高中化学热化学方程式实验题

某化学兴趣小组设计如下流程，从酸性工业废液(含H⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cr³⁺、SO₄²⁻)中提取铬．

有关数据如表：

化合物	Mg(OH)2	Al(OH)3	Cr(OH)3
完全沉淀的PH	10.5	4.3	5.3
开始溶解的pH	--	7.8	9.2
Ksp近似值	10^-12	10^-14	10^-31

回答下列问题：
（1）步骤①所得滤液可用于制取MgSO₄•7H₂O，酸性工业废液中加入适量氧化铝的作用是____。
（2）若酸性废液中c(Mg²⁺)=0.1mol/L，为达到步骤①的实验目的，则废液的pH应保持在_______范围（保留小数点后l位）。
（3）步骤②中生成NaCrO₂ 的离子方程式为_____________。
（4）步骤④中反应的离子方程式为________________。
（5）步骤⑤在空气中充分灼烧的目的是__________________，可选用的装置是________。(填序号)

（6）步骤⑦中发生的化学反应方程式为____________________________。

现有A、B、C、D、E五种盐溶液，分别由K⁺、NH₄⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、
Cl^-、Br^-、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的阳离子和阴离子各一种组成（五种盐所含阴、阳离子
各不相同）已知：
①A＋B→白色沉淀     ②A＋D→白色沉淀       ③A＋C→白色沉淀
④D＋B→白色沉淀+无色气体    ⑤A溶液中c(H⁺)=c(OH^-)
⑥B溶液中c(H⁺)=1×10^-12mol·L^-1  ⑦C、D、E三种溶液的pH＜7，
根据以上实验事实可以推出（用分子式表示）
A为___________________；B为__________________；C为___________________；D为__________________；E为___________________。
写出以上①②③④各步反应的离子方程式：
①_____________________________ ，②_____________________________ ，
③_____________________________ ，④______________________________ 。

二氧化氯（ClO₂）在常温下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。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO₂。由于该反应是吸热反应，所以在情况下有利于该反应自发进行

（1）A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：              。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、          ；B装置必须放在冰水浴中，其原因是                         。
（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：①               ；②             ；③洗涤；④干燥。
（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V₁ 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：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。（已知2 Na₂S₂O₃ + I₂＝Na₂S₄O₆ + 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                。
②写出步骤2中发生反应的离子方程式                          。
③原ClO₂溶液的浓度为          g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果        。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果              。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）

分别用一种试剂将下列物质中的少量杂质除去（括号内为混入的杂质）。

物  质	需加入的试剂	有关离子方程式
HNO3(HCl)
ZnSO4(CuSO4)
NaCl(Na2CO3)

工业上，向500℃~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁（已知炽热铁屑与氯化氢生成氯化亚铁）。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。

回答下列问题：
（1）盛装浓盐酸的仪器名称为          ，进行实验时，应先点燃           （选填A或C）处酒精灯。
（2）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的离子方程式为          ，装置B中加入的试剂是          。
（3）制取的无水氯化铁中混有少量氯化亚铁，其原因是             （化学方程式表示）。为除去氯气中混有的少量HCl，可以在装置A、B间加入装有               的洗气瓶。
（4）工业上常用石灰乳吸收制氯气的尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_____________（填化学式）。长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是_____________（填数字代号）。
① O₂         ② Cl₂          ③ CO₂          ④ HClO

某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：
往过量FeSO₄溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。
请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
（1）甲同学推测该反应的还原产物为Cl₂；乙同学推测该反应的还原产物为           。
（2）假设乙同学的推测是正确。
写出过量FeSO₄溶液中，滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸的离子方程式：
                                      。
请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测是正确的。
要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论（可以不填满）：

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取上述反应后的溶液少许于试管A中，                                                          。
步骤2：                                                          。
步骤3：                                                          。

雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₃和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

⑴装置Ⅰ中的主要离子方程式为                                         。3
⑵含硫各微粒(H₂SO₃、HSO₃^－和SO₃^2－)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。

①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是         。
②向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                                。
⑶写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式                             。
⑷装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，其原理如下图所示。
①生成Ce⁴⁺从电解槽的        (填字母序号)口流出。②写出与阴极的反应式                      。
⑸已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为a g·L^-1，要使1 m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂         L。(用含a代数式表示， 计算结果保留整数)

环戊二烯（ ）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：   

（1）已知： (g) = (g)+H ₂(g) Δ H ₁=100.3kJ·mol ⁻¹    ①

H ₂(g)+ I ₂(g) =2HI(g) Δ H ₂=−11.0 kJ·mol ⁻¹    ②

对于反应： (g)+ I ₂(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H ₃=________kJ·mol ⁻¹。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（ ）在刚性容器内发生反应③，起始总压为10 ⁵Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数 K _p=________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。

A．	通入惰性气体	B．	提高温度
C．	增加环戊烯浓度	D．	增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．	T 1＞ T 2
B．	a点的反应速率小于c点的反应速率
C．	a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．	b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L ^−1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C ₅H ₅) ₂结构简式为 ），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为________，总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为________。

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：
（1）写出该实验中产生氢气的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目：_______________。
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A．加热反应一段时间	B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞	D．停止加热，充分冷却

（3）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________________(填仪器接口的字母编号)。
（4）实验结束后，甲同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，于是甲同学判断上述实验中确有CaH₂生成。请根据甲同学的现象写出CaH₂与水反应的化学方程式______________________。乙同学发现将单质钙加入水中也能发生上述现象，因此乙同学认为不能证明确有CaH₂产生，请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象______________________。

某工业矿渣中主要含有Cu₂O，还有少部分Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂ ，从该矿渣中提取铜的操作流程如下：(已知：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O)

（1）固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为                 。
该反应物的一种重要用途为                           。
（2）滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe²⁺，理由是                 。
涉及的离子方程式为（不必书写Cu₂O与盐酸的反应）
                 、                 。
检验滤液A中Fe²⁺的试剂为                。
（3）若将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最佳试剂为      （填序号）。

A．氢氧化钠溶液

B．硫酸溶液

C．氨水

D．二氧化碳

金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程为              。

肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N₂H₄·H₂O)：CO(NH₂)₂＋2NaOH＋NaClO＝Na₂CO₃＋N₂H₄·H₂O＋NaCl。

实验一：制备NaClO溶液
（1）将氯气通入到盛有NaOH溶液的锥形瓶中，锥形瓶中发生反应的离子方程式为________________。
实验二：制取水合肼(实验装置如图所示)
控制反应温度，将分液漏斗中的溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114 ℃馏分。(已知：N₂H₄·H₂O＋2NaClO===N₂↑＋3H₂O＋2NaCl)
（2）仪器X的名称是___________；分液漏斗中的溶液是___________(填“A”或“B”)；
A．NaOH和NaClO混合溶液
B．CO(NH₂)₂溶液
选择的理由是_____________________________。
实验三：测定馏分中水合肼的质量分数
水合肼具有还原性，被氧化生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤：
a．称取馏分5.000 g，加入适量NaHCO₃固体，经稀释、转移、定容等步骤，配制250 mL溶液。
b．移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10 mL水，摇匀。
c．用0.2000 mol·L^－1碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失，滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。记录消耗碘的标准溶液的体积。
d．进一步操作与数据处理。
（3）水合肼与碘溶液反应的化学方程式为_________________________________；
测定过程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是______________________。
（4）滴定时，碘的标准溶液盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00 mL，则馏分中水合肼(N₂H₄·H₂O)的质量分数为________(保留三位有效数字)。

亚氯酸钠（NaClO₂ ）是一种高效漂白剂和强氧化剂。某兴趣小组以NaClO₃制取ClO₂气体，再由ClO₂制得NaClO₂，实验装置如下：

回答下列问题：
（1）用NaOH固体配制约20%的NaOH溶液100mL，需要的仪器有烧杯、玻璃棒、     、     。
（2）实验须使NaClO₃稍微过量，目的是           。
（3）为使ClO₂气体能被均匀、充分吸收，操作时应注意            。
（4）NaOH吸收ClO₂尾气，生成物质的量之比为1:1的两种阴离子，一种为ClO₂^—，则另一种为      。
（5）B中反应的离子方程式为             。
（6）证明NaClO₂具有氧化性的方法是：将B中溶液加热除去H₂O₂，加入        （填序号，下同）酸化，再加入         检验。
①稀HNO₃ ②稀H₂SO₄ ③K₂SO₃溶液 ④BaCl₂溶液 ⑤FeCl₂溶液  ⑥KSCN溶液
（7）预计NaClO₃转化为NaClO₂的转化率为80%，若要制得28.9 g NaClO₂·3H₂O（式量：144.5），
至少需          g NaClO₃（式量：106.5）。

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。

下图是实验室制取并收集Cl₂的装置。A是Cl₂发生装置，E是硬质玻璃管中装有铜丝网；F为干燥的广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。

（1）A中发生的化学反应的离子方程式为               。
（2）C中盛装的药品__________；
（3）E反应方程式为                 。
（4）写出G中反应的离子方程式                             。
（5）若将Cl₂与SO₂等物质的量通入水中则无漂白作用，试写出化学方程式                   。
（6）KMnO₄的氧化性比MnO₂强得多，实验室也可以用KMnO₄固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：2KMnO₄+16HCl＝2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。
①当有0．2mole^-转移时被氧化的HCl的质量是           ；
②如果将20ml 12mol·L^－1的浓盐酸与足量KMnO₄充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将            。

A．≥1．68L

B．＞1．68L

C．≤1．68L

D．＜1．68L

【化学—选修2化学与技术】(15分）
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu^2＋、Fe^3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L^－1时，Fe(OH)₃开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)₂开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
请回答下列问题：
（1）酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。
（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。
（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是_____________________________________。
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO4·7H₂O晶体，还需要知道的是__________________。
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：____________________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是_____________。