1、1大题一 化学实验综合与探究12018山东省适应性练习实验室利用如图装置制备 H2S 气体，并探究 H2S 的有关性质。回答下列问题：(1)实验开始时，检查装置气密性的方法是_。(2)若装置不漏气，加入装置中的药品为_(填字母)。aFeS 和稀硫酸 bNa 2S 和稀硫酸cZnS 和稀硝酸 dCuS 和稀盐酸该反应的离子方程式为_。(3)打开弹簧夹使反应发生，将生成的 H2S 气体通入 1.0 mol/L Fe(NO3)3溶液中，观察到有浅黄色固体析出。为探究实际参与该反应的微粒种类，设计如右图装置：若 A 装置中加入 1.0 mol/L 的 FeCl3溶液，并测其 pH1，则 B 装置中加入
2、的试剂是_；实验观察到 A、B 中均有浅黄色固体析出，则 H2S 与 Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式为_。(4)实验结束时，使反应停止的操作是_；此时反应停止的原因是_。(5)常温下，以 Na2S 为样品，选择合理的仪器和试剂设计实验证明氢硫酸为二元弱酸测量并估算氢硫酸的 Ka2(H2S)，则需要的主要计量仪器为电子天平、容量瓶、_、_。22018辽宁省部分重点中学协作体模拟亚硝酸钠(NaNO 2)是一种工业盐，外观与食盐相似。下面是某学习小组设计的 NaNO2制取实验和纯度检验实验。该小组收集了相关资料：SO 2和 HNO3溶液反应生成 NOx和 H2SO43NO 2H =2NONO
3、H 2O 2 3NO Ag =AgNO2(AgNO 2为淡黄色接近白色固体，在水中形成沉淀) 2.亚硝酸钠的制取实验2(1)仪器 a 的名称为_，A 装置中发生的化学反应方程式为_。(2)B 装置中多孔球泡的作用是_。(3)若装置 B 中逸出的 NO 与 NO2气体物质的量之比为 2 ：1，则装置 B 中发生反应的化学方程式为_。(4)实验过程中需控制 C 装置中溶液 pH7，否则 C 中生成的 NaNO2的产量会下降，理由是_。(5)请根据题干所给信息设计实验证明 C 装置中有 NO 产生： 2_。(限选用的试剂：稀硝酸、硝酸银溶液、NaOH 溶液).亚硝酸钠的纯度检验已知：NO MnO H
4、 NO Mn 2 H 2O 2 4 3(6)反应结束后 C 中溶液通过结晶获得 NaNO2粗产品 m g，溶解后稀释至 250 mL，分别取 25.00 mL 用 c mol/L 的酸性 KMnO4溶液平行滴定三次，平均每次消耗酸性 KMnO4溶液的体积为 V mL。则粗产品中 NaNO2的质量分数为_(用含 c、 V、 m 的式子表示)。32018南昌市高三第二次模拟某实验小组模拟受热时 H2与 Ca3N2反应制取 CaH2。回答下列问题。已知：Ca 3N2、CaH 2都可以与水反应。(1)启普发生器中发生的化学反应方程式是_。利用该装置制取气体的优点是_。(2)实验中，先通入氢气，然后_，
5、再加热。(3)装置连接顺序为 a、_、h(某些装置可以重复使用)。其中干燥管的作用是干燥氢气、_。(4)H2与 Ca3N2制取 CaH2随着温度不同，生成的气体也不同。若取集气瓶中的水溶液，滴加酚酞显红色，则制取 CaH2的反应方程式为_。(5)反应后，设计实验证明试管中的固体有 CaH2：_。42018天津市第一中学月考煤气中主要的含硫杂质有 H2S 以及 COS(羰基硫)，煤气燃烧后含硫杂质会转化成 SO2从而引起大气污染，因此煤气中 H2S 的脱出程度已成为煤气洁净度的一个重要指标。请回答下列问题：(1)脱除煤气中 COS 的方法有 Br2的 KOH 溶液氧化法、H 2还原法、水解法等。
6、COS 的分子结构与 CO2相似，COS 的结构式为3_。Br 2的 KOH 溶液将 COS 氧化为硫酸盐的离子方程式为_。已知：H 2、COS、H 2S、CO 燃烧热依次为285 kJ/mol、299 kJ/mol、586 kJ/mol、283 kJ/mol：H 2还原 COS 发生的反应为 H2(g)COS(g)= =H2S(g)CO(g)，该反应的 H_ kJ/mol。恒温恒容条件下，密闭容器中将气体按 n(H2) ： n(COS)2 ：1 混合发生上述反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是_(填字母)。a混合气体的平均相对分子质量不再改变b n(H2)与 n(COS)的比值不变cCO
7、 的体积分数不变d形成 2 mol HS 键的同时形成 1 mol HH 键用活性 Al 2O3催化 COS 水解反应为 COS(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2S(g) Hc(HSO )c(SO )c(H ) c(OH ) 4 3 23解析：(1)COS 的结构式为 O=C=S。Br 2的 KOH 溶液将 COS 氧化为硫酸盐的离子方程式为 COS4Br 212OH =CO SO 8Br 6H 2O。H 2还原 COS 发生的反应为23 24H2(g)COS(g)H 2S(g)CO(g)，该反应的 H285299(586)(283)285 kJ/mol。恒温恒容条件下，密闭容器中将气体
8、按 n(H2) ： n(COS)21 混合，混合气体的平均相对分子质量始终不变，无法说明反应达到平衡状态，a 项错误； n(H2)与 n(COS)的比值不变，说明各物质的浓度不再发生变化，可以证明反应达到平衡状态，b 项正确；CO的体积分数不变，说明各物质的浓度不再发生变化，可以说明反应达到平衡状态，c 项正确；形成 2 mol HS 键同时形成 1 mol HH 键，表明正、逆反应速率相等，可以说明反应达到平衡状态，d 项正确。由图可知，催化剂活性最大时对应的温度处于140150之间，H 2S 的产率在后期下降是由于催化剂中毒或发生副反应。(2)当将 SO2通入氨水中，当溶液呈中性时， c(
9、H ) c(OH )，而根据溶液中电荷守恒有， c(H ) c(NH)2 c(SO ) c(HSO ) c(OH )，由于溶液呈中性， c(H ) c(OH )代入电荷守恒有 4 23 3c(NH )2 c(SO ) c(HSO )，即 4 23 3c NH 4c HSO 3 2c SO23 c HSO 3c HSO 31，而2c SO23c HSO 3 0.62，因此c SO23c HSO 3 c SO23 c H c HSO 3 c H Ka2c H 6.210 810 720.6212.24，此时溶液中各离子浓度大小为 c(NH )c(HSO )c(SOc NH 4c HSO 3 4 3
10、)c(H ) c(OH )。235答案：(1)分馏柱 c(2)水浴加热 使物体受热均匀，便于控制反应温度(3)除去甲醇，避免精馏时形成恒沸物9(4)防止空气中的水蒸气进入，导致硼酸三甲酯水解(5)b 68 (6)92.3%解析：(1)图中仪器 a 的名称为分馏柱；为保证冷凝效果，采用逆流原理，因此直形冷凝管冷却水应从 c 接口进入。(2)根据题给信息可知，硼酸三甲酯、甲醇的沸点均小于 100 ，因此可以采用水浴加热；其优点是使物体受热均匀，便于控制反应温度。(3)根据题给信息可知，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，这样就除去了甲醇，避免精馏时形成恒沸物。(4)硼酸三甲酯能够发生水解，要
11、避免和水接触，因此 U 型管中 P2O5的作用是防止空气中的水蒸气进入锥形瓶内，导致硼酸三甲酯水解。(5)蒸馏装置中，温度计测蒸汽的温度，温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处，要用直形冷凝管进行冷凝，要用牛角管连接冷凝管，因此步骤的仪器选择及安装都正确的是 b；要提纯的是硼酸三甲酯，硼酸三甲酯沸点为 68 ，所以温度控制在 68 进行馏分的收集。(6)44.8 g 甲醇的量为1.4 mol,19.1 g Na2B4O710H2O 的物质的量为 19.1/3820.05 mol；根据Na2B4O710H2O2H 2SO416CH 3OH 2NaHSO44(CH 3O)3BCH 3OH17H 2O 反
12、应可知，甲醇过量，按 Na2B4O710H2O 进行计算，根据反应关系可知；得到硼酸三甲酯的量为 0.2 mol，质量为 0.210420.8 g，本次实验的产率是 19.2/20.8100%92.3%。6答案：(1)c 干燥乙烯气体 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3H2O(或水)(2)GI JLG 除去未反应的 C2H4和 NO L 中黑色粉末变为红色，其后的澄清石灰水变浑浊 4NOC 2H4 2N22CO2H 2O 催 化 剂 解析：(1)由于乙醇与浓硫酸反应还可能生成 SO2或 CO2，因此，装置 B 中盛放浓NaOH 溶液用来吸收 CO2以及 SO2，装置 C 则用
13、来干燥乙烯气体。制备 NO 气体，装置 D 烧瓶中发生反应，离子方程式为 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O，装置 E 中盛放试 3剂为 H2O。(2)各装置的连接顺序为 。酸性高锰酸钾溶液的作用是除去未反应的 C2H4和 NO。证明乙烯的氧化产物中有 CO 的现象是 L 中黑色粉末变为红色其后的澄清石灰水变浑浊；若 NO 还原为 N2，乙烯氧化为 CO，则根据质量守恒以及电子守恒，4NOC 2H4 2N22CO2H 2O。 催 化 剂 7答案：(1)排除装置中空气，避免空气干扰(2)D (3)吸收剩余 NO2(4)调整量筒中液面与 D 中水平 视线与液体凹液面相切(5)Mg3N
14、26H 2O=3Mg(OH)22NH 3(6)4.8g解析：(1)实验开始时，先关闭止水夹后打开弹簧夹，再打开分液漏斗活塞，当硬质玻璃充满红棕色气体后，打开止水夹，关闭弹簧夹，最后点燃酒精灯，这样做是为了排除装置中空气，避免空气干扰。(2)装置 B 用来吸收 NO2，选用碱石灰。(3)装置 C 中盛放氢氧化钠溶液用于吸收剩余 NO2。(4)为保证生成体积准确读取量筒刻度应使气体恢复至室温再读数，调整量筒中液面与 D 中水平，视线与液体凹液面相切。(5)由于生成气体具有刺激性气味且能使湿润的石蕊试纸变蓝，则生成气体为 NH3，化学方程式为 Mg3N26H 2O3Mg(OH)22NH 3。(6)初
15、始加入镁粉 3.6 g， n(Mg) 0.15 mol，生成 N2的体积为3.6 g24 g/mol448 mL(标准状况 )， n(N2) 0.02 mol，根据得失电子守恒，有 MgMg 2 ，0.448 L22.4 L/mol失电子 0.1520.3 mol， NO2N 2，得电子 0.02240.16 mol，则 NO2Mg 3N2，得电子 0.30.160.14 mol， n(Mg3N2)0.01 mol，根据 Mg 原子守恒 n(MgO) n(Mg)3 n(Mg3N2)0.12 mol， m(MgO)0.12 mol40 g/mol4.8 g。8答案：(1)分液 分液漏斗、烧杯等
16、蒸馏(2)甲苯 酸性 KMnO4溶液 溶液褪色10(3)冷却结晶、过滤滴入 23 滴硝酸酸化的 AgNO3溶液加热使其融化，测其熔点 熔点为 122.4(4)96%解析：(1)有机物和水不互溶，分离操作是分液，互溶的有机物要得到纯净物一般方法为蒸馏。(2)从题干信息可知，A 为甲苯，B 为苯甲酸，检验苯的同系物可以利用酸性高锰酸钾来定性检验。(3)由实验现象得白色晶体和无色滤液可知，中操作为固液分离操作；检验 Cl 应用硝酸酸化的硝酸银溶液；由题干信息，应该用检测熔点来检验物质成分。(4) ， n( )2.410 3 mol 9.610 3 mol，则苯甲酸的质量分数为10025100%96%。2.410 3mol100 mL25.00 mol122 g/mol1.220 g
