化学实验专题8其他型物质制备实验

作者：jieli149801018 | 发布时间：2021-03-08 06:38:55 收藏本文下载本文

其他型物质制备实验 1．（2020·包头一模）实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr 2，装置如图，主要步骤如下：

步骤1：组装好仪器，向三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置B中加入15mL液溴。

步骤2：_________。

步骤3：反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。

步骤4：室温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr 2 产品。

已知：①Mg和Br 2 反应剧烈放热；MgBr 2 具有强吸水性。②MgBr 2 +3C 2 H 5 OC 2 H 5 ＝MgBr 2 ·3C 2 H 5 OC 2 H 5。

③乙醚是重要有机溶剂，医用麻醉剂；易挥发储存于阴凉、通风处；易燃远离火源。请回答下列问题：

（1）写出步骤2的操作是__________________。

（2）仪器A的名称是__________。装置中碱石灰的作用______________________。冰水浴的目的____________________________。

（3）该实验从安全角度考虑除了控制反应温度外，还需要注意：①_________；②_____________________________________。

（4）制备MgBr 2 装置中橡胶塞和用乳胶管连接的玻璃管口都要用锡箔纸包住的目的是_____________________________________。

（5）有关步骤4的说法，正确的是__________。

A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B．洗涤晶体可选用0℃的苯 C．加热至160℃的主要目的是除去苯 D．该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴（6）为测定产品的纯度，可用EDTA（简写为Y 4－）标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg 2+ +Y 4－＝MgY 2 －。

①先称取0.7500g无水MgBr 2 产品，溶解后，等体积分装在3只锥形瓶中，用0.0500mol·L－ 1 的EDTA标准溶液滴定至终点，三次消耗EDTA标准溶液的体积平均为26.50mL，则测得无水MgBr 2 产品的纯度是_______（保留4位有效数字）。

②滴定前未用标准溶液润洗滴定管，则测得产品纯度___________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

【解析】（1）步骤2应为：缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全挥发至三颈瓶中。选缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全挥发至三颈瓶中；（2）仪器A为球形冷凝管，碱石灰可防止挥发的Br 2 进入到空气中污染空气，同时也可防止空气中的水蒸气进入装置使MgBr 2 水解，冰水浴可减少溴挥发，可降低反应的剧烈程度。选球形冷凝管；吸收多余溴蒸气，防止污染空气，防止空气中的水分进入使MgBr 2 水解；控制反应温度，防止Mg和Br 2 反应放热过于剧烈，使实验难以控制，同时减小溴的挥发；（3）本实验用到的溴和乙醚均有毒且易挥发，实验时为防止挥发对人造成伤害，可以在通风橱中进行，乙醚易燃，注意避免使用明火。选防止乙醚和溴的泄露，应在通风橱中进行实验；乙醚易燃，避免使用明火；（4）溴有强氧化性，能氧化橡胶塞和乳胶而使橡胶塞、乳胶管腐蚀，包了锡箔纸是为了防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管。选防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管；（5）95%的乙醇有水，使溴化镁水解，不能用95%的乙醇代替苯，A错误；选用0℃的苯洗涤晶体可以减少晶体的损失，B正确；加热到160℃的主要目的是使三乙醚合溴化镁分解产生溴化镁，C错误；该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴得到纯净的溴化镁，D正确；综上所述，BD正确。（6）①共消耗EDTA的物质的量＝0.0500mol·L－ 1 ×26.5×10 － 3 L×3＝3.975×10 － 3 mol，根据镁原子守恒有：MgBr 2 ～EDTA，则n（MgBr 2）＝n（EDTA）＝3.975×10－ 3 mol，m（MgBr2）＝3.975×10－ 3 mol×184g/mol＝0.7314g，所以，MgBr2 的纯度＝0.7500g0.7314g ×100%＝97.52%。②滴定前未用标准溶液润洗滴定管，标准液被稀释，滴定时所需体积偏大了，导致浓度偏高。

【答案】（1）缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全挥发至三颈瓶中（2）球形冷凝管；吸收多余溴蒸气，防止污染空气，防止空气中的水分进入使MgBr 2水解；控制反应温度，防止Mg和Br 2 反应放热过于剧烈，使实验难以控制，同时减小溴的挥发（3）防止乙醚和溴的泄露，应在通风橱中进行实验；乙醚易燃，避免使用明火（4）防止溴腐蚀橡胶塞、乳胶管（5）BD（6）①97.52%（或0.9752）②偏高 2．（2020·朝阳区六校4月模拟）碘在医药卫生、高纯度金属提炼、光学仪器等领域起着至关重要的作用。从含碘化钾废液（可能还含有I 2、IO 3－）中回收I2，实验过程如下：

（1）确定碘的存在形式 ①I 2 的确定：取含碘废液放入试管，加入CCl 4，振荡静置，现象为_________________________，确定含有I 2。

②IO 3－的确定：取①中上层溶液，加入少量新配制的0.1mo/LFeSO4 溶液，它的作用是___________________。振荡使之充分反应，再加入少量CCl 4，CCl 4 层无紫色出现，说明该含碘废液中无IO 3－。

（2）碘的回收在含碘废液中加入适量的K 2 Cr 2 O 7 溶液和稀H 2 SO 4，充分反应后经减压过滤得到粗碘，由粗碘提纯精制碘的装置如图：

①补全得到粗碘的离子方程式：

Cr 2 O 7 2－ +I－ +＝ + Cr 3+ +。

②CaCl 2 的作用是________________________________。

（3）碘的纯度分析（已知：2S 2 O 3 2－ +I2 ＝2I－ +S4 O 6 2－）精确量取0.1136g精制后的碘置于250mL碘量瓶中，加入0.5gKI和30mL水，振荡至完全溶解（KI仅用于溶解）。以0.0513mol·L－ 1 的Na2 S 2 O 3 溶液快速滴定至淡黄色，加入1mL左右淀粉溶液，缓慢滴定至_____________________________，消耗Na 2 S 2 O 3 溶液17.26mL。碘的纯度的计算表达式为___________________。

【解析】（1）①取含碘废液放入试管，加入CCl 4，振荡静置，由于CCl 4 的密度水大，因此现象为溶液分层，上层近于无色，下层紫色，确定含有I 2。②取①中上层溶液，加入少量新配制的0.1mol∙L－ 1 FeSO4 溶液，利用FeSO 4 与IO 3－反应生成单质碘和铁离子，因此它的作用是还原IO 3－生成I2。（2）①得到粗碘的离子方程式：Cr 2 O 7 2－ +6I －+14H + ＝3I 2 +2Cr 3+ +7H 2 O。②CaCl 2 的作用是吸水剂。（3）以0.0513mol·L－ 1 的Na2 S 2 O 3溶液快速滴定至淡黄色，加入1mL左右淀粉溶液，缓慢滴定至当滴入最后一滴Na 2 S 2 O 3 溶液，碘量瓶内溶液蓝色消失，且半分钟内不变色，消耗Na 2 S 2 O 3 溶液17.26mL。根据反应方程式2S 2 O 3 2－ +I2 ＝2I－ +S4 O 6 2－得到单质碘的物质的量n（I2）＝21×0.0513mol·L－ 1 ×0.01726L＝21×0.0513×0.01726mol；因此碘的纯度的计算表达式为.1136g 0254g/mol × L 10 × 7.26 1 ×.0513mol/L 0 ×213 －×100%＝.1136g 0 × 2254 × 10 × 7.26 1 ×.0513 03 －×100%。

【答案】（1）①溶液分层，上层近于无色，下层紫色②还原IO 3－生成I2（2）①Cr 2 O 7 2－ +6I － +14H + ＝2Cr 3+ +3I2 +7H 2 O②吸水剂（3）当滴入最后一滴Na 2 S 2 O 3 溶液，碘量瓶内溶液蓝色消失，且半分钟内不变色；.1136g 0 × 2254 × 10 × 7.26 1 ×.0513 03 －×100% 3．（2020·大连第三次模拟）下图所示为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题，仪器装置可任意选用，必要时可重复选择。

（1）若锥形瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，可验证H 2 的还原性并检验其氧化产物。

①当仪器连接顺序为A→D→B→B→C时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、____________。

②检查好装置的气密性后加热B前必须进行的操作是_________________。

（2）若锥形瓶中盛装Na 2 O 2 固体，分液漏斗中盛装浓氨水，B中盛装固体催化剂，可进行氨的催化氧化，其反应产物为NO和H 2 O。

①各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序A→C→B→C，请写出B中氨的催化氧化反应方程式____________________________。

②装置B中可能观察到的现象是_____________________________。

（3）若锥形瓶中盛装Na 2 SO 3 固体，分液漏斗中盛装H 2 SO 4 溶液，B中盛装Na 2 O 2 固体，可探究SO 2 气体与过氧化钠反应时是否有O 2 生成。根据气流方向，装置的连接顺序为：A→D→B→E，根据实验现象回答问题：

①若将带余烬的木条靠近E的导管口，木条复燃，SO 2 表现酸性氧化物的性质，则反应的方程式可能为：____________________； ②若在E的导管口未收集到任何气体，SO 2 只表现还原性，则反应的方程式可能为：____________________。

③装置B中观察到的现象是_________________________。

【解析】（1）①验证H 2 的还原性，可先将其氧化成水，再用无水硫酸铜检验水；②因H 2 具有可燃性，故在加热CuO前必须排尽装置内的空气，而判断空气是否排尽的方法是检验从装置内出来的氢气是否纯净；（2）①氨的催化氧化的反应方程式为4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O；②氨气在B中发生催化氧化反应生成NO，NO又会继续与O 2 反应生成NO 2，故B中会出现红棕色气体，同时容器内壁还会有水珠出现；（3）①若将带余烬的木条靠近E的导管口，木条复燃，说明生成了氧气，SO 2 表现酸性氧化物的性质，则硫元素化合价不变，则反应的方程式可能为：2SO 2 +2Na 2 O 2 ＝2Na 2 SO 3 +O 2 ；②若在E的导管口未收集到任何气体，SO 2 只表现还原性，则过氧化钠表现氧化性，则反应的方程式可能为：SO 2 +Na 2 O 2 ＝Na 2 SO 4 ；③装置B中Na 2 O 2 与SO 2反应生成Na 2 SO 3 或Na 2 SO 4，二者均为白色固体粉末，则观察到的现象是淡黄色固体粉末逐渐变为白色；【答案】（1）①无水硫酸铜②检验氢气是否纯净或检验装置中空气是否排尽（2）①4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O ②有红棕色气体出现，玻璃管内壁附着有水珠（3）①2SO 2 +2Na 2 O 2 ＝2Na 2 SO 3 +O 2 ②SO 2 +Na 2 O 2 ＝Na 2 SO 4

③淡黄色固体粉末逐渐变为白色 4．（2020·北京西城区一模）水合肼（N 2 H 4 ·H 2 O）可用作抗氧剂等，工业上常用尿素［CO（NH 2）2 ］和NaClO溶液反应制备水合肼。已知：

Ⅰ．N 2 H 4 ·H 2 O的结构如图（…表示氢键）。

Ⅱ．N 2 H 4 ·H 2 O沸点118℃，具有强还原性。

（1）将Cl 2 通入过量NaOH溶液中制备NaClO，得到溶液X，离子方程式是__。

（2）制备水合肼：将溶液X滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图a（夹持及控温装置已略）。充分反应后，A中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na 2 CO 3 ·10H 2 O。①A中反应的化学方程式是__________________。②冷凝管的作用是________。③若滴加NaClO溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是____________。④NaCl和Na 2 CO 3 的溶解度曲线如图b。由蒸馏后的剩余溶液获得NaCl粗品的操作是__。

（3）水合肼在溶液中可发生类似NH 3 ·H 2 O的电离，呈弱碱性；其分子中与N原子相连的H原子易发生取代反应。

①水合肼和盐酸按物质的量之比1∶1反应的离子方程式是____________。

②碳酰肼（CH 6 N 4 O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与DEC（C 2 H 5 O－－OC 2 H 5）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是________。

【解析】（1）Cl 2 与过量NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H 2 O，则得到溶液X的离子方程式为Cl 2 +2OH－＝Cl － +ClO － +H2 O；（2）①A中的反应为碱性条件下，次氯酸钠与尿素发生氧化还原反应生成水合肼、碳酸钠和氯化钠，反应的化学方程式NaClO+CO（NH 2）2 +2NaOH N 2 H 4 ·H 2 O+NaCl+Na 2 CO 3 ；②由题意可知水合肼的沸点低，易挥发，为防止水合肼挥发，造成产率降低，应选用冷凝管冷凝回流；③水合肼有强还原性，NaClO具有强氧化性，若滴加NaClO溶液的速度较快时，反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化，导致产率会下降；④由溶解度曲线可知，碳酸钠的溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度随温度变化小，则获得NaCl粗品的操作是加热至有大量固体析出，趁热过滤，防止降温时碳酸钠析出；（3）①水合肼和盐酸按物质的量之比1∶1反应生成N 2 H 5 Cl和水，反应的离子方程式N 2 H 4 ·H 2 O+H + ＝N 2 H 5 + +H 2 O；②一定条件下，水合肼与C 2 H 5 O－－OC 2 H 5 发生取代反应生成H 2 NHN

－－NHNH 2 和乙醇，则碳酰肼的结构简式是H 2 NHN－－NHNH 2。

【答案】（1）Cl 2 +2OH－＝Cl － +ClO － +H2 O（2）NaClO+CO（NH 2）2 +2NaOH N 2 H 4 ·H 2 O+NaCl+Na 2 CO 3（3）冷凝回流水合肼（4）N 2 H 4 ·H 2 O被NaClO氧化（5）加热至有大量固体析出，趁热过滤（6）N 2 H 4 ·H 2 O+H + ＝N 2 H 5 + +H 2 O（7）H 2 NHN－－NHNH 2 5．（2020·哈尔滨第一次调研）ClO 2 是一种优良的消毒剂，常将其制成NaClO 2 固体，以便运输和贮存，过氧化氢法备NaClO 2 固体的实验装置如图所示。已知：①2NaClO 3 +H 2 O 2 +H 2 SO 4 ＝2ClO 2 ↑+O 2 ↑+Na 2 SO 4 +2H 2 O，2ClO 2 +H 2 O 2 +2NaOH＝2NaClO 2 +O 2 ↑+2H 2 O；②ClO 2 熔点－59℃、沸点11℃，浓度过高时易发生分解；③H 2 O 2 沸点150℃（1）仪器C的名称是__________________，仪器A的作用是_________________，冰水浴冷却的目的是_____________________和___________________________。

（2）该装置不完善的方面是________________________。

（3）空气流速过快或过慢，均降低NaClO 2 产率，试解释其原因，空气流速过慢时，___________；空气流速过快时，________________。

（4）Cl－存在时会催化ClO2 的生成。反应开始时在C中加入少量盐酸，ClO 2 的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步完成，请将其补充完整：①_____________________________（用离子方程式表示）②H 2 O 2 +Cl 2 ＝2Cl－ +O2 +2H +（5）NaClO 2 纯度测定：①准确称取所得NaClO 2 样品10.0g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（ClO 2－的产物为Cl －），将所得混合液配成250mL待测溶液；②取25.00mL待测液，用2.0mol·L－ 1 Na2 S 2 O 3 标准液滴定（I 2 +2S 2 O 3 2－＝2I － +S4 O 6 2－），以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为__________________________，重复滴定3次，测得Na 2 S 2 O 3 标准液平均用量为20.00mL，则该样品中NaClO 2 的质量分数为__________。（M（NaClO 2）＝90.5g/mol）【解析】（1）仪器C的名称是三颈烧瓶；仪器A为安全瓶，可以防止倒吸；双氧水易分解，ClO 2 浓度过高时易发生分解，因此冰水浴冷却的目的是为降低NaClO 2 的溶解度，减少H 2 O 2 的分解，增加ClO 2 的溶解度，减少ClO 2 的分解。（2）ClO 2 有毒，污染空气，应该做尾气处理，该装置没有尾气处理装置。（3）空气流速过慢时，ClO 2 不能及时被移走，浓度过高导致ClO 2 分解；空气流速过快时，ClO 2 不能被充分吸收，因此空气流速过快或过慢，均降低NaClO 2 产率。（4）Cl－存在时会催化ClO2 的生成，根据第二步反应可知产生氯离子，因此第一步是消耗氯离子，离子方程式为2ClO 3－+2Cl－ +4H + ＝2ClO2 ↑+Cl 2 ↑+2H 2 O。（5）②有碘单质参与的反应一般采用淀粉溶液为

指示剂，因此现象为：当最后一滴滴定液滴下后，溶液由无色变蓝色，且30秒内不褪色。NaClO 2 和碘化钾反应的离子方程式为ClO 2－ +4I － +4H + ＝Cl － +2I2 +2H 2 O根据方程式可以找出一个对应关系即：ClO 2－ ~2I2 ~4S 2 O 3 2－，因为250mL的Na2 S 2 O 3 溶液中Na 2 S 2 O 3 的物质的量为0.04mol×25mL250mL＝0.4mol，所以ClO 2－的物质的量为n（ClO2－）＝41n（Na 2 S 2 O 3）＝41×0.4mol＝0.1mol，NaClO 2 的质量为0.1mol×90.5g/mol＝9.05g，故NaClO 2 的质量分数为10.0g9.05g ×100%＝90.5%。

【答案】（1）三颈烧瓶；防止倒吸；降低NaClO 2 的溶解度；减少H 2 O 2 的分解、增加ClO 2 的溶解度、减少ClO 2 的分解（2）没有尾气处理装置（3）空气流速过慢时，ClO 2 不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO 2 不能被充分吸收，导致浪费原料，产率降低（4）2ClO 3－ +2Cl － +4H + ＝2ClO2 ↑+Cl 2 ↑+2H 2 O（5）当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复；90.5% 6．（2020·北京延庆区一模）ClO 2 是一种优良的消毒剂，熔点为－59.5℃，沸点为11.0℃，浓度过高时易发生分解引起爆炸，实验室在50℃时制备ClO 2。

实验Ⅰ：制取并收集ClO 2，装置如图所示：

（1）写出用上述装置制取ClO 2 的化学反应方程式______________________。

（2）装置A中持续通入N 2 的目的是___________。装置B应添加__________（填“冰水浴”、“沸水浴”或“50℃的热水浴”）装置。

实验Ⅱ：测定装置A中ClO 2 的质量，设计装置如图：

过程如下：①在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；②按照右图组装好仪器；在玻璃液封管中加入①中溶液，浸没导管口；③将生成的ClO 2 由导管通入锥形瓶的溶液中，充分吸收后，把玻璃液封管中的水封溶液倒入锥形瓶中，洗涤玻璃液封管2~3次，都倒入锥形瓶，再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶

液；④用cmol·L－ 1 Na2 S 2 O 3 标准液滴定锥形瓶中的液体，共用去VmLNa 2 S 2 O 3 溶液（已知：I 2 +2S 2 O 3 2－＝2I － +S4 O 6 2－）。

（3）装置中玻璃液封管的作用是_____________。

（4）滴定终点的现象是___________________。

（5）测得通入ClO 2 的质量m（ClO 2）＝_______g（用整理过的含c、V的代数式表示）。

【解析】（1）根据题给信息可知：NaClO 3 与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO 2 和硫酸钠等物质，则化学反应方程式为：2NaClO 3 +Na 2 SO 3 +H 2 SO 4（浓）2ClO 2 +2Na 2 SO 4 +H 2 O；（2）二氧化氯（ClO 2）沸点为11℃，NaClO 3 与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质，ClO 2 浓度过高时易发生分解引起爆炸，通入氮气，及时排出；ClO 2 的沸点低，用冰水可以使ClO 2 冷凝为液体；（3）装置中玻璃液封管的作用是，防止ClO 2 逸出，使ClO 2 全部反应，准确测定ClO 2 的质量；（4）当滴入（最后）一滴标准液时，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色，说明滴定至终点；（5）VmLNa 2 S 2 O 3 溶液含有Na 2 S 2 O 3 物质的量n（Na 2 S 2 O 3）＝V•10－ 3 L×cmol/L＝c•V•10－ 3 mol。则根据关系式：2ClO2 ～5I 2 ～10Na 2 S 2 O 3，所以n（ClO 2）＝51n（Na 2 S 2 O 3）＝51×c•V•10－ 3 mol，所以m（ClO2）＝n（ClO 2）•M＝51×c•V•10－3 mol×67.5g/mol＝1.35cV×10 － 2 g。

【答案】（1）2NaClO 3 +Na 2 SO 3 +H 2 SO 4（浓）2ClO 2 +2Na 2 SO 4 +H 2 O（2）降低ClO 2 的浓度，防止ClO 2 的浓度过高而发生分解，引起爆炸；冰水浴（3）防止ClO 2 逸出，使ClO 2 全部反应，准确测定ClO 2 的质量（4）溶液由蓝色变为无色，并且在30s内颜色不发生变化（5）1.35×10－ 2 cV 7．（2020·西宁一模）ClO 2（黄绿色易溶于水的气体）是一种高效、低毒的消毒剂。某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收和释放进行了研究。

（1）仪器A的名称是__________。

（2）安装F中导管时，应选用图2中的_____。

（3）A中发生反应生成ClO 2 和Cl 2，其氧化产物和还原产物物质的量之比为______。

（4）关闭B的活塞，ClO 2 在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO 2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是__________________。

（5）已知在酸性条件下NaClO 2 可发生反应生成NaCl并释放出ClO 2，该反应的离子方程式为________________________________。

（6）ClO 2 很不稳定，需随用随制，产物用水吸收可得到ClO 2 溶液。为测定所得溶液中ClO 2 的浓度，进行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO 2 溶液10.00mL，稀释成100.00mL试样，量取V 0 mL试样加入到锥形瓶中；步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；步骤3：加入指示剂，用cmol·L－ 1 Na2 S 2 O 3 溶液滴定至终点。重复2次，测得消耗Na 2 S 2 O 3 溶液平均值为V 1 mL。

（已知2ClO 2 +10I－ +8H + ＝2Cl － +5I2 +4H 2 O，2Na 2 S 2 O 3 +I 2 Na 2 S 4 O 6 +2NaI）计算该ClO 2 的浓度为______g/L（用含字母的代数式表示，计算结果化简）。

【解析】（1）根据仪器特征，可知仪器A是圆底烧瓶；（2）F装置应是Cl 2 和KI反应，还需要连接尾气处理装置，所以应长管进气，短管出气，选b；（3）氯酸钠和稀盐酸混合产生Cl 2 和ClO 2，NaClO 3 中氯为+5价被还原成ClO 2 中+4价，盐酸中氯为－1价，被氧化成0价氯，转移电子数为2，所以NaClO 3、ClO 2 前化学计量数为2，Cl 2 前化学计量数为1，反应化学方程式：2NaClO 3 +4HCl＝2ClO 2 ↑+Cl 2 ↑+2NaCl+2H 2 O，其氧化产物Cl 2 和还原产物ClO 2 物质的量之比为1∶2；（4）F装置中发生Cl 2 +2KI＝2KCl+I 2时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl 2 ；（5）在酸性条件下NaClO 2 可发生反应生成NaCl并释放出ClO 2，根据元素守恒可知应还有水生成，该反应的离子方程式为4H + +5ClO 2－＝Cl － +4ClO2 ↑+2H 2 O；（6）根据滴定过程中的反应方程式可知2ClO 2 ～5I 2 ～10Na 2 S 2 O 3，则有：n（ClO 2）＝51n（Na 2 S 2 O 3）＝51×V 1 ×10－ 3 L×cmol·L － 1 ×mL100mL0V＝01 102.0VV cmol，m（ClO 2）＝01 102.0VV cmol×67.5g/mol＝01 135.1VV cg，ClO 2 的浓度为L 01.0g35.101 1VV c＝01 1135VV cg/L。

【答案】（1）圆底烧瓶（2）b（3）1∶2（4）吸收Cl 2（5）4H + +5ClO 2－＝Cl － +4ClO2 ↑+2H 2 O（6）01 1135VV c 8．（2020·临川第三次模拟）二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体，常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO 2 制备方法，其中一种是用NaClO 3 与CH 3 OH在催化剂、60℃时，发生反应得到ClO 2，下图装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放进行了研究。

已知：

①ClO 2 的浓度较大时易分解，实验室用稳定剂吸收ClO 2，生成NaClO 2，使用时加酸只释放出ClO 2 种气体； ②ClO 2 与KI反应的离子方程式为：2ClO 2 +10I－ +8H +2Cl－ +5I2 +4H 2 O。

③ 物质 CH 3 OH HCOOH ClO 2 沸点 64.7℃ 100.8℃ 11℃

请回答：

（1）仪器b在装置中的作用是____________________________；比较仪器c和d，实验中c的优点是__________________。

（2）制备装置甲中需改进的一项措施是_____________。

（3）反应中甲醇被氧化为甲酸，写出制备ClO 2 的化学方程式：__________________；该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂，例如草酸，相比甲醇法，草酸法的优点是_______________________。

（4）下列有关说法正确的是________。

A．仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应，并吸收多余的ClO 2 B．装置e主要用于检验是否有Cl 2 生成 C．在ClO 2 释放实验中，发生的离子反应方程式是：4H + +5ClO ＝Cl－+4ClO 2 ↑+2H 2 O D．ClO 2 和Cl 2 都为强氧化剂，在相同条件下，等物质的量时，Cl 2 的氧化能力是ClO 2 的2.5倍（5）自来水厂用碘量法检测水中ClO 2 的浓度，其实验操作如下：取100.0mL的水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液。再用0.1000mol·L－ 1 Na2 S 2 O 3 标准溶液滴定碘单质（I 2 +2S 2 O 3 2－2I－ +S4 O 6 2－），达到滴定终点时用去15.00mLNa 2 S 2 O 3 标准溶液，测得该水样中ClO 2 的含量为________mg·L－ 1。

【解析】（1）根据仪器特征，可知仪器b是球形冷凝管，甲醇易挥发性，冷凝回流甲醇；装置C加一个连接的导管，有利于液体顺利流下，防止甲醇挥发。（2）反应需要严格控制的温度，所以最好用水浴加热，使受热均匀，同时便于控制温度。（3）反应中甲醇被氧化为甲酸，同时生成ClO 2，化学方程式为：4NaClO 3 +CH 3 OH+2H 2 SO 4 2Na 2 SO 4 +4ClO 2 ↑+HCOOH+3H 2 O或者4NaClO 3 +CH 3 OH+4H 2 SO 4 4ClO 2 ↑+HCOOH+4NaHSO 4 +3H 2 O；ClO 2 的浓度较大时易分解，草酸反应生成二氧化碳，可稀释ClO 2，防止ClO 2 浓度较大时分解。（4）仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应，并吸收多余的ClO 2，故A正确；装置e主要用于检验是否有ClO 2 生成而不是Cl 2，故B错误；在ClO 2 释放实验中，发生的离子反应方程式是：4H + +5ClO ＝Cl－ +4ClO2 ↑+2H 2 O，故C正确；ClO 2 和Cl 2 作氧化剂，还原产物都是Cl－，1molClO2 得5mol电子，而1molCl 2 得2mol电子，所以在相同条件下，等物质的量时，ClO 2 的氧化能力是Cl 2 的2.5倍，故D错误。（5）ClO 2 和碘化钾的离子反应式2ClO 2 +10I－ +8H +2Cl－ +5I2 +4H 2 O；加入一定量Na 2 S 2 O 3 溶液，发生反应2S 2 O 3 2－ +I2 ＝S 4 O 6 2－ +2I －，使I2 还原为I－故蓝色会消失，半分钟内不变色则到达滴定

终点，是根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，三者之间的关系为10S 2 O 3 2－～5I2 ～2ClO 2。由题意：n（S 2 O 3 2－）＝0.015L×0.1mol·L － 1 ＝0.0015mol，则n（ClO2）＝51n（S 2 O 3 2－）＝0.0015mol×51＝0.0003mol，m（ClO 2）＝n（ClO 2）×M（ClO 2）＝0.0003mol×67.5g/mol＝2.025×10－ 2 g＝20.25mg，故ClO2 的含量为202.5mg·L－ 1。

【答案】（1）冷凝回流甲醇兼导气；有利于液体顺利流下，防止甲醇挥发（2）水浴加热（3）4NaClO 3 +CH 3 OH+2H 2 SO 4 2Na 2 SO 4 +4ClO 2 ↑+HCOOH+3H 2 O 或者4NaClO 3 +CH 3 OH+4H 2 SO 4 4ClO 2 ↑+HCOOH+4NaHSO 4 +3H 2 O；产生的CO 2 可稀释ClO 2，防止ClO 2 浓度较大时分解（4）AC（5）202.5 9．（2020·江苏泰州一模）某工厂以含有FeSO 4 和少量H 2 SO 4 的废水为原料制备FeSO 4 ·7H 2 O的步骤如下：①调节废水pH；②过滤；③蒸发浓缩；④结晶池中结晶；⑤收集晶体，洗涤干燥。

（1）调节废水pH时适宜加入_________。（填序号）A．FeB．CuC．Ca（OH）2（2）实验室中，完成过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒_________和_________。过滤和蒸发操作中玻璃棒的作用分别是_________、_________。

（3）结晶池底部有一定坡度的主要目的是_________。

（4）用冰水洗涤FeSO 4 ·7H 2 O晶体的目的是________。低温干燥的目的是_________。

（5）结合右图，补充完整由硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO 4 ·4H 2 O的实验方案：蒸发浓缩，_________，过滤、洗涤、干燥。

【解析】（1）调节pH的目的是除去废水中的硫酸。选择试剂时要注意，除去杂质时不引入新的杂质。Fe可与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液中不会产生新的杂质，故正确；Cu与硫酸、硫酸亚铁均不反应，故不正确；氢氧化钙尽管能除去硫酸，但同时也能跟硫酸亚铁发生反应，故不正确。（2）过滤用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。过滤时，为防止待过滤的液体倒洒，应用玻璃棒进行引流；蒸发时，为防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅，应用玻璃棒不断搅拌。（3）结晶池底部留有一定的坡度，待溶液中有大量晶体析出时，将晶体转移到位置较高的斜坡上，有利于干燥晶体、回收晶体。（4）根据溶解度曲线图，温度较低时，FeSO 4 ·7H 2 O的溶解度较小，用冰水洗涤可减少因溶解造成的晶体损失；温度较高时，FeSO 4 ·7H 2 O晶体会变成FeSO 4 ·4H 2 O，为防止FeSO 4 ·7H 2 O分解，干燥时应在低温条件下进行。（5）由图可知，FeSO 4 ·4H 2 O晶体析出的温度范围为57.6℃～64℃之间，因此，蒸发浓缩后，应保持温度在57.6℃～

64℃之间，使晶体析出。

【答案】（1）Fe（2）烧杯漏斗过滤时，玻璃棒的作用是引流蒸发时玻璃棒的作用是搅拌，防止液滴飞溅（3）便于回收晶体（合理即可）（4）减少FeSO 4 ·7H 2 O溶解造成晶体损失防止FeSO 4 ·7H 2 O受热分解（5）保持温度在57.6℃～64℃之间 10．（2020·贵州安顺一模）ClO 2 又称百毒净，可用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。用如下图所示装置（夹持装置和加热装置省略）制备 ClO 2 并探究 ClO 2 的某些性质。

已知：①高氯酸：沸点 90℃，浓度低于 60%比较稳定，浓度高于 60%遇含碳化合物易爆炸。

② 回答下列问题：

（1）仪器 a 的名称为______________。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是_____________________。

（2）写出装置 A 制备 ClO 2 同时生成高氯酸的化学方程式：_________________。

（3）关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，装置 C 中生成 NaClO 2，离子方程式为_______________________。若关闭止水夹③，打开止水夹②，B 中可观察到的现象为_________________________________________。

（4）从装置 C 反应后的溶液中获得 NaClO 2 晶体，需控温在____________范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是____________________________________。

（5）城市饮用水处理新技术用 NaClO 2、高铁酸钠替代 Cl 2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，NaClO 2、Na 2 FeO 4、Cl 2 三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____________________。

【解析】（1）仪器 a 为三颈烧瓶，由题可知，高氯酸浓度高于 60%遇含碳化合物易爆炸，橡胶是含碳化合物，故胶塞和导管接口必须包锡箔纸。

（2）A 中过量浓硫酸和 NaClO 3 反应制备 ClO 2 和高氯酸，反应为 3NaClO 3 +3H 2 SO 4（浓）＝HClO 4 +2ClO 2 ↑+3NaHSO 4 +H 2 O。

（3）关闭止水夹②，打开止水夹①③，二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢在 C 中反应，2ClO 2 +2OH－ +H2 O 2 ＝2ClO 2－ +2H2 O+O 2，若关闭止水夹③，打开止水夹②，二氧化氯有强氧化性，使 B 中红布条褪色。

（4）根据已知，温度低于 38℃，得到的晶体含有结晶水，温度高于 60℃NaClO 2 会分解，故从装置 C 反应后的溶液中获得 NaClO 2 晶体，需要控制温度在 38℃～60℃

进行减压蒸发结晶，避免晶体高温分解。

（5）NaClO 2 中氯元素由+3 价降低为－1 价，则 1molNaClO 2 转移电子 4mol，消毒效率为90.54，1molNa 2 FeO 4 转移电子为 3mol，消毒效率为1663，1molCl 2 转移电子为2mol，消毒效率为712，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为 NaClO 2 ＞Cl 2＞Na 2 FeO 4。

【答案】（1）三颈烧瓶橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸（2）3NaClO 3 +3H 2 SO 4（浓）＝HClO 4 +2ClO 2 ↑+3NaHSO 4 +H 2 O（3）2ClO 2 +2OH－ +H2 O 2 ＝2ClO 2－ +2H2 O+O 2 ；红布条褪色（4）38～60℃；减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解（5）NaClO 2 ＞Cl 2 ＞Na 2 FeO 4 11．（2020·呼和浩特质量普查调研）ClO 2 是一种优良的消毒剂，其溶解度约是Cl 2的5倍，但温度过高浓度过大时均易发生分解，因此常将其制成KClO 2 固体，以便运输和贮存。制备KClO 2 固体的实验装置如图所示，其中A装置制备ClO 2，B装置制备KClO 2。请回答下列问题：

（1）A中制备ClO 2 的化学方程式为________________________________。

（2）与分液漏斗相比，本实验使用滴液漏斗，其优点是__________________。加入H 2 SO 4 需用冰盐水冷却，是为了防止液体飞溅和____________________。

（3）实验过程中通入空气的目的是____________________，空气流速过快，会降低KClO 2 产率，试解释其原因____________________________。

（4）ClO 2 通入KOH溶液生成KClO 2 的同时还有可能生成的物质______。

a．KCl b．KClO c．KClO 3 d．KClO 4（5）KClO 2 变质分解为KClO 3 和KCl，取等质量的变质前后的KClO 2 试样配成溶液，分别与足量的FeSO 4 溶液反应消耗Fe 2+ 的物质的量________（填“相同”、“不相同”“无法确定”）。

【解析】（1）A中KClO 3、K 2 SO 3、H 2 SO 4 反应制备ClO 2，KClO 3 得电子，被还原，则K 2 SO 3 被氧化，生成K 2 SO 4，根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO 3 +K 2 SO 3 +H 2 SO 4 ＝2K 2 SO 4 +2ClO 2 ↑+H 2 O。（2）滴液漏斗与普通分液漏斗相比，其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等，使液体能顺利滴下；加入H 2 SO 4 需用冰盐水冷却，是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热，从而使液体飞溅，并防止生成的ClO 2 分解。

（3）实验过程中通入空气的目的是将ClO 2 全部赶出以被KOH溶液吸收，同时可稀释ClO 2，防止浓度过大发生分解；空气流速过快吋，ClO 2 不能被充分吸收，导致其产率降低。（4）ClO 2 中Cl的化合价为+4价，KClO 2 中Cl的化合价为+3价，由此可知该反应为氧化还原反应，则化合价有降低，必定有升高，则同时还有可能生成的物质为KClO 3、.KClO 4。（5）KClO 2 变质分解为KClO 3 和KCl，变

质发生的反应为：3KClO 2 ＝2KClO 3 +KCl，3molKClO 2 变质得到2molKClO 3，与足量FeSO 4 溶液反应时，KClO 2、KClO 3 均被Fe 2+ 还原为Cl－，3molKClO2 反应获得电子为3mol×4＝12mol，2molKClO 3 反应获得电子为2mol×6＝12mol，故消耗Fe 2+ 物质的量相同。

【答案】（1）2KClO 3 +K 2 SO 3 +H 2 SO 4 ＝2K 2 SO 4 +2ClO 2 ↑+H 2 O（2）滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同，使液体顺利滴下；降低反应体系的温度，防止温度高ClO 2 分解（3）将ClO 2 全部赶出以被KOH溶液吸收，同时可稀释ClO 2，防止浓度过大发生分解；空气流速过快，ClO 2 不能被充分吸收（4）cd（5）相同 12．（2020·甘肃天水模拟）次磷酸钠（NaH 2 PO 2）是有机合成的常用还原剂，一般制备方法是将黄磷（P 4）和过量烧碱溶液混合、加热，生成次磷酸钠和PH 3，PH 3 是一种无色、有毒且能自燃的气体。实验装置如图所示：

回答下列问题：

（1）在a中加入黄磷、活性炭粉末，打开K 1，通入N 2 一段时间，关闭K 1，打开磁力加热搅拌器，滴加烧碱溶液。

①仪器a的名称是____________，已知NaH 2 PO 2 能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应，则次磷酸（H 3 PO 2）是_______元弱酸。

②反应开始时，首先打开K 1，通入N 2 一段时间，其目的是________。

③为了尽可能避免PH 3 造成的空气污染，拆卸装置前还要进行的一项操作是_________，a中反应的化学方程式为___________________。

（2）装置c中生成NaH 2 PO 2 和NaCl，相关物质溶解度（S）如下，通过__________的方法可分离出NaH 2 PO 2 固体。

S（25℃）S（100℃）NaCl 37 39 NaH 2 PO 2 100 667（3）产品纯度测定：取产品mg配成250mL溶液，取25mL于锥形瓶中，然后用0.01mol/LKMnO 4 标准溶液滴定至终点（氧化产物是PO 4 3－），达到滴定终点时消耗V 1 mLKMnO 4 标准溶液，产品纯度为________。

【解析】（1）①仪器a的名称为三颈烧瓶；由于次磷酸钠不能与NaOH溶液反应，所以H 2 PO 2－不能电离出H +，所以次磷酸为一元弱酸；②由于制备过程中会生成能自燃的PH 3，所以需要在制备前通一段时间的N 2，排尽装置内的空气，以防止PH 3 自燃；③PH 3 有毒，制备结束后，装置内仍会残余少量的PH 3 气体，出于安全性和环保性的考虑，需要在拆解装置前，再持续通一段时间的N 2，使残余的pH 3 尽可能地排尽，使其在c和d装置内被吸收；a中发生的是P 4 的歧化反应，制备出次磷酸钠的同时也产生了PH 3，所以方程式为：P 4 +3NaOH+3H 2 O 3NaH 2 PO 4 +PH 3 ↑；（2）分析题中给出的不同温度下次磷酸钠和氯化钠溶解度的表格可知，次磷酸钠溶解度随温度变化很

明显，所以从混合溶液中分离次磷酸钠的方法即：蒸发浓缩，冷却结晶；（3）在计算产品纯度时，一定要注意题干中在用样品配制成溶液后，只取了一部分进行滴定；次磷酸钠与高锰酸钾反应，由题可知，P最终被氧化成PO 4 3－，根据电子守恒所以有：5NaH 2 PO 4 ~4KMnO 4 ~20e－，则n（NaH2 PO 4）＝45n（KMnO 4）＝45×0.01mol/L×V 1 ×10－ 3 L×25mL250mL＝1.25V 1 ×10－ 4 mol，m（NaH2 PO 4）＝1.25V 1 ×10－ 4 mol×88g·mol － 1 ＝1.1V 1 ×10－ 2 g；所以产品纯度＝gg 10 1.121mV－×100%＝mV 1 1.1%。

【答案】（1）①三颈烧瓶；一 ②排尽装置中的空气，防止反应生成的pH 3 自燃引起爆炸 ③打开K 1，继续通入一段时间N 2 ；P 4 +3NaOH+3H 2 O 3NaH 2 PO 4 +PH 3 ↑（2）蒸发浓缩、冷却结晶（3）mV 1 1.1% 13．（14分）（2020·汉中一模）硫代硫酸钠（Na 2 S 2 O 3）是重要的化工原料。具有较强的还原性，可用于棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。易溶于水，不溶于乙醇。Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O于40～45℃熔化，48℃分解。实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O，制备原理为：Na 2 SO 3 +S+5H 2 O＝Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O。某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。

Ⅰ．实验室制取Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O晶体的步骤如下：

①称取12.6gNa 2 SO 3 于烧杯中，溶于80.0mL水。

②另取4.0g硫粉，用少许乙醇润湿后，加到上述溶液中。

③水浴加热（如图1所示，部分装置略去），微沸，反应约1小时后过滤。

④滤液在经过蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O晶体。

⑤进行减压过滤（如图2所示）、乙醇洗涤并干燥。请回答：

（1）仪器B的名称是______________。

（2）步骤④在浓缩过程中不能蒸发过度，其原因是____________________________。步骤⑤如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，其原因是___________________________________。

（3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是_______。

A．水 B．乙醇 C．氢氧化钠溶液 D．稀盐酸 Ⅱ．设计以下实验流程探究Na 2 S 2 O 3 的某些化学性质（4）实验①Na 2 S 2 O 3 溶液pH＝8的原因是_____________________（用离子方程式表示）。

（5）写出实验②中发生的离子反应方程式____________________________。

Ⅲ．用Na 2 S 2 O 3 的溶液测定溶液中ClO 2 的物质的量浓度，可进行以下实验。

步骤1：准确量取ClO 2 溶液10.00mL，稀释成100mL试样。

步骤2：量取V 1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟（已知：ClO 2 +I－ +H + －I2 +Cl－ +H2 O，未配平）。

步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用cmol/LNa 2 S 2 O 3 溶液滴定至终点，消耗Na 2 S 2 O 3溶液V 2 mL（已知：I 2 +2S 2 O 3 2－＝2I － +S4 O 6 2－）。

（6）滴定终点现象是________________________________________。根据上述步骤计算出原ClO 2 溶液的物质的量浓度为_______mol/L（用含字母的代数式表示）。

【分析】（1）仪器B为球形冷凝管；（2）加热时应避免药品分解，抽滤时应避免倒吸；（3）为减少产品溶解，可用酒精洗涤；（4）Na 2 S 2 O 3 为强碱弱酸盐，水解呈碱性；（5）Na 2 S 2 O 3 可被氯气氧化生成硫酸根离子；（6）滴定终点，溶液蓝色褪色，结合2ClO 2 ～5I 2 ～10S 2 O 3 2－计算浓度。

【解析（1）由装置图可知仪器B为球形冷凝管；（2）加热时应避免温度高于48℃，Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O发生分解，抽滤时应避免倒吸，如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，其原因是避免发生水倒吸；（3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用乙醇，选B；（4）Na 2 S 2 O 3 为强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子方程式为S 2 O 3 2－ +H2 O HS 2 O 3－ +OH －，；（5）实验②中发生的离子反应方程式为S2 O 3 2－+5H 2 O+4Cl 2 +2Ba 2+ ＝2BaSO 4 ↓+8Cl－ +10H + ；（6）滴定终点，溶液蓝色褪色，且半分钟内不恢复，反应的关系式为2ClO 2 ～5I 2 ～10S 2 O 3 2－，n（Na2 S 2 O 3）＝V 2 ×10－3 L×cmol/L×10mL100mL＝V 2 c×10－ 2 mol，则c（ClO2）＝51c（Na 2 S 2 O 3）＝L 10 ×mol 10 ×3122－－VcV ＝122VcVmol/L。

【答案】（1）球形冷凝管（2）避免温度高于48℃，Na 2 S 2 O 3 •5H 2 O发生分解；避免发生水倒吸（3）B（4）S 2 O 3 2－ +H2 O HS 2 O 3－ +OH －（5）S 2 O 3 2－ +5H2 O+4Cl 2 +2Ba 2+ ＝2BaSO 4 ↓+8Cl－ +10H +（6）溶液蓝色褪去，并在半分钟内不恢复； 122VcV 14．（2020·泰安一模）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业，是难溶于水的白色固体，能溶解于硝酸，在潮湿空气中可被迅速氧化。

Ⅰ．实验室用CuSO 4 －NaCl混合液与Na 2 SO 3 溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如图：

图甲图乙图丙回答以下问题：

（1）甲图中仪器1的名称是________；制备过程中Na 2 SO 3 过量会发生副反应生成［Cu（SO 3）2 ］ 3－，为提高产率，仪器2中所加试剂应为_____________。

（2）乙图是体系pH随时间变化关系图，写出制备CuCl的离子方程式_____________。丙图是产率随pH变化关系图，实验过程中往往用Na 2 SO 3 －Na 2 CO 3 混合溶液代替Na 2 SO 3 溶液，其中Na 2 CO 3 的作用是_____________________________________并维持pH在______左右以保证较高产率。

（3）反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。洗涤时，用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品，作用是_________________。

Ⅱ．工业上常用CuCl作O 2、CO的吸收剂，某同学利用如图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO 2、N 2 和O 2 的含量。

A． CuCl的盐酸溶液 B． Na 2 S 2 O 4 和KOH的混合溶液 C． KOH溶液 D．已知：Na 2 S 2 O 4 和KOH的混合溶液可吸收氧气。

（4）装置A中用盐酸而不能用硝酸，其原因是__________（用化学方程式表示）。用D装置测N 2 含量，读数时应注意____________________________________。整套实验装置的连接顺序应为_______________→D。

【解析】（1）甲图中仪器1为三颈烧瓶；制备过程中Na 2 SO 3 过量会发生副反应生成［Cu（SO 3）2 ］3 －，为提高产率，可控制Na 2 SO 3 的加入量，则仪器2中所加试剂应为Na 2 SO 3溶液。（2）在提纯后的CuSO 4 液中加入一定量的Na 2 SO 3 和NaCl溶液，加热，生成CuCl（氯化亚铜）沉淀，同时溶液的酸性增强，生成硫酸，反应的离子方程式为：2Cu 2+ +SO 3 2－ +2Cl － +H2 O＝2CuCl↓+SO 4 2－ +2H +，用Na2 SO 3 －Na 2 CO 3 混合溶液代替Na 2 SO 3 溶液，Na 2 CO 3 可与生成的H + 反应，及时除去系统中反应生成的H +，利于反应进行，由图象可知，应维持pH在3.5左右。（3）用去氧水作洗涤剂洗涤产品，可洗去晶体表面的杂质离子，同时防止CuCl被氧化。（4）根据题意，氯化亚铜（CuCl）能溶解于硝酸，反应的方程式为6CuCl+8HNO 3 ＝3Cu（NO 3）2 +3CuCl 2 +2NO↑+4H 2 O；用D装置测N 2 含量，应注意温度在常温，且左右液面相平，读数时视线与凹液面最

低处水平相切，以减小实验误差；用CuCl作O 2、CO的吸收剂，测定高炉煤气中CO、CO 2、N 2 和O 2 的含量，可用KOH吸收二氧化碳，然后用B吸收氧气，再用A吸收CO，最后用排水法测量氮气的体积，则顺序为C→B→A→D。

【答案】（1）三颈烧瓶；Na 2 SO 3 溶液（2）2Cu 2+ +SO 3 2－ +2Cl － +H2 O＝2CuCl↓+SO 4 2－ +2H + ；与H + 作用，调整pH；3.5（3）洗去晶体表面的杂质离子，同时防止CuCl被氧化（4）6CuCl+8HNO 3 ＝3Cu（NO 3）2 +3CuCl 2 +2NO↑+4H 2 O；温度降到常温，上下调节量气管至左、右液面相平，该数时视线与凹液面最低处相切；C→B→A 15．（2020·赤峰高三上学期期末）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套装置制取上述铁的氧化物和“引火铁”。（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）请填写下列空白：

（1）①试管A中应加入的试剂是________。

②需要加热的装置是________，当实验结束时应该先熄灭________处的酒精灯。

③试管D中收集得到的是____________，C的作用是____________。

（2）①G中应加入的试剂是______________。②试管E中发生反应的化学方程式是________________________。

【解析】（1）①根据题干信息可知A中发生的反应为铁在高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H 2 O（g）Fe 3 O 4 +4H 2，试管A是铁与水蒸气反应的装置，故在A中装的应该是铁粉。②反应需要在高温下进行，则A装置需要加热。又因为需要提供水蒸气，所以B装置还需要加热，当实验结束时应该先熄灭A处的酒精灯，在水蒸气的氛围中冷却。③在反应过程中要生成氢气，氢气不溶于水，所以D是用来收集氢气的，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷，引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了烧瓶，保证实验安全，即C为安全瓶，起防止倒吸的作用。（2）①装置I是用来制取氢气的装置，由于使用的是稀盐酸来制取氢气，所以在产生氢气的同时可能带出部分水蒸气和氯化氢气体，故在U形管中加入固体来干燥气体，吸收氯化氢和水蒸气，所以G中应加入的试剂是碱石灰。②依据装置和实验目的分析，试管E中发生的反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应的化学方程式是Fe 3 O 4 +4H 2 3Fe+4H 2 O。

【答案】（1）①铁粉②ABA③H 2 ；防倒吸（2）①碱石灰②Fe 3 O 4 +4H 2 3Fe+4H 2 O 16．（2020·吉林德惠一模）实验室可通过反应：3Cl 2 +6KOH 5KCl+KClO 3 +3H 2 O制取KClO 3，再用稍潮湿KClO 3 和草酸（H 2 C 2 O 4）在60℃时反应制取ClO 2 气体，装置如图所示。ClO 2 是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。

请回答下列问题：

（1）A中反应的主要产物有：某种正盐、ClO 2 和CO 2 等，写出该反应的化学方程式：_______________________________________________________。

（2）请分析装置图，进行补充和完善。A部分缺________装置，B部分还应补充_______装置，还有一处设计明显不合理的是___________（填“A”“B”或“C”）。

（3）C中的试剂为NaOH溶液时，反应生成NaClO 3 和NaClO 2，写出该反应的离子方程式_________________________。

（4）在密闭容器中向9℃的KOH溶液中通入少量C...