資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
1．明確氣體制備實驗的基本思路，能夠選擇合理的氣體發生、除雜、收集和尾氣處理裝置。
2．能夠正確分析物質性質類探究實驗中的物質制備、物質性質驗證、產物檢驗等環節。
3．能夠利用氣體質量和體積測定、熱重分析等方法推斷物質的組成。
1. 氣體的制備
（1）氣體制備的基本思路
（2）氣體發生裝置
①氣體發生裝置的確定：選擇氣體發生裝置要考慮反應物的狀態和反應條件。
②氣體發生裝置的基本類型
氣體發生裝置 選擇依據 典型氣體 注意事項
反應物狀態：固體； 反應條件：加熱 O2 ①試管口略向下傾斜 ②鐵夾夾在距試管口1/3處 ③導管不能伸入試管中太長 ④試管均勻受熱后固定加熱
反應物狀態：固體+液體； 反應條件：常溫 O2、H2、CO2 ①長頸漏斗的末端必須伸入液面以下 ②導管不能伸入膠塞太長
③常見的發生裝置改進
（3）氣體除雜裝置
①雜質氣體的吸收方法
吸收劑 吸收的氣體雜質
水 HCl、NH3等易溶性氣體
NaOH溶液 CO2、SO2、HCl、H2S等
堿石灰 H2O（氣）、CO2、SO2、HCl等
灼熱的CuO H2、CO等
灼熱的銅網 O2
②氣體的干燥
干燥劑 可干燥的氣體 干燥裝置
濃硫酸 H2、O2、CO、CO2、SO2、HCl 、N2等
堿石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3等
無水氯化鈣 除NH3以外的氣體
注意：檢驗氣體時先檢驗水蒸氣的存在，除雜時最后除去水蒸氣。
（4）尾氣處理裝置
①說明：為了保護環境，防止中毒，對有毒、有害的氣體必須用適當的溶液予以吸收、收集或點燃處理。
②常見的處理裝置
待處理氣體 尾氣處理裝置
HCl、SO2、NH3等
CO
2. 無機化合物的制備
（1）一般流程
（2）常見實驗操作
①研磨：用研磨機或研缽將塊狀或顆粒狀的物質磨成粉末狀。
②浸取：向固體中加入適量溶劑或溶液，使其中可溶性的物質溶解，包括水浸取、酸溶、堿 溶等。
③酸化：加入酸（硫酸、硝酸等）使溶液呈一定的酸性。類似的有：碳酸化是指通入CO2進行酸化， 氨化是指通入氨氣或加入氨水進行堿化。
④煅燒：在高溫下灼燒使固體分解、反應或改變物質組成。
⑤蒸發濃縮：蒸發部分溶劑，提高溶液的濃度。
⑥蒸發結晶：蒸發溶劑使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，過剩的溶質就會呈晶體析 出。
⑦趁熱過濾：為了防止被過濾的液體在過濾過程中析出晶體，應保持溶液在熱的時候過濾。
⑧水洗（洗滌）：用水洗去可溶性雜質。
（3）分析思路
①確定原料，明確產品，解決“干什么”。
②整體瀏覽流程，基本辨別出預處理、反應、提純、分離等階段。明確與所得產物在一起的雜質有哪些，選擇合適的儀器除去共存雜質，提純產物，解決“怎么做”。
③逐空回答，用于規范，解決“怎么寫”。
空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空氣質量指標，在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02mg/L。分析降雨成分發現，雨水中陰離子仍以硫酸根離子為主，約占陰離子總量的61.9%。已知SO2氣體能使品紅溶液、高錳酸鉀溶液褪色。回答以下問題：
（1）單獨檢查裝置C的氣密性的操作是：關閉活塞b，然后　 　 ，若發現　　 ，說明裝置C氣密性良好。
（2）實驗室用Na2SO3固體和硫酸溶液制取SO2氣體，應選用　　 （選“A”或“C”）做氣體發生裝置，不選用另一 　。
（3）小組的同學在A、C裝置中的另一個用塊狀FeS固體和稀硫酸制取H2S氣體，反應的方程式為　　 　 　．
（4）SO2氣體通過D裝置時現象是　　 ，通過E裝置時現象是　 　 ；SO2與H2S在B裝置中反應，生成一種氧化物和一種單質，反應的方程式是　　 。
（5）F儀器的名稱是　 　；F中盛有NaOH固體，作用是　　 　。
答案：（1）向分液漏斗中注入足量水，打開分液漏斗活塞；一段時間后水不再下流
（2）C；Na2SO3易溶于水，SO2也易溶于水，不能用有啟普發生器功能的裝置；
（3）FeS+H2SO4═FeSO4+H2S↑；
（4）紅色褪去；紫色褪去；SO2+2H2S＝3S+2H2O；
（5）球形干燥管；吸收尾氣，防止污染空氣。
練1.1
根據實驗裝置，請回答下列問題：
（1）制備二氧化碳的下列發生裝置中，能控制“反應隨時發生與停止”的是________。
A．①③⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．③
（2）實驗室在常溫下用塊狀電石（主要成分CaC2）與水反應制取不易溶于水的乙炔（C2H2）氣體，該反應必須嚴格控制加水速度，以免劇烈反應放熱引起發生裝置炸裂。圖2中你認為最適合制取乙炔氣體的發生裝置是________。
（3）閱讀材料回答問題：
a．硫化氫是一種有刺激性氣味的無色氣體，密度比空氣大，能溶于水且與水反應。
b．用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下可以生成硫化氫氣體。
①制取硫化氫氣體發生和收集的裝置組合是_________（從A～E中選擇）。
②若測定硫化氫氣體生成的體積可以選用F裝置，瓶中植物油的作用是_______________。若測定出來的硫化氫體積明顯小于理論值可能的原因有__________。
A．反應一開始產生氣體就通入F中
B．等氣體平穩產生時才通入F中
C．裝置漏氣
D．收集氣體前F裝置中植物油上方原本有空氣
答案：（1）C（2）C（3）①AD或BD；②防止硫化氫氣體溶于水；BC。
無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，在178℃升華，無水氯化鋁露置于潮濕空氣中會爆炸并產生大量白霧，工業上由金屬與氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融Al作用而制得。某課外活動小組在實驗室內通過下列裝置，由金屬鋁與氯氣作用制取少量純凈的無水氯化鋁。
試回答以下問題：
（1）裝置A是制取氯氣的反應裝置，裝濃鹽酸的儀器為分液漏斗，可通過關閉或開啟漏斗頸上的活塞，控制濃鹽酸的加入量。
（2）為使實驗成功，制取的氯氣要凈化、干燥。B和C分別為除去揮發出的HCl和　 　 的裝置，由裝置B可以推知氯氣　　 溶于飽和食鹽水（填“易”或“難”）。如果A產生的氣體直接進入D中，實驗產生的不良后果是　 　，發生反應的化學方程式為 　 　 　　。
（3）進行實驗時，應先點燃　　處的酒精燈，然后再點燃　　處的酒精燈。（均填寫字母）
（4）在E處可以收集到純凈的氯化鋁，原因是　 　 　 　 　。
（5）裝置F有兩個作用，一是吸收多余的Cl2，另一作用是　 　 　 　　。
答案：（2）H2O；難；AlCl3與H2O反應發生爆炸；AlCl3+3H2O＝Al(OH)3↓+3HCl；
（3）A；D；
（4）AlCl3易升華；
（5）防止空氣中水蒸氣進入D與AlCl3發生反應。
練2.1
實驗室擬用如下裝置分別完成Mg與純凈N2、CO2的反應。已知Mg3N2極易與水反應生成Mg(OH)2和NH3。實驗用到的藥品和試劑有：石灰石、稀鹽酸、NH4Cl溶液、NaNO2溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、鎂粉。請回答下列問題：
（1）Mg與純凈N2反應
①實驗室可利用B裝置，加入NH4Cl溶液與NaNO2溶液，加熱后得到N2等三種物質。寫出該反應的化學方程式 　 　。
②現按照BCDC的順序連接好裝置，可完成Mg與N2反應的實驗，并稱量得到Mg3N2固體的質量。下列說法正確的是　 　。
A．裝置D中所用的鎂粉是一種銀白色固體粉末
B．先加熱裝置D，一段時間后，再加熱裝置B
C．裝置D中棉花的作用是防止固體進入導管，發生堵塞現象
D．若撤去第二個裝置C，則最后稱量得到的固體質量可能偏大
（2）Mg與純凈CO2反應
③已知鎂在二氧化碳氣體中劇烈燃燒后得到一種黑色的固體單質，若有4.8g鎂粉在2.2g二氧化碳氣體中劇烈燃燒，最后得到固體的總質量為　 　 。
④請選擇合適的裝置并寫出合適的裝置順序　 　 （填字母，部分裝置可重復使用）。
答案：①NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
②ACD；③2.4g；④AECDC
練2.2
氫化鈣（CaH2）固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如圖裝置制備氫化鈣。氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得，金屬鈣的化學性質很活潑，容易與氧氣、水反應。
請回答下列問題：
（1）氫化鈣屬于離子化合物，其陰離子符號為　 　 。
（2）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為　 　 →a（填儀器接口的字母編號）。
（3）根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；　 　（請按正確的順序填入下列步驟的標號）。
A．加熱反應一段時間 B．收集氣體并檢驗其純度
C．關閉分液漏斗活塞 D．停止加熱，充分冷卻
（4）實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有CaH2生成。
①寫出CaH2與水反應的化學方程式　 　；
②該同學的判斷不準確，原因是　 　。
答案：（1）H﹣；（2）i→e→f→d→c→j→k或i→e→f→d→c→k→j；（3）BADC；
（4）CaH2+H2O＝Ca(OH)2+H2↑；金屬鈣與水反應也有類似現象
練2.3
氮化鋁（AlN）是一種新型非金屬材料，常溫下能與NaOH溶液發生反應：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；氮化鋁可由鋁粉在氮氣氛圍中于1700℃合成，產物為白色到灰藍色粉末。某探究小組在實驗室制備AlN并測定產品純度，設計實驗如下請回答下列問題：
實驗一：制備AlN
（1）按氣流由左向右的方向，上述裝置的正確連接順序為：
F→　　→　　→　　→　　→E。
（2）以空氣為原料制備AlN，裝置A中還原鐵粉的作用為　 　，裝置B中試劑X為　 　。
實驗二：測定產品純度
取mg產品，用以下裝置測定產品純度（夾持裝置已略去）。
（3）實驗步驟如下：
在裝置中加入實驗藥品，關閉　　（填K1或K2，下同），打開　　，打開分液漏斗活塞加入NaOH濃溶液至不再產生氣體，然后打開　　，通入氮氣一段時間，目的是　 　 ，測得裝置Ⅲ增重ng。
（4）根據以上數據計算，該產品的純度為　 　（用含m、n的代數式表示）。
（5）有人認為上述實驗的設計仍然存在缺陷，可能會導致測定結果偏高，原因是： 　 。
答案：（一）（1）C，B，A，D； （2）吸收O2：濃硫酸；
（二）（3）K1：K2：K1：將生成的氨氣完全排出；
（4）%；
（5）濃硫酸吸收空氣中水蒸氣，導致測定結果偏高。
氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽，廣泛應用于化工領域。工業上以重晶石（主要成分BaSO4，雜質為Fe2O3）為原料，通過下列流程生成氯化鋇晶體（BaCl2 2H2O）并進行組成測定。
已知：①BaSO4+4C4CO↑+BaS ②CaO、BaO都能與水反應生成堿
（1）焙燒時，焦炭與雜質Fe2O3也會發生反應，反應方程式為　 　 ；生產中加入過量焦炭的目的是使重晶石充分反應、提高產率，該過程中的焦炭還能　 　 。
（2）焙燒時，溫度和時間對硫酸鋇轉化率的影響如圖，則焙燒時的最佳溫度約為　 　℃。
（3）酸溶時，硫化鋇（BaS）與鹽酸發生復分解反應產生硫化氫氣體（H2S），該反應方程式為　 　 。氣體X成分除H2S和少量揮發出的氯化氫、水蒸氣外，還含有　 　。
（4）除鐵反應中試劑Y可以是　 　（填序號）。
a．NaOH溶液 b．生石灰 c．BaO固體
（5）洗滌濾渣的目的是提高晶體產率和洗去能溶于水的鋇鹽，防止污染環境。證明濾渣已洗滌干凈的方法是向最后一次洗滌液中滴入　 　 溶液，若無明顯現象，則已洗凈。
答案：（1）3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；提供熱量，保持反應過程在高溫環境中進行；
（2）1000；（3）BaS+2HCl＝BaCl2+H2S↑；氫氣；
（4）c；（5）硫酸鈉
練3.1
黑白復印機用的墨粉中常添加Fe3O4粉末，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2﹣按1:2:4的個數比構成的。如圖是氧化沉淀法生產復印用Fe3O4粉末的流程簡圖，已知第④步反應中各元素化合價保持不變。
（1）Fe3O4粉末在復印機的電磁場作用下能使墨粉形成字跡或圖案，這不僅利用了Fe3O4有磁性，還利用了Fe3O4是　 色。
（2）鐵的氧化物一般都可以與鹽酸反應，氧化亞鐵與鹽酸反應方程式為　 　，四氧化三鐵與鹽酸反應方程式為　 　。
（3）第②步加入試劑X，試劑X的名稱是　 　。
（4）在第③步反應是要向溶液中通入O2，以使生成的Fe(OH)2部分轉化成Fe(OH)3，寫出反應的化學方程式　 ；在第③步反應中要控制通入O2的量，以使生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的質量比等于　 　，才能確保第④步反應最終完全反應生成Fe3O4。
（5）操作Y的流程為　 　、　 　、干燥。
答案：（1）黑；（2）FeO+2HCl═FeCl2+H2O；Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O；（3）氫氧化鈉；（4）4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3；45:107；（5）過濾；洗滌
練3.2
以廢鋁、鐵、銅單質為原料制備AlCl3溶液，綠礬（FeSO4·7H2O）、藍礬晶體流程如下：
已知鋁能溶于NaOH生成NaAlO2，AlO2-+H++H2O= Al(OH)3
則下列說法不正確的是（ ）
A．往溶液A中加入鹽酸能看到先有沉淀后消失，同時制得不含雜質的AlCl3溶液
B．試劑Y為硫酸溶液，對溶液C進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾即得綠礬
C．對固體D的處理也可用稀硫酸，同時加入雙氧水
D．綠礬的制備過程中應注意其不被氧化和分解
答案：A
練3.2
CaCO3在生產生活中有廣泛的用途。
（1）煅燒石灰石可制得活性CaO，反應的化學方程式為　 　。
為測定不同煅燒溫度對CaO活性的影響，某化學興趣小組進行了如下實驗：
Ⅰ取石灰石樣品分為三等分，在同一設備中分別于800℃、900℃和1000℃條件下煅燒；
Ⅱ所得固體分別與等質量的水完全反應，測得反應液溫度隨時間的變化如圖1所示。據此回答：
①要得出正確結論，煅燒時還需控制的條件是　 　。
②CaO與水反應會　 　熱量（填“放出”或“吸收”）；上述溫度中，　 　℃煅燒所得CaO活性最高。
（2）以電石渣【主要成分為Ca(OH)2，還含有少量MgO等雜質】為原料制備高純活性CaCO3的流程如圖3：（資料：氨水的pH約為11.7，氫氧化鎂完全沉淀的pH約為10.87）
①步驟a中加入的藥品為NH4Cl溶液，由此說明NH4Cl溶液的pH　 　7（選填＜、＝或＞）；如圖2為NH4Cl濃度對鈣、鎂浸出率的影響（浸出率100%）。可知：較適宜的NH4Cl溶液的質量分數為　 　；浸取時主要反應的化學方程式為： 。
②流程c通入NH3的目的主要有兩個，一是　 ，二是　 　 。
③步驟d中生成碳酸鈣的反應方程式為　 　。
④向濾液1中滴加Na2CO3溶液，也能得到CaCO3，從節約藥品角度分析圖3所示流程的優點：Ⅰ．NH3可循環利用；Ⅱ．　 　。
答案：（1）CaCO3CaO+CO2↑①煅燒時間相同；②放出；900；
（2）＜；10%；2NH4Cl+ Ca(OH)2＝CaCl2+2H2O+2NH3↑②增大二氧化碳的吸收量；調節溶液的pH，使鎂離子以氫氧化鎂沉淀形式析出；
③CaCl2+(NH4)2CO3＝CaCO3↓+2NH4Cl。
④NH4Cl可循環利用。
練3.3
碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等工業的重要原料，工業碳酸鈉（純度約98%）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣和SO等雜質，提純工藝流程如圖1。
已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變化的曲線如圖2所示：
回答下列問題：
（1）濾渣的主要成分為　 　。
（2）“趁熱過濾”的原因是　 　。
（3）若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是　 　（寫出1種）。
（4）若“母液”循環使用，可能出現的問題及其原因是　 　。
答案：（1）Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3；
（2）使析出的晶體為Na2CO3 H2O，防止因溫度過低而析出Na2CO3 10H2O晶體，令后續加熱脫水耗時長；
（3）用已預熱的熱濾漏斗或用熱毛巾捂住漏斗的外壁進行過濾；
（4）產品純度降低，因為“母液”多次循環后Cl﹣、SO42﹣ 累積導致產生雜質氯化鈉和硫酸鈉。
練3.4
氯化亞銅（CuCl）是一種白色粉末，不溶于水、乙醇（標準狀況下沸點是78.2℃）及稀硫酸，熔點422℃，沸點1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用于有機合成工業中的催化劑。以粗鹽水（含氯化鈣、硫酸鎂等雜質）、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝流程如圖：
（1）A溶液中溶質的化學式是　 　 ；
（2）經過反應Ⅱ后得到NaCl溶液，寫出反應Ⅲ的化學方程式　 　 ；
（3）寫出反應V的化學方程式　 　 ；
（4）反應Ⅵ的化學方程式是：2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O═2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4，反應中化合價升高的元素是　 　 ；
（5）反應Ⅵ后，過濾得到的CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻密封包裝即得產品。真空干燥的目的是　 　 。
答案：（1）Na2CO3；（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O；（4）S；（5）防止氯化亞銅被氧化。
練3.5
二氧化錳因在工業生產中應用廣泛而備受關注，制備二氧化錳是一項有意義的工作，某研究性小組對此展開了系列研究。
Ⅰ．用高錳酸鉀制備
資料一：3K2MnO4+2H2SO4＝2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O，K2MnO4易溶于水
（1）實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣，將反應后的固體剩余物用稀硫酸浸取一段時間后過濾、洗滌、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是　 　 。
Ⅱ．用硫酸錳制備
（2）電解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同時生成氫氣和硫酸，該反應的化學方程式為　 　 ，一段時間后溶液的pH將　 　（填“變大”、“變小”或“不變”）。
Ш．用廢鋰電池制備
資料二：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
用廢鋰電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）制備納米MnO2，并進行鋰資源回收，流程如圖1：
請回答下列問題：
（3）“濾液”中溶質的主要成分是　 　 （填化學式）。
（5）MnO2與碳粉經下列三步反應制得納米MnO2：
①2MnO2+C 2MnO+CO2↑
②MnO+H2SO4＝MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O＝5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合價變化的反應有　 　 （填序號）。
IV．用碳酸錳制備
控制一定的溫度，焙燒MnCO3制取MnO2的裝置如圖2：
（6）實驗中觀察到澄清石灰水變渾濁，寫出石英管中發生反應的化學方程式　 　 。
（7）MnCO3在空氣中加熱易轉化為錳的不同氧化物，其殘留固體質量隨溫度的變化如圖3所示。圖中A點（300，75.65）對應固體成分的化學式為　 　 。
答案：（1）使錳酸鉀轉化得到二氧化錳，獲得更多的二氧化錳；
（2）2H2O+MnSO4H2↑+H2SO4+MnO2↓，變小；
（3）NaAlO2、NaOH；
（4）①③；
（5）O2+2MnCO32CO2+2MnO2；
（6）MnO2
定量測定的常用方法
（1）沉淀法：先將某種物質成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀質量，再進行相關計算。
（2）測定氣體的質量：對于有機物、堿式碳酸鹽等物質的組成確定，一般是采用燃燒或者熱分解的方法，將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質量，確定所吸收的氣體的質量，然后進行相關計算。
（3）測量氣體的體積：對于產生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法確定樣品純度或物質組成。下圖中的A、B為我們所常見的量氣裝置。
（4）熱重法：熱重法是在控制溫度的條件下，測量物質的質量與溫度關系的方法。通過熱重法實驗得到的曲線稱為熱重曲線（TG曲線），該曲線以質量作縱坐標，從上向下表示質量減少，以溫度（或時間）作橫坐標，自左至右表示溫度（或時間）增加。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產生的中間產物的組成、熱穩定性、熱分解情況等信息。
某晶體的熱重曲線
某化學興趣小組同學用下列儀器和裝置制取乙烯（C2H4），并用過量的氧氣將C2H4氧化成CO2和H2O，從而測定乙烯中碳、氫兩種元素的質量比。請回答下列問題。
（1）實驗室制備乙炔的化學方程式是CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2；該小組同學受實驗制備C2H2的啟發，擬從ZnC2、Al4C3、Mg2C2、Li2C2中選擇一種試劑與水反應來制備乙烯，寫出該反應的化學方程式　 　 。
（2）按產生氣體由左向右的流向，連接各裝置導管的順序：G接E、F接　 　 、________　 　接　 　 、　 　 接A、B接J。
（3）裝置己的作用是　 ，裝置戊中CuO的作用是　 　 。
（4）實驗前稱得甲、乙兩裝置的質量分別為m1g和n1g，實驗完畢，稱得甲、乙兩裝置的質量分別變為m2g和n2g，則乙烯分子中碳原子和氫原子的原子個數比為　 　。
（5）若戊中沒有CuO，則測定結果　 　；若不接丙裝置，則測定結果　 　。（均選填“偏高”、“偏低”或“不變”）
答案：（1）Mg2C2+4H2O＝2Mg(OH)2+C2H4↑；（2）H，I，C，D；
（3）防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入甲中；氧化可能生成的一氧化碳；
（4）:；
（5）偏低；偏低。
練4.1
有一含NaCl、Na2CO3 10H2O和NaHCO3的混合物，某同學設計如圖所示的實驗裝置測定該混合物中各組分的質量分數。堿石灰的主要成分為CaO和NaOH；裝置B中發生反應的方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，Na2CO3 10H2ONa2CO3+10H2O。
（1）實驗步驟：
①按圖（夾持儀器未畫出）組裝好實驗裝置后，首先進行的操作是　 　 ；
②打開活塞K1，K2關閉K3，緩緩鼓入空氣數分鐘，其目的是　 ；
③關閉活塞K1，K2打開K3，點燃酒精燈加熱至不再產生氣體。裝置D中發生反應的化學方程式為：　 　 。打開活塞K1緩緩鼓入空氣數分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質量和U形管D的質量。
（2）關于該實驗方案，請回答下列問題。
①如果實驗中沒有E處干燥管該裝置，對該混合物中各組分的質量分數測定結果的影響是　 　；
②若樣品質量為w g，反應后C、D裝置增加的質量分別為m1g、m2g，則混合物中Na2CO3 10H2O的質量分數為　 　 （用含w、m1，m2的代數式表示）。
答案：（1）①檢查裝置氣密性；
②排出裝置中原來的空氣，以防其中的二氧化碳，水蒸氣影響實驗結果的測定；
③CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）①碳酸氫鈉的質量分數測定偏大，碳酸鈉晶體的質量分數測定偏小，氯化鈉的質量分數測定偏小；②。
練4.2
堿式碳酸銅可表示為：xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．
（1）現采用氫氣還原法，請回答如下問題：
①寫出xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O與氫氣反應的化學方程式
　 　；
②實驗裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是（填入儀器接口字母編號）：
a→　 　→　 　→　 　→　 　→　 　→l
③稱取23.9g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7g殘留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．該樣品的結晶水質量為　　 　g，化學式為　　 　　 　　 ；
（2）某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可行？請說明理由　　 　　 　 　 　　 　　 　　 。
答案：（1）①xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O+（x+y）H2（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O
②a→k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l
③1.8；CuCO3 Cu(OH)2 H2O
（2）可行；根據反應xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質量（或其中任意三個量），即可計算出其組成。
練4.3
堿式碳酸鋅[Znx(OH)y(CO3)z]是制備功能材料ZnO的原料，其化學反應表達式為：Znx(OH)y(CO3)z ZnO+CO2↑+H2O（x、y、z為正整數）。小金設計了圖甲所示裝置對堿式碳酸鋅的組成進行探究（裝置氣密性良好，藥品足量，實驗操作正確）：
（1）圖甲中裝置B的作用是　 　 。
（2）查閱資料發現，在不同溫度條件下充分加熱等質量的堿式碳酸鋅樣品，剩余固體的質量與加熱溫度的關系如圖乙所示。實驗中加熱時，熱分解裝置的溫度至少要達到　 　℃（選填“200”、“300”或“400”）。
（3）小金取54.7g堿式碳酸鋅樣品（不含雜質），放置與熱分解裝置內，完全反應后測得裝置A增重5.4g，裝置B增重8.8g。則x:y:z的最簡整數比為　 　 。
答案：（1）吸收堿式碳酸鋅分解生成的二氧化碳；（2）300；
（3）5:6:2
某學習小組用如圖所示裝置測定鋅銅合金中鋅、銅的質量分數。
（1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：　 。
（2）實驗操作步驟有：檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，再進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重；③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑；⑤檢查氣密性。上述再進行的操作順序是 （填序號）；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應　 。
（3）若實驗用鋅銅合金的質量為ag，與酸充分反應后，測得氫氣體積為VL，為求出合金中鋅、銅的質量分數，還缺少的一個數據是　　 。
A．反應前加入稀酸的體積 B．反應前加入稀酸的質量分數
C．實驗前反應裝置中空氣的體積 D．實驗條件下氫氣的密度
（4）若實驗用鋅銅合金的質量為ag，與酸充分反應后，B中剩余固體的質量為bg，則鋅的質量分數為　 　。
（5）實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋅的質量分數將　　 （填“偏大”“偏小”或“不受影響”）。
答案：（1）除去合金表面的氧化膜；（2）⑤①④③②；使D和C的液面相平；
（3）D；（4）100%；（5）偏小。
練5.1
鍍鋅鐵皮具有較強的耐腐蝕性，是生產中常用的金屬材料之一。某研究性學習小組為測定鍍鋅鐵皮鍍鋅層的厚度，設計了下面的實驗方案。
（1）甲同學的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應掉，通過差量計算出鋅的質量，然后再計算得到鋅層的厚度。在實際操作中，甲同學的方案遇到的最大難題是　 　 。
（2）乙同學查閱資料得知：ZnCl2、FeCl2都能與NaOH溶液反應，生成難溶于水的Zn(OH)2和Fe(OH)2；Zn(OH)2既可以溶于酸也可以溶于堿，Fe(OH)2則只能溶于酸，易被氧化成Fe(OH)3。于是乙同學擬通過稱量鍍鋅鐵皮和氧化鐵的質量，計算鋅皮的厚度。
分離操作③的名稱是　 　，步驟④中分解反應的化學方程式為　 。
（3）丙同學設計通過測量鍍鋅鐵皮與酸反應產生氣體的體積來計算鋅層的厚度，他設計了如圖2所示裝置。其中儀器A中盛放的是鍍鋅鐵皮，儀器B中盛放的是稀硫酸。
①檢查量氣裝置氣密性：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到　 ，說明該量氣裝置氣密性良好。
②完成本實驗所要記錄的數據除了鍍鋅鐵皮的面積外，還需記錄　 　 ，需要查閱密度的物質有 ，若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會　 　 （選填“偏小”、“偏大”或“無影響”）。
答案：（1）由于鐵也會與鹽酸反應產生氫氣，因此很難判斷什么時候鋅正好反應掉而鐵沒有反應；（2）過濾；2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O↑；（3）①量氣管中液面與左邊液面形成高度差，一段時間后，兩邊高度差不變；②產生氣體的體積、鍍鋅鐵皮的質量；鋅、氫氣；偏大。
練5.2
根據下列所給出的藥品、實驗裝置和實驗中可測得的數據，設計實驗來粗略測定由銅和鋅兩種金屬組成的合金a g中鋅的質量分數（合金已加工成粉末）。
藥品：足量的濃硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化銅。
在實驗中可測得的數據：
充分反應后，生成氫氣的體積為bL（在此條件下，2.0gH2的體積是22.4L）；反應前儀器和藥品的質量為c g；充分反應后剩余固體的質量為d g；充分反應后儀器和藥品的質量為e g。請你設計三個方案填入下表中：
方案 選用藥品的名稱 選用的實驗裝置及組裝時接口的連接順序 需測得的實驗數據（從上述可測得的數據中選取） 合金中鋅的質量分數的計算式
選用的實驗裝置序號 組裝時接口編號的連接順序（不需要組裝則不填）
方案一
方案二
方案三
答案：方案一：稀硫酸；AGH；合金總質量a g和剩余固體的質量為d g；100%；
方案二：稀硫酸；AFE；①⑨⑧⑦；測出氫氣的體積為bL；100%；
方案三：稀硫酸；A；稱量出反應前儀器和藥品的質量為c g，充分反應后儀器和藥品的質量為e g；為：100%
練5.3
氮化鋁（AlN）是一種新型無機材料，廣泛應用與集成電路生產領域。某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，現用圖Ⅰ中的一些裝置來進行檢驗，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3↑，根據反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質量分數，并根據實驗現象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）。
（1）實驗有關操作為：a、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；b、從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；c、檢驗裝置的氣密性；d、測定收集到水的體積。上述步驟正確的操作順序為　 。
（2）本實驗中檢查裝置氣密性的方法是　 　 　 　 　。
（3）廣口瓶中的試劑X可選用　　 （填選項的標號）。
A．汽油 B．酒精 C．植物油 D．CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將　　 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（5）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是　　 。
（6）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數為 　（AlN的相對分子質量為41，標況下每22.4L氨氣質量為17g）。
（7）有人改用圖Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數，你認為是否可行？原因是　 ，改進的方法為　 　　。
答案：（1）cabd；（2）關閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側導管水柱上升，恒溫時水柱并不回落；（3）C；（4）不變；（5）碳；（6）%；
（7）不可行；氨氣極易被吸收，發生倒吸現象；燒杯導管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣（或其它合理答案）。
探究物質組成、性質的實驗方案設計模型
將4cm光亮鎂條放入一定量的稀鹽酸中，產生大量氣泡后出現白色固體。小組同學為探究白色不溶物的成分進行如下實驗。
【資料】
在MgCl2溶液中，常溫下發生反應：Mg+2H2O═Mg(OH)2↓+H2↑。
【猜想】
Ⅰ．生成的MgCl2過多而析出
Ⅱ．反應后有鎂粉剩余
Ⅲ．生成了Mg(OH)2沉淀
【實驗】過濾并用蒸餾水洗滌鎂條和稀鹽酸反應得到的固體，直至最后一次洗滌所得濾液中滴加硝酸銀溶液無　 　（填現象），得到干燥潔凈固體3m g。
（1）對比實驗：將m g固體與m g　 　分別加入適量蒸餾水中，充分振蕩，觀察到：
。
結論：假設Ⅰ不成立。
（2）取m g固體，加入稀鹽酸，觀察到　 　 。
結論：假設Ⅱ也不成立。
（3）取m g固體，全部溶于稀硝酸，將所得溶液分成兩等份。
①向一份溶液中滴加過量的NaOH溶液，生成了1.16gMg(OH)2沉淀；
②向另一份溶液中滴加過量的AgNO3溶液，生成了2.87g沉淀。
結論：假設Ⅲ也不成立，若已知白色固體化學式為[Mgx(OH)y　 　z]，則缺少的元素符號為
　 　。
【結論】經計算分析x:z＝　 　，x:y＝　 　。
請寫出得到白色固體和H2的化學方程式（已知兩者計量數比為1:2）：　 　。
答案：白色沉淀；（1）MgCl2；未知固體不溶解，氯化鎂溶解（2）無氣泡；（3）Cl；
【結論】1:1，1:1；2Mg+2HCl+2H2O=Mg2(OH)2 Cl2↓+2H2↑
練6.1
銅是生活中常見的金屬，某校化學興趣小組的同學對銅進行探究。
主題一：Cu的制備
1.如圖為工業制備銅單質的模擬流程，請回答下列問題：
（1）寫出輝銅礦在空氣中煅燒的化學方程式　 。
（2）流程中所示物質，屬于氧化物的有　　 種。
（3）反應①的現象是　 　 。
（4）操作a中玻璃棒的作用是　 。
主題二：Cu的性質
2.興趣小組的同學取來兩支試管A、B，分別加入等量的稀硫酸和濃硫酸，將銅絲分別放入A、B試管中（如圖），觀察到：
（5）A試管中無現象，說明銅和稀硫酸不反應，因為 。B試管中有氣泡，說明銅和濃硫酸反應。為了探究銅與濃硫酸的反應，化學興趣小組設計了如圖所示裝置實驗（固定裝置已略去）。
實驗Ⅰ：反應產物的定性探究。
【查閱資料】
①無水硫酸銅遇水變藍色；②二氧化硫能使品紅溶液褪色。
（6）實驗過程中，發現B裝置中固體變藍，D沒有現象，E紅色褪去，將反應后A裝置中試管內冷卻的混合物沿燒杯壁緩緩倒入盛有水的燒杯中，溶液變藍，寫出銅和濃硫酸反應的化學方程式　 　 。
（7）F燒杯中的溶液通常是　 　 。
（8）實驗結束時，撤去裝置中所有酒精燈之前的操作是　 　 。
實驗Ⅱ：反應產物的定量探究
實驗中發現試管內除了產生硫酸銅外，在銅絲表面還有黑色固體甲生成。
經查閱文獻獲得下列資料。
資料1：X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應生成的黑色物質為Cu2S、CuS、CuO中的一種或幾種。CuS、Cu2S均為黑色固體，常溫下都不溶于水也不溶于稀鹽酸，在空氣中煅燒，均轉化為氧化銅和二氧化硫。
資料2：
硫酸濃度/kg L﹣1 黑色物質出現的溫度/℃ 黑色物質消失的溫度/℃
1.470 約150 約236
1.568 約150 約250
1.764 約120 不消失
（9）僅由上述資料可得出的正確結論是　 。
a．銅與濃硫酸反應時所涉及的反應可能不止一個
b．硫酸濃度選擇適當，可避免最后產物中出現黑色物質
c．該反應發生的條件之一是硫酸濃度≥1.470kg L﹣1
d．硫酸濃度越大，黑色物質越快出現、越難消失
（10）為探究甲的成分，該小組同學在收集到足夠量的固體甲后，進行了如下實驗：向固體甲中加入40g 7.3%的稀鹽酸，恰好完全反應，過濾得藍色濾液，洗滌、干燥濾渣得固體乙（質量為m1g），最后將固體乙在空氣中煅燒得固體丙（質量為m2g，且m2＜m1）。
①藍色濾液的溶質質量分數為____________。
②固體甲中一定含有　 　 。
答案：（1）2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2（2）3（3）有紅色固體析出，溶液由藍色變為淺綠色（4）引流（5）銅的金屬活動性排在氫之后（6）Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O（7）氫氧化鈉溶液（8）關閉K1、K2（9）abd（10）①12.5%②氧化銅和硫化銅
練6.2
在一次化學實驗中，同學們將飽和硫酸銅溶液逐滴加到5mL飽和氫氧化鈉溶液中，觀察到以下異常實驗現象：
實驗序號 滴加硫酸銅溶液的量 實驗現象
① 第1﹣6滴 產生藍色沉淀，但振蕩后沉淀消失，形成亮藍色溶液
② 第7﹣9滴 產生藍色沉淀，且沉淀逐漸增多，振蕩后沉淀不消失，很快沉淀逐漸變黑色
在實驗①中，同學們根據所學初中化學知識判斷藍色沉淀的化學式是　 　 。實驗①中藍色沉淀為什么消失？同學們繼續進行如下探究。
【查閱資料】
Ⅰ．氫氧化銅在室溫下穩定，70℃﹣80℃時可脫水分解生成氧化銅；
Ⅱ．銅酸鈉化學式：Na2[Cu(OH)4]溶于水，溶液呈亮藍色。
【猜想與討論】小陶認為藍色沉淀消失可能是氫氧化銅發生了分解，其他同學一致否定了他的猜測，理由是　 　　 　　 　 　　 　　 　　。
同學們交流討論后，提出以下兩種猜想。
猜想一：少許氫氧化銅可溶于足量水中；
猜想二：氫氧化銅可在足量氫氧化鈉濃溶液中溶解，溶液呈亮藍色。
【實驗探究】為驗證猜想，同學們用氫氧化銅粉末（其它試劑可任選）設計如下實驗，請你 填寫表中的空格。
實驗序號 實驗方法與操作 實驗現象 結論
③ 將少許氫氧化銅粉末加到5mL蒸餾水中，充分振蕩 猜想一錯誤
④ 猜想二正確
【結論與反思】
（1）根據實驗，并查閱資料知道，氫氧化銅在氫氧化鈉溶液中溶解生成Na2[Cu(OH)4]，該反應的化學方程式是　 　　 　　 　 　　 　　 　　。
（2）根據實驗可知飽和硫酸銅溶液與飽和氫氧化鈉溶液的反應是放熱反應，依據的實驗現象是　　。
答案：Cu(OH)2；
【猜想與討論】氫氧化銅分解產生的是黑色固體，而不是亮藍色溶液；
【實驗探究】
實驗過程如下表所示：
實驗序號 實驗方法與操作 實驗現象 結論
③ 將少許氫氧化銅粉末加到5mL蒸餾水中，充分振蕩 沉淀不消失 猜想一錯誤
④ 將少許Cu(OH)2粉末加到NaOH濃溶液中，充分振蕩 沉淀消失，溶液變成亮藍色 猜想二正確
【結論與反思】
（1）Cu(OH)2+2NaOH＝Na2[Cu(OH)4]
（2）產生藍色沉淀，且沉淀逐漸增多，振蕩后沉淀不消失，很快沉淀逐漸變黑色。
練6.3
小明在做實驗時，不小心將鎂條掉入到碳酸氫鈉溶液中，發現產生大量的氣泡和白色不溶物。他非常好奇，進行了如下探究。
【提出問題】鎂條與碳酸氫鈉溶液反應，產生的氣體和白色不溶物分別是什么？
【查閱資料】①Mg(OH)2難溶于水，MgCO3微溶于水。
②Mg(OH)2、MgCO3都受熱易分解，分別生成兩種氧化物。
實驗探究一：鎂條與碳酸氫鈉溶液反應產生什么氣體？
猜想 實驗方法 現象 結論
① 二氧化碳 收集氣體于集氣瓶中，而后將氣體通入澄清石灰水中 無明顯現象 猜想①不成立
② 氧氣 收集氣體于集氣瓶中，而后將　 　放入瓶中 無明顯現象 猜想②不成立
③ 氫氣 第一步：點燃產生的氣體 第二步：在火焰上罩內壁涂有石灰水的燒杯 猜想③成立
④
⑤ 甲烷
實驗探究二：【提出問題】鎂條與碳酸氨鈉反應后產生的白色不溶物是什么？
【作出猜想】小明根據資料分析認為白色不溶物可能是：
猜想A．Mg(OH)2
猜想B．MgCO3
猜想C．Mg(OH)2和MgCO3的混合物　
【進行實驗】
（1）定性確定白色不溶物的組成：由實驗Ⅰ可推斷猜想A不成立，則實驗Ⅰ方案為：
　 　 。
（2）定量測定白色不溶物的組成：
①實驗Ⅱ：加入稍過量的稀鹽酸，若鹽酸濃度為10%，則所用鹽酸的質量至少是　 　。（結果保留一位小數）；
②稱量“干燥的晶體”質量為2.85g，則該不溶物的組成和質量為　 　。
答案：實驗探究一：②帶火星的小木條；④CO；火焰呈淡藍色，石灰水無明顯變化；
實驗探究二：
（1）取樣加熱，將生產的氣體通入澄清石灰水，石灰水無明顯變化；
（2）①19.6g；②Mg(OH)20.58g和MgCO31.68g。
練6.4
鎂條可以在CO2氣體中燃燒發生置換反應，據此，有學生預測金屬鈉也能在CO2氣體中燃燒。為了確定鈉在CO2氣體中燃燒的產物，該學生設計了如圖1所示實驗裝置進行探究。已知反應：PdCl2+CO+H2O＝Pd（黑色）+2HCl+CO2。
請回答下列問題：
（1）寫出鎂條在CO2氣體中燃燒的反應方程式：　 ；
（2）如果將實驗中用稀鹽酸與石灰石反應制備CO2用于該實驗探究，那么圖1實驗所示裝置中，裝置2和裝置3中分別盛放的試劑為：　　 （選填字母）
a．Na2CO3溶液和濃硫酸 b．NaHCO3溶液和濃硫酸
c．濃硫酸和NaHCO3溶液 d．濃硫酸和NaOH溶液
（3）為了使制備CO2的反應能隨開隨用、隨關隨停，圖1虛線方框內應選用裝置：　　（填圖中字母代號）
（4）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，打開虛線方框內裝置的開關，待裝置5中出現　 　的現象時，再點燃酒精燈，這步操作的目的是：　 　 。
（5）如果裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4內的殘留固體中只有一種物質，將該殘留固體加入鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO2氣體反應的化學方程式為：　 ；如裝置6中無明顯現象，裝置4內的殘留固體有兩種物質，該殘留固體混合物加入鹽酸也產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO2氣體反應的化學方程式為：　 。
（6）實驗教師要求該學生不僅要檢驗殘留固體中是否含有Na2CO3，還要檢驗其中是否含有Na2O和C。當確認Na充分反應后，請設計一個簡單實驗，檢驗裝置4內的殘留固體中是否含有Na2CO3、Na2O和C：　 　 。
答案：（1）2Mg+CO22MgO+C；（2）b；（3）C；
（4）渾濁；把裝置中的空氣排盡，防止裝置中的氧氣和鈉反應；
（5）2Na+2CO2Na2CO3+CO；4Na+3CO22Na2CO3+C；
（6）取裝置4內的殘留固體適量于另一試管中，加足量水，若觀察到有黑色不溶物殘留，表明原固體中有炭，否則沒有；過濾去不溶物（若有）后，再加入足量硝酸鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產生，表明原固體中有碳酸鈉，否則沒有；再次濾去沉淀（若有），向所得濾液中加入少量無色酚酞試液，若觀察到溶液變紅，表明原固體中有Na2O，否則沒有。
練6.5
某化學興趣小組的同學發現：將過量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到藍色固體，他們對沉淀的組成很感興趣，決定采用實驗的方法進行探究。
【提出猜想】猜想一：固體為CuCO3，理由　 　 　 （用化學方程式表示）。
猜想二：固體為Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈　 　 （填“酸”或“堿”）性。
猜想三：固體為Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設均不含結晶水）。
【實驗探究】Ⅰ．固體的獲取：
（1）將反應后的固、液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干得藍色固體。
（2）判斷固體已洗凈的方法及現象：　 　 　 　 　　 。
Ⅱ．用如圖1所示裝置，定性探究固體的成分。
（3）若用裝置A、B組合進行實驗，B中無現象，則猜想　　 正確。
（4）若用裝置A、C組合進行實驗，C中無現象，則猜想　　 正確。
（5）小組同學將裝置按A、　　、　　（填“B”或“C”）的順序組合進行實驗，驗證出猜想三是正確的，實驗中B中的現象為澄清的石灰水變渾濁，C中的現象為　 　 　　 。
（6）若所取藍色固體質量為27.1g，實驗結束后，裝置C的質量增加2.7g，則該藍色固體的化學式為　 　 　　。
Ⅲ．固體成分定量測定：
設某固體的組成為a Cu(OH)2 bCuCO3．小組同學用熱分析儀對固體進行熱分解，獲得相關數據，繪成固體質量變化與分解溫度的關系如圖2，請根據圖示回答下列問題：
（7）寫出AB、CD段發生反應的化學方程式：
AB段：　 　 　　 ；
CD段：　 　 　　 ；
（8）通過計算可得：a:b＝　 　。
（9）若將1.0g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了0.1g后質量不再改變，寫出此過程中可能發生反應的化學方程式：　 　 　　 。
答案：【提出猜想】Na2CO3+CuSO4＝CuCO3↓+Na2SO4；堿；
（1）過濾；（2）取最后洗滌液于試管中，加入氫氧化鋇溶液，無沉淀產生，說明洗滌干凈；（3）二；（4）一；（5）C；B；白色固體變為藍色；（6）3Cu(OH)2 2CuCO3；
（7）Cu(OH)2CuO+H2O；CuCO3CuO+CO2↑；
（8）2:1；（9）4CuO2Cu2O+O2↑。
習題1
如圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置（加熱設備及夾持固定裝置均略去），請根據要求完成下列各題（儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇，a、b為活塞）。
（1）若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體，E內放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的CO，并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為　 　 （填代號）。能驗證CO氧化產物的現象是　 　。
（2）停止CO和CO2混合氣體的通入，E內放置Na2O2（H2O與Na2O2反應可生成O2），按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2，并用O2氧化乙醇生成CH3CHO和H2O。此時，活塞a應　 　，活塞b應　 　，A產生大量水蒸氣，加熱儀器裝置　 　，m中反應的化學方程式為（銅作催化劑）　 　。
（3）若氣體入口改通空氣，分液漏斗內改加濃氨水，圓底燒瓶內改加NaOH固體，E內放置鉑銠合金網，按A→G→E→D裝置順序制取干燥氨氣，并驗證氨的還原性。裝置A中能產生氨氣的原因有　 　（寫出一條即可）。
答案：（1）ACBECF；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁；
（2）關閉；打開；k、m；2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）①氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨氣的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，促使氨氣放出；氫氧化鈉電離出的OH﹣增大了氨水中OH﹣濃度，促使氨水電離平衡左移，導致氨氣放出。
解析：（1）要獲得純凈干燥的CO就必須用A中的氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，并通過C中的澄清石灰水不變渾濁證明二氧化碳已經被完全吸收，并通過B中濃硫酸干燥CO氣體，CO通過E中加熱的CuO被氧化成二氧化碳，被C中澄清石灰水吸收變渾濁，證明CO還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為ACBECF；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁，驗證CO氧化產物為二氧化碳；
（2）停止CO和CO2混合氣體的通入，就要關閉活塞a，打開活塞b放入稀硫酸與氫氧化鈉發生中和反應，反應放熱，會有水蒸氣從A裝置中出來，與E中Na2O2反應就會有氧氣生成，副產物氫氧化鈉進入D中，氧氣用B中濃硫酸干燥再進入H裝置將乙醇蒸氣與氧氣能在加熱的銅網處被氧化成CH3CHO，反應的化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）利用平衡移動以及氨氣的溶解度分析，氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨氣的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，促使氨氣放出；氫氧化鈉電離出的OH﹣增大了氨水中OH﹣濃度，促使氨水電離平衡左移，導致氨氣放出。
習題2
堿式碳酸銅可表示為：xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O（x、y、z取整數），測定堿式碳酸銅組成的方法有多種，現采用氫氣還原法，請回答如下問題：
（1）配平xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O與氫氣反應的化學方程式
（　　）xCuCO3 y Cu(OH)2 zH2O+（　　）H2＝（　　）Cu+（　　）CO2↑+（　　）H2O
（2）實驗裝置用下列所有儀器連接而成。
①按氫氣流方向的連接順序是a→k、j→　　→d、e→　　→　　→l。
②氣體經過kj裝置的目的是　 　 　 　 　 　 　。
③則最后一個干燥管中堿石灰的作用：　 　 　 　 　　。
（3）稱取71.2g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到38.4g殘留物，生成8.8g二氧化碳
和25.2g水，該樣品的結晶水質量為　 　g，化學式為　 　 　　。
答案：（1）1；x+y；x+y； x；x+2y+z；（2）①g、f； h、i；b、c；②除去氫氣中混有的氯化氫氣體；③防止空氣中CO2和H2O進入裝置，影響測定；（3）7.2；CuCO3 2Cu(OH)2 2H2O
解析：（1）根據反應前后原子種類和個數不變進行配平，將堿式碳酸銅前面系數定為1，反應前銅原子個數為（x+y），故在生成的銅前面加（x+y），反應前碳原子個數為x，故在生成物二氧化碳產面加x，反應前氧原子個數為3x+2y+z，生成物二氧化碳中氧原子個數為2x，根據氧原子個數相等，故在水前面加（x+2y+z），根據反應前后氫原子個數相等可得出氫氣前面加（x+y）；
（2）①本實驗的原理是用干燥的氫氣與堿式碳酸銅反應，通過測定生成的二氧化碳和水以及反應后固體的質量來確定物質的組成，為防止空氣中CO2和H2O進入U型干燥裝置，可在最后再連接一個盛有堿石灰的干燥裝置來吸收空氣中的二氧化碳和水；氫氣流方向的連接順序是a→k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l；
②氣體經過kj裝置的目的是除去氫氣中混有的氯化氫氣體；
③則最后一個干燥管中堿石灰的作用是防止空氣中CO2和H2O進入裝置，影響測定．
（3）設xCuCO3 y Cu(OH)2 zH2O+（ x+y）H2＝（ x+y）Cu+xCO2↑+（ x+2y+z）H2O
64（x+y） 44x 18（x+2y+z）
38.4g 8.8g 25.2g
，解得：y＝2x
，解得：z＝2x
令x＝1，則y＝2，z＝2，則化學式為CuCO3 2Cu(OH)2 2H2O。
習題3
實驗室以一種工業廢渣（含80%～90%的Ca(OH)2，其余為焦炭等不溶物）為原料準備KClO3的實驗過程如圖1，幾種物質的溶解度如圖2：
（1）反應Ⅰ生成Ca(ClO)2和H2O，寫出該反應的化學方程式：　 　 ，在通入Cl2和O2比例、廢渣量控制一定的條件下，為使Cl2轉化完全，可采取的合理措施是　 　。
A．緩慢通入Cl2、O2 B．攪拌漿料 C．控制合適的溫度
（2）若過濾時濾液出現渾濁，其可能的原因是　 　（填序號）。
A．漏斗中液面高于濾紙邊緣 B．濾紙已破損 C．濾紙未緊貼漏斗內壁
（3）所加試劑Y選用KCl而不用KNO3的原因是 　 　。
（4）已知：4KClO33KClO4+KCl；2KClO32KCl+3O2↑。實驗室可用KClO3制備高純KClO4固體，實驗中必須使用的用品有：熱過濾裝置（如圖3所示）、冰水。
①KClO3制備高純KClO4固體的實驗方案：
向坩堝中加入一定量的KClO3，控制溫度為　 　℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水加熱至有大量固體析出，用熱過濾裝置，過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次，在低溫下干燥得KClO4固體。
②熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長，其原因是　 　；
③用冰水洗滌滌濾渣的目的是　 　。
答案：（1）2Ca(OH)2+2Cl2+5O2＝2Ca(ClO3)2+2H2O，ABC；（2）AB；
（3）防止產物中含有較多KNO3雜質；（4）①400；②防止濾液冷卻析出晶體堵塞漏斗；③減少晶體損耗。
解析：（1）氫氧化鈣、氯氣和氧氣反應生成氯酸鈣和水，化學方程式為：2 Ca(OH)2+2Cl2+5O2＝2 Ca(ClO3)2+2H2O，為使Cl2轉化完全，可緩慢通入Cl2、O2，攪拌漿料或控制合適的溫度，故選：ABC；
（2）過濾時濾液出現渾濁，其可能的原因是：漏斗中液面高于濾紙邊緣、濾紙已破損，故選：AB；
（3）KNO3的溶解度隨溫度的升高而增大，防止產物KClO3中含有較多的KNO3雜質，所加試劑Y選用KCl而不用KNO3；
（4）由4KClO33KClO4+KCl，2KClO32KCl+3O2↑可知：
①KClO3制備高純KClO4固體的實驗方案：
400℃時，氯酸鉀分解得到高氯酸鉀，600℃時，得到氯化鉀，所以向坩堝中加入一定量的KClO3，控制溫度為400℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水加熱至有大量固體析出，用熱過濾裝置，過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次，在低溫下干燥得KClO4固體；
②熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長，其原因是：防止濾液冷卻析出晶體堵塞漏斗；
③熱水中高氯酸鉀的溶解度較大，所以用冰水洗滌滌濾渣的目的是減少晶體損耗。
習題4
實驗室獲取氮氣有很多種途徑，常見的有3種方法。
方法一：將氨氣（NH3）通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管，生成銅、氮氣和水蒸氣，除去水蒸氣后測得氮氣的密度為1.2508g/L。
方法二：將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末，測得該氣體的密度
為1.2572g/L，進行實驗時可選擇的實驗儀器如下圖所示（省略夾持裝置與加熱裝置）。
為保證所得氮氣盡可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置　 　 （選填裝置編號）中加入
　 　 （填名稱）以除去其它雜質氣體。
方法三：將亞硝酸鈉（NaNO2）和氯化銨的飽和溶液加熱，氮元素全部轉化為氮氣。下圖是實驗室用這種方法制N2，并測定生成N2體積的裝置（部分裝置略去），請回答相關問題。
【查閱資料】
（1）NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O（此反應會放出大量的熱）；
（2）B部分中冰鹽是冷凝作用
【實驗探究】
①　 　 ；
②20℃時，取含溶質0.21g飽和NH4Cl溶液放入燒瓶，連接裝置；
③調節水準管，使其與量氣管中液面相平，記錄量氣管中水面讀數為12.0mL；
④打開分液漏斗活塞，逐滴滴入飽和NaNO2溶液，加熱至反應發生，移走酒精燈；
⑤燒瓶中不再產生氣泡時，關閉活塞；
⑥待冷卻至室溫，調節兩邊液面高度相平，記錄量氣管中水面讀數為100.0mL；
⑦處理剩余藥品，整理實驗臺。
【實驗分析及數據處理】
（1）加入藥品前必須進行的實驗①是　 　 ；
（2）步驟④中，移走酒精燈的目的是　 　 ；
（3）計算生成氮氣的密度為______________。（計算過程中以及最終數據均保留2位小數）
【解釋與結論】
1892年，英國科學家瑞利（Rayleigh）發現，采用方法二得到的氮氣在相同條件下比其他方法得到的純氮氣密度總是偏大5‰左右。若實驗設計與操作均無錯誤，且氮氣已完全干燥，請解釋產生這一現象的原因是　 　 （已知：相同條件下，氣體的相對分子質量越大，密度就越大） 。
【反思與評價】
裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導管所起的作用是　 　。
A．防止NaNO2飽和溶液蒸發 B．保證實驗裝置不漏氣
C．使NaNO2飽和溶液順利滴下 D．防止溶液沖入U形管
答案：【方法二】E 堿石灰
【實驗探究】①檢查裝置的氣密性
【實驗分析及數據處理】（1）檢查裝置的氣密性（2）防止水準管中水沖出，影響實驗
（3）1.25g/L
【解釋與結論】方法二制得的氮氣中含有密度比氮氣大的稀有氣體，導致密度偏大
【反思與評價】C
解析：方法二：空氣中除了氮氣、氧氣外，還含有二氧化碳、水蒸氣等，為保證所得氨氣盡可能純凈，要除去空氣中多余的水蒸氣、二氧化碳等雜質，可以通過堿性干燥劑﹣堿石灰，既可以吸收二氧化碳又能吸收水；
【實驗探究】
①該反應為制取氮氣的反應，所以需裝置不漏氣，實驗前需檢查裝置的氣密性；
【實驗分析及數據處理】
（1）該反應為制取氮氣的反應，所以需裝置不漏氣，實驗前需檢查裝置的氣密性；
（2）NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O，該反應為放熱反應，所以加熱片刻后，即應移去酒精燈，防止水準管中水沖出，影響實驗；
（3）設反應生成N2的質量為x
NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
53.5 28
0.21g x
解得x＝0.11g；
生成氮氣的體積為：100mL﹣12mL＝88mL＝0.088L
生成氮氣的密度為：1.25g/L；
【解釋與結論】
將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末只是除去了氧氣，其中還含有稀有氣體等雜質，由于稀有氣體的密度比氮氣密度大，所以導致氮氣密度總是偏大5‰左右．
【反思與評價】
裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導管所起的作用是使NaNO2飽和溶液容易滴下，因為該反應放熱，增加蒸餾瓶內壓強，不用導管時長頸漏斗內的液體不能滴入蒸餾瓶中。
習題5
某實驗研究小組對草酸、草酸鹽進行了以下探究。
查閱資料：草酸晶體（H2C2O4 2H2O）100℃開始失水，101.5℃熔化，易溶于水，170℃左右分解產生H2O、CO和CO2。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。
（1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象是　 　 ，由此可知草酸晶體分解的產物中有　 　 。裝置B的主要作用是　 　。
（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗。
①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、　 　D、I。
②I的作用是　 　。
（3）丙組同學采用熱重法對7.3g草酸鈣晶體（CaC2O4 xH2O）進行分析，直至最終變為固體氧化物。據相關數據繪制成固體質量與分解溫度的關系如圖。
①溫度為200℃左右時，晶體全部失去結晶水，則x的值為　 　。
②溫度在400～600℃階段，發生反應的化學方程式為　 。
答案：（1）澄清石灰水變渾濁；二氧化碳；使草酸氣體降溫液化，避免對二氧化碳檢驗產生干擾；（2）①F、D、H；②收集尾氣，防止污染環境；
（3）①1；②CaC2O4CaCO3+CO↑
解析：（1）裝置C中可觀察到的現象是澄清石灰水變渾濁，由此可知草酸晶體分解的產物中有二氧化碳；裝置B的主要作用是使草酸氣體降溫液化，避免對二氧化碳檢驗產生干擾。
（2）①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、F（吸收二氧化碳）、D（檢驗二氧化錳是否被完全吸收）、H（一氧化碳和氧化物反應）、D（檢驗二氧化碳）、I（處理尾氣）。
②I的作用是收集尾氣，防止污染環境。
（3）①結晶水質量：7.3g﹣6.4g＝0.9g，根據題意有：
CaC2O4 xH2OCaC2O4+XH2O，
128+18x 18x
7.3g 0.9g
，
x＝1，溫度為200℃左右時，晶體全部失去結晶水，則x的值為1。
②根據草酸的性質，結合圖中所給數據，草酸鈣首先在400℃﹣600℃發生分解，生成碳酸鈣和一氧化碳，然后碳酸鈣在600℃以后，繼續分解為氧化鈣和二氧化碳，故溫度在400～600℃階段，發生反應的化學方程式為：CaC2O4CaCO3+CO↑。
習題1
硫的氧化物有SO2和SO3，SO2是重要的大氣污染物。SO3的熔點為16.8℃，沸點為44.8℃，遇水劇烈反應生成硫酸。SO2和O2按合適的比例混合后在催化劑作用下，450℃左右可以合成SO3，該合成反應是可逆反應，過高的溫度不利于SO3的合成。
某同學設計實驗：在實驗室合成三氧化硫，設計的實驗裝置圖如圖所示，有關的鐵架臺等儀器沒有畫出。根據他設計的裝置，回答下列問題：
（1）實驗前，必須進行的操作是　 　 　 （填操作名稱，不必寫出完整的操作步驟）。
（2）寫出裝置A中發生反應的方程式：　 　 　 　　。
（3）B裝置的兩個作用是：　 　 　　 ；　 　 　 　 　。
（4）實驗中當Cr2O3表面紅熱時，應將酒精燈移開一會兒再加熱，這樣做的原因是：
　 　 　 。
（5）裝置E的作用是　 　 　 　 　 　 　　，
（6）裝置F的作用是　 　 　 　 　 　 　　．
答案：（1）檢查裝置氣密性；（2）Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑；
（3）干燥二氧化硫，定量混合氧氣與二氧化硫；（4）過高的溫度不利于SO3的合成；
（5）防止三氧化硫和水發生反應生成硫酸；（6）吸收二氧化硫．
解析：（1）實驗室制取氣體時，在實驗前必須進行的操作是檢查裝置氣密性；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化硫，化學方程式為：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑；
（3）由于濃硫酸的吸水性可以干燥氧氣和二氧化硫，都通入濃硫酸中可以增大二者的接觸面積，反應得快，即使氣體混合均勻；
（4）過高的溫度不利于SO3的合成，所以實驗中當Cr2O3表面紅熱時，應將酒精燈移開一會兒再加熱；
（5）氯化鈣具有吸水性，三氧化硫和水反應生成硫酸，所以裝置E的作用是防止三氧化硫和水發生反應生成硫酸；
（6）沒有參加反應的二氧化硫排放到空氣中會污染空氣，所以F裝置的作用是吸收二氧化硫。
習題2
常溫下，一氧化二氯（Cl2O）為棕黃色氣體，熔點為﹣116℃，濃度過高時易分解爆炸。為降低風險和便于貯存，制出Cl2O后，一般將其“固化”為固態。某小組按以下兩階段制備Cl2O。
第一階段：制備HgO。
配制15%的NaCl溶液和30%的HgCl2溶液，將二者以一定質量比混合得到5%NaCl和20%HgCl2的混合液；在室溫下，邊攪拌邊緩慢地向混合液中加入過量NaOH溶液，生成黃色沉淀；將沉淀反復洗滌數次，直至沒有氯離子；真空抽濾后將沉淀在暗處干燥，得到干燥的HgO。
（1）配制15%的NaCl溶液，除用到托盤天平、燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有　 　。
（2）配制混合液時，15%NaCl溶液和30%HgCl2溶液的質量比為　 　。
（3）檢驗沉淀已經洗滌至沒有氯離子的操作及現象為　 。
第二階段：制備Cl2O。
制備干燥、純凈的Cl2；然后在干燥的氮氣氣流中，用Cl2和HgO在18～20℃條件下制備Cl2O；將產生的Cl2O氣體“固化”；最后進行尾氣處理。
（4）將干燥、純凈的Cl2通入下面裝置中制備Cl2O并“固化”。
①制備Cl2O時還得到了HgCl2 HgO固體，則裝置Ⅰ中制備反應的化學方程式為　 。干燥的氮氣的作用除了將產生的Cl2O送入后續裝置“固化”外，還有　 　 的作用。
②常用冷卻劑的相關數據如表。“固化”時裝置Ⅱ中的冷卻劑為　 　（填標號）。
物質 O2 NH3 Cl2
熔點/℃ ﹣218.4 ﹣77.3 ﹣101
沸點/℃ ﹣183 ﹣33.35 ﹣34.6
A．液氯 B．液氨 C．液氧
答案：（1）量筒、膠頭滴管；（2）1:2；（3）取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，無沉淀產生；（4）2Cl2+2HgOHgCl2 HgO+C12O；稀釋C12O，防止C12O濃度過高分解爆炸；（5）C
【解析】（1）配制15%的食鹽溶液，首先計算配制溶液所需食鹽和水的質量，再稱量所需的食鹽和量取水，最后進行溶解：在這些操作中需要的儀器：托盤天平、藥匙、量筒、膠頭滴管、燒杯和玻璃棒，其中屬于玻璃儀器的是玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒，故還需要的玻璃儀器有量筒、膠頭滴管；
（2）設配制該混合液需要15%的NaCl溶液、30%的HgCl2，溶液的質量分別為x、y，則①100%＝5%、②100%＝20%，結合①②可得x:y＝1:2；
（3）可利用硝酸銀溶液檢驗氯離子，則檢驗沉淀已經洗滌至沒有氧離子的操作及現象為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，無沉淀產生；
（4）①將干燥、純凈的Cl2，通入HgO固體中且水浴加熱，制備Cl2O時還得到了HgCl2 HgO固體，則裝置中制備Cl2O的化學方程式為：2Cl2+2HgOHgCl2 HgO+C12O；由于C12O濃度過高時易分解爆炸，則干髓氮氣的作用除將產生的C12O送入后續裝置“固化”外，還有稀釋C12O，防止C12O濃度過高分解爆炸；
②一氧化二氧（Cl2O）的熔點為116℃。“固化”時裝置中的冷卻劑沸點應低于116℃，結合表中數據可知。裝置日中的冷卻劑應選液氧。
習題3
學習小組欲從高錳酸鉀制氧氣剩余回收副產物，設計了如圖所示實驗方案；
【資料卡片】①KMnO4 能和纖維素反應，在中性溶液中比較穩定，加熱堿性條件中的KMnO4溶液會有部分KMnO4和 H2O 反應，生成 MnO2；
②錳酸鉀溶于水為墨綠色，不穩定，在水溶液中能全都轉化為 KMnO4、MnO2 和 KOH，反應的化學方程式如 下：3K2MnO4+2H2O＝2KMnO4+MnO2↓+4KOH
【實驗方案】
（1）將剩余物加入水中，觀察到的現象是：①部分固體溶解；②有少量不溶物出現；
③　 。
（2）回收物甲是　 　（填化學式）。
（3）靜置后過濾時，發現濾液渾濁，在操作均正確的情況下（過濾前濾紙完好無損），原因是　 　。
（4）濾液B中一定含有的溶質是KMnO4和　 　，需要加入少量硫酸進行中和，中和反應的化學方程式是　 　。
（5）冷卻結晶后，低溫烘干高錳酸鉀晶體是為了防止　 　。
（6）加熱 31.6g KMnO4使之完全分解，按以上實驗方案可得回收物甲的質量可能是　 　。
A．8.7g B．11.5g C．12.8g D．28.4g
答案：（1）溶液由墨綠色變為紫紅色；（2）MnO2；
（3）KMnO4能和纖維素（濾紙）反應造成破損；
（4）KOH，H2SO4+2KOH＝K2SO4+2H2O；（5）KMnO4受熱分解；（6）B
解析：（1）錳酸鉀溶于水為墨綠色，不穩定，在水溶液中能全部轉化為KMnO4、MnO2和KOH，溶液會逐漸變為紫紅色；
（2）錳酸鉀不穩定，在水溶液中能全部轉化為KMnO4、MnO2和KOH，溶液顯堿性，高錳酸鉀在堿性環境里會轉化為二氧化錳，因此回收物甲是MnO2；
（3）KMnO4能和纖維素（濾紙）反應造成破損，因此靜置后過濾時，發現濾液渾濁；
（4）錳酸鉀不穩定，在水溶液中能全部轉化為KMnO4、MnO2和KOH，溶液顯堿性，高錳酸鉀在堿性環境里會轉化為二氧化錳，濾液B中一定含有的溶質是KMnO4和KOH，需要加入少量硫酸進行中和，中和反應是氫氧化鉀和硫酸反應生成硫酸鉀和水，化學方程式是：H2SO4+2KOH＝K2SO4+2H2O；
（5）冷卻結晶后，低溫烘干高錳酸鉀晶體是為了防止KMnO4受熱分解；
（6）設31.6g高錳酸鉀分解生成的二氧化錳的質量為x，生成錳酸鉀的質量為y，則
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 197 87
31.6g y x
x＝8.7g，y＝19.7g
設19.7g錳酸鉀分解生成二氧化錳的質量為z，則
3K2MnO4+2H2O═2KMnO4+MnO2↓+4KOH
591 87
19.7g z
z＝2.9g
2.9g+8.7g＝11.6g，生成二氧化錳的質量應略低于11.6g，故選：B。
習題3
工業以軟錳礦（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質）為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳（MnCO3）。其工業流程如圖：
已知：MnO2+SO2＝MnSO4。
（1）“浸錳”過程中Fe2O3與SO2反應的化學方程式為Fe2O3+SO2+H2SO4＝2FeSO4+H2O，該反應是經歷以下兩步反應實現的。
i．Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O
ii．……
寫出ii的化學方程式：　 　 。
（2）“過濾Ⅰ”所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為 　 　（填離子符號）。
（3）“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖所示：為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是　 　；向“過濾Ⅱ”所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是　 　 。
（4）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，寫出反應的化學方程式：　 　 。
答案：（1）Fe2(SO4)3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4；（2）Mn2+、Fe2+；
（3）90℃；防止碳酸氫銨受熱分解，以提高原料利用率；
（4）MnSO4+2NH4HCO3＝MnCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4。
解析：（1）“浸錳”過程中Fe2O3與SO2反應的化學方程式為：Fe2O3+SO2+H2SO4＝2FeSO4+H2O，該反應是經歷以下兩步反應實現的。第i步為：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，則第ii步的化學方程式為：Fe2(SO4)3+SO2+2H2O＝2FeSO4+2H2SO4；
（2）“浸錳”過程中MnO2+SO2＝MnSO4，Fe2O3+SO2+H2SO4＝2FeSO4+H2O，故“過濾Ⅰ”所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為：Mn2+、Fe2+；
（3）“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖所示：為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是90℃；向“過濾Ⅱ”所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是：防止碳酸氫銨受熱分解，以提高原料利用率；
（4）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，其反應的化學方程式為：MnSO4+2NH4HCO3＝MnCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4。
習題4
【資料在線】①NaN3受撞擊會生成Na、N2；
②NaN3遇鹽酸、H2SO4溶液無氣體生成；
③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物；
④NaN3與可溶性的鈣鹽、鋇鹽不反應。
【問題探究】
（1）NaN3的制備方法是：將金屬鈉與液態氨反應制得NaNH2，再將NaNH2與N2O反應可生成NaN3、NaOH和氣體X，該反應的化學方程式為2NaNH2+N2O＝NaN3+NaOH+X；則X的化學式為　 ，實驗室檢驗X氣體的方法是　 　 。
（2）工業級NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化學方程式表示）　 　 。
【Na2CO3純度測定】
（3）為測定某工業級NaN3樣品中含有Na2CO3的質量分數，化學小組同學設計了如圖實驗。
①小明同學認為通過測定如圖1中反應前后B的質量差，再通過相應計算，就可測定Na2CO3的純度，小組內同學通過討論認為不可以，其理由可能是　 　。
②小剛同學在大家討論的基礎上，設計了裝置如圖2，請分析：圖2中A的作用是　 　 ；若無裝置C，對測定結果造成的影響是　 　（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；裝置E的作用是　 　。
③小靜同學認為取少量NaN3樣品溶于水，滴加過量的Ba(NO3)2溶液也可以測定Na2CO3的質量分數，則如何判斷滴加的試劑已過量　 。
【NaN3純度測定】
精確稱量0.140g NaN3樣品，設計如圖3裝置測定其純度。已知2NaN3→3N2（NaN3中的N全部轉化為N2，其他產物略），反應中放出大量的熱。
（4）使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是：　 　。
（5）使用冷水冷凝的目的是：　 　 ；反應前應將液面調節到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數時，還需要進行的操作是　 　 。
（6）常溫下測得量氣管讀數為67.2mL（N2的密度為1.25g/L），則實驗中選用的量氣管規格合適的是　 　（填字母序號）。
A．100mL B．1L C．2L
（7）計算NaN3樣品的純度　 　。（精確到0.1%）
答案：（1）NH3，使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）①濃鹽酸有揮發性，揮發出的氯化氫氣體會被氫氧化鈉溶液吸收，帶來實驗誤差；
②除去空氣中的水和二氧化碳，偏大，證明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③繼續滴加Ba(NO3)2溶液，無白色沉淀生成
（4）傾斜錐形瓶，使樣品與M溶液接觸；
（5）使水蒸氣液化，調節兩邊液面平衡；
（6）A；（7）92.9%
解析：（1）根據質量守恒定律，反應前后原子的種類和數目不變，可確定氣體X的化學式為：NH3；氨氣的水溶液顯堿性，所以檢驗該氣體的方法是：使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
（2）生成NaN2的同時有NaOH生成，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）要測定某工業級NaN3樣品中含有Na2CO3的質量分數，根據NaN3遇鹽酸、H2SO4溶液無氣體生成，而Na2CO3遇鹽酸、H2SO4溶液生成CO2氣體，由CO2的質量可以求出Na2CO3的質量，進而求出Na2CO3的質量分數；
①裝置I用濃鹽酸與樣品反應，濃硫酸具有揮發性，產生的氯化氫氣體被裝置B吸收，二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收，裝置A、B內空氣中的二氧化碳被裝置B吸收，A中生成的二氧化碳不能全部進入B裝置，使實驗產生誤差等，所以理由可能是：濃鹽酸有揮發性，揮發出的氯化氫氣體會被氫氧化鈉溶液吸收，帶來實驗誤差；
②裝置II中A中藥品是堿石灰，堿石灰可作干燥劑，能吸收空氣中的水分和二氧化碳，防止空氣中水蒸氣和二氧化碳干擾實驗，C裝置的濃硫酸干燥CO2氣體，若無C裝置會使實驗結果偏大，CO2通入澄清石灰水，使澄清石灰水變渾濁，裝置E的作用是檢驗二氧化碳是否被D裝置完全吸收，防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置，所以圖2中A的作用是：除去空氣中的水和二氧化碳，若無裝置C，對測定結果造成的影響是偏大，裝置E的作用是：證明生成的二氧化碳在B中已全部吸收；
③碳酸鈉和硝酸鋇會生成白色的碳酸鋇沉淀，所以判斷滴加的試劑已過量的方法是：繼續滴加Ba(NO3)2溶液，無白色沉淀生成；
（4）通過分析題中的反應裝置可以看出，使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是：傾斜錐形瓶，使樣品與M溶液接觸；
（5）反應可能產生水蒸氣，使用冷水冷凝的目的是除去生成的氣體中的水蒸氣，反應前應將液面調節到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數時，還需要進行的操作是：調節兩邊液面平衡；
（6）量取體積時，量筒的量程要和所測體積相近，且只能一次量出，所以選100mL的量筒，故選：A；
（7）生成氮氣的質量為67.2mL÷1000mL/L×1.25g/L＝0.084g．
設NaN3樣品的純度x，則有：
2NaN32Na+3N2↑．
130 84
x 0.140g 0.084g
，解得：x＝92.9%。
習題5
小明探究鋁條在氯化銅溶液中發生置換反應的實驗，將生成的無色溶液（以下簡稱：待測溶液）倒入有水的廢液缸中，發現有白色沉淀析出的“異常現象”。請根據要求回答有關問題：
【發現問題】取一滴待測溶液，滴入盛有水的試管中，產生大量白色沉淀。
【提出問題】待測溶液滴入水中為什么有白色沉淀產生？白色沉淀是什么物質？
【查閱資料】
（1）AlCl3是無色透明晶體，易溶于水，少量AlCl3可與水反應生成難溶于水的Al(OH)3白色沉淀；
（2）CuCl是不溶于水的白色固體，易溶于一定濃度的KCl、NaCl等含Cl﹣的溶液中。
【提出猜想】
猜想I：白色沉淀是Al(OH)3；猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl；猜想Ⅲ：白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物。
【實驗探究】
序號 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取一滴待測溶液，將其注入盛有一定濃度的NaCl溶液的試管中 無明顯實驗現象 猜想　 　正確
② 取約2mL待測溶液于試管中，向溶液中插入足量潔凈的Al條，充分反應 有紅色固體析出
③ 取一滴實驗②后的溶液，將其滴入盛有水的試管中 無明顯實驗現象
【結論與反思】
（1）上述實驗表明，Al和CuCl2反應是分步進行的。第一步反應生成CuCl和AlCl3，第二步CuCl繼續和Al反應生成Cu和AlCl3，請分別寫出上述兩步反應的化學方程式。
第一步：　 　 。
第二步：　 　 。
（2）待測溶液中含有大量CuCl，為什么它沒有以白色沉淀的形式存在？請說明原因：　 　 。
（3）設計實驗③的目的是　 　 。
答案：【實驗探究】Ⅱ；
【結論與反思】（1）Al+3CuCl2＝3CuCl+AlCl3；Al+3CuCl＝3Cu+AlCl3；
（2）CuCl易溶于一定濃度的KCl、NaCl等含Cl﹣的溶液中，鋁和氯化銅反應生成氯化鋁，是含有一定濃度Cl﹣的溶液，因此CuCl沒有以白色沉淀的形式存在；
（3）證明沉淀中不含氫氧化鋁。
解析：【實驗探究】①取一滴管待測溶液，將其注入盛有約三分之二試管體積一定濃度的NaCl溶液中，無明顯實驗現象，說明待測液中含有物質易溶于一定濃度的氯化鈉溶液；②取約2mL待測溶液于試管中，向溶液中插入足量潔凈的Al條，充分反應，有紅色固體析出，說明含有銅元素的微粒，但因待測液為無色溶液，因此不是銅離子，是亞銅離子；③取一滴管實驗②后的溶液，將其注入盛有約三分之二試管體積的水中，無明顯實驗現象，說明亞銅離子全部反應且溶液中氯化鋁沒有與水反應生成氫氧化鋁白色沉淀；因此猜想Ⅱ正確；
【結論與反思】（1）根據題目中所給的信息分析，鋁和氯化銅反應生成氯化亞銅和氯化鋁，化學方程式為Al+3CuCl2＝3CuCl+AlCl3；鋁與氯化亞銅反應生成氯化鋁和銅，化學方程式為Al+3CuCl＝3Cu+AlCl3；
（2）CuCl易溶于一定濃度的KCl、NaCl等含C1﹣的溶液中，鋁和氯化銅反應生成氯化鋁，是含有一定濃度C1﹣的溶液，因此CuCl沒有以白色沉淀的形式存在；
（3）根據AlCl3是一種無色透明晶體，極易與水反應生成難溶于水的Al（OH）3而產生白色沉淀；因此設計實驗③的目的是證明沉淀中不含氫氧化鋁。
習題6
Na2S2O3在工業生產、醫藥制造業中被泛應用，它是一種無色晶體，易溶于水。工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O3，實驗室可用如下裝置（略去部分夾持儀器）模擬生產過程。
已知
①SO2是一種大氣污染物，能溶于水。
②SO2、CO2都是酸性氧化物，具有相似的化學性質。
③燒瓶C中發生反應如下：
Na2S+H2O+SO2═Na2SO3+H2S （Ⅰ）
2H2S+SO2═3S↓+2H2O （Ⅱ）
S+Na2SO3═Na2S2O3 （Ⅲ）
回答下列問題：
（1）裝置A用來制備SO2氣體，寫出反應的化學方程式　 。
（2）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇　　 。
a.蒸餾水 b.飽和Na2SO3溶液 c.飽和 NaHSO3溶液
裝置E中為　 　溶液，裝置D的作用是　 　。
（3）實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是　 　；已知反應（Ⅲ）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是　 。
反應后期可用酒精燈適當加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網的儀器還有　 　。
a.燒杯 b.蒸發皿 c.試管 d.錐形瓶
答案：（1）Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑；
（2）c；氫氧化鈉；防止液體倒吸；
（3）控制分液漏斗活塞，使70%的硫酸溶液緩緩進入A中；固體全部溶解；ad。
解析：（1）裝置A用來制備SO2氣體，亞硫酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式是Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑；
（2）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇飽和NaHSO3溶液（飽和NaHSO3溶液不能和二氧化硫反應）；裝置E中為氫氧化鈉溶液（吸收二氧化硫和硫化氫），裝置D的作用是防止液體倒吸；
（3）實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是控制分液漏斗活塞，使70%的硫酸溶液緩緩進入A中；已知反應（Ⅲ）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是固體全部溶解；實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網的儀器還有燒杯、錐形瓶，蒸發皿和試管可以直接加熱。
習題7
空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空氣質量指標，在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02 mg/L。
（1）為測定某地方的空氣中SO2和可吸入顆粒的含量，查閱資料得知：可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO2含量，反應方程式是：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI。甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：
①應用上述裝置測定空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量，除測定氣體流速（單位：cm3/min）外，還需要測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質量和　 　　 　。
②已知：碘單質微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。請你協助甲同學完成稀碘溶液的配制：
第一步：準確稱取1.27g碘單質加入燒杯中，　 　　 　　 　　；
第二步：加適量水使之完全溶解，然后加水至溶液體積為1000mL；
第三步：從第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀釋至100mL。
（2）乙同學擬用下列簡易裝置測定空氣中的SO2含量：準確取50mL第三步所得的碘溶液，注入下圖所示廣口瓶中，加2～3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色。在指定的測定地點抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍色全部褪盡為止，記錄抽氣次數（n）。
假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數為80次，計算說明該地空氣中的SO2含量是否符合排放標準。
（3）該小組同學認為這些工廠要對排出的廢氣進行處理，為了達到最好效果，在實驗室進行了實驗模擬，你認為他們為了吸收產生的SO2氣體，所使用藥品應該是　 　，發生的化學反應方程式　 　　 　　 　。　
經過再三思考，設計了以下裝置，認為下列哪種不能采用　　 ，因為其他裝置都具有　 　 作用。
答案：（1）①測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間；②再加入適量KI；
（2）不符合排放標準；
（3）NaOH溶液；SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O；D；防倒吸
解析：（1）①要測可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來吸收，顆粒吸附劑前后質量之差即為可吸入顆粒的質量，則應測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質量，測定SO2含量，除測定氣體流速（單位：cm3 min﹣1）外，還需要測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間，二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4；
②由題意可知碘單質微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度，則準確稱取1.27g碘單質加入燒杯中，同時還應加入少量碘化鉀固體，加適量水攪拌使之完全溶解；
（2）設反應的SO2質量為x，則有：
SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI　　
64 254
x 1.27×10﹣2×0.5g
解得：x＝1.6×10﹣3g＝1.6 mg
（1.6mg）/（80×100×10﹣3L）＝0.2 mg/L，不符合排放標準；
（3）二氧化硫是酸性氧化物，和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O；
二氧化硫溶于水，也會使水面上升，易發生倒吸，故選D。
習題8
我國青海湖采集的天然堿樣品可表示為aNa2CO3 bNaHCO3 cH2O（a、b、c為最簡整數比）。小紅同學為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進行如下實驗：
已知：（1）碳酸鈉比較穩定，加熱時不分解；
（2）2NaHCO3 Na2CO3↑+CO2↑+H2O；
（3）圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A1關閉，A2處打開；拉注射器時，A1打開進空氣，A2關閉。
（一）實驗步驟 ：①組裝好裝置，檢查氣密性； ②反復推拉注射器；③稱量E、F的質量；④關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行；⑤打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；⑥再次稱量E、F的質量。
（二）問題探究：
（1）E中的藥品為　 　 ，E的作用是　 　 ；C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是　 　 。
（2）實驗步驟②與③能否顛倒　 　 （填“能”或“不能”）；若不進行步驟⑤的操作，則所測得的碳酸氫鈉質量分數　 　 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”），該操作中推注射器時緩緩的目的是　 　 。
（3）據下表數據計算可得：天然堿的化學式中a:b:c＝　 　 。
反應前 反應后
E的質量為100.0g E的質量為102.25g
F的質量為50.0g F的質量為51.1g
答案：（1）濃硫酸，吸收水蒸氣，除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質氣體；
（2）不能，偏小，使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分；
（3）2:1:2．
解析：（1）E裝置的作用是吸收水蒸氣，濃硫酸能吸收水蒸氣；C的作用是除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質氣體；F的作用是吸收生成的二氧化碳；G的作用：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣等雜質氣體進入到F中，影響二氧化碳質量的測定；
（2）先推拉注射器，目的是將裝置內的二氧化碳排空，避免裝置內本身的二氧化碳導致的E、F質量偏大，導致最終結果偏大；如果顛倒順序，測量結果會偏高；操作中推注射器時緩緩的目的是使反應生成的水蒸氣和二氧化碳被充分吸收；
（3）根據表中的數據可知，反應后生成二氧化碳的質量為51.1g﹣50g＝1.1g，設碳酸氫鈉的質量為x，分解生成的水的質量為y，根據化學方程式
2NaHCO3Na2CO3↑+CO2↑+H2O
168 44 18
x 1.1g y
x＝4.2g，y中小學教育資源及組卷應用平臺
1．明確氣體制備實驗的基本思路，能夠選擇合理的氣體發生、除雜、收集和尾氣處理裝置。
2．能夠正確分析物質性質類探究實驗中的物質制備、物質性質驗證、產物檢驗等環節。
3．能夠利用氣體質量和體積測定、熱重分析等方法推斷物質的組成。
1. 氣體的制備
（1）氣體制備的基本思路
（2）氣體發生裝置
①氣體發生裝置的確定：選擇氣體發生裝置要考慮反應物的狀態和反應條件。
②氣體發生裝置的基本類型
氣體發生裝置 選擇依據 典型氣體 注意事項
反應物狀態：固體； 反應條件：加熱 O2 ①試管口略向下傾斜 ②鐵夾夾在距試管口1/3處 ③導管不能伸入試管中太長 ④試管均勻受熱后固定加熱
反應物狀態：固體+液體； 反應條件：常溫 O2、H2、CO2 ①長頸漏斗的末端必須伸入液面以下 ②導管不能伸入膠塞太長
③常見的發生裝置改進
（3）氣體除雜裝置
①雜質氣體的吸收方法
吸收劑 吸收的氣體雜質
水 HCl、NH3等易溶性氣體
NaOH溶液 CO2、SO2、HCl、H2S等
堿石灰 H2O（氣）、CO2、SO2、HCl等
灼熱的CuO H2、CO等
灼熱的銅網 O2
②氣體的干燥
干燥劑 可干燥的氣體 干燥裝置
濃硫酸 H2、O2、CO、CO2、SO2、HCl 、N2等
堿石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3等
無水氯化鈣 除NH3以外的氣體
注意：檢驗氣體時先檢驗水蒸氣的存在，除雜時最后除去水蒸氣。
（4）尾氣處理裝置
①說明：為了保護環境，防止中毒，對有毒、有害的氣體必須用適當的溶液予以吸收、收集或點燃處理。
②常見的處理裝置
待處理氣體 尾氣處理裝置
HCl、SO2、NH3等
CO
2. 無機化合物的制備
（1）一般流程
（2）常見實驗操作
①研磨：用研磨機或研缽將塊狀或顆粒狀的物質磨成粉末狀。
②浸取：向固體中加入適量溶劑或溶液，使其中可溶性的物質溶解，包括水浸取、酸溶、堿 溶等。
③酸化：加入酸（硫酸、硝酸等）使溶液呈一定的酸性。類似的有：碳酸化是指通入CO2進行酸化， 氨化是指通入氨氣或加入氨水進行堿化。
④煅燒：在高溫下灼燒使固體分解、反應或改變物質組成。
⑤蒸發濃縮：蒸發部分溶劑，提高溶液的濃度。
⑥蒸發結晶：蒸發溶劑使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，過剩的溶質就會呈晶體析 出。
⑦趁熱過濾：為了防止被過濾的液體在過濾過程中析出晶體，應保持溶液在熱的時候過濾。
⑧水洗（洗滌）：用水洗去可溶性雜質。
（3）分析思路
①確定原料，明確產品，解決“干什么”。
②整體瀏覽流程，基本辨別出預處理、反應、提純、分離等階段。明確與所得產物在一起的雜質有哪些，選擇合適的儀器除去共存雜質，提純產物，解決“怎么做”。
③逐空回答，用于規范，解決“怎么寫”。
空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空氣質量指標，在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02mg/L。分析降雨成分發現，雨水中陰離子仍以硫酸根離子為主，約占陰離子總量的61.9%。已知SO2氣體能使品紅溶液、高錳酸鉀溶液褪色。回答以下問題：
（1）單獨檢查裝置C的氣密性的操作是：關閉活塞b，然后　 ，若發現　　 ，說明裝置C氣密性良好。
（2）實驗室用Na2SO3固體和硫酸溶液制取SO2氣體，應選用　　 （選“A”或“C”）做氣體發生裝置，不選用另一裝置的理由是　　 　。
（3）小組的同學在A、C裝置中的另一個用塊狀FeS固體和稀硫酸制取H2S氣體，反應的方程式為　　 　．
（4）SO2氣體通過D裝置時現象是　　 　 ，通過E裝置時現象是　 　 ；SO2與H2S在B裝置中反應，生成一種氧化物和一種單質，反應的方程式是　　 。
（5）F儀器的名稱是　 　；F中盛有NaOH固體，作用是　　 　。
練1.1
根據實驗裝置，請回答下列問題：
（1）制備二氧化碳的下列發生裝置中，能控制“反應隨時發生與停止的是________。
A．①③⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．③
（2）實驗室在常溫下用塊狀電石（主要成分CaC2）與水反應制取不易溶于水的乙炔（C2H2）氣體，該反應必須嚴格控制加水速度，以免劇烈反應放熱引起發生裝置炸裂。圖2中你認為最適合制取乙炔氣體的發生裝置是____。
（3）閱讀材料回答問題：
a．硫化氫是一種有刺激性氣味的無色氣體，密度比空氣大，能溶于水且與水反應。
b．用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下可以生成硫化氫氣體。
①制取硫化氫氣體發生和收集的裝置組合是_________（從A～E中選擇）。
②若測定硫化氫氣體生成的體積可以選用F裝置，瓶中植物油的作用是_______________。若測定出來的硫化氫體積明顯小于理論值可能的原因有__________。
A．反應一開始產生氣體就通入F中
B．等氣體平穩產生時才通入F中
C．裝置漏氣
D．收集氣體前F裝置中植物油上方原本有空氣
無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，在178℃升華，無水氯化鋁露置于潮濕空氣中會爆炸并產生大量白霧，工業上由金屬與氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融Al作用而制得。某課外活動小組在實驗室內通過下列裝置，由金屬鋁與氯氣作用制取少量純凈的無水氯化鋁。
試回答以下問題：
（1）裝置A是制取氯氣的反應裝置，裝濃鹽酸的儀器為分液漏斗，可通過關閉或開啟漏斗頸上的活塞，控制濃鹽酸的加入量。
（2）為使實驗成功，制取的氯氣要凈化、干燥。B和C分別為除去揮發出的HCl和　 　 的裝置，由裝置B可以推知氯氣　　 溶于飽和食鹽水（填“易”或“難”）。如果A產生的氣體直接進入D中，實驗產生的不良后果是　 　 　 　，發生反應的化學方程式為 　 　 　 　 　　。
（3）進行實驗時，應先點燃　　處的酒精燈，然后再點燃　　處的酒精燈。（均填寫字母）
（4）在E處可以收集到純凈的氯化鋁，原因是　 　 　 　 　。
（5）裝置F有兩個作用，一是吸收多余的Cl2，另一作用是　 　 　　。
練2.1
實驗室擬用如下裝置分別完成Mg與純凈N2、CO2的反應。已知Mg3N2極易與水反應生成Mg(OH)2和NH3。實驗用到的藥品和試劑有：石灰石、稀鹽酸、NH4Cl溶液、NaNO2溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、鎂粉。請回答下列問題：
（1）Mg與純凈N2反應
①實驗室可利用B裝置，加入NH4Cl溶液與NaNO2溶液，加熱后得到N2等三種物質。寫出該反應的化學方程式 　 　。
②現按照BCDC的順序連接好裝置，可完成Mg與N2反應的實驗，并稱量得到Mg3N2固體的質量。下列說法正確的是　 　。
A．裝置D中所用的鎂粉是一種銀白色固體粉末
B．先加熱裝置D，一段時間后，再加熱裝置B
C．裝置D中棉花的作用是防止固體進入導管，發生堵塞現象
D．若撤去第二個裝置C，則最后稱量得到的固體質量可能偏大
（2）Mg與純凈CO2反應
③已知鎂在二氧化碳氣體中劇烈燃燒后得到一種黑色的固體單質，若有4.8g鎂粉在2.2g二氧化碳氣體中劇烈燃燒，最后得到固體的總質量為　 　 。
④請選擇合適的裝置并寫出合適的裝置順序　 　 （填字母，部分裝置可重復使用）。
練2.2
氫化鈣（CaH2）固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如圖裝置制備氫化鈣。氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得，金屬鈣的化學性質很活潑，容易與氧氣、水反應。
請回答下列問題：
（1）氫化鈣屬于離子化合物，其陰離子符號為　 　 。
（2）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為　 →a（填儀器接口的字母編號）。
（3）根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；　 　（請按正確的順序填入下列步驟的標號）。
A．加熱反應一段時間 B．收集氣體并檢驗其純度
C．關閉分液漏斗活塞 D．停止加熱，充分冷卻
（4）實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有CaH2生成。
①寫出CaH2與水反應的化學方程式　 　；
②該同學的判斷不準確，原因是　 　。
練2.3
氮化鋁（AlN）是一種新型非金屬材料，常溫下能與NaOH溶液發生反應：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；氮化鋁可由鋁粉在氮氣氛圍中于1700℃合成，產物為白色到灰藍色粉末。某探究小組在實驗室制備AlN并測定產品純度，設計實驗如下請回答下列問題：
實驗一：制備AlN
（1）按氣流由左向右的方向，上述裝置的正確連接順序為：
F→　　→　　→　　→　　→E。
（2）以空氣為原料制備AlN，裝置A中還原鐵粉的作用為　 　，裝置B中試劑X為　 　。
實驗二：測定產品純度
取mg產品，用以下裝置測定產品純度（夾持裝置已略去）。
（3）實驗步驟如下：
在裝置中加入實驗藥品，關閉　　（填K1或K2，下同），打開　　，打開分液漏斗活塞加入NaOH濃溶液至不再產生氣體，然后打開　　，通入氮氣一段時間，目的是　 　 ，測得裝置Ⅲ增重ng。
（4）根據以上數據計算，該產品的純度為　 　（用含m、n的代數式表示）。
（5）有人認為上述實驗的設計仍然存在缺陷，可能會導致測定結果偏高，原因是：　 　 　 　 　 　 。
氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽，廣泛應用于化工領域。工業上以重晶石（主要成分BaSO4，雜質為Fe2O3）為原料，通過下列流程生成氯化鋇晶體（BaCl2 2H2O）并進行組成測定。
已知：①BaSO4+4C4CO↑+BaS ②CaO、BaO都能與水反應生成堿
（1）焙燒時，焦炭與雜質Fe2O3也會發生反應，反應方程式為　 　 ；生產中加入過量焦炭的目的是使重晶石充分反應、提高產率，該過程中的焦炭還能　 　 。
（2）焙燒時，溫度和時間對硫酸鋇轉化率的影響如圖，則焙燒時的最佳溫度約為　 　℃。
（3）酸溶時，硫化鋇（BaS）與鹽酸發生復分解反應產生硫化氫氣體（H2S），該反應方程式為　 　 。氣體X成分除H2S和少量揮發出的氯化氫、水蒸氣外，還含有　 　。
（4）除鐵反應中試劑Y可以是　 　（填序號）。
a．NaOH溶液 b．生石灰 c．BaO固體
（5）洗滌濾渣的目的是提高晶體產率和洗去能溶于水的鋇鹽，防止污染環境。證明濾渣已洗滌干凈的方法是向最后一次洗滌液中滴入　 　 溶液，若無明顯現象，則已洗凈。
練3.1
黑白復印機用的墨粉中常添加Fe3O4粉末，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2﹣按1:2:4的個數比構成的。如圖是氧化沉淀法生產復印用Fe3O4粉末的流程簡圖，已知第④步反應中各元素化合價保持不變。
（1）Fe3O4粉末在復印機的電磁場作用下能使墨粉形成字跡或圖案，這不僅利用了Fe3O4有磁性，還利用了Fe3O4是　 色。
（2）鐵的氧化物一般都可以與鹽酸反應，氧化亞鐵與鹽酸反應方程式為　 　，四氧化三鐵與鹽酸反應方程式為　 　。
（3）第②步加入試劑X，試劑X的名稱是　 　。
（4）在第③步反應是要向溶液中通入O2，以使生成的Fe(OH)2部分轉化成Fe(OH)3，寫出反應的化學方程式　 ；在第③步反應中要控制通入O2的量，以使生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的質量比等于　 　，才能確保第④步反應最終完全反應生成Fe3O4。
（5）操作Y的流程為　 　、　 　、干燥。
練3.2
以廢鋁、鐵、銅單質為原料制備AlCl3溶液，綠礬（FeSO4·7H2O）、藍礬晶體流程如下：
已知鋁能溶于NaOH生成NaAlO2，AlO2-+H++H2O= Al(OH)3
則下列說法不正確的是（ ）
A．往溶液A中加入鹽酸能看到先有沉淀后消失，同時制得不含雜質的AlCl3溶液
B．試劑Y為硫酸溶液，對溶液C進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾即得綠礬
C．對固體D的處理也可用稀硫酸，同時加入雙氧水
D．綠礬的制備過程中應注意其不被氧化和分解
練3.2
CaCO3在生產生活中有廣泛的用途。
（1）煅燒石灰石可制得活性CaO，反應的化學方程式為　 　。
為測定不同煅燒溫度對CaO活性的影響，某化學興趣小組進行了如下實驗：
Ⅰ取石灰石樣品分為三等分，在同一設備中分別于800℃、900℃和1000℃條件下煅燒；
Ⅱ所得固體分別與等質量的水完全反應，測得反應液溫度隨時間的變化如圖1所示。據此回答：
①要得出正確結論，煅燒時還需控制的條件是　 　。
②CaO與水反應會　 　熱量（填“放出”或“吸收”）；上述溫度中，　 　℃煅燒所得CaO活性最高。
（2）以電石渣【主要成分為Ca(OH)2，還含有少量MgO等雜質】為原料制備高純活性CaCO3的流程如圖3：（資料：氨水的pH約為11.7，氫氧化鎂完全沉淀的pH約為10.87）
①步驟a中加入的藥品為NH4Cl溶液，由此說明NH4Cl溶液的pH　 　7（選填＜、＝或＞）；如圖2為NH4Cl濃度對鈣、鎂浸出率的影響（浸出率100%）。可知：較適宜的NH4Cl溶液的質量分數為　 　；浸取時主要反應的化學方程式為： 。
②流程c通入NH3的目的主要有兩個，一是　 ，二是　 　 。
③步驟d中生成碳酸鈣的反應方程式為　 　。
④向濾液1中滴加Na2CO3溶液，也能得到CaCO3，從節約藥品角度分析圖3所示流程的優點：Ⅰ．NH3可循環利用；Ⅱ．　 　。
練3.3
碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等工業的重要原料，工業碳酸鈉（純度約98%）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣和SO等雜質，提純工藝流程如圖1。
已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變化的曲線如圖2所示：
回答下列問題：
（1）濾渣的主要成分為　 　。
（2）“趁熱過濾”的原因是　 　。
（3）若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是　 　（寫出1種）。
（4）若“母液”循環使用，可能出現的問題及其原因是　 　。
練3.4
氯化亞銅（CuCl）是一種白色粉末，不溶于水、乙醇（標準狀況下沸點是78.2℃）及稀硫酸，熔點422℃，沸點1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用于有機合成工業中的催化劑。以粗鹽水（含氯化鈣、硫酸鎂等雜質）、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝流程如圖：
（1）A溶液中溶質的化學式是　 　 ；
（2）經過反應Ⅱ后得到NaCl溶液，寫出反應Ⅲ的化學方程式　 　 ；
（3）寫出反應V的化學方程式　 　 ；
（4）反應Ⅵ的化學方程式是：2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O═2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4，反應中化合價升高的元素是　 　 ；
（5）反應Ⅵ后，過濾得到的CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻密封包裝即得產品。真空干燥的目的是　 　 。
練3.5
二氧化錳因在工業生產中應用廣泛而備受關注，制備二氧化錳是一項有意義的工作，某研究性小組對此展開了系列研究。
Ⅰ．用高錳酸鉀制備
資料一：3K2MnO4+2H2SO4＝2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O，K2MnO4易溶于水
（1）實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣，將反應后的固體剩余物用稀硫酸浸取一段時間后過濾、洗滌、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是　 　 。
Ⅱ．用硫酸錳制備
（2）電解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同時生成氫氣和硫酸，該反應的化學方程式為　 　 ，一段時間后溶液的pH將　 　（填“變大”、“變小”或“不變”）。
Ш．用廢鋰電池制備
資料二：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
用廢鋰電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）制備納米MnO2，并進行鋰資源回收，流程如圖1：
請回答下列問題：
（3）“濾液”中溶質的主要成分是　 　 （填化學式）。
（5）MnO2與碳粉經下列三步反應制得納米MnO2：
①2MnO2+C 2MnO+CO2↑
②MnO+H2SO4＝MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O＝5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合價變化的反應有　 　 （填序號）。
IV．用碳酸錳制備
控制一定的溫度，焙燒MnCO3制取MnO2的裝置如圖2：
（6）實驗中觀察到澄清石灰水變渾濁，寫出石英管中發生反應的化學方程式　 　 。
（7）MnCO3在空氣中加熱易轉化為錳的不同氧化物，其殘留固體質量隨溫度的變化如圖3所示。圖中A點（300，75.65）對應固體成分的化學式為　 　 。
定量測定的常用方法
（1）沉淀法：先將某種物質成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀質量，再進行相關計算。
（2）測定氣體的質量：對于有機物、堿式碳酸鹽等物質的組成確定，一般是采用燃燒或者熱分解的方法，將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質量，確定所吸收的氣體的質量，然后進行相關計算。
（3）測量氣體的體積：對于產生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法確定樣品純度或物質組成。下圖中的A、B為我們所常見的量氣裝置。
（4）熱重法：熱重法是在控制溫度的條件下，測量物質的質量與溫度關系的方法。通過熱重法實驗得到的曲線稱為熱重曲線（TG曲線），該曲線以質量作縱坐標，從上向下表示質量減少，以溫度（或時間）作橫坐標，自左至右表示溫度（或時間）增加。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產生的中間產物的組成、熱穩定性、熱分解情況等信息。
某晶體的熱重曲線
某化學興趣小組同學用下列儀器和裝置制取乙烯（C2H4），并用過量的氧氣將C2H4氧化成CO2和H2O，從而測定乙烯中碳、氫兩種元素的質量比。請回答下列問題。
（1）實驗室制備乙炔的化學方程式是CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2；該小組同學受實驗制備C2H2的啟發，擬從ZnC2、Al4C3、Mg2C2、Li2C2中選擇一種試劑與水反應來制備乙烯，寫出該反應的化學方程式　 　 。
（2）按產生氣體由左向右的流向，連接各裝置導管的順序：G接E、F接　 　 、________　 　接　 　 、　 　 接A、B接J。
（3）裝置己的作用是　 ，裝置戊中CuO的作用是　 。
（4）實驗前稱得甲、乙兩裝置的質量分別為m1g和n1g，實驗完畢，稱得甲、乙兩裝置的質量分別變為m2g和n2g，則乙烯分子中碳原子和氫原子的原子個數比為　 　。
（5）若戊中沒有CuO，則測定結果　 　；若不接丙裝置，則測定結果　 　。（均選填“偏高”、“偏低”或“不變”）
練4.1
有一含NaCl、Na2CO3 10H2O和NaHCO3的混合物，某同學設計如圖所示的實驗裝置測定該混合物中各組分的質量分數。堿石灰的主要成分為CaO和NaOH；裝置B中發生反應的方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，Na2CO3 10H2ONa2CO3+10H2O。
（1）實驗步驟：
①按圖（夾持儀器未畫出）組裝好實驗裝置后，首先進行的操作是　 　 ；
②打開活塞K1，K2關閉K3，緩緩鼓入空氣數分鐘，其目的是　 　 ；
③關閉活塞K1，K2打開K3，點燃酒精燈加熱至不再產生氣體。裝置D中發生反應的化學方程式為：　 　 。打開活塞K1緩緩鼓入空氣數分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質量和U形管D的質量。
（2）關于該實驗方案，請回答下列問題。
①如果實驗中沒有E處干燥管該裝置，對該混合物中各組分的質量分數測定結果的影響是 　；
②若樣品質量為w g，反應后C、D裝置增加的質量分別為m1g、m2g，則混合物中Na2CO3 10H2O的質量分數為　 　 （用含w、m1，m2的代數式表示）。
練4.2
堿式碳酸銅可表示為：xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．
（1）現采用氫氣還原法，請回答如下問題：
①寫出xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O與氫氣反應的化學方程式
　 　；
②實驗裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是（填入儀器接口字母編號）：
a→　 　→　 　→　 　→　 　→　 　→l
③稱取23.9g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7g殘留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．該樣品的結晶水質量為　　 　g，化學式為　　 　　 　　 ；
（2）某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可行？請說明理由　　 　　 　 　 　　　 。
練4.3
堿式碳酸鋅[Znx(OH)y(CO3)z]是制備功能材料ZnO的原料，其化學反應表達式為：Znx(OH)y(CO3)z ZnO+CO2↑+H2O（x、y、z為正整數）。小金設計了圖甲所示裝置對堿式碳酸鋅的組成進行探究（裝置氣密性良好，藥品足量，實驗操作正確）：
（1）圖甲中裝置B的作用是　 　 。
（2）查閱資料發現，在不同溫度條件下充分加熱等質量的堿式碳酸鋅樣品，剩余固體的質量與加熱溫度的關系如圖乙所示。實驗中加熱時，熱分解裝置的溫度至少要達到　 　℃（選填“200”、“300”或“400”）。
（3）小金取54.7g堿式碳酸鋅樣品（不含雜質），放置與熱分解裝置內，完全反應后測得裝置A增重5.4g，裝置B增重8.8g。則x:y:z的最簡整數比為　 　 。
某學習小組用如圖所示裝置測定鋅銅合金中鋅、銅的質量分數。
（1）實驗前，先將鋅銅合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是：　 。
（2）實驗操作步驟有：檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，再進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重；③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B滴加足量試劑；⑤檢查氣密性。上述再進行的操作順序是　 （填序號）；記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應　 　 。
（3）若實驗用鋅銅合金的質量為ag，與酸充分反應后，測得氫氣體積為VL，為求出合金中鋅、銅的質量分數，還缺少的一個數據是　　 。
A．反應前加入稀酸的體積 B．反應前加入稀酸的質量分數
C．實驗前反應裝置中空氣的體積 D．實驗條件下氫氣的密度
（4）若實驗用鋅銅合金的質量為ag，與酸充分反應后，B中剩余固體的質量為bg，則鋅的質量分數為　 　。
（5）實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋅的質量分數將　　 （填“偏大”“偏小”或“不受影響”）。
練5.1
鍍鋅鐵皮具有較強的耐腐蝕性，是生產中常用的金屬材料之一。某研究性學習小組為測定鍍鋅鐵皮鍍鋅層的厚度，設計了下面的實驗方案。
（1）甲同學的方案是先用鹽酸將鍍鋅鐵皮表面的鋅反應掉，通過差量計算出鋅的質量，然后再計算得到鋅層的厚度。在實際操作中，甲同學的方案遇到的最大難題是　 　 。
（2）乙同學查閱資料得知：ZnCl2、FeCl2都能與NaOH溶液反應，生成難溶于水的Zn(OH)2和Fe(OH)2；Zn(OH)2既可以溶于酸也可以溶于堿，Fe(OH)2則只能溶于酸，易被氧化成Fe(OH)3。于是乙同學擬通過稱量鍍鋅鐵皮和氧化鐵的質量，計算鋅皮的厚度。
分離操作③的名稱是　 　，步驟④中分解反應的化學方程式為　 。
（3）丙同學設計通過測量鍍鋅鐵皮與酸反應產生氣體的體積來計算鋅層的厚度，他設計了如圖2所示裝置。其中儀器A中盛放的是鍍鋅鐵皮，儀器B中盛放的是稀硫酸。
①檢查量氣裝置氣密性：連接好裝置，關閉彈簧夾，從量氣管注水，若觀察到　 ，說明該量氣裝置氣密性良好。
②完成本實驗所要記錄的數據除了鍍鋅鐵皮的面積外，還需記錄　 　 ，需要查閱密度的物質有 ，若分液漏斗上方不連接導管a，則測出氣體體積會　 　 （選填“偏小”、“偏大”或“無影響”）。
練5.2
根據下列所給出的藥品、實驗裝置和實驗中可測得的數據，設計實驗來粗略測定由銅和鋅兩種金屬組成的合金a g中鋅的質量分數（合金已加工成粉末）。
藥品：足量的濃硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化銅。
在實驗中可測得的數據：
充分反應后，生成氫氣的體積為bL（在此條件下，2.0gH2的體積是22.4L）；反應前儀器和藥品的質量為c g；充分反應后剩余固體的質量為d g；充分反應后儀器和藥品的質量為e g。請你設計三個方案填入下表中：
方案 選用藥品的名稱 選用的實驗裝置及組裝時接口的連接順序 需測得的實驗數據（從上述可測得的數據中選取） 合金中鋅的質量分數的計算式
選用的實驗裝置序號 組裝時接口編號的連接順序（不需要組裝則不填）
方案一
方案二
方案三
練5.3
氮化鋁（AlN）是一種新型無機材料，廣泛應用與集成電路生產領域。某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，現用圖Ⅰ中的一些裝置來進行檢驗，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3↑，根據反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質量分數，并根據實驗現象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）。
（1）實驗有關操作為：a、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；b、從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；c、檢驗裝置的氣密性；d、測定收集到水的體積。上述步驟正確的操作順序為　 。
（2）本實驗中檢查裝置氣密性的方法是　 　 　 　 　。
（3）廣口瓶中的試劑X可選用　　 （填選項的標號）。
A．汽油 B．酒精 C．植物油 D．CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將　　 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（5）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是　　 。
（6）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數為 　（AlN的相對分子質量為41，標況下每22.4L氨氣質量為17g）。
（7）有人改用圖Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數，你認為是否可行？原因是 ，改進的方法為　 　 　 　　。
探究物質組成、性質的實驗方案設計模型
將4cm光亮鎂條放入一定量的稀鹽酸中，產生大量氣泡后出現白色固體。小組同學為探究白色不溶物的成分進行如下實驗。
【資料】
在MgCl2溶液中，常溫下發生反應：Mg+2H2O═Mg(OH)2↓+H2↑。
【猜想】
Ⅰ．生成的MgCl2過多而析出
Ⅱ．反應后有鎂粉剩余
Ⅲ．生成了Mg(OH)2沉淀
【實驗】過濾并用蒸餾水洗滌鎂條和稀鹽酸反應得到的固體，直至最后一次洗滌所得濾液中滴加硝酸銀溶液無　 　（填現象），得到干燥潔凈固體3m g。
（1）對比實驗：將m g固體與m g　 　分別加入適量蒸餾水中，充分振蕩，觀察到：
。
結論：假設Ⅰ不成立。
（2）取m g固體，加入稀鹽酸，觀察到　 　 。
結論：假設Ⅱ也不成立。
（3）取m g固體，全部溶于稀硝酸，將所得溶液分成兩等份。
①向一份溶液中滴加過量的NaOH溶液，生成了1.16gMg(OH)2沉淀；
②向另一份溶液中滴加過量的AgNO3溶液，生成了2.87g沉淀。
結論：假設Ⅲ也不成立，若已知白色固體化學式為[Mgx(OH)y　 　z]，則缺少的元素符號為　。
【結論】經計算分析x:z＝　 　，x:y＝　 　。
請寫出得到白色固體和H2的化學方程式（已知兩者計量數比為1:2）：　 　。
練6.1
銅是生活中常見的金屬，某校化學興趣小組的同學對銅進行探究。
主題一：Cu的制備
1.如圖為工業制備銅單質的模擬流程，請回答下列問題：
（1）寫出輝銅礦在空氣中煅燒的化學方程式　 。
（2）流程中所示物質，屬于氧化物的有　　 種。
（3）反應①的現象是　 　 。
（4）操作a中玻璃棒的作用是　 。
主題二：Cu的性質
2.興趣小組的同學取來兩支試管A、B，分別加入等量的稀硫酸和濃硫酸，將銅絲分別放入A、B試管中（如圖），觀察到：
（5）A試管中無現象，說明銅和稀硫酸不反應，因為　 。B試管中有氣泡，說明銅和濃硫酸反應。為了探究銅與濃硫酸的反應，化學興趣小組設計了如圖所示裝置實驗（固定裝置已略去）。
實驗Ⅰ：反應產物的定性探究。
【查閱資料】
①無水硫酸銅遇水變藍色；②二氧化硫能使品紅溶液褪色。
（6）實驗過程中，發現B裝置中固體變藍，D沒有現象，E紅色褪去，將反應后A裝置中試管內冷卻的混合物沿燒杯壁緩緩倒入盛有水的燒杯中，溶液變藍，寫出銅和濃硫酸反應的化學方程式　 　 。
（7）F燒杯中的溶液通常是　 　 。
（8）實驗結束時，撤去裝置中所有酒精燈之前的操作是　 　 。
實驗Ⅱ：反應產物的定量探究
實驗中發現試管內除了產生硫酸銅外，在銅絲表面還有黑色固體甲生成。
經查閱文獻獲得下列資料。
資料1：X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應生成的黑色物質為Cu2S、CuS、CuO中的一種或幾種。CuS、Cu2S均為黑色固體，常溫下都不溶于水也不溶于稀鹽酸，在空氣中煅燒，均轉化為氧化銅和二氧化硫。
資料2：
硫酸濃度/kg L﹣1 黑色物質出現的溫度/℃ 黑色物質消失的溫度/℃
1.470 約150 約236
1.568 約150 約250
1.764 約120 不消失
（9）僅由上述資料可得出的正確結論是　 。
a．銅與濃硫酸反應時所涉及的反應可能不止一個
b．硫酸濃度選擇適當，可避免最后產物中出現黑色物質
c．該反應發生的條件之一是硫酸濃度≥1.470kg L﹣1
d．硫酸濃度越大，黑色物質越快出現、越難消失
（10）為探究甲的成分，該小組同學在收集到足夠量的固體甲后，進行了如下實驗：向固體甲中加入40g 7.3%的稀鹽酸，恰好完全反應，過濾得藍色濾液，洗滌、干燥濾渣得固體乙（質量為m1g），最后將固體乙在空氣中煅燒得固體丙（質量為m2g，且m2＜m1）。
①藍色濾液的溶質質量分數為____________。
②固體甲中一定含有　 　 。
練6.2
在一次化學實驗中，同學們將飽和硫酸銅溶液逐滴加到5mL飽和氫氧化鈉溶液中，觀察到以下異常實驗現象：
實驗序號 滴加硫酸銅溶液的量 實驗現象
① 第1﹣6滴 產生藍色沉淀，但振蕩后沉淀消失，形成亮藍色溶液
② 第7﹣9滴 產生藍色沉淀，且沉淀逐漸增多，振蕩后沉淀不消失，很快沉淀逐漸變黑色
在實驗①中，同學們根據所學初中化學知識判斷藍色沉淀的化學式是　 　 。實驗①中藍色沉淀為什么消失？同學們繼續進行如下探究。
【查閱資料】
Ⅰ．氫氧化銅在室溫下穩定，70℃﹣80℃時可脫水分解生成氧化銅；
Ⅱ．銅酸鈉化學式：Na2[Cu(OH)4]溶于水，溶液呈亮藍色。
【猜想與討論】小陶認為藍色沉淀消失可能是氫氧化銅發生了分解，其他同學一致否定了他的猜測，理由是　 　　 　　 　 　　 　　 　　。
同學們交流討論后，提出以下兩種猜想。
猜想一：少許氫氧化銅可溶于足量水中；
猜想二：氫氧化銅可在足量氫氧化鈉濃溶液中溶解，溶液呈亮藍色。
【實驗探究】為驗證猜想，同學們用氫氧化銅粉末（其它試劑可任選）設計如下實驗，請你 填寫表中的空格。
實驗序號 實驗方法與操作 實驗現象 結論
③ 將少許氫氧化銅粉末加到5mL蒸餾水中，充分振蕩 猜想一錯誤
④ 猜想二正確
【結論與反思】
（1）根據實驗，并查閱資料知道，氫氧化銅在氫氧化鈉溶液中溶解生成Na2[Cu(OH)4]，該反應的化學方程式是　 　　 　　 　 　　 　　 　　。
（2）根據實驗可知飽和硫酸銅溶液與飽和氫氧化鈉溶液的反應是放熱反應，依據的實驗現象是　 　　 　　 　 　　 　　 　 　　 　　 　　。
練6.3
小明在做實驗時，不小心將鎂條掉入到碳酸氫鈉溶液中，發現產生大量的氣泡和白色不溶物。他非常好奇，進行了如下探究。
【提出問題】鎂條與碳酸氫鈉溶液反應，產生的氣體和白色不溶物分別是什么？
【查閱資料】①Mg(OH)2難溶于水，MgCO3微溶于水。
②Mg(OH)2、MgCO3都受熱易分解，分別生成兩種氧化物。
實驗探究一：鎂條與碳酸氫鈉溶液反應產生什么氣體？
猜想 實驗方法 現象 結論
① 二氧化碳 收集氣體于集氣瓶中，而后將氣體通入澄清石灰水中 無明顯現象 猜想①不成立
② 氧氣 收集氣體于集氣瓶中，而后將　 　放入瓶中 無明顯現象 猜想②不成立
③ 氫氣 第一步：點燃產生的氣體 第二步：在火焰上罩內壁涂有石灰水的燒杯 猜想③成立
④
⑤ 甲烷
實驗探究二：【提出問題】鎂條與碳酸氨鈉反應后產生的白色不溶物是什么？
【作出猜想】小明根據資料分析認為白色不溶物可能是：
猜想A．Mg(OH)2
猜想B．MgCO3
猜想C．Mg(OH)2和MgCO3的混合物 　
【進行實驗】
（1）定性確定白色不溶物的組成：由實驗Ⅰ可推斷猜想A不成立，則實驗Ⅰ方案為：
　 　 。
（2）定量測定白色不溶物的組成：
①實驗Ⅱ：加入稍過量的稀鹽酸，若鹽酸濃度為10%，則所用鹽酸的質量至少是　 　。（結果保留一位小數）；
②稱量“干燥的晶體”質量為2.85g，則該不溶物的組成和質量為　 　。
練6.4
鎂條可以在CO2氣體中燃燒發生置換反應，據此，有學生預測金屬鈉也能在CO2氣體中燃燒。為了確定鈉在CO2氣體中燃燒的產物，該學生設計了如圖1所示實驗裝置進行探究。已知反應：PdCl2+CO+H2O＝Pd（黑色）+2HCl+CO2。
請回答下列問題：
（1）寫出鎂條在CO2氣體中燃燒的反應方程式：　 　 ；
（2）如果將實驗中用稀鹽酸與石灰石反應制備CO2用于該實驗探究，那么圖1實驗所示裝置中，裝置2和裝置3中分別盛放的試劑為：　　 （選填字母）
a．Na2CO3溶液和濃硫酸 b．NaHCO3溶液和濃硫酸
c．濃硫酸和NaHCO3溶液 d．濃硫酸和NaOH溶液
（3）為了使制備CO2的反應能隨開隨用、隨關隨停，圖1虛線方框內應選用裝置：　　（填圖中字母代號）
（4）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，打開虛線方框內裝置的開關，待裝置5中出現　 　的現象時，再點燃酒精燈，這步操作的目的是：　 　 。
（5）如果裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4內的殘留固體中只有一種物質，將該殘留固體加入鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO2氣體反應的化學方程式為：　 ；如裝置6中無明顯現象，裝置4內的殘留固體有兩種物質，該殘留固體混合物加入鹽酸也產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則鈉與CO2氣體反應的化學方程式為：　 。
（6）實驗教師要求該學生不僅要檢驗殘留固體中是否含有Na2CO3，還要檢驗其中是否含有Na2O和C。當確認Na充分反應后，請設計一個簡單實驗，檢驗裝置4內的殘留固體中是否含有Na2CO3、Na2O和C：　 　 。
練6.5
某化學興趣小組的同學發現：將過量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到藍色固體，他們對沉淀的組成很感興趣，決定采用實驗的方法進行探究。
【提出猜想】猜想一：固體為CuCO3，理由　 　 　 （用化學方程式表示）。
猜想二：固體為Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈　 　 （填“酸”或“堿”）性。
猜想三：固體為Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設均不含結晶水）。
【實驗探究】Ⅰ．固體的獲取：
（1）將反應后的固、液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干得藍色固體。
（2）判斷固體已洗凈的方法及現象：　 　 　 　 　　 。
Ⅱ．用如圖1所示裝置，定性探究固體的成分。
（3）若用裝置A、B組合進行實驗，B中無現象，則猜想　　 正確。
（4）若用裝置A、C組合進行實驗，C中無現象，則猜想　　 正確。
（5）小組同學將裝置按A、　　、　　（填“B”或“C”）的順序組合進行實驗，驗證出猜想三是正確的，實驗中B中的現象為澄清的石灰水變渾濁，C中的現象為　 　 　　 。
（6）若所取藍色固體質量為27.1g，實驗結束后，裝置C的質量增加2.7g，則該藍色固體的化學式為　 　 　　。
Ⅲ．固體成分定量測定：
設某固體的組成為a Cu(OH)2 bCuCO3．小組同學用熱分析儀對固體進行熱分解，獲得相關數據，繪成固體質量變化與分解溫度的關系如圖2，請根據圖示回答下列問題：
（7）寫出AB、CD段發生反應的化學方程式：
AB段：　 　 　　 ；
CD段：　 　 　　 ；
（8）通過計算可得：a:b＝　 　。
（9）若將1.0g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了0.1g后質量不再改變，寫出此過程中可能發生反應的化學方程式：　 　 　　 。
習題1
如圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置（加熱設備及夾持固定裝置均略去），請根據要求完成下列各題（儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇，a、b為活塞）。
（1）若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體，E內放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的CO，并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為　 　 （填代號）。能驗證CO氧化產物的現象是　 　。
（2）停止CO和CO2混合氣體的通入，E內放置Na2O2（H2O與Na2O2反應可生成O2），按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2，并用O2氧化乙醇生成CH3CHO和H2O。此時，活塞a應　 　，活塞b應　 　，A產生大量水蒸氣，加熱儀器裝置　 　，m中反應的化學方程式為（銅作催化劑）　 　。
（3）若氣體入口改通空氣，分液漏斗內改加濃氨水，圓底燒瓶內改加NaOH固體，E內放置鉑銠合金網，按A→G→E→D裝置順序制取干燥氨氣，并驗證氨的還原性。裝置A中能產生氨氣的原因有　 　（寫出一條即可）。
習題2
堿式碳酸銅可表示為：xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O（x、y、z取整數），測定堿式碳酸銅組成的方法有多種，現采用氫氣還原法，請回答如下問題：
（1）配平xCuCO3 yCu(OH)2 zH2O與氫氣反應的化學方程式
（　　）xCuCO3 y Cu(OH)2 zH2O+（　　）H2＝（　　）Cu+（　　）CO2↑+（　　）H2O
（2）實驗裝置用下列所有儀器連接而成。
①按氫氣流方向的連接順序是a→k、j→　　→d、e→　　→　　→l。
②氣體經過kj裝置的目的是　 　 　 　 　 　 　。
③則最后一個干燥管中堿石灰的作用：　 　 　 　 　　。
（3）稱取71.2g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到38.4g殘留物，生成8.8g二氧化碳
和25.2g水，該樣品的結晶水質量為　 　g，化學式為　 　 　　。
習題3
實驗室以一種工業廢渣（含80%～90%的Ca(OH)2，其余為焦炭等不溶物）為原料準備KClO3的實驗過程如圖1，幾種物質的溶解度如圖2：
（1）反應Ⅰ生成Ca(ClO)2和H2O，寫出該反應的化學方程式：　 ，在通入Cl2和O2比例、廢渣量控制一定的條件下，為使Cl2轉化完全，可采取的合理措施是　 　。
A．緩慢通入Cl2、O2 B．攪拌漿料 C．控制合適的溫度
（2）若過濾時濾液出現渾濁，其可能的原因是　 　（填序號）。
A．漏斗中液面高于濾紙邊緣 B．濾紙已破損 C．濾紙未緊貼漏斗內壁
（3）所加試劑Y選用KCl而不用KNO3的原因是 　 　。
（4）已知：4KClO33KClO4+KCl；2KClO32KCl+3O2↑。實驗室可用KClO3制備高純KClO4固體，實驗中必須使用的用品有：熱過濾裝置（如圖3所示）、冰水。
①KClO3制備高純KClO4固體的實驗方案：
向坩堝中加入一定量的KClO3，控制溫度為　 　℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水加熱至有大量固體析出，用熱過濾裝置，過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次，在低溫下干燥得KClO4固體。
②熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長，其原因是　 　；
③用冰水洗滌滌濾渣的目的是　 　。
答案：（1）2Ca(OH)2+2Cl2+5O2＝2Ca(ClO3)2+2H2O，ABC；（2）AB；
（3）防止產物中含有較多KNO3雜質；（4）①400；②防止濾液冷卻析出晶體堵塞漏斗；③減少晶體損耗。
習題4
實驗室獲取氮氣有很多種途徑，常見的有3種方法。
方法一：將氨氣（NH3）通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管，生成銅、氮氣和水蒸氣，除去水蒸氣后測得氮氣的密度為1.2508g/L。
方法二：將空氣通過灼熱的銅，得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末，測得該氣體的密度
為1.2572g/L，進行實驗時可選擇的實驗儀器如下圖所示（省略夾持裝置與加熱裝置）。
為保證所得氮氣盡可能純凈，除了使用銅外，還可以向裝置　 　 （選填裝置編號）中加入
　 　 （填名稱）以除去其它雜質氣體。
方法三：將亞硝酸鈉（NaNO2）和氯化銨的飽和溶液加熱，氮元素全部轉化為氮氣。下圖是實驗室用這種方法制N2，并測定生成N2體積的裝置（部分裝置略去），請回答相關問題。
【查閱資料】
（1）NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O（此反應會放出大量的熱）；
（2）B部分中冰鹽是冷凝作用
【實驗探究】
①　 　 ；
②20℃時，取含溶質0.21g飽和NH4Cl溶液放入燒瓶，連接裝置；
③調節水準管，使其與量氣管中液面相平，記錄量氣管中水面讀數為12.0mL；
④打開分液漏斗活塞，逐滴滴入飽和NaNO2溶液，加熱至反應發生，移走酒精燈；
⑤燒瓶中不再產生氣泡時，關閉活塞；
⑥待冷卻至室溫，調節兩邊液面高度相平，記錄量氣管中水面讀數為100.0mL；
⑦處理剩余藥品，整理實驗臺。
【實驗分析及數據處理】
（1）加入藥品前必須進行的實驗①是　 　 ；
（2）步驟④中，移走酒精燈的目的是　 　 ；
（3）計算生成氮氣的密度為______________。（計算過程中以及最終數據均保留2位小數）
【解釋與結論】
1892年，英國科學家瑞利（Rayleigh）發現，采用方法二得到的氮氣在相同條件下比其他方法得到的純氮氣密度總是偏大5‰左右。若實驗設計與操作均無錯誤，且氮氣已完全干燥，請解釋產生這一現象的原因是　 　 （已知：相同條件下，氣體的相對分子質量越大，密度就越大） 。
【反思與評價】
裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導管所起的作用是　 　。
A．防止NaNO2飽和溶液蒸發 B．保證實驗裝置不漏氣
C．使NaNO2飽和溶液順利滴下 D．防止溶液沖入U形管
習題5
某實驗研究小組對草酸、草酸鹽進行了以下探究。
查閱資料：草酸晶體（H2C2O4 2H2O）100℃開始失水，101.5℃熔化，易溶于水，170℃左右分解產生H2O、CO和CO2。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。
（1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象是　 　 ，由此可知草酸晶體分解的產物中有　 　 。裝置B的主要作用是　 　。
（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗。
①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、　 　D、I。
②I的作用是　 　。
（3）丙組同學采用熱重法對7.3g草酸鈣晶體（CaC2O4 xH2O）進行分析，直至最終變為固體氧化物。據相關數據繪制成固體質量與分解溫度的關系如圖。
①溫度為200℃左右時，晶體全部失去結晶水，則x的值為　 　。
②溫度在400～600℃階段，發生反應的化學方程式為　 　 。
習題1
硫的氧化物有SO2和SO3，SO2是重要的大氣污染物。SO3的熔點為16.8℃，沸點為44.8℃，遇水劇烈反應生成硫酸。SO2和O2按合適的比例混合后在催化劑作用下，450℃左右可以合成SO3，該合成反應是可逆反應，過高的溫度不利于SO3的合成。
某同學設計實驗：在實驗室合成三氧化硫，設計的實驗裝置圖如圖所示，有關的鐵架臺等儀器沒有畫出。根據他設計的裝置，回答下列問題：
（1）實驗前，必須進行的操作是　 　 　 （填操作名稱，不必寫出完整的操作步驟）。
（2）寫出裝置A中發生反應的方程式：　 　 　 　　。
（3）B裝置的兩個作用是：　 　 　　 ；　 　 　 　 　。
（4）實驗中當Cr2O3表面紅熱時，應將酒精燈移開一會兒再加熱，這樣做的原因是：
　 　 　 。
（5）裝置E的作用是　 　 　 　 　 　 　　，
（6）裝置F的作用是　 　 　 　 　 　 　　．
習題2
常溫下，一氧化二氯（Cl2O）為棕黃色氣體，熔點為﹣116℃，濃度過高時易分解爆炸。為降低風險和便于貯存，制出Cl2O后，一般將其“固化”為固態。某小組按以下兩階段制備Cl2O。
第一階段：制備HgO。
配制15%的NaCl溶液和30%的HgCl2溶液，將二者以一定質量比混合得到5%NaCl和20%HgCl2的混合液；在室溫下，邊攪拌邊緩慢地向混合液中加入過量NaOH溶液，生成黃色沉淀；將沉淀反復洗滌數次，直至沒有氯離子；真空抽濾后將沉淀在暗處干燥，得到干燥的HgO。
（1）配制15%的NaCl溶液，除用到托盤天平、燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有　 　。
（2）配制混合液時，15%NaCl溶液和30%HgCl2溶液的質量比為　 　。
（3）檢驗沉淀已經洗滌至沒有氯離子的操作及現象為　 　 。
第二階段：制備Cl2O。
制備干燥、純凈的Cl2；然后在干燥的氮氣氣流中，用Cl2和HgO在18～20℃條件下制備Cl2O；將產生的Cl2O氣體“固化”；最后進行尾氣處理。
（4）將干燥、純凈的Cl2通入下面裝置中制備Cl2O并“固化”。
①制備Cl2O時還得到了HgCl2 HgO固體，則裝置Ⅰ中制備反應的化學方程式為　 。干燥的氮氣的作用除了將產生的Cl2O送入后續裝置“固化”外，還有　 　 。 的作用。
②常用冷卻劑的相關數據如表。“固化”時裝置Ⅱ中的冷卻劑為　 　（填標號）。
物質 O2 NH3 Cl2
熔點/℃ ﹣218.4 ﹣77.3 ﹣101
沸點/℃ ﹣183 ﹣33.35 ﹣34.6
A．液氯 B．液氨 C．液氧
習題3
學習小組欲從高錳酸鉀制氧氣剩余回收副產物，設計了如圖所示實驗方案；
【資料卡片】①KMnO4 能和纖維素反應，在中性溶液中比較穩定，加熱堿性條件中的KMnO4溶液會有部分KMnO4和 H2O 反應，生成 MnO2；
②錳酸鉀溶于水為墨綠色，不穩定，在水溶液中能全都轉化為 KMnO4、MnO2 和 KOH，反應的化學方程式如 下：3K2MnO4+2H2O＝2KMnO4+MnO2↓+4KOH
【實驗方案】
（1）將剩余物加入水中，觀察到的現象是：①部分固體溶解；②有少量不溶物出現；
③　 。
（2）回收物甲是　 　（填化學式）。
（3）靜置后過濾時，發現濾液渾濁，在操作均正確的情況下（過濾前濾紙完好無損），原因是　 　。
（4）濾液B中一定含有的溶質是KMnO4和　 　，需要加入少量硫酸進行中和，中和反應的化學方程式是　 　。
（5）冷卻結晶后，低溫烘干高錳酸鉀晶體是為了防止　 　。
（6）加熱 31.6g KMnO4使之完全分解，按以上實驗方案可得回收物甲的質量可能是　 　。
A．8.7g B．11.5g C．12.8g D．28.4g
習題3
工業以軟錳礦（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質）為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳（MnCO3）。其工業流程如圖：
已知：MnO2+SO2＝MnSO4。
（1）“浸錳”過程中Fe2O3與SO2反應的化學方程式為Fe2O3+SO2+H2SO4＝2FeSO4+H2O，該反應是經歷以下兩步反應實現的。
i．Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O
ii．……
寫出ii的化學方程式：　 　 。
（2）“過濾Ⅰ”所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為 　 　（填離子符號）。
（3）“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖所示：為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是　 　；向“過濾Ⅱ”所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是　 　 。
加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，寫出反應的化學方程式：　 　 。
習題4
【資料在線】①NaN3受撞擊會生成Na、N2；
②NaN3遇鹽酸、H2SO4溶液無氣體生成；
③堿石灰是CaO和 NaOH的混合物；
④NaN3與可溶性的鈣鹽、鋇鹽不反應。
【問題探究】
（1）NaN3的制備方法是：將金屬鈉與液態氨反應制得NaNH2，再將NaNH2與N2O反應可生成NaN3、NaOH和氣體X，該反應的化學方程式為2NaNH2+N2O＝NaN3+NaOH+X；則X的化學式為　 　 ，實驗室檢驗X氣體的方法是　 　 。
（2）工業級NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是（用化學方程式表示）　 　 。
【Na2CO3純度測定】
（3）為測定某工業級NaN3樣品中含有Na2CO3的質量分數，化學小組同學設計了如圖實驗。
①小明同學認為通過測定如圖1中反應前后B的質量差，再通過相應計算，就可測定Na2CO3的純度，小組內同學通過討論認為不可以，其理由可能是　 　。
②小剛同學在大家討論的基礎上，設計了裝置如圖2，請分析：圖2中A的作用是　 　 ；若無裝置C，對測定結果造成的影響是　 　（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；裝置E的作用是　 　。
③小靜同學認為取少量NaN3樣品溶于水，滴加過量的Ba(NO3)2溶液也可以測定Na2CO3的質量分數，則如何判斷滴加的試劑已過量　 。
【NaN3純度測定】
精確稱量0.140g NaN3樣品，設計如圖3裝置測定其純度。已知2NaN3→3N2（NaN3中的N全部轉化為N2，其他產物略），反應中放出大量的熱。
（4）使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸的操作是：　 　。
（5）使用冷水冷凝的目的是：　 　 ；反應前應將液面調節到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，反應后讀數時，還需要進行的操作是　 　 。
（6）常溫下測得量氣管讀數為67.2mL（N2的密度為1.25g/L），則實驗中選用的量氣管規格合適的是　 　（填字母序號）。
A．100mL B．1L C．2L
（7）計算NaN3樣品的純度　 　。（精確到0.1%）
習題5
小明探究鋁條在氯化銅溶液中發生置換反應的實驗，將生成的無色溶液（以下簡稱：待測溶液）倒入有水的廢液缸中，發現有白色沉淀析出的“異常現象”。請根據要求回答有關問題：
【發現問題】取一滴待測溶液，滴入盛有水的試管中，產生大量白色沉淀。
【提出問題】待測溶液滴入水中為什么有白色沉淀產生？白色沉淀是什么物質？
【查閱資料】
（1）AlCl3是無色透明晶體，易溶于水，少量AlCl3可與水反應生成難溶于水的Al(OH)3白色沉淀；
（2）CuCl是不溶于水的白色固體，易溶于一定濃度的KCl、NaCl等含Cl﹣的溶液中。
【提出猜想】
猜想I：白色沉淀是Al(OH)3；猜想Ⅱ：白色沉淀是CuCl；猜想Ⅲ：白色沉淀是Al(OH)3和CuCl的混合物。
【實驗探究】
序號 實驗操作 實驗現象 實驗結論
① 取一滴待測溶液，將其注入盛有一定濃度的NaCl溶液的試管中 無明顯實驗現象 猜想　 　正確
② 取約2mL待測溶液于試管中，向溶液中插入足量潔凈的Al條，充分反應 有紅色固體析出
③ 取一滴實驗②后的溶液，將其滴入盛有水的試管中 無明顯實驗現象
【結論與反思】
（1）上述實驗表明，Al和CuCl2反應是分步進行的。第一步反應生成CuCl和AlCl3，第二步CuCl繼續和Al反應生成Cu和AlCl3，請分別寫出上述兩步反應的化學方程式。
第一步：　 　 。
第二步：　 　 。
（2）待測溶液中含有大量CuCl，為什么它沒有以白色沉淀的形式存在？請說明原因：　 　 。
（3）設計實驗③的目的是　 　 。
習題6
Na2S2O3在工業生產、醫藥制造業中被泛應用，它是一種無色晶體，易溶于水。工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O3，實驗室可用如下裝置（略去部分夾持儀器）模擬生產過程。
已知
①SO2是一種大氣污染物，能溶于水。
②SO2、CO2都是酸性氧化物，具有相似的化學性質。
③燒瓶C中發生反應如下：
Na2S+H2O+SO2═Na2SO3+H2S （Ⅰ）
2H2S+SO2═3S↓+2H2O （Ⅱ）
S+Na2SO3═Na2S2O3 （Ⅲ）
回答下列問題：
（1）裝置A用來制備SO2氣體，寫出反應的化學方程式　 　 。
（2）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇　　 。
a.蒸餾水 b.飽和Na2SO3溶液 c.飽和 NaHSO3溶液
裝置E中為　 　溶液，裝置D的作用是　 　。
（3）實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是　 　；已知反應（Ⅲ）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是 。
反應后期可用酒精燈適當加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網的儀器還有　 　。
a.燒杯 b.蒸發皿 c.試管 d.錐形瓶
習題7
空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空氣質量指標，在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02 mg/L。
（1）為測定某地方的空氣中SO2和可吸入顆粒的含量，查閱資料得知：可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO2含量，反應方程式是：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI。甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：
①應用上述裝置測定空氣中的SO2含量和可吸入顆粒的含量，除測定氣體流速（單位：cm3/min）外，還需要測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質量和　 　 　。
②已知：碘單質微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。請你協助甲同學完成稀碘溶液的配制：
第一步：準確稱取1.27g碘單質加入燒杯中，　 　　 　　 　　；
第二步：加適量水使之完全溶解，然后加水至溶液體積為1000mL；
第三步：從第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀釋至100mL。
（2）乙同學擬用下列簡易裝置測定空氣中的SO2含量：準確取50mL第三步所得的碘溶液，注入下圖所示廣口瓶中，加2～3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色。在指定的測定地點抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍色全部褪盡為止，記錄抽氣次數（n）。
假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數為80次，計算說明該地空氣中的SO2含量是否符合排放標準。
（3）該小組同學認為這些工廠要對排出的廢氣進行處理，為了達到最好效果，在實驗室進行了實驗模擬，你認為他們為了吸收產生的SO2氣體，所使用藥品應該是　 　，發生的化學反應方程式　 　　 　　 　。　
經過再三思考，設計了以下裝置，認為下列哪種不能采用　　 ，因為其他裝置都具有　 　 作用。
習題8
我國青海湖采集的天然堿樣品可表示為aNa2CO3 bNaHCO3 cH2O（a、b、c為最簡整數比）。小紅同學為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進行如下實驗：
已知：（1）碳酸鈉比較穩定，加熱時不分解；
（2）2NaHCO3 Na2CO3↑+CO2↑+H2O；
（3）圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A1關閉，A2處打開；拉注射器時，A1打開進空氣，A2關閉。
（一）實驗步驟 ：①組裝好裝置，檢查氣密性； ②反復推拉注射器；③稱量E、F的質量；④關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行；⑤打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；⑥再次稱量E、F的質量。
（二）問題探究：
（1）E中的藥品為　 　 ，E的作用是　 　 ；C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是　 　 。
（2）實驗步驟②與③能否顛倒　 　 （填“能”或“不能”）；若不進行步驟⑤的操作，則所測得的碳酸氫鈉質量分數　 　 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”），該操作中推注射器時緩緩的目的是　 　 。
（3）據下表數據計算可得：天然堿的化學式中a:b:c＝　 　 。
反應前 反應后
E的質量為100.0g E的質量為102.25g
F的質量為50.0g F的質量為51.1g
習題9
實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2，其反應方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O反應裝置如圖甲所示（夾持裝置已略去）。
（1）檢查裝置氣密性之后的操作依次是　 （填序號）。
A．向燒瓶中加入MnO2粉末 B．加熱 C．向燒瓶中加入濃鹽酸
（2）制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出下列實驗方案。
甲同學的方案為：與足量AgNO3溶液反應，稱量生成沉淀的質量。此方案　 　 （填“可行”或“不可行”），原因是　 。
乙同學的方案為：與足量Zn反應，測量生成的氣體體積。實驗裝置如圖乙所示（夾持裝置已略去）。使Y形管中的殘余溶液與鋅粒反應的正確操作是將　 。反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積。氣體體積逐漸減小，直至不變。氣體體積逐漸減小的原因是　 　 （儀器和實驗操作的影響因素除外）。
習題10
過氧化鈣（CaO2）是一種白色、無毒、難溶于水的固體，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣。過氧化鈣能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。其工業制備的主要流程如圖1所示。
【查閱資料】Ⅰ．陳化，是指在沉淀過程中，待沉淀完全后，使溶液在一定條件下靜止存放一段時間。目的是為了令里邊的組份得到充分的反應，或令懸浮物沉降。
Ⅱ．CaCl2+H2O2+2NH3+nH2O＝CaO2 nH2O↓+2NH4Cl
（1）流程②中攪拌的目的是　 　 。
（2）流程②中沒有采用加熱措施的可能原因是　 　 。
（3）整個流程中，除水外還可以循環使用的物質是　 　 （填名稱）。
（4）檢驗CaO2 nH2O是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，先滴加稀硝酸酸化，然后滴入　 　 （填溶質的化學式）溶液，看是否產生白色沉淀。
（5）取上述制得的CaO2 nH2O晶體進行熱重分析，其熱分解時晶體的質量隨溫度變化的曲線如圖2所示，通過計算可得出n＝　 　。
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