1化学小组实验探究 S02与AgN0 3溶液的反应。
(1) 实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 得到无色溶液 A和白色沉淀B。
S02，将足量S02通入AgNO 3溶液中，迅速反应,
浓
】
尾尧处理
」
OJnwl L 1 液
① 浓H 2SO4与Cu反应的化学方程式是 _________________________________________ 。 ② 试齐H a是 ___________ 。 (2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀 微溶于水；Ag 2SO3难溶于水)
B可能为Ag 2SO3' Ag2SO4或二者混合物。(资料：Ag2SO4
实验二：验证B的成分
① 写出Ag 2SO3溶于氨水的离子方程式： ___________ 。
② 加入盐酸后沉淀 D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有AgzSOs。 向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实
2-
B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 _______________ 。
(3) 根据沉淀F的存在，推测SO4的产生有两个途径：
途径1实验一中，SO2在AgNO 3溶液中被氧化生成 Ag2SO4,随沉淀B进入D。 途径2:实验二中，SO3被氧化为SO4进入D。 实验三：探究SO4的产生途径
① 向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 _____________ :取上层清液继续滴加 BaCS 溶液，未出现白色沉淀，可判断 ② 实验三的结论： ___________ 。
(4) ____________________________________________________________ 实验一中SO2与AgNO 3溶液反应的离子方程式是 __________________________________________________________ 。 (5)
根据物质性质分析， SO2与AgNO 3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合
2-2-2-2-
B中不含Ag2SO4。做出判断的理由： ___________。
物放置一段 时间，有Ag和SO4生成。
(6) _______________________________________ 根据上述实验所得结论： 。
2. N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1
) 2
NO的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使
热和催化剂作用下生成 N2O的化学方程式为 _______________ 。
N2O分解。NH3与。2在加
(2) NO和NO?的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO+NO2+2OH ------- 2NO2 + H2O 2NO2+2OH ______ 2 + NO3 + H2O
NO
---
① 下列措施能提高尾气中 NO和NO?去除率的有 ____________ (填字母)。
A .加快通入尾气的速率
B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气 C. 吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH溶液
② 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到 NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 ____________ (填化学 式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 _______________ (填化学式)。
(3) NO的氧化吸收。用NaCIO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中 NO的去除率。其他条件相同， NO转
化为NOJ的转化率随NaCIO溶液初始pH (用稀盐酸调节)的变化如图所示。
① 在酸性NaCIO溶液中，HCIO氧化NO生成CI和NO3，其离子方程式为 _________________ 。 ② NaCIO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 _________________ 。
100 W 80 70 60
2
--
4
卩
6 H
8 10
3. 硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5 ?H2O、SiO2及少量Fe2O3、AI2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
蓉液 滅渣］
———pH=3 一 ------
硼镁矿粉一*濬浸 —►过激1 -------- *过滤2 —►耳;
气体一H吸收 ------- £沉訂 —Mg(OH)r MgCO. —►轻质氧化镁
溶液 母液
回答下列问题：
(1 )在95 C “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
_______ 。
3+
———
(2) ____________________________ “滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有 Fe离子，可选用的化学 试齐U是 _____ 。
—10
(3) ___________________________________________________________________________________ 根据 H3BO3 的解离反应：H3BO3+H2O? H +B( OH )4 , Ka= 5.81 X 10 ，可判断 H3BO3 是 _______________________ 酸;
+ —
在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5,目的是 ___________ 。
(4)在\"沉镁”中生成Mg ( OH) 2?MgC0 3沉淀的离子方程式为 序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是
。
，母液经加热后可返回 工
4. 硫酸铁铵［NH4Fe (S04)2?xH2O］是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用 废铁屑来制
备硫酸铁铵，具体流程如图：
回答下列问题：
(1) 步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是 ____________ 。
(2) ______________________________ 步骤②需要加热的目的是 ____________________________ ，温度保持80-95C，采用的合适加热方式是 ________ 。铁屑中
含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为
______ (填标号)。
A
BCD
(3) ______________________________________ 步骤③中选用足量的H2O2,理由是 ___ 。分批加入H2O2,同时为了 __________________________________________ ，溶液要保持pH 小于0.5。
(4) ______________________________ 步骤⑤的具体实验操作有 ，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 (5)
晶体样品所含结晶水数，将样品加热到
失重5.6% •硫酸铁铵晶体的化学式为 __________ 。
采用热重分析法测定硫酸铁铵
150C时失掉1.5个结晶水，
5•高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含 Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题:
Fe、
H^SCU \\仙0
氨气 K 岂S MnFj NH4HCQ
HSQ^
—_► MnS04
滤渣2 滤渣3 滤渣\" 滤渣1
n+1
相关金属离子［C0 ( M)= 0.1 mol?L ］形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下:
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Mn 8.1 10.1 2+2+ 3+ 3+ 2+ 2+ 2+ Fe 6.3 8.3 Fe 1.5 2.8 Al 3.4 4.7 Mg 8.9 10.9 Zn 6.2 8.2 Ni 6.9 8.9 (1) _____________________ 滤渣1”含有S和 _____________________________________________________ ;写出
溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 ______________________________________________________
(2) 氧化”中添加适量的 MnO2的作用是 _____________________________ 。
(3) ______________________________________________ 调pH'除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 〜
6之间。
(4) ______________________________________________________________________ 除杂1”的目的是除去Zn和Ni,滤渣3”的主要成分是 __________________________________________________ 。
(5) ____________________________________________________________________________________ 除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg.若溶液酸度过高，Mg沉淀不完全，原因是 __________________________
(6) _________________________________________________________ 写出沉锰”的离子方程式 。 (7)
池正极材料，其化学式为
层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电
2+
2+
2+
2+
LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、
Mn 的化合价分别为 +2、+3、+4.当 x= y = 丄时，z= _______________________________ 。
6 .乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方 法如图：
COOH
OH
COOH
浓比SQ
+ (CHjC010 . 二
-CH-COCIH
水杨陵 酉昔酸酎 乙験水杨酸 水杨酸 醋酸酐 -72——74 乙酰水杨酸 熔点/ C 相对密度/ (g?cm「) 相对分子质量 3157〜159 1.44 138 135〜138 1.35 180 1.10 102 实验过程：在100mL锥形瓶中加入水杨酸 6.9g及醋酸酐10mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加
0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在 70C左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。
① 在不断搅拌下将反应后的混合物倒入 100mL冷水中，析出固体，过滤。 ② 所得结晶粗品加入 50mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。 ③ 滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。 ④ 固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体 5.4g。 回答下列问题：
(1) ______________________________ 该合成反应中应采用 加热。(填标号) A .热水浴 (2)
需使用的有
B .酒精灯 C .煤气灯 D .电炉
下列玻璃仪器中， _________ ①中需使用的有 _____________________ (填标号)，不
(填名称)。
BCD
(3) ①中需使用冷水，目的是 _____________________________ 。
(4) ____________________________________________ ②中饱和碳酸氢钠的作用是 ，以便过滤除去难
溶杂质。
(5) _________________________________ ④采用的纯化方法为 。 (6 )本实验的产率是
%。
7•多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
HC1
回答下列问题:
I.硅粉与HCI在300C时反应生成
式为
1mol SiHCI 3气体和 出，放出225kJ热量，该反应的热化学方程
。SiHCI 3的电子式为 ____________________
n.将SiCl4氢化为SiHCI 3有三种方法，对应的反应依次为:
① SiCl4 g H2gL二 SiHCbg HCI g
② 3SiCl4 g 2H2 g Si sLL二 4SiHCl3 g 比：：0 ③ 2SiCl4 g
H2 g Si s HCI g 3SiHCl3 g $3
Hi O
(1) 氢化过程中所需的高纯度 H2可用惰性电极电解 KOH溶液制备，写出产生 H2的电极名称
(填阳极”或阴极)该电极反应方程式为 ________________________________
;磅红禦胡no
(2)
G与温度的关系
已知体系自由能变 丁汨-T S , .G ：：：0时反应自发进行。三个氢化反应的 -
如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是 _________________ ;相同温度下，反应②比反应
①的笙小，主要原因是 _____________________________ 。
（3） 不同温度下反应②中 SiCI4转化率如图2所示。下列叙述正确的是 _________ （填序号）。
a. B点：V正• V逆
b. VE : A点点
c.反应适宜温度：480、520 °C
K _______ （填增
（4） 反应③的.汨3二 ______ （用.H1 , . H2表示）。温度升高，反应③的平衡常数
大”减小”或不变”。
（5） 由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除 SiCI 4、SiHCI 3和Si外，还有 ________ （填分子
式）。
8. 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
OH
f育机相干燥隹；对操眉
FeQ； •低。2环己烯饱和倉盐水
-------------------- ------- V-
-----------------------
（沸点33^ >
揉乍1 祖产品 揉乍2
1
-►水相伊去）
回答下列问题:
I.环己烯的制备与提纯
（1）原料环己醇中若含苯酚杂质，检验试剂为 _______________ ，现象为 ____________________ （2）操作1的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为 _____________________________ ，浓硫酸也可作该反应的催
化剂，选择FeCS 6H2O而不用浓硫酸的原因为 _______________________________ （填序号）。
a.浓硫酸易使原料炭化并产生 SO 2 b. FeCl3 6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念 c.同等条件下，用 FeCl3 6H2O比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为 ______________ 。
（3） 操作2用到的玻璃仪器是 ___________ 。
（4） 将操作3 （蒸馏）的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，
馏分，收集83 C的馏分。
____________ ，弃去前
n.环己烯含量的测定
在一定条件下，向ag环己烯样品中加入定量制得的
bmoi B「2，与环己烯充分反应后，剩余的 B「2与足量
KI作用生成I?，用cmol L丄的N82S2O3标准溶液滴定，终点时消耗 NazSOs标准溶液v mL (以上数据均 已扣除干扰
因素)。
测定过程中，发生的反应如下：
② Ba 2KI — I? 2KBr ③ l2 -2Na2S2O32Nal Na2S4O6
(5) ___________________________ 滴定所用指示剂为 ________________________ 。样品中环己烯的质量
分数为 _______________________________ (用字母表示)
(6) ________________________________________ 下列情况会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
a. 样品中含有苯酚杂质 b. 在测定过程中部分环己烯挥发 c. NazSOs标准溶液部分被氧化
9.
C以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿
a
咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点 234.5C, 100
等作用。茶叶中含咖啡因约 1%~5%、单宁酸(K约为10卫，易溶于水及乙醇)约 3%~10%，还含有色素、 纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所
索氏提取装置如右图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸气沿蒸气导管2上升至 球形冷凝后滴入滤纸套筒
盍氏提弋器
A i
1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管
3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下了问题：
(1)
中，研细的目的是
实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒 1。圆底烧
瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒 ____________ 。
(2) _____________________________________________ 提取过程不可选用明火直
1*滤纸套
筒
N蒸导辻 二虹吸管
(3) 提取液需经 蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点计、接收管之外，还有
(填标号)。
A .直形冷凝管 C .接收瓶
B .球形冷凝管 D .烧杯
棉花
扎有小
孔 谑纸
(4)浓缩液加生石灰的作用是和 ___________ 和吸收 _________
(5)可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小
火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是
1. ( 1)①Cu+ 2H2SO4(浓)一 CUSO4+SO2 f+H20
②饱和 NaHS03溶液
(2) ①Ag2SO3+4NH3 H2O=2Ag(NH 3)2+
+SO32-
+ 4出0
②H2O2溶液，产生白色沉淀
(3) ①Ag+
Ag 2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有 Ag2SO4
②途径1不产生SO42-，途径2产生SO42-
(4) 2Ag+
+SO2+H2O= Ag2SO3^ +2H
(6)实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成 Ag和的SO42-速率 更易被氧化为SO42-
2. ( 1) 2NH 3+2O2
'
N2O+3H2O
(2)① BC ②NaNOs NO
A
(3) ① 3HC1O+2NO+H 2。^= 3C「+2NO3- + 5H +
②溶液pH越小，溶液中HCIO的浓度越大，氧化 NO的能力越强
3. ----------------------------------- (1) NH4HCO3+NH 3 (NH4)2CO3
(2) SQ2、Fe2O3、Al 2O3 KSCN
(3)
一元弱 转化为H3BO3,促进析出
(4) ------------------------------------ 2Mg2+
+3CO；G2H2O Mg(OH) 2 MgCO 3 妊2 HCO「
(或 2Mg2+
+2CO；—+H2O^=Mg(OH) 2 MgCOsJ+COzf)
溶浸 高温焙烧
4. ( 1)碱煮水洗
(2) 加快反应 热水浴 C
(3)
将Fe2+
全部氧化为Fe3+
;不引入杂质(4) 加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤) (5) NH4Fe(SO4)2 12H2O
5. ( 1) SiO2 (不溶性硅酸盐)
MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(2［将卩©2
+氧化为 Fe3
+
( 3) 4.7
(4) NiS和ZnS
(5) ------------------------------------------------------- F与H+
结合形成弱电解质HF , MgF2 (6) Mn +2 HCO 3~=MnCO3 J+CO2I+H2O (7) 1/3 6. ( 1) A (2)
BD 分液漏斗、容量瓶
(3) 充分析出乙酰水杨酸固体(结晶) (4) 生成可溶的乙酰水杨酸钠 (5) 重结晶 (6) 60
r
300 c 7. I • Si s 3HCl g ^=SiHC4 g 出 gH = —225kJ mo「
碱性溶液中SO32-
防止Fe3+
水解
h
Mg2++2F-
平衡向右移动
:CKS1X1
：
xi：
■ * ■ Jt
(1)阴极
2H2O 2e^=H2
2OH ■或 2H 2e^= H2
(2) 1000 C ：H2 .. . Hi 导致反应②的,\\G 小 (3) a、c (4) 减小
(5) HCI、H2 8 (1) FeCl3溶液
溶液显紫色 ②减少环己醇蒸出 (3 )分液漏斗、烧杯 (4 )通冷凝水，加热
(6) b、c
9. (1)增加固液接触面积，提取充分；沸石
(2) 乙醇易挥发，易燃；使用溶剂量少，可连续萃取(3) AC (4) 单宁酸；水 (5) 升华
a、b
(萃取小率高)
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