高中化学常见气体制备原理及装置选择填空题

回答下列问题：
（1）用乙炔制备聚氯乙烯（）（自行选择无机原料），
请书写化学反应方程式：_____                __；____                ____。
（2实验室用乙醇制乙烯的反应方程式为________。其反应类型为________。检验生成的乙烯要将导管先后通入______、_________。（填试剂名称）
（3）由溴乙烷为原料合成1,2-二溴乙烷（自行选择无机原料），
请书写化学反应方程式：____                  ___；____                         ____。
（4）能发生反应生成一种含五元环的化合物，请书写化学反应方程式_______。

（1）海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如下：

操作Ⅱ发生反应的离子方程式为____________________；
可以用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为＋5和－1价，操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯气，则操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为_________________。
（2）溴苯是一种化工原料，可以用溴和苯反应合成。实验室合成溴苯的装置示意图如下：
          
下表为苯、溴和溴苯的相关数据：

	苯	溴	溴苯
密度/g·cm^－3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

回答下列问题：
在A中加入30.0 mL无水苯和少量铁屑。在B中小心加入8.0 mL液态溴。向A中滴加液溴，反应一段时间后，点燃酒精灯加热蒸馏。
①A的容积最适合的是________（填编号）。 
a．25 mL      b．50 mL       c．100 mL      d．250 mL
②收集溴苯时，应根据________（填“C₁”或“C₂”）所显示的温度，其温度应为__________________。
③在反应开始后到收集溴苯之前，应先将F装置连接在D装置后，用它可承接的物质有___________（填化学式）。
④某化学小组设计如下实验方案，证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应。
第一步：取少量反应后F装置中的溶液于试管中；第二步：向其中加入过量的稀硝酸；第三步：继续滴加少量的硝酸银溶液。如果有浅黄色沉淀生成则证明苯和溴发生的是取代反应。
该实验方案________（填“合理”或“不合理”），理由是___________________________。

氯化硫酰（SO₂Cl₂）是一种无色液体，遇水剧烈水解，其熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，可用作氯化剂及锂电池正极活性物质。氯化硫酰可用下列反应制取：
SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)   △H＝－97.3 kJ/mol。
（1）为了提高上述反应中Cl₂的平衡转化率，下列措施合理的是（用字母编号填写）：     。
a．缩小容器体积     b．使用催化剂     c．提高SO₂浓度      d．提高温度
（2）300 ℃时，在体积为1 L的密闭容器中充入16.20 g SO₂Cl₂，达到平衡时容器中含SO₂ 7.616 g，则300 ℃时合成SO₂Cl₂反应的平衡常数的为：                      。
（3）某同学设计了下图所示装置制取氯化硫酰：

①有关该装置的说法正确的是（用字母编号填写）：       。
a．A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和NaHSO₃溶液
b．B处反应管内五球中玻璃棉上的活性炭起催化作用
c．B处反应管的冷却水应从m接口通入
d．装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却
e．D处U形管中盛放的可能是碱石灰
②从化学平衡的角度分析，反应管通冷却水的目的是：                            。
③氯磺酸（ClSO₃H）受热分解也可制得氯化硫酰，并得到另外一种物质，该反应的化学方程式为______，分离产物的方法是：                                                    。
（4）下图为GET公司开发的Li－SO₂Cl₂军用电池的示意图。已知该电池的总反应为：2Li＋SO₂Cl₂＝2LiCl＋SO₂↑，则该电池工作时的正极反应为：_______________________。

(12分)高氯酸钠可用于制备高氯酸。以精制盐水等为原料制备高氯酸钠晶体(NaClO₄·H₂O)的流程如下：

（1）由粗盐(含Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－、Br^－等杂质)制备精制盐水时需用到NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃等试剂。Na₂CO₃的作用是____________；除去盐水中的Br^－可以节省电解过程中的电能，其原因是____________。
（2）“电解Ⅰ”的目的是制备NaClO₃溶液，产生的尾气除H₂外，还含有________(填化学式)。“电解Ⅱ”的化学方程式为__________________________________________。
（3）“除杂”的目的是除去少量的NaClO₃杂质，该反应的离子方程式为______________。
“气流干燥”时，温度控制在80～100 ℃的原因是________________________。

草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、MgO、CaO等］制取CoC₂O₄·2H₂O工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe（OH)3	Fe（OH)2	Co（OH)2	Al（OH)3	Mn（OH)2
完全沉淀的pH	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

（1）浸出过程中加入Na₂SO₃的目的是将_____________还原（填离子符号）。
（2）NaClO₃的作用是将浸出液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为____________。
（3）请用平衡移动原理分析加Na₂CO₃能使浸出液中Fe³⁺、Al³⁺转化成氢氧化物沉淀的原因是：________。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。

滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________；使用萃取剂适宜的pH是______。
A．接近2.0          B．接近3.0         C．接近4.0
（5）“除钙、镁”是将溶液中Ca²⁺与Mg²⁺转化为MgF₂、CaF₂沉淀。已知K_sp（MgF₂)=7.35×10^-11、K_sp（CaF₂)=1.05×10^-10。当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg²⁺)/ c （Ca²⁺)=____。

（1）写出实验室制乙烯的化学方程式______________________.
（2）该实验需加入碎瓷片目的是______________________.
（3）下列实验操作正确的是______________________.

A．配制乙醇与浓硫酸的混合液时，将1体积乙醇沿烧杯器壁缓缓注入3体积的浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌

B．加热混合液时，应小心加热使温度缓缓上升至所需温度

C．温度计水银球的位置应伸入液面之下，而不是液面之上

D．收集乙烯气体时应用排水法收集，不能用排空气法收集

（4）写出加热条件下溴乙烷与NaOH的水溶液反应的化学方程式：______________________.

钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO₂、Al₂O₃及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：

物质	V2O5	NH4VO3	VOSO4	(VO2)2SO4
溶解性	难溶	难溶	可溶	易溶

请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H⁺之外的阳离子有            。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是            （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为                    。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O₂(g)==2Al₂O₃(s)  ΔH₁＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O₂(g)==2V₂O₅(s)  ΔH₂＝-b kJ/mol
用V₂O₅发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是              。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H⁺通过。电池放电时负极的电极反应式为            ，电池充电时阳极的电极反应式是           。

（6）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定(VO₂)₂SO₄溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO+2＋H₂C₂O₄＋2H⁺===2VO²⁺＋2CO₂↑＋2H₂O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH₂C₂O₄标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO₂)₂SO₄溶液中钒的含量为     g/L。

锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：

（1）1mol焦炭在过程Ⅰ中失去    mol电子。
（2）过程Ⅱ中Cl₂用电解饱和食盐水制备，制备Cl₂的离子方程式为        。
（3）步骤（2）中的电解过程中，若用甲醇燃料电池作电源，用KOH作电解质，负极反应为         。
（4）整过生产过程必须严格控制无水，回答下列问题：
①SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸，化学反应方程式为         。
②干燥Cl₂时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入浓H₂SO₄中。冷却的作用是         。
（5）Zn还原SiCl₄的可逆反应如下：
SiCl_4(g)+2Zn_(s)Si_(S)+2ZnCl_2(g)  △H＜0下列说法正确的是（ ）

A．还原过程需在无氧的气氛中进行

B．投入1molZn可生成14g还原产物

C．增加SiCl4(g)的量，该反应平衡常数不变

D．若SiCl4(g)过量可增大△H的值

（6）有一种由硅制作的材料中常加入Ag₂SO₄ ，已知某温度下Ag₂SO₄（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H₂O，该温度下Ag₂SO₄的K_sp＝       （两位有效数字）。

连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)俗称保险粉，有极强的还原性。受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧。不溶于乙醇，可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在。
（1）保险粉应如何保存？______________________________（填一注意事项）。
（2）锌粉法是制备Na₂S₂O₄的一种常见方法，其原理如图所示：

①步骤I中SO₂表现了____________（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）；若用Na₂SO₃固体和某酸反应制备SO₂气体，你认为下列最适宜选用的酸是____________

A．浓盐酸	B．质量分数为70%的H2SO4
C．稀硝酸	D．质量分数为10%的稀硫酸

②常温下，若ZnS₂O₄悬浊液中c（Zn²⁺）=0.1mol·L^-1，则应加氢氧化钠溶液调至pH≥_________，才能使Zn(OH)₂沉淀完全（已知离子浓度≤1.0×10^-5mol·L^-1，即沉淀完全；K_sp[Zn（OH）₂]=1.0×10^-17）
③步骤Ⅲ过程较为复杂，其中涉及过滤，洗涤，干燥等过程，请写出洗涤过程：_______________.
（3）甲酸钠法是制备Na₂S₂O₄的一种新方法，其原理为将甲酸钠（HCOONa）、碳酸钠溶于乙醇中，再通入足量的SO₂气体，析出Na₂S₂O₄固体。完成反应的化学方程式：
____HCOONa+____SO₂+___Na₂CO₃===____Na₂S₂O₄↓+___H₂O+_________
（4）保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为：
①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=4NaHSO₃或②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=4NaHSO₃+NaHSO₄
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。___________________  _________.

七铝十二钙（12·7）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含和）和废片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含和，用适量的溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中（）小于5×10^-6,则溶液大于（的=5×10^-12）；该工艺中不能用代替，原因是。
（2）滤液I中的阴离子有（忽略杂质成分的影响）；若滤液I中仅通入，会生成，从而导致产率降低。
（3）用溶液可除去废片表面的氧化膜，反应的离子方程式为。
（4）电解制备时，电极分别为片和石墨，电解总反应方程式为。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时和两种离子在电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极的电极反应式为。

［化学——选修2：化学与技术］(15分)最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)可以用于热化学循环分解水制氢，因而受到许多发达国家的青睐。MnFe₂O₄的制备流程如下：

（1）原料Fe(NO₃)_n中n＝____，投入原料Fe(NO₃)_n和Mn(NO₃)₂的质量之比应为______。
（2）步骤二中“连续搅拌”的目的是___________________________________________；
步骤三中洗涤干净的标准_____________________________________________。
（3）利用MnFe₂O₄热化学循环制氢的反应可表示为
请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
①若MnFe₂O_4－x中x＝0.6，则MnFe₂O_4－x中Fe^2＋占全部铁元素的百分率为_______。
②该热化学循环新氢法的优点有____________________________(答两点即可)。
③该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是_____________。

“烂版液”是制印刷锌板时，用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”（含有少量的Cl^－、Fe^3＋），某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO₃)₂·6H₂O的过程如下：

已知：Zn(NO₃)₂·6H₂O是一种无色晶体，水溶液呈酸性，Zn(NO₃)₂能与碱反应，得到的固体产物具有两性。
（1）若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体N₂O，写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式         。
（2）在操作①中保持pH＝8的目的是                                              。
（3）沉淀I的主要成分是                                                        。
（4）操作③中加热、煮沸的目的是                                                ；
此步骤操作的理论依据是                                                    。
（5）操作④保持pH＝2的目的是                                                  ；
此步骤操作中所用的仪器有带铁圈铁架台、酒精灯、               、             。

(8分)KMnO₄溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)₂，因此配制KMnO₄标准溶液的操作是：（1）称取稍多于所需量的KMnO₄固体溶于水，将溶液加热并保持微沸1h；（2）用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)₂；（3）过滤得到的KMnO₄溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处；（4）利用氧化还原滴定方法，在70⁰C-80⁰C条件下用基准试剂(纯度高、式量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题：
（1）将溶液加热并保持微沸1h的目的是     。
（2）如何保证在70⁰C~80⁰C条件下进行滴定操作：    。
（3）准确量取一定体积的KMnO₄溶液用________________(填仪器名称)。
（4）在下列物质中，用于标定KMnO₄溶液的基准试剂最好选用_________(填序号)。

A．H2C2O4·2H2O

B．FeSO4

C．浓盐酸

D．Na2SO3

（5）若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500 mL水溶液，取25．00 mL置于锥形瓶中，用高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液VmL。问：
①滴定终点标志是__________    __________；
②所配制KMnO₄标准溶液的物质的量浓度为_______________mol/ L；
（6）若用放置两周的KMnO₄标准溶液去滴定水样中Fe^2＋含量，测得的浓度值将____(填“偏高”或“偏低”)。

（1）配制0.5mol/L的NaOH溶液，定容时向容量瓶中加蒸馏水超过刻度线，其结果          （填“偏大”、“偏小”、或“不变”）。
（2）从石油中分离出汽油、煤油和柴油等，所采用的方法是__________（填“干馏”或“分馏”）。
（3）除去二氧化碳气体中的氯化氢杂质，选用的试剂是_______         __（填“NaOH溶液”或“饱和NaHCO₃溶液”）。
（4）下图是实验室制取氨气的装置，回答下列问题：
①收集氨气的方法是         排空气法。
②验证氨气是否收集满的方法是        （写一种）。

工业上以锂辉石（Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂，含少量Ca,Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工业流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ + H₂SO₄(浓)Li₂SO₄ + Al₂O₃·4SiO₂·H₂O
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。

T/℃	20	40	60	80
S(Li2CO3)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
S(Li2SO4)/g	34.2	32.8	31.9	30.7

（1）从滤渣1中分离出Al₂O₃部分的流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是______________________________。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)₂和CaCO₃。向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）_____________________________。
（3）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是______________________________。
（4）工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺如下：
a.将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH₄HCO₃溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。
①a中，阳极的电极反应式是_________________________。
②电解后，LiOH溶液浓度增大的原因_____，b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是_______。
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO₄+LiLiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺试写出该电池放电时的正极反应：__________________。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)当电解池两极共有4480mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为__________________。