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1、实验题 某化学课外小组所做实验的示意图如图所示。
图中“→”表示气体流向,M是一种纯净而干燥的气体,Y为另一种气体,E内有棕色气体产生。
实验所用的物质,只能由下列物质中选取:Na2CO3、Na2O2、NaCl、Na2O、CaCl2、(NH4)2CO3、碱石灰等固体及蒸馏水。

据此实验,完成下列填空:?
(1)A中所用装置的主要仪器有____。
(2)B中所选的干燥剂是____,其作用是____。
(3)C中发生的主要反应的化学方程式是____。
(4)制取Y气体的D装置所用的主要仪器是____,制取Y气体的化学方程式是____。
(5)当F中充有一定量气体后,D停止送气,A停止加热,并立即关闭两个活塞,这时若将F汉入冰水中,可看到F中的现象是____,其原因是____。
参考答案:(1)大(硬质)试管、铁架台、酒精灯、单孔胶塞和玻璃导管。
(2)碱石灰除去水气也除去CO2
(3)4NH3+5O2
4NO+6H2O
(4)铁架台、分液漏斗,平底烧瓶(或锥形瓶,胶塞,导管)
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(5)颜色变浅
因为2NO2(g)
N2O4(g)+热量,是放热反应,降低温度时平衡向正向移动,红棕色的NO2部分转变为无色的N2O4,故颜色变浅。
本题解析:本题考查通过实验条件、实现现象、判断物质和实验装置的能力。
“E内有棕色气体产生”是解答此题的突破点,纯净干燥的气体M和Y气在C中通过灼热铂金丝后,得棕色气体,是一个很明显的现象,中学学过的所有气体中,只有NO2是棕色气体,从本题所限定的反应物中,只能设法从(NH4)2CO3固体获取NO2,由此可以判断C中发生的主要化学反应是氨的铂催化氧化产生的NO继续被氧化。在E中得到棕色NO2气体,M和Y两种气体中有一种是NH3,另一种是O2,因为M是固态碳酸盐热分解产生的,而固态碳酸盐热分解不可能生成O2,因此可以得出:M是NH3,Y是O2的结论。
从题目给定的条件判断,由固态(NH4)2CO3热分解得到NH3,其分解产物中还有CO2和H2O(g),能吸收CO2和H2O(g)的物质;一般采用碱石灰,这样物质B可以确定,同样,由Na2O2与水反应制得O2,由这些反应又可以确定A和D中所需要的仪器装置。
本题难度:一般
2、填空题 已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体,一种为紫色,另一种为绿色,但相关实验证明,两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。则绿色晶体配合物的化学式为 ?。
参考答案:[Ti(H20)5 Cl]Cl2·H2O
本题解析:均产生氯化银沉淀,原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的2/3,说明绿色晶体配合物中氯离子是2个,所以其化学式为[Ti(H20)5 Cl]Cl2·H2O。
本题难度:一般
3、实验题 Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p - CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

[数据处理] 实验测得p - CP的浓度随时间变化的关系如下图。
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(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150s内的反应速率:
v(p - CP)=_________mol·L-l·s-l
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从
Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:____________________________
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,____________________________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:_______________________________。
参考答案:(1)②313;3;6.0;0. 30;③探究溶液的pH对降解反应速率的影响
(2)8.0×10-6
(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解
(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)
(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷,答案合理即可)
本题解析:
本题难度:困难
4、实验题 (10分)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得。请回答下列有关问题。
(1)氮化铝
(AlN)制备:Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为?。
(2)AlN产品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等杂质,已知Al4C3与水反应生成CH4,CH4与CuO发生反应:
CH4+4CuO
CO2+2H2O+4Cu。为测定产品中有关成分的含量,所需仪器如下:

【测定样品中Al4C3的含量】
若各装置连接的顺序为:A→C→F→C→D→E,请补充操作步骤:
①称量D的质量,按顺序组装仪器,检查装置的气密性,将试样放入锥形瓶中;
②?;③?;④?;⑤?;⑥再次称量D的质量;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到D的质量基本不变。
【测定AlN的含量】
已知AlN能够水解,请选择合适的药品和装置,按气流方向连接各装置,其顺序为:
?→?→?→E。若试样为mg ,测得C增重n g,则AlN的质量分数是?。
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
5、实验题 (11分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。

请回答有关问题:
(1) 设计装置A的目的是?;
为达到此目的,应进行的操作是打开K,且打开分液漏斗活塞,当装置C中产生?
?时,关闭K。
(2) 在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的
现象是?;
B中反应的离子方程式为:?。
(3) 装置E和F的作用是?;为实现此作用,其操作方法是?。
(4) 装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有?的功能。
参考答案:(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。?(2分)?白色沉淀(1分)
(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色(2分)
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
(3)验证无色气体为NO;(1分)?将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中。(2分)? (4)防止溶液倒流。(1分)
本题解析:(1)由于装置中含有空气,能把NO氧化生成NO2,从而干扰实验。所以需要利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。澄清的石灰水能吸收CO2,产生白色沉淀,据此可以判断。
(2)稀硝酸具有氧化性,能把铜氧化,生成硝酸铜、NO核水,所以现象就是铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色。有关的方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3)由于NO极易被氧化生成NO2,所以EF的作用是验证无色气体为NO的。具体的操作是将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中。
(4)NO2极易溶于水,所以还有防止溶液倒流的作用。
本题难度:一般