某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。已知：1.-优题课

某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应。

已知： 1.0 mol·L^-1的Fe(NO₃)₃溶液的pH=1，请回答：
（1）装置A中反应的化学方程式是        。
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是        。
（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是        ，说明SO₂具有        性。
（4）分析B中产生白色沉淀的原因：
观点1：        _____________________________；
观点2：SO₂与Fe³⁺反应；
观点3：在酸性条件下SO₂与NO₃^－反应；
①若观点2正确，装置B中反应的离子方程式是        。
②只需将装置B中的 Fe(NO₃)₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验，即可证明观点3是否正确，应选择的试剂是（填序号）        。
a．0.1 mol·L^-1稀硝酸
b．1.5 mol·L^-1 Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol·L^-1 NaNO₃和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液

科目化学题型实验题难度中等

知识点：常见气体制备原理及装置选择

海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。
实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①，③；
过程②中有关反应的离子方程式为。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是

（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出右面实验装置图中的错误之处：

①；
②；
③。

金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：

请回答下列问题：
(1)环戊二烯分子中最多有个原子共平面：
(2)金刚烷的分子式为，其分子中的 $C H_{2}$ ：基团有个；
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：

其中，反应①的产物名称是，反应②的反应试剂和反应条件是，反应③的反应类型是；
(4)已知烯烃能发生如下反应：

请写出下列反应产物的结构简式：

(5) $A$ 是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色， $A$ 经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基( $- C A_{3}$ ， $- C H_{2} R$ ， $- C H R_{2}$ )或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基]，写出 $A$ 所有可能的结构简式(不考虑立体异构)：

请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)下图是用 $K M n O_{4}$ 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 的作用分别是：
$B$ ；
$C$ ；
$D$ .
(2)在实验室欲制取适量 $N O$ 气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是（填序号)；
②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)

	应加入的物质	所起的作用
A
B
C
D

。

③简单描述应观察到的实验现象。

工业废水中常含有一定量的 $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 和 $C r {O_{4}}^{2 -}$ ，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
$C r {O_{4}}^{2 -} \to_{① 转化}^{H^{-}} C r_{2} {O_{7}}^{2 -} \to_{② 还原}^{F e^{2 +}} C r^{3 +} \to_{③ 沉淀}^{O H -} C r (O H) 3 ↓$

其中第①步存在平衡：
$2 C r {O_{4}}^{2 -} (黄色) + 2 H^{+} ⇌ C r_{2} {O_{7}}^{2 -} (橙色) + H_{2} O$

（1）若平衡体系的 $p H = 2$ ，则溶液显色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是。
a． $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 和 $C r {O_{4}}^{2 -}$ 的浓度相同

b． $2 v (C r_{2} {O_{7}}^{2 -}) = v (C r {O_{4}}^{2 -} ）$

c.溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1mol $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 离子，需要mol的 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 。
（4）第③步生成的 $C r (O H)_{3}$ 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
$C r (O H)_{3} (s ） ⇌ C r^{3 +} (a q) + 3 O H^{-} (a q ）$

常温下， $C r (O H)_{3}$ 的溶度积 $K_{s p} = c (C r^{3 +}) • c^{3} （ O H^{-} ） = 10^{- 32}$ ，要使 $c (C r^{3 +} ）$ 降至 $10^{- 5} m o l / L$ ，溶液的 $p H$ 应调至。

方法2：电解法
该法用 $F e$ 做电极电解含 $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液 $p H$ 升高，产生 $C r (O H)_{3}$ 沉淀。

（5）用 $F e$ 做电极的原因为。
（6）在阴极附近溶液 $p H$ 升高的原因是（用电极反应解释）。
溶液中同时生成的沉淀还有。

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
$C H_{3} C H - C H_{2} + C O + H_{2}$ $C H_{3} C H_{2} C H_{2} C H O$ $C H_{3} C H_{2} C H_{2} C H_{2} O H$ ;

$C O$ 的制备原理: $H C O O H$ $C O$ ↑+ $H_{2} O$ ,并设计出原料气的制备装置(如图)

请填写下列空白：
（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氦气，丙烯。写出化学方程式：，。
（2）若用以上装置制备干燥纯净的 $C O$ ,装置中 $a$ 和 $b$ 的作用分别是，；
$c$ 和 $d$ 中承装的试剂分别是，。若用以上装置制备 $H_{2}$ _，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是；在虚线框内画出收集 $H_{2}$ 干燥的装置图。
（3）制丙烯时，还产生少量 $S O_{2}$ , $C O_{22}$ 及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是（填序号）
①饱和 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液②酸性 $K M n O_{4}$ 溶液③石灰水
④无水 $C u S O_{4}$ ⑤品红溶液
（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是

a. 低温、高压、催化剂 b. 适当的温度、高压、催化剂
c. 常温、常压、催化剂 d. 适当的温度、常压、催化剂
（5）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化10-丁醇，该小组查阅文献得知：① $R - C H O - N a H S O_{3}$ （饱和）→ $R C H (O H) S O_{3} N a$ ↓；②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，并设计出如下提纯路线：
粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品

试剂1为，操作1为，操作2为，操作3为_。