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5.亚硝酞氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易水解.可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等.实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成.
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图1所示:
为制备纯净干燥的气体,表中缺少的药品是:
  装置Ⅰ 装置Ⅱ
 烧瓶中 分液漏斗中
 制备纯净Cl2 MnO2 ① ②
 制备纯净NO Cu ③ ④
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图2所示:
①装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d (按气流自左向右方向,用小写字母表示).
②装置 IV、V 除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是观察气泡调节气体的流速.
③装置 VII的作用是防止水蒸气进入反应器.
④装置 VIII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O.
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O.

分析 由氯气与一氧化氮在常温常压下合成:由图1装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故 装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,由图1制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,故 装置Ⅱ用水净化NO,装置Ⅲ用浓硫酸干燥,将氯气和NO干燥后在装置Ⅵ中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,据此分析解答.

解答 解:(1)图1装置制备氯气,实验室用浓盐酸与二氧化锰制备,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,故 装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体,
图1制备NO,用铜和稀硝酸反应制备,制得的NO中可能混有其他氮氧化合物,NO不溶于水,故 装置Ⅱ用水净化NO;
故答案为:浓盐酸; 饱和食盐水; 稀硝酸;水;
(2)①将氯气和NO干燥后在装置Ⅵ中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置;
故答案为:e→f(或f→e)→c→b→d;
②装置 IV、V 除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速;
故答案为:观察气泡调节气体的流速;
③NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置 VII干燥装置防止水蒸气进入反应器;
故答案为:防止水蒸气进入反应器;
(3)装置 VIII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为:NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;
故答案为:NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;
(4)王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为:HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O;
故答案为:HNO3(浓)+3HC1(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O.

点评 本题考查了物质制备方案设计,主要考查了化学方程式的书写、排列实验先后顺序、实验方案评价、氧化还原反应、环境保护等,题目难度中等,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能量.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

11.下列有关粒子的表示方法正确的是(  )
A.CO2的结构式:O=C=OB.CH4的球棍模型:
C.H2O的电子式:D.C2H4的结构简式:CH2=CH2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,可形成简单离子W2-、X+、Y3+、Z2-.下列说法不正确的是(  )
A.Y单质能溶于X元素的最高价氧化物的水化物
B.W2能与H2Z发生置换反应
C.离子半径由大到小:Z2->X+>Y3+>W2-
D.W、X形成两种离子化合物,阴、阳离子个数比一定是1:2

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料.实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的实验步骤如图:
Ⅰ、制备MnSO4溶液

在三颈烧瓶中加入4.35gMnO2和足量的水,搅拌,通入SO2和N2,反应3h.停止通入SO2和N2,继续反应片刻,过滤,洗涤,得MnSO4溶液.
(1)制取MnSO4的化学反应方程式为MnO2+SO2=MnSO4
(2)石灰乳的作用是吸收尾气SO2,防止污染空气.
(3)反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有控制适当的水浴温度、减缓通入气体的速度、减小SO2在混合气(与N2)中的比例.(答两条)
(4)水浴加热的优点是受热均匀,容易控制温度.
Ⅱ、制备高纯MnCO3固体
已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;pH=7.7时Mn(OH)2开始沉淀.
实验步骤:
①将所得MnSO4溶液与20.0mL 2.0mol/L的Na2CO3溶液混合,充分反应;②过滤,用少量水洗涤2~3次;③用少量C2H5OH洗涤;④低温 (低于100℃) 干燥,得固体3.45g.
(1)MnSO4溶液与Na2CO3溶液混合的正确操作为a.(填序号)
a.将Na2CO3溶液缓慢滴加到MnSO4溶液中,边加边搅拌
b.将MnSO4溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,边加边搅拌
c.将Na2CO3溶液迅速倒入到MnSO4溶液中,并充分搅拌
d.将MnSO4溶液迅速倒入到Na2CO3溶液中,并充分搅拌
(2)检验MnCO3固体是否洗涤干净的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,如果不产生沉淀,说明已洗涤干净,否则说明未洗涤干净.
(3)用少量C2H5OH洗涤的目的是乙醇沸点低于100℃,便于低温干燥且MnCO3不分解.
(4)MnCO3的产率为75%.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.从古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化.
(1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是c(填字母序号).
a.Fe       b.FeO      c.Fe3O4      d.Fe2O3
(2)硫酸渣的主要化学成分为:SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约10%,MgO约  5%.用该废渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图1(部分操作和条件略):

回答下列问题:
①在步骤i中产生的有毒气体可能有CO、SO2等.
②在步骤iii操作中,要除去的离子之一为Al3+.若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,此时理论上将Al3+沉淀完全,则溶液的pH为5.
③步骤iv中,生成FeCO3的离子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(3)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式Fe(OH)3.请用平
衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀.
(4)①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如图2:复分解反应ii的离子方程式是3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3↓.
②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN-,方案如图3:若试纸变蓝则证明食品中含有CN-,请解释检测时试纸中FeSO4的作用:碱性条件下,Fe2+与CN-结合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空气中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.如图是进行电化学实验的两个装置,下列有关说法正确的是(  )
A.甲装置中有沉淀生成,乙装置中Mg电极上有气泡生成
B.反应后,甲装置中溶液的质量增大,乙装置中溶液的质量减小
C.电极反应式:甲中阳极Fe-2e-=Fe2+,乙中负极Mg-2e-=Mg2+
D.反应后甲中溶液的pH减小,乙中溶液的pH增大

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.马铃薯有望成为水稻、小麦、玉米之后的我国第四大主粮作物.马铃薯约含20%淀粉,淀粉属于糖类(填“糖类”或“油脂”).   医疗上常用作“钡餐”的是硫酸钡(填“硫酸钡”或“碳酸钡”).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性.实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2O3
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为35.6 g•mol-1(保留一位小数).
(2)将8L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为3 L.
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6g.则原混合气中臭氧的体积分数为50%.
(4)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失.
 氢氧化钠质量(g)氯化钠质量(g)
2.403.51
2.322.34
3.483.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠,通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.碳酸钙与盐酸反应:CO32-+2H+═H2O+CO2
B.稀H2SO4与铁粉反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H2
C.氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应:Ba2++SO42-═BaSO4
D.氧化镁与稀硫酸混合:MgO+2H+═Mg2++H2O

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