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实验专题1、用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g·mol－1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是＞＞。(2)铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是：。(3)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置；②C中应装的试剂为。C中发生反应的化学方程式为：。2、工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O(g)CO2+H2①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L－1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的转化率α(H2O)=________。（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1____573K（填“”、“”或“=”）。（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=－905kJ·mol－1不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时，NO产率下降的原因。（4）废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素，农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-，一般可以通过两种方法将其除去。①方法一：将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中，生成磷酸钙，从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时，溶液中c(PO43-)=mol/L。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10－33）②方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石―鸟粪石，反应的方程式为Mg2+＋NH4+＋PO43-=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5～10，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为。与方法一相比，方法二的优点为。3、80年代中期美国学者Modell首次提出超临界水氧化技术（SCWO）。超临界流体（SCF）是指流体的温度和压力处于它的临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上时的一种特殊状态的流体，它具有许多独特的性质，如无机盐在超临界水（SCW）中的溶解度很低。水的状态与压强、温度的关系如下图。（1）在380℃．20MPa时，水的状态是，若要使之成为超临界水，必须采取的措施是。（2）以超临界水为介质，用氧气等氧化剂可将有机废物氧化成二氧化碳、氮气、水等无毒小分子。在超临界水中，偏二甲胼[（CH3）2NNH2]能迅速被H2O2氧化，写出该反应的化学方程式：（3）SCWO基本工艺流程如下图所示：利用以上工艺流程处理某些含可溶性无机盐（只含钠盐、钾盐）的有机废水时，常常会出现管道堵塞现象，发生这种现象的原因是。若检测到管道c中的流体的温度为287℃，管道e、d中的流体的温度为227℃，则上述a～h管道中易发生堵塞的管道为（填字母）。4、在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30%KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白：（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有（填写下列编号字母）的净化装置。A．碱石灰B．饱和食盐水C．浓硫酸D．饱和碳酸氢钠溶液（2）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是。反应完毕生经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解曲线的是_______（填写编号字母）；从②的试管中分离出该晶体的方法是（填写实验操作名称）（3）本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是。（4）实验中可观察到④的试管里的溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：实验现象原因溶液最初从紫色逐渐变为色氯气与水反应生成的H+使石蕊变色随后溶液逐渐变为无色然后溶液从无色逐渐变为色5、已知常温下甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定：居室中甲醛含量不得超过0.08mg/m3。可利用酸性高锰酸钾溶液测定甲醛。测定原理：KMnO4(H＋)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸。有关离子方程式为：4MnO4+5HCHO+H＋==4Mn2＋+5CO2↑+11H2O2MnO4+5H2C2O4+6H＋==2Mn2＋+10CO2↑+8H2O测定装置：部分装置如下图所示（a、b为止水夹）测定步骤：①收集待检新装修的房屋居室空气5L。②准确量取5.00mL1.00×10－3mol•L-1的高锰酸钾溶液于250mL锥形瓶中，滴入3滴6mol•L-1的H2SO4溶液，加水45mL稀释备用。③将1.00×10－3mol•L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。④打开a，关闭b，用注射器抽取100mL新装修的房屋的室内空气。关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。再如此重复4次。⑤用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液，记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。⑥再重复实验2次（每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL）。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。回答以下问题：（1）使用量取5.00mL高锰酸钾溶液。（2）如果注射器压送气体速度过快，可能会产生什么不良后果？使结果偏高还是偏低？。（3）本实验是否需要外加指示剂？若需要请指出指示剂的名称，若不需要，试说明如何确定滴定的终点。。（4）计算该居室内空气中甲醛的浓度mg/m3，该居室的甲醛（填是或否）超标。6、已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98％的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。）请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）①溶解将混合物放入烧杯中，加入98％H2SO4，充分搅拌直到固体不再溶解。②③④⑤洗涤沉淀⑥检验沉淀是否洗净7、铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定①按上图组装仪器，检查装置的气密性；②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。（1）装置C的作用为。（2）测的反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为。（3）若将H2换成CO，则还需补充装置。Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定（1）溶液A中铁元素可能的存在形式；请从以下试剂中选择最佳试剂用最简单的实验验证A中铁元素的存在形式，试剂为：。a．酸性KMnO4溶液b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．氯水（2）步骤④中煮沸的作用是。（3）步骤⑤中用到的玻璃仪器有：。（4）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是。a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d．锥形瓶不需要用待测夜润洗e．滴定时，右手控制滴定管，左手摇动锥形瓶f．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化g．滴定结束后，待液面稳定后再读数（5）若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为。Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为。8、某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到沉淀。甲同学认为两者反应生成只有CuCO3一种沉淀；乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成Cu(OH)2一种沉淀；丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。（已知：CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水）Ⅰ．（1）写出Na2CO3溶液水解的离子方程式；（2）在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为：（填操作名称）、干燥。Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。（1）各装置连接顺序为。（2）装置C中装有试剂的名称是。（3）能证明生成物中有CuCO3的实验现象是。Ⅲ．若CuCO3和Cu(OH)2两者都有，可通过下列所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成。（1）装置C中碱石灰的作用是，实验开始时和实验结束时都要通入处理过的过量的空气，其作用分别是：、。（2）若沉淀样品的质量为mg，装置B质量增加了ng，则沉淀中CuCO3的质量分数为：×100%9、某课外学习小组设计如下的简易实验装置，证明在相同条件下，体积相同、物质的量浓度也相同的两种强弱不同的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定该实验条件下的气体摩尔体积。请回答下列问题：⑴请将该实验的主要操作步骤补充完整：①配制浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液；②用量取10.00mL1mol·L－1的盐酸和醋酸分别移入两个锥形瓶中；③分别称取除去表面氧化膜的镁带ag，并系于铜条末端，a的数值要大于；④在广口瓶中装满水，按图连接好装置并检查装置的气密性；⑤将铜条向下移动，使足量的镁带浸入酸中（铜条不与酸接触），至反应完全后，记录下；⑥反应结束后，读取量筒中水的体积为VmL（包括导管中的水）。⑵该实验中应该选用规格的量筒。（填序号）A.100mLB.200mLC.500mL⑶若不考虑水蒸气的影响，在该实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为。若仰视读取量筒内水的体积,则测得气体摩尔体积将(填偏大、偏小或不变)。10、本题包括两个小题，共16分。Ⅰ．某同学在实验室里利用一定量的Zn按右图所示的装置制取一定量的H2。在实验中他发现稀硫酸溶液不足而再无其他酸溶液可加入，经仔细思考后他通过长颈漏斗加入适量的某试剂完成了实验。下列试剂中他不可能选用的是（填写代码）。A．KCl溶液B．酒精C．苯D．四氯化碳Ⅱ．有甲、乙两学生分别按下面的步骤探究问题：在物质发生化学变化的前后，其总质量是否发生增加或者减小或者不变?(1)提出假设：物质发生化学变化的前后，其总质量不变。(2)设计方案并进行实验：甲设计的实验装置和选用药品如下图A所示，乙设计的实验装置和选用药品如下图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。①实验结论：甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；乙认为：在化学反应中，生成物总质量与反应物总质量不相等。②你认为的结论正确。③请从宏观的角度分析你认为正确的结论的原因；④请从微观的角度分析你认为正确的结论的原因；⑤请写出上述实验中有关反应的离子方程式A，B。11、图所示装置可用来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol・L-1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，Ａ中应预先加入的