某校化学兴趣小组为制备氯气设计了下列装置，
请回答问题：
（1）连接好装置，装药品之前，必须进行的一项操作步骤是____________________。
（2）A (仪器名称)是：__________________圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________________________；
（3）_______（填甲或乙）中饱和食盐水的作用是_________________________________；
（4）尾气处理装置：用______________吸收多余的Cl2，防止污染空气。
为验证氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和 A中加热装置已略，气密性已检验）实验过程如下：
Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
（1）过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
（2）棉花中浸润的溶液为______________________。
（3）A中发生反应的化学方程式为 。
（4）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是 。
（5）能说明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式是______________________________________。
（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是 （填“甲”“乙”“丙”）。
| |
过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
| 甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
| 乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
| 丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
（7）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液
颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe2+（aq）＋SO32-（aq）
FeSO3（s）（墨绿色）
提出假设：FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3，溶液的红棕色是FeSO3（墨绿色）与FeCl3（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：
①溶液E和F分别为 、 。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因 。
(18分)含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题：
I．模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2，其化学反应方程式为 。
(2)用B装置制CO2，使用该装置优点的是 。
(3)将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。
II．测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是 、 。(填序号)
①KMnO4溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱和Na2CO3溶液 ④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为a mL/min，若t1分钟后，测得量简内液体体积为V mL(已折算为标准状况)，则SO2的体积分数是 。
III．测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置，E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，常温下，它可催化SO2与O2的反应，以达到脱硫目的。写出SO2与FeCl3溶液参与反应过程的离子方程式 。
(7)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器E装置，t2分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液，经 、洗涤、 、称量，得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是 。
（ 11分）乙醇的沸点是78℃，能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃，难溶于水，在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶，乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是：
2CH3CH2OH 
H2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
（1）甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置，选装置_______(填“甲”或“乙”)最合理，理由是_____________。
（2）反应液中应加入沸石，其作用是____________。
（3）反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。
（4）用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质，该杂质是__________，除去这种杂质的简易方法是________________________________。
（5）如果温度太高（如170℃），将会发生一个有机副反应，反应方程式为：____________________________________________。
[实验化学]
对硝基苯甲酸在医药、感光材料等工业中应用广泛。以对硝基甲苯等为原料制取对硝基苯甲酸(黄色结晶，熔点242 ℃，沸点约359 ℃，微溶于水，能升华。)的反应原理为：
＋Na2Cr2O7＋4H2SO4―→
＋Na2SO4＋Cr2(SO4)3＋5H2O
某小组以对硝基甲苯等物质为原料制取对硝基苯甲酸的实验装置如下图所示(加热和仪器固定装置均已略去)，实验步骤如下：
步骤1：向250 mL三颈烧瓶中依次加入适量的对硝基甲苯、重铬酸钠粉末、水，并充分混合。在搅拌下，用滴液漏斗滴入适量浓硫酸后，加热0．5 h至反应液呈黑色。
步骤2：待反应混合物冷却后，和适量冰水充分混合，抽滤并用50 mL水分两次洗涤。将洗涤后的固体放入盛有适量5%硫酸溶液中，水浴加热10 min，冷却后抽滤。
步骤3：将抽滤后的固体溶于适量5%NaOH溶液中，50 ℃温热后抽滤，在滤液中加入少量活性炭，煮沸后趁热抽滤。将得到的滤液慢慢加入到盛有适量15%硫酸溶液的烧杯中，析出黄色沉淀，抽滤，冷水洗涤，干燥得粗产品。
（1） 在步骤1中“搅拌”是用电动搅拌器完成的，这样操作的好处有________、________。
（2） 在三颈烧瓶中，随着浓硫酸的加入，反应温度迅速上升，为使反应温度不致过高，必要时可采取的措施是________。
（3） 在步骤2中，抽滤所得固体的主要成分是________。抽滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有________、________(填仪器名称)。
（4） 步骤3用NaOH溶液进行处理的作用主要是____。
用NaOH溶液处理后，需50 ℃温热后抽滤的原因是____。
（5） 制得的粗产品需要进一步精制(纯化)，根据对硝基苯甲酸的有关性质可知，对其进行精制(纯化)可以用乙醇溶液完成，也可以采用________法完成。
(15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L－1)：
| 金属离子 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
| Fe3＋ |
1．1 |
3．2 |
| Fe2＋ |
5．8 |
8．8 |
| Cu2＋ |
4．7 |
6．7 |
（1） 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细，加入适量的沸水，搅拌，加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。
① 把反应物研细的目的是____________________。
② 检验沉淀是否洗涤干净，应选用试剂是________。
（2） 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。
① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。
② 适度加热但温度不能过高的原因是____。
（3） 25 ℃时，若调节溶液pH＝3，则溶液中的Fe3＋的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2．64×10－39)
（4） 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2＋)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水)：① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；② ________，过滤；③ 将滤液________，得到CuCl2·2H2O晶体；④ 将________，得到无水氯化铜固体。
粤公网安备 44130202000953号