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:
CH3CH
CH2+CO+H2
CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOH
CO↑+H2O,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氢气、丙烯,写出化学反应方程式: , 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 , 。c和d中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H2,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干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2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Na2SO3溶液；②酸性KMnO4溶液；③石灰水；④无水CuSO4；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)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)
RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1丁醇 118℃,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 。
用50mL0．50mol/L盐酸与50mL0．55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替 （填“能”或者“否”）其原因是 。
（4）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、无影响”)。
（5）如果用60mL0．50mol/L盐酸与50mL0．55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等、不相等”)，所求中和热 (填“相等、不相等”)，简述理由 。
不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。为了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验（实验时压强为10lkPa，温度为0℃）。
（1）若在烧瓶中放入1．30g锌粒，与c mol/L H2SO4反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是___________。
A．200 mL B．400 mLC．500mL
（2）若1．30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重l．28g ，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：_____________。
（3）若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g。量气瓶中收集到VmL气体，则有：ag/65g·mol－1＝bg/64g·mol－1＋V mL/22400 mL·mol－1，依据的原理是________________。
（4）若在烧瓶中投入d g锌，加入一定量的c mol／L 浓硫酸V L，充分反 应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中，n（H2）/n（SO2）＝_______________（用含字母的代数式表示）。若撤走盛有无水氯化钙的U型管，n（H2）/n（SO2）的数值将 （填偏大、偏小或无影响）
（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：
① ；
② ；
③ 。
（Ⅰ）下列操作会导致实验结果偏高的是 。
A．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，定容摇匀后，发现液面低于刻度线
B．在配制一定物质的量浓度溶液时，用10 mL的量筒量取5．0 mL液体溶质时俯视读数
C．用天平称量20．5 g某物质，砝码和药品的位置放反，所得药品的质量
D．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时俯视读数，所得溶液的浓度
（Ⅱ）现有下列仪器或用品：
a铁架台（含铁圈、铁夹）；
b锥形瓶；
c滴定管；
d烧杯（若干）；
e玻璃棒；
f胶头滴管；
g托盘天平（含砝码）；
h滤纸；
i量筒；
j漏斗；
k温度计
现有下列试剂：
A．NaOH固体B．碳酸钠溶液
C．氯化镁溶液 D．蒸馏水
试填空：
（1）如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分，下述判断及读数（虚线刻度）不正确的是 。
A．①是量筒，读数为1．5 mL
B．②是量筒，读数为2．50 mL
C．③是滴定管，读数为2．50 mL
D．①是温度计，读数是1．50 ℃
（2）配制100 mL 0．1 mol·L－1的氢氧化钠溶液时，还缺少的仪器有 。
（3）除去Mg（OH）2中混有的少量Ca（OH）2，可以用到的试剂是（选填序号），操作方法是 、 、洗涤。完成上述操作，上述仪器或用品用到的有（从上述仪器或用品中选择，填上相应序号）。
铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。
（1）二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在该反应中作_____剂。
（2）自然界Cr主要以+3价和+6价存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。完成并配平下列离子方程式：
__Cr2O72－+__SO32－+__
=__Cr3++__SO42－+ __H2O
（3）钛（Ti）被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是 。
（4）NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：
①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为__________。
②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH，调pH的目的是 。
③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是____________。
④为测定NiSO4·xH2O晶体中x的值，称取26．3 g晶体加热至完全失去结晶水，剩余固体15．5 g，列式计算x的值等于 。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是___________
（2）另称取铁钉6．0 g放入15．0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋应选用________(选填序号)。
a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水d．KMnO4酸性溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：[SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
（3）装置B中试剂的作用是___________________
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是________________(用化学方程式表示)。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于________(选填序号)。
a．A之前 b．A-B间c．B-C间d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是__________
（7）若要测定336mL气体中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，可否用托盘天平称量D或E反应前后的质量差的方法？做出判断并说明理由__________