摘要：6．(1)1 5 4 10 11 6 7 2 驱赶装置中空气.防止反应产生的NO被氧化 (3)通入O2后装置(D)中有红棕色气体生成 (4)分离NO和NO2(或使NO2液化或其他合理答案) (5)4NO2+O2+4NaOH→4NaNO3+2H2O 专题(九)探究实验的设计与评价 学习目标
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用如图所示仪器，药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）．
已知：
①NO+NO2+OH-→2NO2-+H2O；
②气体液化温度：NO2：21℃，NO：-152℃．试回答：
（1）选择必要的仪器，则仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为：
（3）确认气体中含有NO的现象是
（4）装置F的作用是
（5）若O2过量，B中反应的化学方程式为
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已知：
①NO+NO2+OH-→2NO2-+H2O；
②气体液化温度：NO2：21℃，NO：-152℃．试回答：
（1）选择必要的仪器，则仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为：
1-4-5-10-11-6-7-2
1-4-5-10-11-6-7-2
（2）反应前先通入N2，目的是排除空气，防止NO被氧化
排除空气，防止NO被氧化
（3）确认气体中含有NO的现象是
通入O2后有红棕色气体产生
通入O2后有红棕色气体产生
（4）装置F的作用是
分离NO、NO2
分离NO、NO2
（5）若O2过量，B中反应的化学方程式为
4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
．
乙醛与银氨溶液的反应常因条件控制不当，会出现黑色浊液、长时间没有银折出、析出的银镜不均匀或发暗等现象，影响了银镜反应的效果．
某研究小组为控究乙醛发生银镜反应的最佳实验条件，进行了有关实验，相关数据如下表：
请回答下列问题：
（1）写出乙醛与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式 ．
（2）若只进行实验1和实验2，其探究目的是 ．
（3）实验 （填序号）组合，可探究混合液pH对银镜反应的影响．
（4）实验4无银镜出现的原因是 ．
（5）试管内壁的银镜用硝酸洗涤，可以回收硝酸银溶液．你认为选用 （填“浓硝酸”或“稀硝酸”）较好，理由是 ．
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某研究小组为控究乙醛发生银镜反应的最佳实验条件，进行了有关实验，相关数据如下表：
| 实验变量 实验序号 |
银氨溶液的量/mL | 乙醛的量/滴 | 水浴温度/℃ | 反应混合液的pH | 出现银镜时间/min |
| 1 | 1 | 3 | 50 | 11 | t1 |
| 2 | 1 | 3 | 65 | 11 | t2 |
| 3 | 1 | 5 | 65 | 11 | t3 |
| 4 | 1 | 5 | 65 | 4 | 无银镜 |
| 5 | 1 | 5 | 65 | 10 | t5 |
| 6 | 3 | 3 | 20 | 10 | t6 |
（1）写出乙醛与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式
（2）若只进行实验1和实验2，其探究目的是
（3）实验
（4）实验4无银镜出现的原因是
（5）试管内壁的银镜用硝酸洗涤，可以回收硝酸银溶液．你认为选用
近年来，我国部分地区多次陷入严重雾霾之中，其中一个重要的原因是我国的能源消费结构以燃煤为主，改变煤的利用方式可减少环境污染．以下是对煤进行处理的方法：
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，其反应为C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，
①该反应在 下能自发进行（填“高温”或“低温”）；
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为 ．（已知：H2S Ka1=9.1×10-8；Ka2=1.1×10-12 H2CO3 Ka1=4.30×10-7；Ka2=5.61×10-11）
（2）利用水煤气作为合成气，在同一个容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚，此工艺称之为“一步法”合成二甲醚．
①一步法合成二甲醚：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2 （g）△H= ．
②该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高化学反应速率和二甲醚的产率，可以采取的措施是 （填字母代号）．
a．降低温度 b．缩小容器体积 c．加入催化剂
d．增加H2的浓度 e．分离出二甲醚
（3）控制反应条件，水煤气作为合成气也可以用来合成甲醇．在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料转化率随氢碳比的变化如图所示：
①合成二甲醚的最佳H2/CO比为 ．对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作KP），写出“一步法”合成二甲醚的KP= ，提高H2/CO比，则KP （填“变大”、“变小”或“不变”）
②以水煤气作为原料气，在相同条件下一步法合成二甲醚的转化率为什么明显高于合成甲醇的转化率 ．
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（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，其反应为C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1，
①该反应在
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为
（2）利用水煤气作为合成气，在同一个容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚，此工艺称之为“一步法”合成二甲醚．
| 反应过程 | 化学方程式 | △H（kJ?mol-1） |
| 甲醇合成反应 | 2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g） | -90.8 |
| 水煤气变换反应 | CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g） | -41.3 |
| 甲醇脱水反应 | 2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g） | -23.5 |
②该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高化学反应速率和二甲醚的产率，可以采取的措施是
a．降低温度 b．缩小容器体积 c．加入催化剂
d．增加H2的浓度 e．分离出二甲醚
（3）控制反应条件，水煤气作为合成气也可以用来合成甲醇．在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料转化率随氢碳比的变化如图所示：
①合成二甲醚的最佳H2/CO比为
②以水煤气作为原料气，在相同条件下一步法合成二甲醚的转化率为什么明显高于合成甲醇的转化率
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景．如图是利用海水制备纳米氧化镁的流程图．
回答下列问题：
（1）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol?L-1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为______．（已知：Ksp[MgCO3]=6.8×10-6，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11）
（2）利用MgCl2?6H2O制备无水氯化镁，需在干燥的______气流中加热，原因是______．
（3）反应I中CO（NH2）2与H2O反应生成CO2和NH3?H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______．
（4）某科研小组研究反应I在温度为378K～398K时的反应时间、反应物配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响．请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
（5）如图为反应I的温度对纳米MgO产率（曲线a）和粒径（曲线b）的影响，请你归纳出温度对纳米MgO的制备有何影响的结论（至少写出一条）：__________________．
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回答下列问题：
（1）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol?L-1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为______．（已知：Ksp[MgCO3]=6.8×10-6，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11）
（2）利用MgCl2?6H2O制备无水氯化镁，需在干燥的______气流中加热，原因是______．
（3）反应I中CO（NH2）2与H2O反应生成CO2和NH3?H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______．
（4）某科研小组研究反应I在温度为378K～398K时的反应时间、反应物配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响．请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
| 实验 编号 | T/K | 反应 时间/h | 反应物的物质的量配比 n[CO（NH2）2]：n[MgCl2?6H2O] | 实验目的 |
| ① | 378 | 3 | 3：1 | （Ⅰ）实验①和③探究______ ______； （Ⅱ）实验②和④探究______； （Ⅲ）实验②和______探究反应时间对产率的影响． |
| ② | 378 | 4 | 4：1 | |
| ③ | 378 | 3 | ||
| ④ | 398 | 4 | 4：1 |
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乙醛与银氨溶液的反应常因条件控制不当，会出现黑色浊液、长时间没有银折出、析出的银镜不均匀或发暗等现象，影响了银镜反应的效果。
某研究小组为探究乙醛发生银镜反应的最佳实验条件，进行了有关实验，相关数据如下表：
|
实验序号 | 银氨溶液的量/mL | 乙醛的量/滴 | 水浴温度/℃ | 反应混合液的pH | 出现银镜时间/min |
| 1 | 1 | 3 | 50 | 11 | t1 |
| 2 | 1 | 3 | 65 | 11 | t2 |
| 3 | 1 | 5 | 65 | 11 | t3 |
| 4 | 1 | 5 | 65 | 4 | 无银镜 |
| 5 | 1 | 5 | 65 | 10 | t5 |
| 6 | 3 | 3 | 20 | 10 | t6 |
实验变量请回答下列问题：
（1）写出乙醛与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式 。
（2）若只进行实验1和实验2，其探究目的是 。
（3）实验 （填序号）组合，可探究混合液pH对银镜反应的影响。
（4）实验4无银镜出现的原因是 。
（5）试管内壁的银镜用硝酸洗涤，可以回收硝酸银溶液。你认为选用 （填“浓硝酸”或“稀硝酸”）较好，理由是 。
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