时间:2017-08-22 14:26:50
1、实验题 （16分）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
试回答下列问题：
（1）在未加入H2O2的溶液A中，存在的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。若检验该溶液中Fe3+，选择最合适的试剂是? ?（填代号）。
A．KMnO4溶液
B．Fe粉
C．Na2CO3溶液
D．KSCN溶液
向溶液A中加入H2O2，H2O2在该反应中作氧化剂。实验室选用H2O2而不用Cl2作氧化剂。除考虑环保因素外，另一原因是不引入杂质 离子。
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热浓缩，? ，过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还需用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。
（3）制备CaCO3时，发生反应的化学方程式是? ?；若实验过程中有氨气逸出，可选用下列装置中的? ?（填代号）装置吸收氨气。
（烧杯中的液体都为水）
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需配制100 mL 0.1 mol∕LKMnO4标准溶液。配制该溶液时：除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需的一种玻璃仪器是? ?；当往该玻璃仪器中加蒸馏水至接近刻度线1－2cm时，应改用 滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相平。
参考答案：（每空2分，共16分）
（1）D； Cl－
（2）（冷却）结晶； 引流
（3）CO2 + CaCl2 + 2NH3·H2O＝CaCO3 ↓ + 2NH4Cl + H2O ；? B
（4）100mL容量瓶； 胶头滴管
本题解析：略
本题难度：一般
2、选择题 下列气体中，不能用排水法收集的是（?）
A．O2
B．H2
C．NO2
D．NO
参考答案：C
本题解析：用排水法收集气体要求气体不能与水反应且难溶于水，NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮。故不能用排水法收集。
点评：掌握气体收集方法的选取原理，记住典型气体的性质。
本题难度：简单
3、实验题 有下列实验装置如图：
示意图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D来源:91考试网 91ExAm.org是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。
实验前先检查实验装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A中加入一定量适当浓度的盐酸，产生氢气。经必要的“操作”〔见问题（2）〕后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。
（1）实验前如何检查装置的气密性：</PGN0035B.TXT/PGN>____。
（2）点燃氢气前必须进行____操作，进行该操作的方法是____。
（3）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：
B中_______________
D中________________
（4）C中所盛干燥剂的名称是____；该干燥剂的作用是____。
参考答案：(1)在A中放入少量水，使水面刚浸没长颈漏斗下端，打开旋塞a，在烧瓶B底部稍加热，若在A漏斗颈内水面上升，且E中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气。
(2)检验氢气纯度；用排水法(或向下排空气法)收集一小试管H2，用拇指堵住移近火焰，移开拇指，若没有尖锐的爆鸣声，表示H2纯度合格，可以点燃或收集。
(4)C中：碱石灰；吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾。
本题解析：本题综合考查了实验装置气密性的检查、氢气纯度的检验及NH3的合成等知识。
学生在回答问题时，容易出现的错误：检验装置气密性时习惯于用手捂热反应器的操作方法，并将此实验中使用的还原铁粉误当成是反应物，从而造成错误的判断。题中给出进入E中的气体能使酚酞变红，说明该气体溶于水应显碱性，因而排除了H2或O2的可能性；再根据B中H2燃烧时消耗掉O2，剩余的则是</PGN0087B.TXT/PGN>N2。其连同生成的H2经干燥剂干燥后在反应器D中在还原铁粉作催化剂的条件下反应生成NH3。据此写出D中反应的化学方程式为：N2＋3H2
2NH3。
本题难度：一般
4、填空题 锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
I．ZnSO4溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2；
?
（1）滤渣1的化学式为?；②中使用的氧化剂最好是下列的?（填序号）。
A．Cl2
B．H2O2
C．KMnO4
D．浓HNO3
（2）滤渣2中主要成分的化学式为?；为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤?（选填①、②、③、⑤）。
（3）步骤④发生的离子反应方程式为?。
II．BaS溶液的制备 
有关数据：Ba（s）＋S（s）＋2O2（g）＝BaSO4（s） △H1 = －1473.2 kJ?mol－1
C（s）＋ 1/2O2（g）＝CO（g）?△H2 = －110.5 kJ?mol－1
Ba（s）＋ S（s）＝BaS（s）?△H3 = －460 kJ?mol－1
（4）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：
?。
Ⅲ.制取锌钡白
（5）如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量，产生的后果是?。
参考答案：（共16分）
（1）（4分）SiO2（2分）? B（2分）
（2）（3分）Fe(OH)3、Cu(OH)2（2分）?①（1分）
（3）（4分）OH－+CO2= HCO3－（2分）、ZnO22－+ 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2↓ + 2HCO3－（2分）
（4）（3分）BaSO4(s) + 4C(s) =" BaS(s)" + 4CO(g)?△H =" +571.2" kJ?mol－1
（5）（2分）过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H2S气体污染空气（1分），而且锌钡白的产率会降低（1分）
本题解析：（1）ZnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都能溶于足量5mol/LH2SO4溶液，符合复分解反应发生的条件，生成ZnSO4、FeSO4、CuSO4、CO2气体、H2O，而SiO2则不溶于硫酸，则步骤①酸浸之后所得滤渣1的化学式为SiO2，滤液1的主要成分是ZnSO4、FeSO4、CuSO4、H2O；步骤②中用Cl2能氧化Fe2+，但会引入新的杂质（Clˉ、Cl2），且过量的氯气有毒，故A错误；H2O2能氧化Fe2+，还原产物是H2O，不会引入新杂质，且过量H2O2受热易分解为水和氧气，故B正确；KMnO4能氧化Fe2+，但是会引入新的杂质（K+、Mn2+、KMnO4），故C错误；浓HNO3能氧化Fe2+，还原产物是有毒的NO2，且能引入新的杂质（NO3ˉ、HNO3），故D错误；（2）步骤②氧化后所得溶液的主要成分是ZnSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4，都能与过量NaOH溶液反应，根据题意可知滤液2的主要成分是Na2ZnO2、NaOH，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Cu(OH)2；步骤④中的CO2气体来自步骤①酸浸反应放出的气体，可以节能减排；（3）偏铝酸钠溶液通入过量CO2气体可以制氢氧化铝沉淀，由此推断步骤④发生的反应为Na2ZnO2、NaOH溶液分别与CO2气体的反应，NaOH+CO2=NaHCO3，Na2ZnO2+2H2O+2CO2=Zn(OH)2↓+2NaHCO3，则滤渣3为Zn(OH)2，滤液3的主要成分为NaHCO3；（4）根据盖斯定律，由②×4+③－①可以约去Ba(s)、S(s)、2O2(g)，得到的热化学方程式为：BaSO4(s) + 4C(s) =" BaS(s)" + 4CO(g)?△H =" +571.2" kJ?mol－1；（5）若步骤⑤为Zn(OH)2与过量硫酸的中和反应，所得溶液的主要成分为ZnSO4、H2SO4，ZnSO4、H2SO4溶液与BaS(s)混合时不仅可以制取锌钡白，而且过量的H2SO4与易与BaS(s)发生复分解反应，生成有毒的H2S气体，既导致空气污染，又减少锌钡白的产量。
本题难度：一般
5、实验题 （12分）NaClO2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO2的装置如下图所示：
(1)装置I控制温度在35~55℃，通入SO2将NaClO3还原为ClO2（沸点：11℃），反应结束后通入适量的空气，其目的是???。
(2)装置Ⅱ中反应生成NaClO2的化学方程式为???。反应后的溶液中阴离子除了ClO2－、ClO3－、Cl－、ClO－、OH—外还可能含有的一种阴离子是??，检验该离子的方法是??
(3)已知在NaClO2饱和溶液中温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，温度高于38℃时析出晶体是NaClO2，温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。请补充从装置Ⅱ反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。
①减压，55℃蒸发结晶；②??；③??；④??；得到成品。
(4)装置Ⅲ中试剂X为??。
参考答案：(1)将ClO2吹入到装置Ⅱ进行反应（2分）
(2)2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2(2分)
SO42－（1分）?取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42－（2分）
(3)②趁热过滤（1分）③用38℃~60"℃热水洗涤（1分）④低于60"℃干燥（1分）
(4)NaOH溶液（合理答案均可）（2分）
本题解析：（1）因为装置I中生成ClO2，为了提高原料的利用率，需要利用空气将生成的ClO2吹入到装置Ⅱ进行反应。
（2）ClO2既有氧化性，可将双氧水氧化成氧气，而自身被还原生成NaClO2，方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2。由于进入装置Ⅱ的气体会混有二氧化硫气体，二氧化硫被氧化生成硫酸。检验SO42－一般用盐酸酸化的加BaCl2溶液。
（3）根据所给信息可知，要想得到NaClO2晶体，关键是控制温度。温度太高或太低均会产生杂质。
（4）由于在反应中会产生ClO2、SO2等大气污染物，所以需要尾气处理。
本题难度：一般