Question

12．“一器多用”可實(shí)現(xiàn)多方面的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，某課外活動(dòng)小組學(xué)生利用圖所示的儀器組合（省略?shī)A持和凈化裝置）來(lái)完成下列實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

（1）儀器a的名稱(chēng)為分液漏斗，儀器a在使用前要查漏．
（2）該裝置可用于某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置，表中3個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案合理的是C（填序號(hào)）

選項(xiàng)	a中的物質(zhì)	b中的物質(zhì)	c中收集的氣體	d中的物質(zhì)
A	稀硝酸	Cu	NO	H2O
B	稀H2SO4	CaCO3	CO2	NaOH溶液
C	濃氨水	NaOH固體	NH3	H2O

（3）氨氣和氯氣接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生白煙，請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂．
（4）上述裝置若a中的物質(zhì)為濃硫酸，b中的物質(zhì)為Cu片，在加熱條件下也可制取SO₂．
①下列裝置可用于SO₂尾氣處理的是（夾持儀器已略去）d（填序號(hào)）．

用Fe₂（SO₄）₃溶液也可吸收多余的SO₂氣體．寫(xiě)出SO₂與Fe₂（SO₄）₃溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
②某小組用反應(yīng)產(chǎn)生的CuSO₄溶液來(lái)制取膽礬，測(cè)定所得膽礬（CuSO₄•xH₂O）中結(jié)晶水x的值，各次 稱(chēng)量的數(shù)據(jù)如表：

稱(chēng)量	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
質(zhì)量（g）	m1=5.4	m2=8.2	m3=7.4	m4=7.2	m5=7.2

則膽礬應(yīng)放在坩堝（填儀器名稱(chēng)）中加熱；必須要進(jìn)行恒重操作的原因是確保硫酸銅晶體完全失去結(jié)晶水；CuSO₄•xH₂O中的x=4.9（保留1位小數(shù)）；若測(cè)定結(jié)果x偏大，可能的原因是a（填序號(hào)）．
a．加熱溫度過(guò)高     b．膽礬晶體的顆粒較大     c．加熱后放在空氣中冷卻．

Answer 1

分析 （1）儀器a是加入溶液的儀器為分液漏斗，分液漏斗帶有玻璃活塞使用前需要查漏；
（2）A．一氧化氮和氧氣反應(yīng)，不溶于水不能被吸收；
B中硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣微溶于水附著在固體表面阻止反應(yīng)進(jìn)行；
C中固體氫氧化鈉溶解放熱一水合氨分解生成氨氣；
（3）氨氣和氯氣接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生白煙生成氯化銨和氮?dú)猓?br />（4）裝置若a中的物質(zhì)為濃硫酸，b中的物質(zhì)為Cu片，在加熱條件下也可制取SO₂，
①裝置Ⅲ用于處理尾氣，吸收為反應(yīng)的二氧化硫，應(yīng)防止倒吸，且不能處于完全密閉環(huán)境中，SO₂與Fe₂（SO₄）₃溶液反應(yīng)生成硫酸、硫酸亞鐵；
②固體灼燒在坩堝中，必須要進(jìn)行恒重操作是確保硫酸銅晶體完全失去結(jié)晶水，依據(jù)質(zhì)量變化，測(cè)定所得膽礬（CuSO₄•xH₂O）中結(jié)晶水x值，應(yīng)稱(chēng)量坩堝的質(zhì)量，坩堝和晶體的質(zhì)量，加熱后坩堝的質(zhì)量，加熱后再稱(chēng)量一次坩堝的質(zhì)量，判斷質(zhì)量是否在誤差允許范圍內(nèi)及兩次值是否相差不超過(guò)0.1g，圖表中稱(chēng)量坩堝質(zhì)量5.4g，膽礬和坩堝質(zhì)量為8.2g，稱(chēng)量至恒重為硫酸銅質(zhì)量為7.2g，溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致硫酸銅分解，質(zhì)量變化較大，加熱膽礬晶體時(shí)有晶體從坩堝中濺出，會(huì)使結(jié)果偏大；膽礬晶體的顆粒較大，會(huì)導(dǎo)致晶體解熱分解不完全，質(zhì)量變化偏��；在空氣中冷卻，會(huì)吸收空氣中的水重新形成晶體；

解答 解：（1）儀器a是加入溶液的儀器，儀器a的名稱(chēng)為分液漏斗，分液漏斗帶有玻璃活塞，防止漏液使用前需要查漏，
故答案為：分液漏斗；查漏；
（2）A．一氧化氮和空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，不溶于水不能被吸收，裝置不符合，故A錯(cuò)誤；
B．硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣微溶于水附著在固體表面阻止反應(yīng)進(jìn)行，不能用來(lái)制備二氧化碳，故B錯(cuò)誤；
C．固體氫氧化鈉溶解放熱，濃氨水溶液中一水合氨分解生成氨氣，氨氣極易溶于水，倒扣漏斗防止倒吸，故C正確；
故答案為：C；
（3）氨氣具有還原性，氯氣具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化氫和氮?dú)�，過(guò)量氨氣和氯化氫反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生白煙生成氯化銨，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
（4）①a．裝置應(yīng)將導(dǎo)管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但為密閉環(huán)境，裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大易產(chǎn)生安全事故，故錯(cuò)誤；
b．該裝置吸收二氧化硫能力較差，且為密閉環(huán)境，裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大易產(chǎn)生安全事故，故錯(cuò)誤；
c．該裝置不能吸收二氧化硫，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�故錯(cuò)誤；
d．該裝置中氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)，可以吸收，且防止倒吸，故正確，
SO₂與Fe₂（SO₄）₃溶液反應(yīng)生成硫酸、硫酸亞鐵，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：d； 2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②固體灼燒在坩堝中，必須要進(jìn)行恒重操作的原因是確保硫酸銅晶體完全失去結(jié)晶水，
測(cè)定所得膽礬（CuSO₄•xH₂O）中結(jié)晶水x值，應(yīng)稱(chēng)量坩堝的質(zhì)量，坩堝和晶體的質(zhì)量，加熱后坩堝的質(zhì)量，加熱后再稱(chēng)量一次坩堝的質(zhì)量，判斷質(zhì)量是否在誤差允許范圍內(nèi)及兩次值是否相差不超過(guò)0.1g，圖表中稱(chēng)量坩堝質(zhì)量5.4g，膽礬和坩堝質(zhì)量為8.2g，稱(chēng)量至恒重為硫酸銅質(zhì)量為7.2g，則結(jié)晶水質(zhì)量=8.2g-7.2g=1g，硫酸銅質(zhì)量=7.2g-5.4g=1.8g，$\frac{1.8g}{160g/mol}$：$\frac{1g}{18g/mol}$=1；x，x≈4.9
a．加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致硫酸銅分解，質(zhì)量變化較大，導(dǎo)致結(jié)果偏大，故a正確；
b．膽礬晶體的顆粒較大，會(huì)導(dǎo)致晶體解熱分解不完全，質(zhì)量變化偏小，結(jié)果偏小，故b錯(cuò)誤；
c．加熱后放在空氣中冷卻，會(huì)吸收空氣中的水重新形成晶體，結(jié)果偏小，故c錯(cuò)誤；
故答案為：坩堝；確保硫酸銅晶體完全失去結(jié)晶水；  4.9；  a；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定，涉及物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)基本操作，注意掌握測(cè)定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的方法，理解和掌握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．