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14．某研究性學習小組設計了一組實驗，驗證元素周期律．
（1）甲同學在a、b、c、d四只燒杯里分別加入50mL冷水，再分別滴加幾滴酚酞溶液，依次加入大小相近的鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鉀（K）金屬塊，觀察現象．
①甲同學設計實驗的目的是驗證：同一主族，從上到下元素的元素失電子能力逐漸增強；同一周期，從左到右，元素失電子能力逐漸減弱；
②反應最劇烈的燒杯里金屬是D（填字母）A、鈉   B、鎂  C、鋁   D、鉀；
③寫出a燒杯里發生反應的離子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
④實驗中發現b、c兩只燒杯中幾乎沒有什么現象，要想達到實驗的目的，請你幫助選擇下列合適的方法BC
A．把鎂、鋁的金屬塊換成金屬粉末      B．把燒杯中的冷水換成熱水
C．把燒杯中的冷水換成鹽酸            D．把燒杯中的冷水換成氫氧化鈉溶液
（2）乙同學設計實驗驗證：非金屬元素的非金屬性越強，其最高價含氧酸的酸性就越強．他設計了下圖裝置以驗證碳、氮、硅元素的非金屬性強弱．乙同學設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱，已知A是強酸，其濃溶液在常溫下可與銅反應；B是塊狀固體；燒杯中盛放C的水溶液，打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色膠狀沉淀生成．
①寫出所選用物質的化學式：A、HNO₃； C、Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）．
②寫出燒瓶中發生反應的化學方程式：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．
③碳、氮、硅三種元素的得電子能力由強到弱順序為氮＞碳＞硅．

13．工業上用重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇）結晶后的母液（含少量雜質Fe³⁺）生產重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）．工藝流程如圖1及相關物質溶解度曲線如圖2：

（1）由Na₂Cr₂O₇生產K₂Cr₂O₇的化學方程式為：Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇+2NaCl．通過冷卻結晶析出大量K₂Cr₂O₇的原因是低溫下K₂Cr₂O₇的溶解度遠小于其它組分，隨溫度的降低，K₂Cr₂O₇的溶解度明顯減小．
（2）向Na₂Cr₂O₇母液中加堿液調pH的目的是除去Fe³⁺．
（3）固體A主要為NaCl（填化學式），固體B主要為K₂Cr₂O₇（填化學式）．
（4）為檢驗得到的重鉻酸鉀晶體中含有少量的氯化鈉雜質，實驗方法是：取少量重鉻酸鉀樣品，加水溶解，加入足量的硝酸酸化后滴入硝酸銀溶液，有白色沉淀生成即說明產品中含有氯化鈉雜質；進一步提純產品的方法是重結晶
（5）將SO₂通入用硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液中，可制得硫酸鉻鉀KCr（SO₄）₂，反應的化學方程式為3SO₂+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄=2KCr（SO₄）₂+H₂O；如果溶液的酸堿性控制不當，可能會有Cr（OH）SO₄雜質生成．現從得到的硫酸鉻鉀產品中取出3.160g樣品加入足量鹽酸和BaCl₂溶液后，得到白色沉淀5.126g．若產品中雜質只有Cr（OH）SO₄，則該產品中KCr（SO₄）₂的質量分數為89.6%（用百分數表示，保留1位小數）．

12．二氯化二硫（S₂Cl₂），常溫下是一種黃紅色液體，有窒息性，刺激性惡臭，熔點80℃，沸點135.6℃，在空氣中強烈產生煙霧，遇水、醇即分解；它常用于橡膠的低溫硫化和黏接劑，國防工業用作軍用毒氣．它的工業合成方法：將氯氣通入到熔融的硫單質發生反應而制得．實驗室用下列裝置制取少量S₂Cl₂．
請回答下列問題：
（1）S₂Cl₂分子中各原子均達到8電子穩定結構，則它的結構式為Cl-S-S-Cl．
（2）下列方法都可以制得氯氣，其中符合裝置A制取的有b、c
a、MnO₂固體和濃HCl共熱                 
b、KMnO₄固體和濃HCl反應
c、KClO₃固體和濃HCl反應                
d、MnO₂固體、NaCl固體和濃硫酸共熱
（3）裝置A中用恒壓分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是平衡氣壓，便于液體順利滴下．
（4）B中飽和食鹽水的作用除去氯氣中氯化氫，裝置C中的試劑是濃硫酸．
（5）S₂Cl₂遇水強烈反應產生煙霧，其產物中有一種氣體能使品紅溶液褪色，加熱后又恢復原狀，且反應過程中只有一種元素化合價發生變化，寫出該反應的化學方程式2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑，其氧化劑與還原劑物質的量之比為3：1．
（6）從安全和環保方面考慮，在圖1中補全F方框內剩下的裝置并注明裝置中的藥品．畫圖時，儀器可以簡化，儀器可以分別表示為如圖2所示．

11．苯胺為無色液體，還原性強，易被氧化；有堿性，與酸反應生成鹽．常用硝基苯與H₂制備：
NO₂+3H₂$\stackrel{140℃}{→}$NH₂+2H₂O．其部分裝置及有關數據如下：

實驗步驟：
①檢查裝置的氣密性，連接好C處冷凝裝置的冷水．
②先向三頸燒瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒壓分液漏斗，換上溫度計．
③打開裝置A、B間活塞，通入H₂一段時間．
④點燃B處的酒精燈，加熱，使溫度維持在140℃進行反應．
⑤反應結束后，關閉裝置A、B間活塞，加入生石灰．
⑥調整好溫度計的位置，繼續加熱，收集182～186℃餾分，得到較純苯胺．
回答下列問題：
（1）步驟⑥中溫度計水銀球的位置在三頸燒瓶出氣口（等高線）附近．
（2）下列關于實驗的敘述中，錯誤的是A、C．
A．冷凝管的冷水應該從b進從a出
B．實驗開始時，溫度計水銀球應插入反應液中，便于控制反應液的溫度
C．裝置A中應使用鋅粉，有利于加快生成H2的速率
D．加入沸石的目的是防止暴沸
（3）若實驗中步驟③和④的順序顛倒，則實驗中可能產生的后果是加熱時氫氣遇氧氣發生爆炸；生成的苯胺被氧氣氧化．
（4）蒸餾前，步驟⑤中加入生石灰的作用是除去反應中生成的水．
（5）有學生質疑反應完成后，直接蒸餾得到苯胺的純度不高，提出以下流程：
反應后混合液$→_{萃取分液Ⅰ}^{鹽酸}$水溶液A$→_{萃取分液Ⅱ}^{NaOH溶液+乙醚}$有機液A$→_{減壓蒸餾}^{低溫}$較純苯胺
苯胺在酸性條件下生成鹽酸苯胺被水萃取，在堿性溶液中又被有機溶劑反萃取，這種萃取反萃取法簡稱反萃．實驗中反萃的作用是除去苯胺中較多的雜質，有利于蒸餾；在分液漏斗中進行萃取分液時，應注意不時放氣，其目的是減低漏斗內的壓力，使漏斗內外壓強一致．
（6）苯胺還原性強，易被氧化，請配平下列化學方程式的化學計量數：
2+4MnO₂+5H₂SO₄→2+4MnSO₄+1（NH₄）₂SO₄+4H₂O．

10．鐵及其化合物有著廣泛用途．
（1）將飽和三氯化鐵溶液滴加至沸水中可制取氫氧化鐵膠體，寫出制取氫氧化鐵膠體的化學方程式FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3HCl．
（2）含有Cr₂O₇^2-的廢水有毒，對人畜造成極大的危害，可加入一定量的硫酸亞鐵和硫酸使Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺，該反應的離子方程式為Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．然后再加入堿調節溶液的pH在6-8 之間，使Fe³⁺和Cr³⁺轉化為Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀而除去．
（3）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生蓄電池，放電時的總反應為Fe+Ni₂O₃+3H₂O═Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，充電時陽極附近的pH降低（填：降低、升高或不變），放電時負極的電極反應式為Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂．
（4）氧化鐵是重要的工業原料，用廢鐵屑制備氧化鐵流程如下：

①鐵屑溶于稀硫酸溫度控制在50～80⁰C的主要目的是加快反應速率、增大FeSO₄的溶解度．
②寫出在空氣中煅燒FeCO₃的化學方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂．
③FeCO₃沉淀表面會吸附S0₄^2-，需要洗滌除去．
洗滌FeCO₃沉淀的方法是向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，使水自然流下，重復操作2至3次．判斷沉淀是否洗凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，先加鹽酸酸化，再滴加BaCl₂溶液，若無沉淀生成則表明沉淀已洗凈，反之表明沒有洗凈．

9．鎂是海水中含量較多的金屬元素，鎂合金及鎂的化合物用途非常廣泛．
（1）一種用水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂0）制備金屬鎂工藝的關鍵流程如圖1：

①為探究MgCl₂•6H₂0“一段脫水”的合理溫度范圍，某科研小組將MgCl₂•6H₂0在不同溫度下分解，測得殘留固體物質的X一射線衍射譜圖如圖3所示（X一射線衍射可用于判斷某晶態物質是否存在）．

測得E中Mg元素質量分數為60.0%，則E的化學式為MgO．“一段脫水”的目的是制備MgCl₂•2H₂0，溫度不高于180℃的原因是若溫度太高，MgCl轉化為MgOHCl或MgO．
②若電解時電解槽中有水分，則生成的MgOHCI與陰極產生的Mg反應，使陰極表面產生MgO鈍化膜，降低電解效率．生成MgO的化學方程式為MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl₂+H₂↑
③該工藝中，可以循環使用的物質有HCl、Cl₂．
（2）儲氫材料Mg （AlH₄ ）₂在110一200⁰ C的反應為：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑個每生成27gA1轉移電子的物質的量為3mol．
（3）“鎂一次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖2所示，該電池的正極反應式為ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+2OH^-．

8．苯甲酸及其鈉鹽可用作乳膠、牙膏、果醬及其它食品的防腐劑，也可用作染色和印色的媒染劑．某興趣小組同學利用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸，制備原理和實驗主要裝置甲如下：

已知：①甲苯為無色澄清液體，微溶于水，沸點110.6℃．
②苯甲酸的熔點為122.4℃．
③苯甲酸在25C和95°C時的溶解度分別為0.17g和6.8g．
實驗流程：
I、往甲裝置中加入2.7mL（2.3g）甲苯和125mL水，然后分批次加人8.5g稍過量的
KMn0₄固體，控制反應溫度約在100⁰C，回流反應4小時．
Ⅱ、將反應混合物趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣，合并濾液與洗滌液，冷卻后加人濃鹽
酸，經操作B得白色較干燥粗產品．
Ⅲ、純度測定：稱取1.220g白色樣品，配成l00mL苯甲酸溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol•L^-1
KOH標準溶液滴定，重復滴定四次，每次消耗的體積如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積（mL）	24.00	24.10	22.40	23.90

請回答：
（1）儀器A的名稱（球形）冷凝管，圖甲冷水應從a（填“a“或“b“）管進人．
（2）判斷甲苯被氧化完全的實驗現象是甲苯層消失，回流液不再有明顯的油珠
（3）根據實驗過程B，回答下列兩個問題：
①操作B的名稱過濾
②如果濾液呈紫色，要先加亞硫酸氫鉀，然后再加人濃鹽酸酸化，加亞硫酸氫鉀的目的是將過量的KMnO₄反應掉，防止其與濃鹽酸反應
（4）實驗所得的苯甲酸在結晶過程中常裹攜KC1析出．
①結合題中所給苯甲酸的性質，設計檢驗苯甲酸固體中KC1的實驗方案：取適量樣品加熱水溶解后，冷卻過濾得濾液（或取上層清液），向濾液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若得到白色沉淀，則可證明樣品中含有KCl
②除去產品中KCl的實驗方法的名稱是重結晶
（5）樣品中苯甲酸純度為96.00%．

7．某實驗小組用圖2所示裝置制備一硝基甲苯（包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯）反應原理（圖1）：

實驗步驟：①濃硫酸與濃硝酸按體積比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三頸瓶中加入13g甲苯（易揮發），按圖所示裝好藥品和其他儀器；
③向三頸瓶中加入混酸；
④控制溫度約為50℃-55℃，反應大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現；
⑤分離出一硝基甲苯，經提純最終得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯共15g．
相關物質的性質如下：

	密度/g•cm-3	沸點/℃	溶解性
甲苯	0.866	110.6	不溶于水
對硝基甲苯	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液態烴
鄰硝基甲苯	1.162	222	不溶于水，易溶于液態烴

（1）儀器A的名稱是分液漏斗．
（2）配制混酸的方法是量取30mL濃硝酸倒入燒杯中，再量取10mL濃硫酸沿燒杯內壁（或玻璃棒）緩緩注入燒杯并不斷攪拌．
（3）若實驗后在三頸瓶中收集的產物較少，可能的原因是：溫度過高，導致HNO₃大量揮發．
（4）本實驗采用水浴加熱，水浴加熱的優點是受熱均勻、易于控制溫度．
（5）分離反應后產物的方案如下：
混合物$\stackrel{操作1}{→}$$\left\{\begin{array}{l}{有機混合物→（操作2）\left\{\begin{array}{l}{甲苯}\\{鄰對硝基甲苯}\end{array}\right.}\\{無極混合物}\end{array}\right.$
操作1的名稱是分液，操作2中不需要用到下列儀器中的de．（填序號）
a．冷凝管   b．酒精燈  c．溫度計   d．分液漏斗   e．蒸發皿
（6）本實驗中鄰、對硝基甲苯的產率為77.5%（結果保留小數點后一位數字）．

6．S₂Cl₂是一種重要的化工產品．常溫時是一種有毒并有惡臭的金黃色液體，熔點-76℃，沸點138℃，易與水反應，進一步氯化可得SCl₂，SCl₂是櫻桃紅色液體，易揮發，熔點-122℃，沸點59℃．SCl₂ 與S₂Cl₂相似，有毒并有惡臭，但更不穩定．S₂Cl₂可用下列裝置制備．

回答下列問題：
（1）寫出S₂Cl₂的電子式；
（2）寫出指定儀器的名稱c直型冷凝管，d蒸餾燒瓶；
（3）a瓶盛放的試劑是濃硫酸；
（4）b中的反應開始前，需排除裝置中的空氣，應采取的方法是：通Cl₂一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置后，再開始加熱b；
（5）裝置e中盛放的試劑是堿石灰其作用是①防止空氣中的水蒸氣進入d使產品與水反應 ②吸收剩余的Cl₂；
（6）得到純凈的S₂Cl₂，需要進行的操作是分餾（或蒸餾）；
（7）若將S₂Cl₂放入水中同時產生沉淀和氣體寫出反應的方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂↑+3S↓+4HCl．

5．硼及其化合物在工業生產中應用廣泛．用硼鎂礦（主要成分Mg₂B₂O₅．H₂O）采用碳銨法生產硼酸主要流程如下：

（1）硼鎂礦焙燒時需要粉碎，其目的是擴大接觸面積，加快反應速率．硼鎂礦焙燒過程中只生成兩種物質，寫出化學方程式Mg₂B₂O₅•H₂O+2NH₄HCO₃=2NH₄H₂BO₃+2MgCO₃．
（2）硼酸溶解度如圖所示，從NH₄H₂BO₃溶液獲得硼酸晶體蒸發濃縮、冷去結晶、過濾、洗滌、干燥獲得硼酸晶體．洗滌過程中需要用冷水（填“冷水”或“熱水”），你的理由是硼酸溶解度隨著溫度升高增大較快，用冷水洗滌能減少硼酸溶解損失．
（3）測得硼酸晶體純度的試驗方法是，取0.5000g樣品與錐形瓶中，加甘油和剛冷卻的廢水，微熱使樣品溶解，迅速冷卻至室溫，加酚酞指示劑，用NaOH標準溶液滴定至15.80ml時，溶液恰好顯粉紅色且半分鐘不褪色．
已知：每1.00mlNaOH滴定液相當于30.92mg的H₃BO₃
①迅速冷卻錐形瓶中溶液的方法是冰水浴或冷水沖洗；
②滴定實驗中加入甘油的目的H₃BO₃酸性太弱，用甘油轉化為強酸，便于滴定終點的判定，確保測定的準確性；
③測該樣品中H₃BO₃的質量分數為97.71%．