I实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨，反应的化学-优题课

亚硝酸钠（NaNO₂）是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠，查阅资料：①HNO₂为弱酸，在酸性溶液中，NO₂^-可将MnO₄^-还原为Mn²^＋且无气体生成。
②NO不与碱反应，可被酸性KMnO₄溶液氧化为硝酸
探究一亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。（反应方程式为2NO＋Na₂O₂=2NaNO₂，部分夹持装置和A中加热装置已略）

（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式。
（2）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是（填字母）。
A．浓H₂SO₄ B．碱石灰 C．无水CaCl₂
探究二亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000
mol/L酸性KMnO₄溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：

滴定次数	1	2	3	4
KMnO₄溶液体积/mL	20.60	20.02	20.00	19.98

（3）第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是（填字母）。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B．锥形瓶洗净后未干燥
C．滴定终了仰视读数
（4）根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数。
（5）亚硝酸钠易溶于水，将0.2mol·L^-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L^-1的盐酸等体积混合，混合后溶液呈酸性，则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
探究三反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液调成中性，再用电化学降解法进行处理。25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。电化学降解NO₃^-的原理如右图所示。
（6）电源正极为（填A或B），阴极反应式为。

氯化钙常用于道路融冰剂和干燥剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质）制备氯化钙的主要流程如下：
完成下列填空：
（1）上述使用的盐酸的物质的量浓度约为6.0mol/L，若用36.5%的盐酸（密度为1.2g/mL）配置6.0mol/L的盐酸100mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、；需要量取36.5%的盐酸mL；配制过程中，若其他操作都正确，下列操作会引起浓度偏小的是。

A．定容摇匀后发现液面低于刻度线

B．定容时俯视容量瓶的刻度线

C．将溶液转入容量瓶后，没有洗涤烧杯和玻璃棒，就转入定容操作

D．如果加水超过了刻度线，取出少量水使液面恰好到刻度线

（2）步骤Ⅰ中有关反应的离子方程式有：、、。
（3）步骤Ⅱ控制石灰水用量的目的是防止（用离子方程式表示）：。
（4）滤渣的主要成分有（写化学式）。
（5）步骤Ⅴ所含的操作依次是、。
（6）制得的氯化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取5.5g无水氯化钙样品；②溶解；③滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤；④、；⑤称量。若得到4.3g碳酸钙，则氯化钙的质量分数为；若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是。

实验题
（1）烧碱在保存过程会部分变质（杂质主要为Na₂CO₃）。
准确称取5.0g样品配制成250mL溶液，各取配制好的烧碱溶液10.00mL于锥形瓶中，分别向锥形瓶中各加入1～2滴酚酞指示剂，（已知：酚酞变色时，此时只有NaOH与HCl反应，Na₂CO₃还没有与HCl反应）用浓度为0.20mol·L^-1的盐酸标准液进行滴定。相关数据记录如下：

实验编号	V（烧碱溶液）/mL	V（盐酸）/mL
初始读数	末尾读数
1	10.00	0.50	21.52
2	10.00	1.00	21.98
3	10.00	0.20	24.80

试回答：
①滴定时右手的正确操作是______________________________________。
②判断到达滴定终点的实验现象是__________________________________________，依据表中数据，计算出烧碱样品中含NaOH的质量分数为_______％。
③下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值偏高的是__________。
A．锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗
B．酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C．滴定过程中振荡锥形瓶时，有少量待测溶液溅出
D．滴定前平视读数，滴定结束仰视读数
（2）氧化还原滴定实验同中和滴定类似。过氧化氢是重要的氧化剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的浓度。已知：2KMnO₄＋5H₂O₂＋6H₂SO₄===2MnSO₄＋8H₂O＋5O₂↑，请填写下列空白：
①用(填“酸式”或“碱式”)滴定管移取过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，作被测试样。
②滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入酸式滴定管中，高锰酸钾标准溶液用酸式滴定管原因为。③重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的物质的量浓度为。

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究。
实验Ⅰ：在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H₂C₂O₄溶液，在其中一支试管中先加入少量MnSO₄固体再各加入5滴0.1 mol·L^-1KMnO₄溶液。记录溶液褪色时间，如表1：

试管	未加MnSO₄的试管	加有MnSO₄的试管
褪色时间	30 s	2 s

［表1］
实验Ⅱ：另取2支试管分别加入5 mL等浓度的H₂C₂O₄溶液，在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1 mol·L^-1 KMnO₄溶液。记录溶液褪色时间，如表2：

试管	未滴加稀硫酸的试管	滴加了稀硫酸的试管
褪色时间	100 s	90 s

［表2］
实验Ⅲ：另取3支试管分别加入5 mL等浓度H₂C₂O₄溶液，然后在试管中先分别加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1 mol·L^-1KMnO₄溶液，然后置于温度为65℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间，如表3：

试管	滴入10滴稀硫酸的试管	加入1 mL稀硫酸的试管	加入2 mL稀硫酸的试管
褪色时间	70 s	100 s	120 s

［表3］
（1）实验Ⅰ得出的结论是_____。
（2）比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是：_____。[来
①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO₄溶液的反应有影响
③加入少量硫酸，可促进草酸和KMnO₄溶液反应，而加入大量硫酸，反应速率比较小
④在酸性范围内，pH值越小对反应越有利[
（3）写出草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式：____。实验室利用该反应标定未知浓度H₂C₂O₄溶液，滴定终点的现象是：溶液颜色_____，且30 s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO₄溶液体积会导致测得H₂C₂O₄溶液的浓度____（选填：偏大、偏小、无影响）。
（4）有同学根据查阅的资料提出KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

上述实验中，实验_____可证明这个历程是可信的。

单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl₄和CO，SiCl₄经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl₄的装置示意图。

实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl₄、AlCl₃、FeCl₃遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：

物质	SiCl₄	AlCl₃	FeCl₃
沸点/℃	57.7	－	315
熔点/℃	-70.0	－	－
升华温度/℃	－	180	300

请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________，装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是。
（2）装置C中的试剂是； D、E间导管短且粗的原因是。
（3）G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH^－、Cl^－和SO₄^2-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO₂的影响）。
【提出假设】假设1：只有SO₃^2-；假设2：既无SO₃^2-也无ClO^－；假设3：。
【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3mol/LH₂SO₄、1mol/LNaOH、0.01mol/LKMnO₄、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加3 mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：

序号	操作	可能出现的现象	结论
①	向a试管中滴加几滴溶液	若溶液褪色	则假设1成立
若溶液不褪色	则假设2或3成立
②	向b试管中滴加几滴溶液	若溶液褪色	则假设1或3成立
若溶液不褪色	假设2成立
③	向c试管中滴加几滴溶液		假设3成立

制取气体	杂质气体	制取气体的发生装置	除去杂质气体的净化装置	收集装置	净化装置内所用试剂	检验制得气体所用试剂
NH₃	H₂O（g）