.(10扬州27).(15分）叠氮化钠(NaN3）被广泛应用-优题课

$F e C l_{3}$ 可用作催化剂和外伤止血剂．某实验兴趣小组利用 $F e C l_{3}$ 腐蚀电路铜板后的溶液（主要成分为 $F e C l_{2}$ 、 $C u C l_{2}$ ）进行了氯化铁回收实验．

实验一：（如图1）
（1）写出步骤①中发生的化学方程式，此反应的基本类型是．
（2）步骤②中的操作a名称是；步骤③中加入稀盐酸的目的是．
实验二：该实验小组同学通过查阅资料，又进行了另一种尝试．
【阅读资料】不同金属氢氧化物可以在不同的pH范围内从溶液中沉淀析出，工业上利用调节溶液pH的方法，使金属氢氧化物依次沉淀，结合过滤等操作，进行物质分离．
如表是氢氧化铁与氢氧化铜开始沉淀与沉淀完全的 $p H$ .

	$F e {(O H)}_{3}$	$C u {(O H)}_{2}$
开始沉淀的pH	1.9	4.7
沉淀完全的pH	3.2	6.7

（3）如图2，步骤b加入 $C u O$ 消耗溶液甲中的 $H C l$ ，使溶液pH增大到所需范围，请写出盐酸与氧化铜反应的化学方程式；你认为步骤b调节溶液的pH到　（数值范围）比较合适．
（4）该实验需要用pH试纸测量溶液的pH，请将pH试纸的使用方法补充完整：，，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出该溶液的 $p H$ ．
（5） $F e C l_{3}$ 溶液容易生成 $F e {(O H)}_{3}$ 发生变质，在保存 $F e C l_{3}$ 溶液时，常向 $F e C l_{3}$ 溶液中加入某种酸，以防止 $F e C l_{3}$ 溶液变质，你认为选用（用字母表示）最合理．

A．

稀硝酸

B．

稀硫酸

C．

稀盐酸

D．

稀醋酸．

请根据材料与要求回答下列问题：

（1）如图1中标号为①的仪器名称是，实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选用图中的（填字母）装置．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，会用到一团棉花，这团棉花的作用是，生产氧气的化学方程式是．
【阅读资料】过氧化钠（化学式为 $N a_{2} O_{2}$ ）是一种浅黄色固体粉末，二氧化碳与过氧化钠反应可生成氧气，反应的化学方程式为 $2 N a_{2} O_{2} + 2 C O_{2} = 2 N a_{2} C O_{3} + O_{2}$ ，潜艇利用该反应原理供氧．
（3）刘丰同学想验证潜艇供氧原理，请写出实验室用石灰石制取 $C O_{2}$ 的化学方程式．
（4）用如图2装置制取的氧气中，含有少量二氧化碳气体，应该在H与I之间添加（"甲"或"乙"）装置进行气体净化；该实验中，装置H的玻璃管里固体颜色会由浅黄变成．

张宁和刘明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞溶液变红， $N a_{2} C O_{3}$ 溶液也能使酚酞溶液变红。通过学习知道，碱溶液使酚酞溶液变红，是因为碱在水中离解出 $O H^{-}$ ，那么 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中究竟是哪种粒子使酚酞溶液变红呢？请你帮助他俩完成实验探究。
【提出问题】 $N a_{2} C O_{3}$ 属于（填"酸"、"碱"、"盐"），为什么能使酚酞溶液变红？
【进行猜想】
（1） $N a^{+}$ 使酚酞溶液变红。
（2）水分子使酚酞溶液变红。
（3）使酚酞溶液变红。
【设计实验】

（1）实验Ⅰ的目的是为了验证猜想不成立。
（2）刘明同学认为实验Ⅱ没必要做，他的理由是。
（3）实验Ⅲ滴入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，振荡，酚酞试液变红。向变红后的溶液中滴加 $C a C l_{2}$ 溶液至过量，振荡，出现的现象是，反应的化学方程式是。（提示： $C a C l_{2}$ 溶液呈中性）
（4）由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出猜想（3）正确。张宁对此结论有些质疑，于是他查阅资料。
【查阅资料】 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中， $C {O_{3}}^{2 -}$ 和 $H_{2} O$ 发生如下反应： $C {O_{3}}^{2 -} + H_{2} O = H C {O_{3}}^{-} + O H^{-}$

【得出结论】 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中使酚酞溶液变红的粒子是。

化学是以实验为基础的自然科学，下图所示为实验室常用的实验装置：

据此回答：
（1）实验室若用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式。
（2）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取 $C O_{2}$ ，所需要的装置组合是（填装置序号）；也可以用碳酸氢钠（ $N a H C O_{3}$ ）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来制取，该反应的化学方程式为。
（3）F装置可用来测量生成的 $C O_{2}$ 气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的
是。
（4）实验室若检验 $C O_{2}$ 应选择装置，其反应的化学方程式为。

"鱼浮灵"主要成分是过碳酸钠（ $x N a_{2} C O_{3} \cdot y H_{2} O_{2}$ )，俗称固体双氧水。兴趣小组对其进行以下探究：
[性质探究]
（1）取少量"鱼浮灵"于试管中加水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量 $M n O_{2}$ 粉末，产生大量气泡。将带火星木条伸入试管，木条，说明有 $O_{2}$ 生成。
（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液 $P H > 7$ ；向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象，说明有生成。
结论：过碳酸钠具有 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $H_{2} O_{2}$ 的双重化学性质。
[工业制备]

（3）稳定剂的作用是；稳定剂中 $M g C l_{2}$ 和 $N a_{2} S i O_{3}$ 发生复分解反应，生成一种难溶物将过碳酸钠粒子包裹住，该反应的化学方程式为。
（4）浊液中加入异丙醇的作用是。
（5）操作Ⅱ中洗涤晶体的试剂最好选用（填字母）。
A．饱和 $N a C l$ 溶液 B水 C异丙醇 D稀盐酸
（6）根据下表数据，你认为上述制备反应的最佳温度范围是℃。

温度范围/℃	5～10	10～15	15～20	20～25
活性氧含量/%	13.94	14.02	15.05	14.46
"鱼浮灵"的产率/%	85.49	85.78	88.38	83.01

注：活性氧含量是指产品中能转化为O₂的氧元素的质量分数。
[组成测定]利用下图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（ $x N a_{2} C O_{3} \cdot y H_{2} O_{2}$ ）组成的测定（杂质对测定无影响）。

查阅资料：①"鱼浮灵"中活性氧含量≥13.0%是一等品，≥10.5%是合格品。
②过碳酸钠能与酸反应放出 $C O_{2}$ 和 $O_{2}$ 。
（7）实验前先缓慢通 $N_{2}$ 一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至 $A$ 中样品完全反应；继续缓慢通，其目的是。
（8）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致 $x : y$ 的值（填"偏大"或"偏小"）。
（9）装置 $B$ 的作用是（填序号）
①除去气体中的水蒸气 ②便于观察和控制气流速度
（10）实验测得C装置中铜网增重1.2 $g$ ， $D$ 装置增重2.2 $g$ 。该产品中活性氧含量为%；属于（填"一等品"或"合格品"）； $x : y$ ＝。