSO4，反之则无．
（3）用H2O2和稀H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜，请写出表示该过程的离子方程式Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O．
（4）工业制备粗硅的化学方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO+Si．
6．碳酸镍可用于电镀、陶瓷器着色等．镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni（OH）2和NiS（含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素杂质），从镍矿渣出发制备碳酸镍的流程如下：

已知：（Ⅰ）含镍浸出液的成分及离子沉淀的pH：
元素Na2+Fe3+Cu2+Ca2+Mg2+Zn2-
浓度/g•L-15.250.470.300.400.180.81
开始沉淀PH6.42.24.7/9.66.5
完全沉淀PH8.43.56.7/11.68.5
（Ⅱ）溶度积常数：
难溶物NiSCuSZnS 
溶度积常数1.07×10-211.27×10-262.93×10-25 
难溶物CaF2MgF2ZnF2NiF2
溶度积常数1.46×10-107.42×10-113.04×10-2微溶
（1）镍矿渣中镍元素的主要存在形式是Ni（OH）2和NiS，写出浸取时反应的离子方程式3NiS+4ClO3-=3Ni2++3SO42-+4Cl-或3NiS+ClO3-+6H+=3Ni2++3S+Cl-+3H2O．
（2）黄钠铁钒[NaFe3（SO4）2（OH）6]具有沉淀颗粒大、沉淀速度快，容易过滤等特点，常用于除铁．写出流程中第一次加入 Na2CO3溶液时反应的离子方程式：Na++3Fe3++2SO42-+3H2O+3CO32-=NaFe3（SO4）2（OH）6↓+3CO2↑；
（3）NiS的作用是除去溶液中的Cu2+，原理是NiS+Cu2+═CuS+Ni2+，该反应的平衡常数是8.43×104；
（4）滤液2中加入NaF的作用是除去溶液中的Ca2+、Mg2+，则加入NaF先沉淀的离子是Mg2+．
（5）NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由NiCO3为原料获得，结合上述流程，制备NiSO4•6H2O的操作步骤如下：
①向被有机萃取剂萃取后所得的水层中加入足量Na2CO3溶液（流程中第二次加Na2CO3溶液），搅拌，得NiCO3沉淀：
②过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次直至流出液用pH试纸检验呈中性；
③向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液，直至恰好完全溶解；
④蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体；
⑤用少量乙醇洗涤并晾干．
确定步骤①中Na2CO3溶液足量，碳酸镍己完全沉淀的简单方法是：上层清液呈无色（或静置后向上层液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成）；
补充完整上述步骤②和③【可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液，蒸馏水、pH试纸】．
13．二氯化砜（SO2Cl2）是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2．装置如图（有些支持装置省略了）所示．

已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水能发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体．
（1）E中的试剂是饱和食盐水，戊是贮气装置，则F瓶中气体的实验室制法是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O（用方程式表示）；
（2）B处反应管冷却水应从a（填“a”或“b”）接口通入；
（3）装置乙和丁的作用是干燥SO2和Cl2，防止SO2Cl2发生水解反应；
（4）恒压漏斗具有特殊的结构，主要目的是使所加的液体能顺利滴入烧瓶中；
（5）写出二氯化砜（SO2Cl2）水解反应的方程式SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl；
（6）SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸的酸性强于次氯酸，选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：装置连接顺序为A、C、B、E、D、F，其中E的作用是除去除去SO2气体；，通过D中品红不褪色，F中出现白色沉淀现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸．
3．图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出），大部分反应在工业生产中得到实际应用．已知Ⅰ、G是单质，且Ⅰ是一种既能与酸反应又能与碱反应生成氢气的金属，L是一种无色气体，K是一种红棕色气体，E是一种红褐色沉淀．

请填写下列空白：
（1）写出下列物质的化学式：C：H2SO4；J：HNO3．
（2）写出下列反应的化学反应方程式：
反应⑦：Fe2O3+2Al $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．
反应⑩：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O．
（3）写工业上NH3与O2在一定条件下制取L的化学方程式：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
10．淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去），实验过程如下：
①将1：1的淀粉水乳液与少许硫酸（98%）加入烧杯中，水浴加热至85℃～90℃，保持30min，然后逐渐将温度降至60℃左右；
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中；
③控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；
④反应3h左右，冷却，过滤后再重结晶得草酸晶体．硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题：
（1）实验①加入98%硫酸少许的目的是：加快淀粉水解的速率（或起到催化剂的作用）．
（2）冷凝水的进口是a（填a或b）；实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产量下降，其原因是温度过高，硝酸浓度过大，导致H2C2O4进一步被氧化．
（3）如何检验淀粉是否水解完全，写出检验过程取少量水解后的溶液于试管中，滴1-2滴碘水，看溶液有否变蓝，如变蓝说明没有水解完全，不变蓝则说明水解完全．
（4）当尾气中n（NO2）：n（NO）=1：1时，过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收，发生的化学反应为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，若用含硫酸的母液来吸收氮氧化物，其优点是提高HNO3利用率、缺点是NOx（或氮氧化物）吸收不完全．
（5）将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．用KMnO4标准溶液滴定，该反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
称取该样品0.12g，加适量水完全溶解，然后用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应）此时溶液颜色由无色变为紫红色（或淡紫色）．滴定前后滴定管中的液面读数如图示，则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为84.0%．
7．下列说法正确的是（　　）
A．用KSCN溶于检验Fe2（SO4）3溶液中是否含有FeSO4
B．由同种元素组成的物质一定是纯净物
C．将钢闸门与电源正极相连，可防止其在海水中被腐蚀
D．浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同
8．下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是（　　）
选项实验操作实验目的或结论
A用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe（NO3）2溶液中，溶液变黄色氧化性：H2O2＞Fe3+
B向盛有Fe（NO3）2溶液的试管中加入1mol/LH2SO4若试管口出现红棕色气体，说明NO3-被Fe2+还原为NO
C淀粉碘化钾溶液久置显蓝色是由于I-被还原，析出的I2溶于溶液中
D向含有少量的FeBr3的FeCl3溶液中，加入适量氯水，再加CCl4萃取分液除去FeCl3溶液中的FeBr3
A．AB．BC．CD．D

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