16．(11分)研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行CH₄的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。

　 (1)根據(jù)反應(yīng)：CH₃COONa(固體)+NaOH(固體)-->　 Na₂CO₃+CH₄↑制備氣體。在答題卷的方框中畫出制備CH₄的實(shí)驗(yàn)裝置(含試劑)示意圖(固定裝置不用畫)。

(2)用CH₄氣體分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

①通入酸性KMnO₄溶液，現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　 。

②在無(wú)色玻璃集氣瓶中與C1₂混合后光照，現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　 。

　 　(3)為了驗(yàn)證CH₄是否具有還原性，某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①當(dāng)玻璃管中的氧化銅由黑色變?yōu)榧t色時(shí)，說明CH₄具有還原性。你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確？　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(填“正確”或“不正確”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　 。

②實(shí)驗(yàn)過程中還觀察到無(wú)水CuSO₄逐漸變藍(lán)，澄清石灰出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH₄與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)研究小組將CH₄通入溴水時(shí)，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認(rèn)為原因可能是　　　 　　　

　　　　　　　　 　。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明你的結(jié)論(用文字表示，不必畫實(shí)驗(yàn)裝置圖)。

15．(16分)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)論Fe³⁺和SO之間發(fā)生怎樣的反應(yīng)�？赡馨l(fā)生的反應(yīng)有：2Fe³⁺+SO+H₂O=2Fe²⁺+SO+2H⁺(氧化還原反應(yīng))

　　　 2Fe³⁺+3SO+6H₂O=2Fe(OH)₃(膠體)+3H₂SO₄(水解反應(yīng))

　　　 為了證明反應(yīng)的實(shí)際情況，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)施了下列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

　　　 實(shí)驗(yàn)I：學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)用品：Na₂SO₃濃溶液、BaCl₂稀溶液、稀鹽酸；試管若干、膠頭滴管若干。從選擇的藥品分析，實(shí)驗(yàn)者設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是　　 　　　　　　　

　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 實(shí)驗(yàn)II：①取5mLFeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入Na₂SO₃濃溶液，觀察到溶液顏色由黃色變?yōu)榧t棕色，無(wú)氣泡產(chǎn)生，無(wú)沉淀生成，繼續(xù)加入Na₂SO₃濃溶液至過量，溶液顏色加深，最終變?yōu)榧t褐色。這種紅褐色液體是　　　　　　　 。向紅褐色液體中逐滴加入稀鹽酸至過量，可以觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　

　　 　　　　　　　　　　　　　。將溶液分成兩等份，其中一份加入KSCN稀溶液，溶液變成血紅色，反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 另一份加入BaCl₂稀溶液，有少量白色沉淀生成，產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②換用稀釋的FeCl₃和Na₂CO₃溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)II。實(shí)驗(yàn)II、III產(chǎn)生的現(xiàn)象完全相同。由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 實(shí)驗(yàn)III：若在FeCl₃濃溶液中加入Na₂CO₃濃溶液，觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無(wú)色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 從形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似。但是從上述實(shí)驗(yàn)中可以看到，二者的水溶液與氯化鐵溶液反應(yīng)的現(xiàn)象差別很大，分析其原因可能是：

　　　 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

14.(14分)下面是中學(xué)化學(xué)中常用玻璃儀器組成的實(shí)驗(yàn)裝置圖(根據(jù)需要可在其中加入液體或固體)。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)能用作干燥氨氣的裝置有_________(填字母)；

(2)既能用于收集氯氣又能用于收集一氧化氮?dú)怏w的裝置有_________(填字母)；

(3)在氯氣和鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，能添加在制氯氣和反應(yīng)裝置之間以除去氯氣中氯化氫等雜質(zhì)氣體的裝置有_________(填字母)；

(4)能用于乙烯與溴水反應(yīng)制二溴乙烷的實(shí)驗(yàn)裝置有_________(填字母)；

(5)若用C裝置作二氧化硫與燒杯中氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，則其中廣口瓶的作用是_____________________________________________。

13．試回答下列問題：

(1)下列實(shí)驗(yàn)中所選用的儀器或操作以及結(jié)論不合理的是___　　　　　 _。

A．用托盤天平稱量11.7g 氯化鈉晶體

B．加熱NH₄Cl晶體時(shí)，用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙靠近試管口，檢驗(yàn)NH₃的生成

C．不宜用瓷坩堝灼燒氫氧化鈉、碳酸鈉

D．測(cè)定溶液的pH時(shí)，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在用蒸餾水濕潤(rùn)過的pH試紙上與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

E．僅用蒸餾水和pH試紙，就可以鑒別pH相等的H₂SO₄和CH₃COOH溶液

F．用鋅和稀硫酸制H₂時(shí)，為了使制取H₂的速率加快，可以向稀硫酸溶液中加入少量CuSO₄溶液

G.用堿式滴定管量取20.00mL 0.1000mol/L的KMnO₄溶液;

H.不慎將苯酚溶液沾到皮膚上,立即用酒精清洗;

I.用瓷坩堝高溫熔融和固體混合物;

J.向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl₃飽和溶液,以制備膠體;

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 K.配制飽和溶液時(shí),加入少量的稀硫酸.

(2)欲量取20.00mL　 Na₂CO₃溶液，應(yīng)選用的儀器是　　　　　　　　　　 。

(3)中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計(jì)、　　　　　 、　　　　　 。

(4)在硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，稱量操作至少要進(jìn)行　　　　　　 次。

(5)為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)。

①可通過觀察　　　　　　　　　　　　　　　　　 　來(lái)定性比較得出結(jié)論。

②有同學(xué)提出將CuSO₄改為CuCl₂更為合理，其理由是　　　　 　　　　　　　　　，你認(rèn)為還可以作何改進(jìn)？　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。

12．(12分)氟化鈉是一種重要的氟鹽，主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過下圖所示的流程以氟硅酸(H₂SiF₆)等物質(zhì)為原料制取氟化鈉，并得到副產(chǎn)品氯化銨：

有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度分別為：

氯化銨：10℃時(shí)33.3 g、20℃時(shí)37.2 g、30℃時(shí)41.4g；氟化鈉：20℃時(shí)4 g；氟硅酸鈉微溶于水。

請(qǐng)回答下列問題：

⑴ 上述流程中發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng)，第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 ，

第二步反應(yīng)能進(jìn)行是因?yàn)?u>　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 。

⑵ 操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器除玻璃棒外，還有　　　　　　　　 　　　　　 。

⑶ 操作II的作用是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　　 。

⑷ 操作Ⅲ的具體過程是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 。

⑸ 流程中NH₄HCO₃必須過量，其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

11．(10分)某興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置既可用于制取氣體，又可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)。

⑴ 打開K₁關(guān)閉K₂，可制取某些氣體。

甲同學(xué)認(rèn)為裝置I可用于制取H₂、NH₃、O₂，但裝置II只能收集H₂、NH₃，不能收集O₂。其理由是　　　　 。

乙同學(xué)認(rèn)為在不改動(dòng)裝置II儀器的前提下，對(duì)裝置II進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，也可收集O₂。你認(rèn)為他的改進(jìn)方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵ 打開K₂關(guān)閉K₁，能比較一些物質(zhì)的性質(zhì)。

丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較氧化性：KMnO₄＞Cl₂＞Br₂。在A中加濃鹽酸后一段時(shí)間，觀察到C中的現(xiàn)象是　　　　　　　　 ；儀器D在該裝置中的作用是　　　　　　　　　　　　 。

丁同學(xué)用石灰石、醋酸、苯酚鈉等藥品設(shè)計(jì)了另一實(shí)驗(yàn)。他的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?u>　　　　　　　　　　 。

10．(16分)二氧化鈦是一種不溶于稀酸的物質(zhì)，常用于制取金

屬鈦。某種金紅石礦石的主要成分是TiO₂，含有Fe₂O₃和Al₂O₃雜質(zhì)。一研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下方案制備金屬鈦，并得到其它副產(chǎn)品。

(1)已知Fe(OH)₃、Al(OH)₃，開始沉淀的pH數(shù)據(jù)(見下表)

　　 向溶液I中滴加NaOH溶液，并調(diào)溶液pH，若開始只得到一種沉淀，該沉淀是　　　

，應(yīng)控制pH的范圍是　　　　　　 ，反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　 ；

(2)向溶液Ⅱ中“繼續(xù)加適量NaOH溶液”，若操作不當(dāng)會(huì)減少濾渣Ⅲ的質(zhì)量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)另一種方案代替向溶液Ⅱ中“繼續(xù)加適量NaOH溶液”的方案，該方案是　　　　　　　　　　 ，反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(3)已知：①CO₂(g)==C(s)+O₂(g)；　 △H=393.5 kJ·mol^-l

　　 ②CO(g)+ O₂(g)==CO₂(g)；　　 △H=－283 kJ·mol^-l

　 �、跿iO₂(s)+2Cl₂(g)==TiCl₄(s)+O₂(g)；△H =141 kJ·mol^-l

　　 寫出TiO₂與Cl₂+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　 。

(4)若經(jīng)過多步反應(yīng)后制得b g金屬鈦，則金紅石礦石中TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　　

9．(20分)為測(cè)定Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物中各組分的含量，取樣品23.2g 以下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(鐵架臺(tái)、鐵夾等儀器未在圖中畫出)

(1)將儀器連接好以后，必須進(jìn)行的第一步操作是___________________。

(2)此實(shí)驗(yàn)還必須用到的最重要的儀器是__________；儀器F的作用是________。

(3)已知儀器C中裝有品紅溶液，其作用是______________，有人提出該溶液可能引

起Na₂CO₃含量的測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值偏低，理由是____________________。

(4)實(shí)驗(yàn)室中備有以下常用試劑：a.濃硫酸　 b.品紅溶液　 c.酸性高錳酸鉀溶液

d.飽和碳酸氫鈉溶液　 e.氫氧化鈉溶液　 f.無(wú)水硫酸銅　 g.堿石灰　

h.五氧化二磷　 i.無(wú)水氯化鈣

請(qǐng)將下列容器中應(yīng)盛放的試劑序號(hào)填入相應(yīng)空格：

B中_____________，D中______________，E中_____________。

實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)儀器A內(nèi)的固體反應(yīng)完全后，需打開活塞K，向A中通入大量的空氣。這樣做的目的是______________。所通空氣應(yīng)先經(jīng)過___________試劑(填上述所供試劑的序號(hào))處理，否則可能引起Na₂SO₃含量的測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值_________(填“偏高”、“偏低”或“沒影響”)。

(5)若儀器E在試驗(yàn)完成時(shí)增重4.4g，則Na₂CO₃與Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比為____。

8、(16分)某化學(xué)興趣小組需制備22.4 LSO₂氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，他們依據(jù)化學(xué)方程式Zn+2H₂SO₄(濃)ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O計(jì)算后，取65.0 g鋅粒與98%的濃硫酸(ρ＝1.84 g/cm³)110mL充分反應(yīng)，待鋅粒全部溶解后，收集所得氣體X。經(jīng)測(cè)定其中含有氣體雜質(zhì)。

(1)化學(xué)興趣小組所制得的氣體X中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是　　　　 (填分子式)。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是(用離子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)為了檢驗(yàn)主要雜質(zhì)氣體的成分，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，對(duì)氣體(X)取樣進(jìn)行認(rèn)真探究。

①組裝好儀器后，盛放藥品前，必要的一個(gè)操作是　　　　　　　　　　　　　　 。

②A中加入的試劑可能是　　　　　　 　，作用是　　　　　　　　　　　　　　 。

B中加入的試劑可能是　　　　　　　 ，作用是　　　　　　　　　　　　　　 。

③證實(shí)氣體X中混有較多雜質(zhì)氣體，應(yīng)觀察到C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　 　，D中最好選擇的試劑是　　　　　　　　 。

(3)假定氣體在吸收過程吸收完全，對(duì)上述裝置略加改進(jìn)，可以粗略測(cè)定X氣體中SO₂的體積分?jǐn)?shù)。改進(jìn)時(shí)可選用的下列儀器為　　　　　　　　　　 (填代號(hào))。

a.導(dǎo)管　b.水槽　 c.廣口瓶　d.容量瓶　e.量筒　f.單孔塞　g.雙孔塞

7．(14分)摩爾鹽[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是分析化學(xué)中常見的還原劑。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備摩爾鹽。

實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)把30%NaOH溶液和廢鐵屑混合、煮沸、冷卻，將洗滌鐵屑后的NaOH溶液裝入F中。

(2)在E中用處理過的Fe屑和稀H₂SO₄反應(yīng)制取FeSO₄。

(3)將硫酸亞鐵溶液與硫酸銨溶液混合，結(jié)晶得摩爾鹽。

試回答下列問題：

(1)F中的NaOH溶液的主要作用是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　

(2)Fe屑和稀H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣可趕走裝置中的氧氣及(NH₄)₂SO₄溶液中的溶解氧，操作時(shí)應(yīng)先關(guān)閉活塞　　　　　 ，并同時(shí)打開活塞　　　　　 。請(qǐng)寫出Fe屑和稀H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的另外一個(gè)作用　　　　　　　　　　　　

(3)使摩爾鹽結(jié)晶可采取兩種方法：①蒸發(fā)溶液、再自然冷卻結(jié)晶；②不蒸發(fā)溶液、直接自然冷卻結(jié)晶。你認(rèn)為較好的方法是　　　　　　 。(填序號(hào))

(4)原料利用率高、副產(chǎn)品少、產(chǎn)生的有害廢物少、保護(hù)環(huán)境等是“綠色化學(xué)”的主要內(nèi)涵。請(qǐng)寫出此實(shí)驗(yàn)中能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的具體做法(至少寫出兩點(diǎn))：

　　　　　　　　 　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。