时间:2021-06-11 07:07:58
1、简答题 下图是甲、乙、丙三名同学设计的验证铜和浓硝酸反应原理的装置
已知：2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
（1）写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式是______．
（2）和甲同学装置相比，乙同学设计的装置的优点是______、______．
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．
先关闭弹簧夹______（填a或b或c），再打开弹簧夹______和______（填a或b或c），才能使NO2气体充满②试管．
（4）当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入②试管．应如何操作______．
（5）某位同学的实验中未得到蓝色的溶液，而呈绿色，他分析可能是生成的部分NO2溶解在溶液中造成的．请你帮他设计简单实验方案验证他的推测．
参考答案：（1）因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，故答案为：Cu+4H++2NO3_=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）甲装置不能使反应可控制；不能吸收NO2气体，污染环境，
故答案为：①不能使反应可控制②不能吸收NO2气体，污染环境
（3）为了NO2气体充满②试管，应先关闭c，然后打开a、b，故答案：关闭c；a、b；
（4）为了让二氧化氮与水接触发生反，应先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②，
故答案为：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住（热水、热毛巾、加热）试管②；
（5）铜和稀硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铜溶液呈蓝色，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，二氧化氮是红棕色气体，溶解于溶液中溶液可能成绿色；
故答案为：用Cu和稀HNO3反应，若所得溶液呈蓝色，则证明Cu和浓HNO3反应呈绿色的原因是NO2溶解在溶液中造成的；
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列制备和收集气体的实验装置合理的是 
A．用氯化铵和氢氧化钙制NH3
B．用铜片和稀硝酸制NO
C．用锌粒和稀硫酸制H2
D．用双氧水和二氧化锰制O2
参考答案：D
本题解析：A中的发生装置大试管口要略向下倾斜；NO不能用排空气法收集，它易和氧气反应；氢气要用向下排空气法收集；密度小于空气密度；故选D。
点评：熟悉常见的气体制备和收集方法，此类问题便不难解决。
常见的气体制备和收集方法
氢气：活泼金属与稀酸，向下排空气法
氧气：加热氯酸钾+二氧化锰固体，排水法或者向上排空气法。
氮气：空气通过灼热的铜粉除氧气，然后通入氢氧化钠除二氧化碳，然后用浓硫酸干燥，排水法。
氯气：浓盐酸+高锰酸钾，向上排空气法，排水法（饱和氯化钠溶液）。
二氧化碳：碳酸钙和稀盐酸，向上排空气法。
氯化氢：浓硫酸加氯化钠加热，向上排空气法。
二氧化硫：亚硫酸钠加稀硫酸，向上排空气法，排水法（饱和亚硫酸钠溶液）。
一氧化氮，二氧化氮排水法收集就可以。
二氧化氮：浓硝酸加铜，向上排气法。
氨气：氢氧化钙加氯化铵，加热，向下排空气。
一氧化碳：二氧化碳通过灼热的碳。
甲烷：无水醋酸钠和碱石灰加热，排水法。
本题难度：简单
3、简答题 碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O--KH（IO3）2+KCl+Cl2↑（未配平）
（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：______；
（2）步骤②中，用稀酸酸化的作用是______；不能选用稀盐酸的原因是______；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为______；
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是______．
温度/℃
参考答案：（1）反应中I2→KH（IO3）2，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO3→KCl、Cl2，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl2，KClO3→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO3→Cl2氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl2的系数为3，所以化合价降低共60价，故I2系数为6，根据氯元素守恒可知KClO3系数为11，根据碘元素守恒可知KH（IO3）2的系数为6，根据氢元素守恒可知H2O、系数为3，检查氧元素守恒，故方程式为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
故答案为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
（2）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化，由工艺流程可知酸化的目的是将氯气从反应混合物中逸出．
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
故答案为：促进氯气从反应混合物中逸出；盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
（3）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，所以要将完全排出氯气，防止碘酸钾被氧化．
故答案为：Cl2能将KIO3氧化成KIO4．
（4）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得KIO3晶体需要蒸发结晶．
故答案为：蒸发结晶．
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 （14分）有一化学样品Na2SO3，可能含有NaCl、Na2SO4、KNO3、K2CO2、K2SO4中的一种或几种杂质，某实验小组利用图12提供的装置确定该样品的成分及Na2SO3的质量分数。称此样品6.30g，加入6.0mol·L-1的硫酸至过量，产生无色气体560mL（标准状况），向逸出气体后的溶液中加入稍过量的BaCl2溶液，得到白色沉淀9.32g，透过蓝色钻玻璃观察，滤液的焰色反应无紫色。请回答下列问题：
（1）溶液X是?，煤油的作用是?。
（2）若实验中加入硫酸溶液的体积为5.00mL，则样品中Na2SO3的质量分数是?，
写出有关离子方程式?。
（3）结合已提供的实验仪器，设计实验（实验仪器自选）如何正确测出气体的体积，简述操作步骤：??
?。
（4）说明一定含有硫酸钠的依据：??
?
?。
参考答案：（1）X溶液是浓H2SO4（1分），作用是防止SO2与水接触（1分，
其它合理答案参照给分）
（2）50%（2分）SO32-+2H+=SO2↑+H2O（3分）? Ba2++SO42-=BaSO4↓ （2分）
（3）反应装置冷至室温后，再上下移动量筒，使量筒与甲瓶内液面保持水平，然后读取体积。（其它合理答案参照给分，3分）
（4）产生沉淀的物质的量为0.04mol，而加入的硫酸物质的量为0.03mol ，所以必有硫酸钠（其它合理答案参照给分，2分）
本题解析：略
本题难度：一般
5、简答题 某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸（又名草酸）受热分解的产物，他们设计的实验装置如图所示：
查阅资料可知：乙二酸晶体（H2C2O4?2H2O）熔点100.1℃，草酸钙是难溶于水的白色固体；Cu2O能溶于稀硫酸，立即发生歧化反应生成Cu2+和Cu．
（1）实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，写出A中发生反应的化学方程式：______；
（2）装置B的作用是______；上述装置中有两处需要改进（假设洗气装置每次吸收气体均完全），改进方法是______；______．
（3）实验结束后向装置B的试管中加入NaHCO3溶液，产生大量无色气体，由此可以证明两种物质的酸性强弱顺序是______．
（4）有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu，也可能是Cu和Cu2O的混合物．实验小组进一步探究：①取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中，充分振荡，溶液变为蓝色，试管底部仍有红色固体，由此可以得出的结论是______．②取6.8g红色固体与足量的稀硝酸反应，收集到标准状况下的NO气体1.12L．则红色固体中含单质铜的质量分数是______．
参考答案：（1）C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，说明乙二酸晶体加热生成一氧化碳、二氧化碳和水，反应的化学方程式：H2C2O4?2H2O?△?.?CO↑+CO2↑+3H2O；
故答案为：H2C2O4?2H2O?△?.?CO↑+CO2↑+3H2O；
（2）乙二酸可以和氢氧化钙发生反应，所以防止对检验分解产物CO2的干扰，要除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，一氧化碳在还原氧化铜之前要将气体干燥，一氧化碳有毒，所以要进行尾气处理，
故答案为：除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对检验分解产物CO2的干扰；在C与D之间再装配一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装有碱石灰的干燥管），将装置E中出来的气体引到酒精灯火焰上让其燃烧（或收集装置E中逸出的尾气）；
（3）B的试管中是乙二酸，加入NaHCO3溶液，产生大量无色气体应该是二氧化碳，化学反应遵循强酸制弱酸的原理，所以酸性是乙二酸大于碳酸（或H2C2O4＞H2CO3），故答案为：乙二酸大于碳酸（或H2C2O4＞H2CO3）；
（4）①金属铜和硫酸不反应，但是氧化亚铜可以和硫酸反应生成金属铜和硫酸铜，根据实验现象：溶液变为蓝色，则证明红色固体中含有Cu2O，故答案为：红色固体中含有Cu2O；
②设红色固体中氧化亚铜的物质的量是x，金属铜的物质的量为y，根据质量关系得：144x+64y=6.8，根据电子守恒，得出：2x+2y=1.12L22.4L/mol×（5-2），两式联立解得x=0.025mol，y=0.05mol，所以Cu的质量分数为：0.05mol×64g/mol6.8g×100%=50%，故答案为：50%．
本题解析：
本题难度：一般