2019高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí)熱點大題專攻練（一）化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價.docx

(一)化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價1NCl3既可用于漂白，又可用于檸檬等水果的熏蒸處理。已知：NCl3熔點為40 ，沸點為70 ，95 以上易爆炸，有刺激性氣味，在熱水中易水解。實驗室可用Cl2和NH4Cl溶液反應(yīng)制取NCl3。某小組利用如圖所示的裝置制備NCl3，并探究NCl3的漂白性?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器M中盛放的試劑為_。(2)各裝置接口連接的順序為_(用小寫字母表示)。(3)當(dāng)裝置B的蒸餾燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體后，關(guān)閉b處的活塞，應(yīng)控制水浴加熱的溫度為_，裝置C的作用為_。(4)當(dāng)裝置D的錐形瓶內(nèi)有較多黃色油狀液體出現(xiàn)時，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上，試紙不褪色；若取該液體滴入5060 的熱水中，片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上，則試紙先變藍(lán)后褪色。結(jié)合化學(xué)方程式解釋該現(xiàn)象：_。(5)在pH4時電解NH4Cl溶液也可以制得NCl3，然后利用空氣流將產(chǎn)物帶出電解槽。電解池中產(chǎn)生NCl3的電極為_(填“陰極”或“陽極”)，該電極的電極反應(yīng)式為_。(6)NCl3可與NaClO2溶液反應(yīng)制取ClO2氣體，同時產(chǎn)生一種無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：(1)A裝置制備氯氣，因此儀器M中盛放的試劑為濃鹽酸。(2)B裝置中Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應(yīng)得到NCl3，加熱蒸餾，再冷凝收集NCl3，最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，防止污染空氣，故儀器接口連接的順序為a、b、c、e、f、d。(3)由于NCl3熔點為40 ，沸點為70 ，95 以上易爆炸，有刺激性氣味，在熱水中易水解，所以應(yīng)控制水浴加熱的溫度為7095 ，氯氣、氯化氫都能引起空氣污染，不能直接排放，可以用氫氧化鈉溶液吸收，所以裝置C的作用為吸收尾氣并防止倒吸。(4)NCl3本身無漂白性，與水反應(yīng)生成次氯酸和氨氣，化學(xué)方程式：NCl33H2O3HClONH3，氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子，溶液顯堿性，使紅色石蕊試紙變藍(lán)，生成的HClO又使其漂白褪色。(5)在pH4時電解NH4Cl溶液也可以制得NCl3，氮元素化合價從3價升高到3價，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，則電解池中產(chǎn)生NCl3的電極為陽極，該電極的電極反應(yīng)式為3ClNH6e=NCl34H。(6)NCl3可與NaClO2溶液反應(yīng)制取ClO2氣體，同時產(chǎn)生一種無污染的氣體，根據(jù)原子守恒可知該氣體是氮氣，反應(yīng)的方程式為2NCl36NaClO2=6ClO26NaClN2。答案：(1)濃鹽酸(2)a、b、c、e、f、d(3)7095 吸收尾氣并防止倒吸(4)在熱水中發(fā)生的反應(yīng)為NCl33H2O3HClONH3，NCl3本身無漂白性，但在熱水中會水解生成NH3H2O使紅色石蕊試紙變藍(lán)，而生成的HClO又使其褪色(5)陽極3ClNH6e=NCl34H(6)2NCl36NaClO2=6ClO26NaClN22SO2雖是大氣污染物之一，但也是重要的工業(yè)原料，某同學(xué)在實驗室設(shè)計如下實驗，對SO2的部分性質(zhì)進(jìn)行了探究。(1)二氧化硫的水溶性。SO2易溶于水，常溫常壓下溶解度為140，其中有H2SO3生成。向SO2的飽和溶液中加入NaHSO3固體，有氣體冒出，原因是_(結(jié)合有關(guān)平衡方程式簡要說明)。欲驗證酸性H2SO3HClO，選用下面的裝置，其連接順序為A_(按氣流方向用大寫字母表示即可)。能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實驗現(xiàn)象為_。(2)二氧化硫的還原性。已知SO2具有還原性，可以還原I2，可以與Na2O2發(fā)生反應(yīng)，按圖示裝置進(jìn)行實驗。(部分固定裝置未畫出)操作步驟實驗現(xiàn)象解釋原因關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體若將帶火星的木條放在D試管口處，木條不復(fù)燃SO2與Na2O2反應(yīng)無O2生成，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_若將帶火星的木條放在D試管口處，木條復(fù)燃SO2與Na2O2反應(yīng)有O2生成，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2SO22Na2O2=2Na2SO3O2關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E，F(xiàn)中E中_E中反應(yīng)的離子方程式_F中_F中反應(yīng)為2OHSO2_=SOH2O解析：(1)在SO2的飽和水溶液中存在SO2H2OH2SO3HHSO的平衡，當(dāng)加入NaHSO3固體增加了c(HSO)，平衡左移，降低了SO2的溶解度，故可以看到有氣體SO2逸出。次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)進(jìn)行判斷。A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則裝置連接順序為ACBEDF，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸。(2)A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中SO2與Na2O2反應(yīng)，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣；E裝置檢驗I還原性弱于SO2，F(xiàn)裝置驗證二氧化硫為酸性氣體，并吸收二氧化硫，防止污染空氣。SO2與Na2O2反應(yīng)無O2生成，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2O2SO2=Na2SO4。E中溶液藍(lán)色褪去，說明SO2有還原性，被I2氧化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2I22H2O=2ISO4H。因SO2是酸性氧化物，能發(fā)生2OHSO2=SOH2O，則F中含酚酞的NaOH溶液顯紅色，通入SO2后紅色變淺或褪去。答案：(1)SO2的水溶液中存在如下平衡SO2H2OH2SO3HHSO，加入NaHSO3固體增加了c(HSO)，平衡左移，降低了SO2的溶解度CBEDFD中品紅不褪色，F(xiàn)中產(chǎn)生白色沉淀(2)Na2O2SO2=Na2SO4溶液藍(lán)色褪去SO2I22H2O=2ISO4H紅色變淺或褪去3四溴化碳是一種灰白色粉末，熔點為9495 ，廣泛用于有機(jī)化合物的溴代、農(nóng)藥的制備等。某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用丙酮和液溴制備四溴化碳，其原理為CH3COCH34Br25NaOHCBr4CH3COONa4NaBr4H2O回答下列問題：.制取Br2(1)甲組同學(xué)擬用溴化鈉、二氧化錳及濃硫酸制備液溴，其實驗裝置如圖1所示：該裝置不用橡皮塞及橡皮管，其原因是_；冰水的作用是_。生成Br2的化學(xué)方程式為_。.制取CBr4(2)乙組同學(xué)擬利用甲組同學(xué)制得的液溴與CH3COCH3(沸點56.5 )等試劑制取四溴化碳。實驗步驟如下：步驟1：向圖2中三頸燒瓶中加入11.4 g NaOH和46 mL水，攪拌。步驟2：冰水浴冷卻至2 時，開始不斷滴加液溴20 g，滴加完畢后在5 下保持20 min。步驟3：加入少量相轉(zhuǎn)移試劑，在不斷攪拌下滴入1.6 g丙酮，維持溫度在510 ，連續(xù)攪拌4 h。步驟4：過濾、冷水洗滌、減壓烘干，得產(chǎn)品8.3 g。圖2中儀器A的名稱為_。步驟2滴入Br2之前，冷卻至2 的目的是_；步驟2中加入液溴可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。步驟4洗滌時，如何證明已洗滌干凈：_。本次實驗中產(chǎn)品的產(chǎn)率為_。解析：(1)Br2能腐蝕橡皮塞及橡皮管，所以該裝置不用橡皮塞及橡皮管；溴沸點低，易揮發(fā)，冰水的作用是冷凝溴蒸氣。由用NaCl和濃硫酸制備HCl，聯(lián)想到用NaBr和濃硫酸制備HBr，由用濃HCl溶液和MnO2制備Cl2，聯(lián)想到用濃HBr溶液和MnO2制備Br2。(2)題圖2中儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗。步驟2滴入Br2之前，冷卻至2 的目的是防止液溴揮發(fā)；步驟2中加入液溴可能發(fā)生Br2與NaOH的反應(yīng)。步驟4洗滌時，欲證明已洗滌干凈，只需證明最后一次洗滌液中沒有Br即可。n(NaOH)0.285 mol，n(Br2)0.125 mol，n(CH3COCH3)0.027 6 mol，根據(jù)CBr4的制備原理知，NaOH和Br2過量，故產(chǎn)品的產(chǎn)率100%90.6%。答案：(1)Br2能腐蝕橡皮塞及橡皮管冷凝溴蒸氣2NaBrMnO23H2SO4(濃)2NaHSO4MnSO4Br22H2O或2NaBrMnO22H2SO4(濃)Na2SO4MnSO4Br22H2O(2)恒壓滴液漏斗防止液溴揮發(fā)Br22OH=BrOBrH2O取少許最后一次洗滌液于試管中，滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，若無沉淀生成，則說明已洗滌干凈90.6%4二氯化二硫(S2Cl2)是一種常用于橡膠硫化、有機(jī)物氯化的試劑，甲同學(xué)查閱資料：將干燥的氯氣在110140 間與硫反應(yīng)，即可得S2Cl2粗品；有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如表所示：物質(zhì)熔點/沸點/化學(xué)性質(zhì)S112.8444.6略S2Cl277137一種橙黃色的液體，遇水易水解，有淡黃色固體出現(xiàn)，同時產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體；300 以上完全分解；S2Cl2Cl22SCl2。設(shè)計如圖所示實驗裝置在實驗室合成S2Cl2：回答以下問題：(1)儀器A的名稱是_。(2)B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)C裝置的作用是_。(4)S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)是_。(5)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)，該裝置中除了E處的溫度不能過高外，還有一處重大缺陷需改進(jìn)，否則會導(dǎo)致S2Cl2的產(chǎn)率大大降低，原因是_(用化學(xué)方程式表示)；請簡要提出改進(jìn)方案_。(6)H中的溶液可以選擇下列試劑中的_(填序號)。碳酸鈉溶液氯化鐵溶液亞硫酸鈉溶液高錳酸鉀溶液解析：(1)由裝置圖可知A為分液漏斗。(2)在裝置B中制取氯氣，離子反應(yīng)方程式為MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(3)在E中干燥純凈的Cl2與S發(fā)生反應(yīng)，而B中制取的Cl2中含有HCl雜質(zhì)，除雜后氣體還需要干燥，故C中盛有飽和食鹽水以除去HCl，D中盛有濃硫酸以干燥氯氣。(4)結(jié)合題給信息，S2Cl2能與Cl2反應(yīng)生成SCl2，知S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)有S、SCl2、Cl2。(5