用图示装置制备NO并验证其还原性。（1）铜与稀硝酸反应的离子

更新 2022-09-03
科目化学
题型实验题
难度较难
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用图示装置制备NO并验证其还原性。

（1）铜与稀硝酸反应的离子方程式是__________。
（2）滴入稀硝酸之前，应该关闭止水夹，点燃红磷并伸入瓶中，塞好胶塞。这样操作的目的是__________。
（3）滴入稀硝酸后，烧杯中的现象是__________。
（4）烧杯中的反应停止后，打开止水夹，通入__________可验证NO的还原性。

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某酸性工业废水中含有 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 。光照下，草酸（ $H_{2} C_{2} O_{4}$ ）能将其中的 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 转化为 $C r^{3 +}$ 。某课题组研究发现，少量铁明矾[ $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ ]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25 $° C$ 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始 $p H$ 和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	初始 $p H$	废水样品体积 $m l$	草酸溶液体积 $m l$	蒸馏水体积 $m l$
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60

测得实验①和②溶液中的 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 浓度随时间变化关系如图所示。
（2）上述反应后草酸被氧化为（填化学式）。
（3）实验①和②的结果表明；实验①中 $0 ~ t_{1}$ 时间段反应速率 $v (C r^{3 +})$ = $m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ (用代数式表示)。
（4）该课题组队铁明矾[ $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ ]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一： $F e^{2 +}$ 起催化作用；
假设二：；
假设三：；
……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有 $K_{2} S O_{4}$ 、 $F e S O_{4}$ 、 $A l_{2} F e (S O_{4})_{4} \cdot 24 H_{2} O$ 、 $A l_{2} (S O_{4})_{3}$ 等，溶液中 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 的浓度可用仪器测定。）

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论

题型：未知
难度：未知

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二氧化铈（ $C e O_{2}$ ）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含 $S i O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $C e O_{2}$ 以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤滤渣 $A$ 的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是

（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B的主要成分是。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物 $T B P$ 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来， $T B P$ （填"能"或"不能"）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的 $C e (O H)_{4}$ 产品0.536 $g$ ，加硫酸溶解后，用0.1000 $m o l • L^{- 1}$ $F e S O_{4}$ 标准溶液滴定终点是（铈被还原为 $C e^{3 +}$ ），消耗25.00 $m L$ 标准溶液，该产品中 $C e (O H)_{4}$ 的质量分数为。

题型：未知
难度：未知

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二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空：
（1）实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是（填写字母）。
（2）若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3．36 $L$ （标准状况）二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠 $g$ （保留一位小数）；如果已有4．0%亚硫酸钠（质量分数），被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 $g$ （保留一位小数）。
（3）实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为 $S O_{2} + C a (O H)_{2} \to H_{2} O + C a S O_{3}$ ↓。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为 $2 C a S O_{3} + O_{2} + 4 H_{2} O \to 2 C a S O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 。其流程如下图：

碱法的吸收反应为 $S O_{2} + 2 N a O H \to N a_{2} S O_{3} + H_{2} O$ 。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：

已知：

试剂	$C a (O H)_{2}$	$N a O H$
价格（元/ $k g$ ）	0．36	2．9
吸收 $S O_{2}$ 的成本（元/ $m o l$ ）	0．027	0．232

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是。和碱法相比，石灰-石膏法的优点是，缺点是。
（4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案（用流程图表示）。

题型：未知
难度：未知

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溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al³⁺、Fe³⁺等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：

完成下列填空：
（1）上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、。

（2）已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH₄⁺。步骤Ⅱ加入的试剂a是，控制溶液的pH约为8．0的目的是。
（3）试剂b是，步骤Ⅳ的目的是。
（4）步骤Ⅴ所含的操作依次是、、。
（5）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取4．00g无水溴化钙样品；②溶解；③滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤；④；⑤称量。若得到1．88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为（保留两位小数）。
若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是。

题型：未知
难度：未知

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3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：

甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：

物质	沸点/℃	熔点/℃	密度(20℃) / g·cm^-3	溶解性
甲醇	64. 7		0. 7915	易溶于水
乙醚	34. 5		0. 7138	微溶于水
3，5-二甲氧基苯酚		33 ~36		易溶于甲醇、乙醚，微溶于水

（1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的。
②萃取用到的分液漏斗使用前需并洗净，分液时有机层在分液漏斗的填（"上"或"下"）层。
（2）分离得到的有机层依次用饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液洗涤的目的是；用饱和食盐水洗涤的目的是。
（3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是(填字母)。
a．蒸馏除去乙醚 b．．重结晶 c．过滤除去干燥剂 d．加入无水 $C a C l_{2}$ 干燥
（4）固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先，再。

题型：未知
难度：未知

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