1、实验题  (16分)小苏打(NaHCO3)试样中含有碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)，为测定试样中小苏打的质量分数ω（NaHCO3)，实验小组同学设计了如下装置进行实验。

[实验过程]
①按图组装仪器，检查装置的气密性；
②将m1g试样放入硬质玻璃管中，装置B、C、D 中药品如图，己知加药品后装置B的质量为m2 g装置C 的质量为m3g；
③关闭活塞a，点燃酒精灯加热试样，直到B 装置中无气泡冒出后，打开活塞a 向装置中通人N2，一段时间后，撤掉酒精灯，关闭活塞a；
④称得装置B 的质量为m4g、装置C 的质量为m5g。
请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计)：
⑴装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________
⑵装置B的作用为__________________________________________
装置C的作用为________________________________________________
⑶实验过程中通入N2的目的为__________________________________________
⑷用下列各项所提供的数据能计算出ω（NaHCO3)的是____________(填选项字母)。

参考答案：⑴2NaHCO3Na2CO3 + CO2 + H2O (2分)、Na2CO3·10H2O Na2CO3 + 10 H2O (2分)

⑵吸收反应生成的水蒸气(2分) ；吸收反应生成的CO2 (2分)；
⑶把装置中的CO2和水蒸气排出被装置B和装置C吸收(2分)
⑷b、c 、e? (3分)?；
（5）×100% (3分)

本题解析：（1）装置A中，样品中的NaHCO3受热分解产生CO2、H2O、Na2CO3；Na2CO3·10H2O受热失去结晶水，据此可写出反应方程式。
（2）装置B中的浓硫酸能吸收样品分解产生的水蒸气，装置C中的碱石灰能吸收样品分解产生的CO2。
（3）由于受热分解后，装置中含有CO2、水蒸气，通入N2能将装置中的CO2、H2O排出而被装置C、B吸收，从而降低实验误差。
（4）根据实验原理，样品分解产生的CO2只能被装置c吸收，根据（m5－m3）的质量这个得出分解的NaHCO3的质量，也可得出分解产生的H2O的质量，再根据（m4－m2）的质量并结合NaHCO3分解产生H2O的质量，则可得出Na2CO3·10H2O的质量，为此可得出样品总质量和NaHCO3的质量，从而计算出NaHCO3的质量分数，所以b组数据能计算出NaHCO3质量分数；由m1样品质量和(m2－m4)的质量可得出NaHCO3的质量，从而可计算出NaHCO3的质量分数，故c组数据能计算出NaHCO3质量分数；有m1的样品质量和(m5－m3)的质量可得出NaHCO3的质量，从而可计算出NaHCO3的质量分数，故e组数据能计算出NaHCO3质量分数，但a、d组数据不能计算出NaHCO3质量分数。
（5）选择e组数据计算则与A装置中的水珠无关，根据反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋ H2O，生成CO2的质量＝(m5－m3)g，则m1g 样品中NaHCO3的质量＝，故（NaHCO3）＝×100％。

本题难度：一般

2、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+3C2AlN+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+4CuOCO2+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

3、填空题  （12分）．现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而得到较为纯净的NaNO3。实验流程可用下图表示：

请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：
试剂X：?，沉淀B：?。
（2）实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是?。
（3）实验方案得到的溶液3中肯定含有?（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的?，请写出所发生反应的离子方程式_______________。

参考答案：(1) BaCl2或Ba(NO3)2、AgCl (2) 使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀(3) Na2CO3、稀HNO3、2H++CO32-==H2O+CO2↑

本题解析：略

本题难度：一般

4、实验题  铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组为测定某含镁3％一5％的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数，设计以下实验方案进行探究。填写下列空白。?
［实验方案］铝镁合金粉末测定剩余固体质量
［实验步骤］
步骤1：称取5．4g铝镁合金粉末样品，投入VmL 2．0mol·L—1NaOH溶液中，充分反应。
步骤2：过滤、洗涤、干燥、称量固体。
[交流与讨论]
(1) 实验中发生反应的化学方程式是?；
(2)参与反应的NaOH溶液的体积V≥?；
(3)步骤2中，如果经两次过滤滤液仍浑浊，则原因可能是_________(只填一点)；
(4)步骤2中，若未洗涤固体，测得镁的质量分数将?(填“偏高”或“偏低”)。
[实验拓展] 请你另设计一个实验方案(用上述方案的试剂)，测定该铝镁合金中镁的质量分数。
要求：从下图中挑选所需的仪器，画出该方案的实验装置简图（添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管，固定装置不用画），并标明所用试剂.

参考答案：[交流与讨论](1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑? (2)97mL?
(3)滤纸破损；过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘；仪器不干净等
(4)偏高
[实验拓展]

本题解析：
本题考查镁铝合金中镁的质量分数的测定。（1）金属铝与氢氧化钠反应生成氢气；（2）极值法考虑，设5.4g合金中含有镁的量为3％，则金属铝的物质的量为：mol=0.194mol，需要氢氧化钠的物质的量为0.194mol，体积为：L=0.097L；（3）滤液仍浑浊，说明滤液中仍然有金属镁，过滤操作有误；（4）若没有洗涤，则镁的质量偏大，所得质量分数也偏高。

本题难度：一般

5、实验题  （15分）氰化物有剧毒，冶金工业会产生大量含氰化物的废水，其中氰化物以CN—等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。
I．查阅资料：含氰化物的废水破坏性处理方法。
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质，如以TiO2为催化剂用NaClO将CN－离子氧化成CNO－（CN－和CNO－中N元素均为－3价），CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。
II．实验验证：破坏性处理CN－的效果。
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用图10装置进行实验，以测定CN－被处理的百分率，实验步骤如下：

步骤1：取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。
步骤2：取浓缩后含CN－离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN－的浓度为0.2mol·L—1）倒入甲中，塞上橡皮塞。
步骤3：?
步骤4：打开甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入乙中，关闭活塞。
步骤5：打开活塞K，通一段时间N2，关闭活塞K。
步骤6：实验完成后测定干燥管I（含碱石灰）的质量m2（实验前干燥管I（含碱石灰）的质量m1）
回答下列问题：
（1）在破坏性处理方法中，在酸性条件下NaClO和CNO－反应的离子方程式?。
（2）完成步骤3?。
（3）丙装置中的试剂是?，丁装置的目的是?。
（4）干燥管Ⅱ的作用是?。
（5）请简要说明实验中通入N2的目的是?。
（6）若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g，则该实验中测得CN－被处理的百分率为?。

参考答案：（1）2CNO—+6ClO—+8H+=2CO2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O?（2分）
（2）点燃酒精灯对丁装置加热（2分）?（3）浓硫酸；除去Cl2（各2分）
（4）防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量（2分）
（5）使装置中的CO2全部到干燥管I中被吸收，减少误差。（2分）?（6）80%（3分）

本题解析：（1）次氯酸钠具有强氧化性，能把CNO—氧化生成氮气和CO2，所以反应式为2CNO—+6ClO—+8H+=2CO2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O。
（2）由于需要通过加热的铜丝吸收氯气，所以应该先点燃丁处的酒精灯。
（3）因为生成的气体需要干燥，所以丙装置中应该盛放浓硫酸，干燥CO2气体。
（4）干燥管I是吸收CO2的，因此为了防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量，需要再连接1个干燥管。
（5）由于装置中会残留部分CO2，所以通入氮气的目的是使装置中的CO2全部到干燥管I中被吸收，减少误差。
（6）干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g，则反应中生成的CO2是，所以CNO—的物质的量是0.032mol。CN－的总的物质的量是0.04mol，所以根据原子守恒可知，该实验中测得CN－被处理的百分率为80％。

本题难度：一般