2．化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的科學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)是否取得預(yù)期效果的關(guān)鍵．請(qǐng)回答下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置的相關(guān)問(wèn)題：
Ⅰ．圖A為“人教版”教材制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)裝置，甲同學(xué)認(rèn)為圖B裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果比A  要好，他的理由是便于冷凝回流，減少反應(yīng)物損失；乙同學(xué)經(jīng)查閱資料認(rèn)為圖C裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果更好，他的理由是既能冷凝回流又能及時(shí)分離出反應(yīng)生成的水，有利于酯的生成．


Ⅱ．某實(shí)驗(yàn)小組欲探究碳與濃硝酸反應(yīng)的情況．甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1裝置，認(rèn)為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說(shuō)明碳與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)．（已知：C+4HNO3 （濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$  4NO2↑+CO2↑+2H2O）
（1）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，才符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性的要求．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為紅棕色氣體不一定是碳與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)而得，所以他認(rèn)為甲同學(xué)觀
點(diǎn)是錯(cuò)誤的，他的理由是4HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O （用化學(xué)方程式表示），為此乙同學(xué)查閱相關(guān)資料得知“0℃時(shí)四氧化二氮為液體”，從而改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示．
（3）常溫下存在：2NO2?N2O4請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋B裝置的作用降低溫度N2O4液化，平衡右移，除去混合氣體中的NO2（用文字表述）．
（4）C裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是C中溶液變渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀），經(jīng)檢測(cè)C的溶液中還含有少量氮元素，只以NO3-形式存在，寫出生成該離子的離子方程式C中溶液變渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）．

分析 I．圖B裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果比A要好，與冷凝管的作用有關(guān)；圖C裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果更好，與冷凝與分離產(chǎn)物使平衡正向移動(dòng)有關(guān)；
Ⅱ．（1）碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，二氧化氮有毒；
（2））濃硝酸不穩(wěn)定，加熱易分解，為防止干擾，應(yīng)該防止?jié)庀跛岱纸猓?br />（3）溫度低，平衡向生成四氧化二氮的方向移動(dòng)；
（4）二氧化碳能和氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成難溶性的碳酸鋇，二氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氫氧化鋇發(fā)生酸堿中和反應(yīng)．

解答 解：Ⅰ．圖B裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果比A要好，是因B中冷凝管便于冷凝回流，減少反應(yīng)物損失；圖C裝置進(jìn)行酯化反應(yīng)效果更好，是因裝置C中既能冷凝回流又能及時(shí)分離出反應(yīng)生成的水，有利于酯的生成，
故答案為：便于冷凝回流，減少反應(yīng)物損失；既能冷凝回流又能及時(shí)分離出反應(yīng)生成的水，有利于酯的生成；
Ⅱ．（1）二氧化氮有毒，則甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，才符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性的要求，
故答案為：通風(fēng)櫥；
（2）濃硝酸不穩(wěn)定，加熱易分解生成二氧化氮，濃硝酸和碳在加熱條件下反應(yīng)也生成二氧化氮，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，反應(yīng)方程式為4HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O，要想檢驗(yàn)濃硝酸和碳反應(yīng)不能根據(jù)是否生成二氧化氮判斷，
故答案為：4HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O；
（3）根據(jù)題給信息知，0℃時(shí)四氧化二氮為液體，所以溫度越低，二氧化氮越向四氧化二氮方向移動(dòng)，所以要使用冰水混合物冷卻二氧化氮?dú)怏w，從而將混合氣體中的二氧化氮除去，
故答案為：降低溫度N2O4液化，平衡右移，除去混合氣體中的NO2；
（4）氧化碳能和氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成難溶性的碳酸鋇，所以看到的現(xiàn)象是：C中溶液變渾濁，二氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氫氧化鋇發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，所以溶液呈出現(xiàn)硝酸根離子，反應(yīng)方程式為4NO2+O2+2Ba（OH）2=2Ba（NO3）2+2H2O，離子反應(yīng)為4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O，
故答案為：C中溶液變渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）；4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D中裝置的作用、反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）△H＜0，根據(jù)下列速率-時(shí)間圖象，回答下列問(wèn)題．               
（1）下列時(shí)刻所改變的外界條件是：t1升高溫度；t3使用催化劑；t4減小壓強(qiáng)；
（2）物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)最大的時(shí)間段是t5～t6；
（3）上述圖象中C的體積分?jǐn)?shù)相等的時(shí)間段是t2～t3、t3～t4；
（4）反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是t3～t4．
（5）t0～t1、t3～t4、t5～t6時(shí)間段的平衡常數(shù)K0、K3、K5的關(guān)系K0＞K3=K5．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．順丁橡膠、制備醇酸樹(shù)脂的原料M以及殺菌劑N的合成路線如下：

已知：
i．+$\stackrel{△}{→}$

ii．RCH=CHR$→_{（2）Zh．H_{2}O}^{（1）O_{2}}$ECHO+R′CHO（R，R′代表羥基或氫）
（1）CH2=CH-CH=CH2的名稱是1，3-丁二烯；
（2）順式聚合物P的結(jié)構(gòu)式是；
（3）A的相對(duì)分子質(zhì)量為108．
①反應(yīng)II的化學(xué)方程式是2CH2=CH-CH=CH2$\stackrel{△}{→}$
②1molB完全轉(zhuǎn)化為M所消耗的H2的質(zhì)量是6g．
（4）A的某些同分異構(gòu)體在相同反應(yīng)條件下也能生成B和C，寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
（5）杜仲樹(shù)是我國(guó)特產(chǎn)，杜仲膠可從杜仲樹(shù)的樹(shù)皮、葉、果實(shí)中提取，杜仲膠是反式聚異戊二烯．現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)出多種產(chǎn)品，如杜仲膠形狀記憶材料、海底電纜、絕緣器件和高爾夫球外殼等．下面是合成杜仲膠的流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題

①寫出A的名稱乙炔．
②寫出Ⅰ的反應(yīng)類型加成反應(yīng)；Ⅱ的反應(yīng)類型加成反應(yīng)．
③寫出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．硼與鋁的性質(zhì)相似，能與氧氣、氫氧化鈉溶液等物質(zhì)反應(yīng)．硼與氯氣反應(yīng)生成三氯化硼（BCl3），生成的三氯化硼遇水水解產(chǎn)生白霧（已知：BCl3的熔點(diǎn)為-107.3℃，沸點(diǎn)為12，5℃），且三氯化硼用于制取乙硼烷（B2H6）．某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備三氯化硼．

回答下列問(wèn)題：
（1）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2B+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3．
（2）裝置B、E的作用分別是除去Cl2中的HCl；冷卻和收集三氯化硼．
（3）可以用盛裝堿石灰（填試劑名稱）的干燥管代替裝置F和G，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便．
（4）為了順利完成實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃酒精燈的正確操作是a（填字母），其理由是先用Cl2排盡裝置中的空氣，避免氧氣和硼粉反應(yīng)生成B2O3．
a．先點(diǎn)燃A處酒精燈，后點(diǎn)燃D處酒精燈
b．先點(diǎn)燃D處酒精燈，后點(diǎn)燃A處酒精燈
c．同時(shí)點(diǎn)燃A、D兩處酒精燈．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

17．化石燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量污染大氣的二氧化硫和溫室氣體二氧化碳．而氫氣和氮?dú)舛急徽J(rèn)為是無(wú)碳無(wú)污染的清潔能源．
I．“氫能”將是未來(lái)最理想的新能源．
（1）某些合金可川于儲(chǔ)存氫，金屬儲(chǔ)氫的原理可表示為：M+xH2=MH2x△H＜0 （M表示某種合金）
圖甲表示溫度分別為T1、T2時(shí)，最大吸氫量與氫氣壓強(qiáng)的關(guān)系．

則下列說(shuō)法中，正確的是cd．
a．T1＞T2
b．增大M的量，上述平衡向右移動(dòng)
c．增大氫氣壓強(qiáng)，加快氫氣的吸收速率
d．金屬儲(chǔ)氫過(guò)程中M做還原劑，價(jià)態(tài)升高
（2）工業(yè)上通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得氫氣．其中C（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），在850℃時(shí)平衡常數(shù)K=1．若向1L的恒容密閉真空容器中同時(shí)加入xmolC和6．OmolH2O．
①850℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，x應(yīng)滿足的條件是x＞2．
②對(duì)于上述平衡狀態(tài)，改變下列條件能使反應(yīng)速率增大，且平衡向正向移動(dòng)的是b．
a．選用更高效的催化劑          b．升高溫度 c．及時(shí)分離出氫氣               d．增加氫氣的濃度
II．CO2是合成尿素的原料
現(xiàn)在以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，稀土金屬材料為電極組成氫氧燃料電池（如裝置乙所示），其中負(fù)極通入H2，正極通入O2和CO2的混合氣體．乙裝置中a、b為石墨，電解一段時(shí)間后，b電極附近滴入酚酞溶液變紅，NaCl溶液的體積為100mL．
（1）工作過(guò)程中，乙裝置中d電極的電極反應(yīng)式是O2+4e-+CO2=CO32-，丙裝置中電極a為陽(yáng)極（填電極名稱）．
（2）若在a極產(chǎn)生112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，25℃時(shí)丙裝置中所得溶液pH=13（忽略電解前后溶液體積變化）
III．氨是制備尿素的原料，NH3、N2O4等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，航天航空等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用．
（1）氨在氧氣中燃燒，生成水和一種空氣組成成分的單質(zhì)．已知：N2（g）+3H2（g）?2MH3（g）△H=-92.4kJ/mol及H2的燃燒熱為286kJ/mol．試寫出氨在氧氣中燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2KJ/mol．
（2）氨氣溶于水得到氨水，在25℃下，將a mol•L-1的氨水和b mol•L-1的硫酸以3：2的體積比混合，反應(yīng)后溶液呈中性．用含a和b的代數(shù)式表示出NH3H2O的7電離平衡常數(shù)$\frac{4b}{3a-4b}$×10-7．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe（C2O4）3]•xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水．為測(cè)定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）鐵含量的測(cè)定
步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液．
步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)，MnO4-被還原成Mn2+．向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過(guò)濾，洗滌，將過(guò)濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性．
步驟三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO4-被還原成Mn2+．
重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、定容搖勻．
②加入鋅粉的目的是將Fe3+恰好還原成Fe2+．
③寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．
④實(shí)驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.20%．在步驟二中，若加入的KMnO4溶液的量不夠，則測(cè)得的鐵含量偏高．（選填“偏低”“偏高”“不變”）
（2）結(jié)晶水的測(cè)定
將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩鍋中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量．請(qǐng)糾正實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的兩處錯(cuò)誤：加熱后的晶體要在干燥器中冷卻；兩次稱量質(zhì)量差不超過(guò)0.1 g．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：多選題

11．下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A．甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含3個(gè)碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物共有5種
B．菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，它與硝酸反應(yīng)，可生成5種一硝基取代物
C．與互為同分異構(gòu)體的芳香族化合物有6種
D．某飽和鏈烴，分子中含有5個(gè)碳原子的，其一氯取代物共有8種

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

8．氟是自然界中廣泛分布的元素之一．由于氟的特殊化學(xué)性質(zhì)，它和其他鹵素在單質(zhì)及化合物的制備與性質(zhì)上存在較明顯的差異．
Ⅰ．化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，SbF5能將MnF4從離子[MnF6]2-的鹽中反應(yīng)得到，SbF5轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定離子[SbF6]-的鹽．而MnF4很不穩(wěn)定，受熱易分解為MnF3和F2．根據(jù)以上研究寫出以K2MnF6和SbF5為原料，在423K 的溫度下制備F2的化學(xué)方程式：2K2MnF6+4SbF5 $\frac{\underline{\;423K\;}}{\;}$4KSbF6+2MnF3+F2↑現(xiàn)代工業(yè)以電解熔融的氟氫化鉀（KHF2）和氟化氫（HF）混合物制備氟單質(zhì)，電解制氟裝置如圖所示．
已知KHF2是一種酸式鹽，寫出陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式2HF2-+2e-═H2↑+4F-．電解制氟時(shí)，要用鎳銅合金隔板將兩種氣體產(chǎn)物嚴(yán)格分開(kāi)的原因是氟氣和氫氣能發(fā)生劇烈反應(yīng)，引發(fā)爆炸．
Ⅱ．①鹵化氫的熔沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增加而升高，而HF熔沸點(diǎn)高于HCl的原因是HF分子間含有氫鍵．HF的水溶液是氫氟酸，能用于蝕刻玻璃，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O．
②已知25℃時(shí)，氫氟酸（HF）的電離平衡常數(shù)Ka=3.6×10-4．
某pH=2的氫氟酸溶液，由水電離出的c（H+）=10-12 mol/L；若將0.01mol/L HF溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，則溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c（Na+）＞c（F-）＞c（OH-）＞c（H+）
③又已知25℃時(shí)，溶度積常數(shù)Ksp（CaF2）=1.46×10-10．現(xiàn)向1L 0.2mol/L HF溶液中加入 1L 0.2mol/L CaCl2 溶液，通過(guò)列式計(jì)算說(shuō)明是否有沉淀產(chǎn)生：c（H+）=c（F-）=$\sqrt{3.6×10{\;}^{-4}×0.1}$mol•L-1=6×10-3mol•L-1，c（Ca2+）=0.1mol•L-1，c2（F-）•c（Ca2+）=3.6×10-5×0.1=3.6×10-6＞1.46×10-10，則該體系有CaF2沉淀．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．已知甲苯（）的一氯取代物有4種，則甲苯與氫氣加成后產(chǎn)物的一氯取代物有（　�。�
A．4種B．5種C．3種D．6種

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同步練習(xí)冊(cè)答案