2020届高考化学二轮复习大题精准训练--化学实验方案的设计及评价

一、实验题

1. 难度：困难

实验室用图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与溶液的反应制备高效水处理剂已知具有下列性质可溶于水、微溶于浓KOH溶液，在、强碱性溶液中比较稳定，在和催化作用下发生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成和。

（1）装置A中与盐酸反应生成和，其化学方程式为______，装置B的作用是______。

（2）和KOH在较高温度下反应生成，试写出该反应的离子方程式______。

（3）制备时，KClO饱和溶液与饱和溶液的混合方式为：在搅拌下，将饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。理由是______。

（4）已知时能溶于NaOH溶液生成下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算。

	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH

实验中可选用的试剂：、、由某硫酸锌溶液含、杂质制备ZnO的实验步骤依次为：

______；

______；

过滤；

______；

过滤、洗涤、干燥；

煅烧。

2. 难度：困难

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。

（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO₂转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是___________________________________。

（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。

①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO₃时，两种吸收液体积比V(Na₂SO₃): V(NaOH)=_________________。

②NaOH溶液吸收了足量的SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是_________________。

（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）。反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：

①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCI₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。

②________________________________________________。

为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。

③试管B中试剂是__________________溶液；滴加浓硫酸之前的操作是____________________。

④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是______________________________。

3. 难度：中等

亚硝酰氯（NOCl，熔点：－64.5 ℃，沸点：－5.5 ℃）是一种黄色气体，遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物。亚硝酰氯应用广泛，可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

（1）甲组同学拟制备原料气NO和Cl₂，制备装置如图所示，为制备纯净干燥的气体，补充右表中缺少的药品。

	装置Ⅰ	装置Ⅱ
蒸馏烧瓶中	A仪器中
制备纯净的Cl2	MnO2	①______	②______
制备纯净的NO	Cu	③______	④______

（2）乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良，结合甲组制得的Cl₂共同制备NOCl，装置如图所示：

①仪器b的名称为________________。

②组装好实验装置后应先______________，然后依次装入药品。此实验关键操作有两点：一是将Cl₂充满D装置的三颈瓶中；二是A中反应开始时要先关闭K₂，打开K₁，待NO充满装置后再关闭K₁，打开K₂。这两步操作中充满的目的都是__________________________________________________。

③若C装置中压强过大，可以观察到的现象是_________________________。

④装置D中冰盐水的作用是__________________。

（3）亚硝酰氯（NOCl）纯度的测定：将所得亚硝酰氯（NOCl）产品13.10g溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL，以K₂CrO₄溶液为指示剂，用0.8mol·L^-1AgNO₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为 22.50mL。（已知：Ag₂CrO₄为砖红色固体） 

①亚硝酰氯（NOCl）与水反应的化学方程式为_________________________。

②亚硝酰氯（NOCl）的质量分数为______________________。

4. 难度：中等

NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。

(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为_________________________________________。

(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。

A 铁        B 铝         C 铂      D 玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是____________________(填化学方程式)。

(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。

①长玻璃管的作用是_____________________________________________________。

②让反应停止的操作方法及原因是________________________________________。

(4)以下收集NO气体的装置，

合理的是________(填选项代号)。

5. 难度：困难

炭粉与反应的产物比较复杂，某化学研究小组在实验室中以炭粉与反应为探究对象，拟通过实验探究反应后的产物，提出如下4种猜想：

猜想1：反应后产物是

猜想2：反应后产物是和CO

猜想3：反应后产物是和

猜想4：反应后产物是和

（1）实验前，小组成员经过讨论认定猜想3不成立，理由是______。

（2）实验过程：已知：湿润的氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成，针对猜想1、2、4，设计如图所示的实验装置：

根据上图连接好实验装置，并检查气密性。

将炭粉与均匀混合装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸。

用酒精灯微微加热试管底部。

试管中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，澄清石灰水未变浑浊。

其中装置B的作用是______；由此可推测猜想______不成立。若CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯，该反应的化学方程式为______。

（3）结果分析讨论：

试管冷却至室温、称量、测得剩余固体的质量为，由此可初步确认猜想______是正确的，炭粉与反应的化学方程式为______。请你设计实验验证上述猜想4，完成下表中内容。可供选择的药品有溶液、酚酞溶液、盐酸等

实验方案不要求写具体操作过程	预期实验结果和结论
____________	____________

二、综合题

6. 难度：困难

[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K₁和K₂）（设为装置A）称重，记为m₁ g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m₂ g。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m₃ g。

a．点燃酒精灯，加热        b．熄灭酒精灯        c．关闭K₁和K₂

d．打开K₁和K₂，缓缓通入N₂        e．称量A        f．冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K₁和K₂，缓缓通入N₂，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。

a．品红        b．NaOH        c．BaCl₂        d．Ba(NO₃)₂        e．浓H₂SO₄

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

三、实验题

7. 难度：困难

过碳酸钠是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图1：

已知：主反应

副反应

滴定反应：

，时开始分解。

请回答下列问题：

（1）图2中支管的作用是 ______ 。

（2）步骤的关键是控制温度，其措施有 ______ 和 ______ 。

（3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇，均可析出过碳酸钠，原因是 ______ 。

（4）步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 ______ 。

（5）下列物质中，加入到过碳酸钠溶液中，不会产生大量气体的是 ______ 。

A.MnO₂  B.FeCl₃  C.Na₂SO₃  D.NaOH  E.HCl

（6）准确称取 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中，加50mL 蒸馏水溶解，再加50mL，用标准溶液滴定至终点时消耗，则产品中的质量分数为 ______ 。

8. 难度：中等

硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl₃)可用于制取乙硼烷(B₂H₆)，也可作有机合成的催化剂。

（查阅资料）

①BCl₃的熔点为－107.3 ℃，沸点为12.5 ℃；

②2B＋6HCl2BCl₃↑＋3H₂↑；

③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。

（设计实验） 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼：

请回答下列问题：

(1)常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式：______________。

(2)E装置的作用是________________。

(3)写出D装置中发生反应的化学方程式：__________________；实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F＋G装置，使实验更简便。

(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H₃BO₃)和白雾，写出该反应的化学方程式________________。

(5)为了顺利完成实验，正确的操作是__________(填序号)。

①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯

②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯

③同时点燃A、D处酒精灯

(6)请你设计一个简易实验，验证制得的产品中是否含有硼粉：____________________

9. 难度：中等

无水MgBr₂常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略）采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr₂。

已知：①在浓硫酸存在下，加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C₂H₅OC₂H₅)，加热到170℃时乙醇脱水生成CH₂ = CH₂。

②乙醚的熔点为34.6℃，沸点为132℃。

③Mg和Br₂剧烈反应，放出大量的热；MgBr₂具有强吸水性；MgBr₂能与乙醚发生反应 MgBr₂ +3C₂H₅OC₂H₅ MgBr₂ • 3C₂H₅OC₂H₅。

实验主要步骤如下：

I.选用上述部分装置，正确连接，检查装置的气密性。向装置中加入药品。

II.加热装置A，迅速升温至140℃，并保持140℃加热一段时间，停止加热。

III.通入干燥的氮气，让液溴缓慢进入装置B中，直至完全加入。

IV.装置B中反应完毕后恢复至室温，过滤反应物，将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中，在冰水中冷却，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。

V.用苯洗涤粗产品，减压过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至160℃分解得无水 MgBr₂。

回答下列问题：

(1)装置A中使用仪器m的优点是_________。

(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________。

(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该采取的正确操作是________。

(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________。

(5)步骤V采用减压过滤（使容器内压强降低，以达到固液快速分离）。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号）。

(6)实验中若温度控制不当，装置B中会产生CH₂Br—CH₂Br。请设计实验验证 CH₂Br—CH₂Br的存在：从反应后的混合物中分离提纯得到CH₂Br—CH₂Br，_______。

10. 难度：中等

无水MgBr₂常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略）采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr₂。

已知：①在浓硫酸存在下，加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C₂H₅OC₂H₅)，加热到170℃时乙醇脱水生成CH₂ = CH₂。

②乙醚的熔点为34.6℃，沸点为132℃。

③Mg和Br₂剧烈反应，放出大量的热；MgBr₂具有强吸水性；MgBr₂能与乙醚发生反应 MgBr₂ +3C₂H₅OC₂H₅ MgBr₂ • 3C₂H₅OC₂H₅。

实验主要步骤如下：

I.选用上述部分装置，正确连接，检查装置的气密性。向装置中加入药品。

II.加热装置A，迅速升温至140℃，并保持140℃加热一段时间，停止加热。

III.通入干燥的氮气，让液溴缓慢进入装置B中，直至完全加入。

IV.装置B中反应完毕后恢复至室温，过滤反应物，将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中，在冰水中冷却，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。

V.用苯洗涤粗产品，减压过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至160℃分解得无水 MgBr₂。

回答下列问题：

(1)装置A中使用仪器m的优点是_________。

(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________。

(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该采取的正确操作是________。

(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________。

(5)步骤V采用减压过滤（使容器内压强降低，以达到固液快速分离）。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号）。

(6)实验中若温度控制不当，装置B中会产生CH₂Br—CH₂Br。请设计实验验证 CH₂Br—CH₂Br的存在：从反应后的混合物中分离提纯得到CH₂Br—CH₂Br，_______。

11. 难度：困难

草酸晶体的组成可表示为H₂C₂O₄·xH₂O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H₂C₂O₄·xH₂OCO↑+CO₂↑+(x+1)H₂O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。这4步操作由先到后的顺序为______________(填序号)。

（2）A装置为加热分解草酸的装置，指出该装置一处错误：_______________________，B和F装置中盛放的试剂相同，其中溶质是__________ (填化学式)，E装置的作用是__________。

（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。

实验步骤：准确称取1.08g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO₄^－+5H₂C₂O₄+6H⁺= 10 CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O。

①配制草酸溶液除需要胶头滴管、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。

②x=________。

12. 难度：困难

已知SO₂可以用Fe(NO₃)₃溶液吸收，按如图所示装置展开相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N₂后再加入足量的浓硫酸，加热；装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀。回答下列问题：

 

(i)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_________________。

(2)实验开始前需进行的操作是_____________________。

(3)加入浓硫酸之前先通入N₂一段时间，其目的是_____________________。

(4)排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是_______；若用NaOH溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为_________________。   

(5)经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）；假设1：装置A中白雾进入装置B中参与了反应；

假设2:______________；

假设3: Fe(NO₃)₃溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃^-能氧化SO₂。

(6)请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤(简述操作过程)	预期现象和结论
①测1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3^-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中 (3)________________ ④向试管中通入适量SO2气体	_____________

(7)若假设2正确，请写出B中发生反应的离子方程式：_________________。

13. 难度：中等

亚硝酸钠(NaNO₂)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：

（制取NaNO₂）

设计的制取装置如下图(夹持装置略去)：

该小组查阅资料可知：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂、2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃；

②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO₃^－。

（1）装置A中用于盛放稀硝酸的仪器名称为____________，装置A中发生主要反应的离子方程式为____________________________________。

（2）装置D的作用是____________________________________。

（3）若无装置B，则进入装置D中的气体除N₂、NO外还可能有__________________。

（4）甲同学检查装置气密性后进行实验，发现制得的NaNO₂中混有较多的NaNO₃杂质。下列可以提高NaNO₂纯度的方案是_________(填字母)。

a.将B中的药品换为碱石灰      b.将稀硝酸换为浓硝酸

c.实验开始前通一段时间CO₂ d.在装置A、B之间增加盛有水的洗气瓶

（测定制得的样品中NaNO₂的含量）

（5）该实验中需配制KMnO₄标准溶液并酸化，应选择_________(填化学式)来酸化KMnO₄溶液。

（6）已知：在酸性溶液中，NO₂^－可将MnO₄^－还原为Mn²⁺。为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.100mol·L^－1的酸性KMnO₄溶液进行滴定，消耗20.00mL酸性KMnO₄溶液。滴定过程中酸性KMnO₄溶液的作用是__________________，所得样品中NaNO₂的质量分数为_________。

14. 难度：困难

资料显示“的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂：溶液、固体、固体。

该小组同学设计、两组实验，记录如下：

	实验操作	实验现象
	向Ⅰ试管中加入 固体，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯	Ⅱ试管中有气泡冒出，溶液不变蓝
	向Ⅰ试管中加入 固体， Ⅱ试管中加入适量 溶液，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯	Ⅱ试管中有气泡冒出，溶液变蓝

（1）选择Ⅰ装置用固体制取，为避免固体随进入Ⅱ试管对实验造成干扰，应进行的改进是________，组实验中与KI溶液反应的离子方程式是________。

（2）对比、两组实验可知，与KI溶液发生反应的适宜条件是________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________。

（3）为进一步探究碱性条件下KI与能否反应，用上图中的装置继续进行实验：

	实验操作	实验现象
	向Ⅰ试管中加入 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 ， 连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯	溶液略变蓝
	向Ⅰ试管中加入 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 ， 连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯	无明显变化

对于实验的现象，小明同学提出猜想“时不能氧化”，设计了下列装置进行实验，验证猜想。

（i）烧杯a中的溶液为________。

（ii）实验结果表明，此猜想不成立。支持该结论的实验现象是通入后________。

（iii）小刚同学向的KOH溶液含淀粉中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色。经检测褪色后的溶液中含有，褪色的原因是________用离子方程式表示。

（4）该小组同学对实验过程进行了反思：实验的现象产生的原因可能是________。

15. 难度：困难

某同学为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验。（已知PdCl₂能被CO还原为黑色的Pd）

（1）装置②中用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是_______。

A. H₂SO₄溶液         B. CCl₄          C. 苯        D. 稀硝酸

（2）请将图中各装置按顺序连接（填装置接口字母）：c接______，______接____，____接______，____接____。

（3）装置④的作用是__________。

（4）检查完装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到_________时再点燃酒精灯。

（5）若反应过程中CO₂足量，钠与CO₂充分反应后，生成的固体物质可能有多种情况，该同学提出以下猜想：

①生成的固体物质为Na₂CO₃

②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物

③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物

④生成的固体物质为Na₂O和C的混合物

假如反应过程中有下列两种情况：

I. 观察到装置⑤PdCl₂溶液中有黑色沉淀，若装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该情况下钠与CO₂反应的化学方程式____。

II. 装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224ml（标准状况）CO₂气体，溶液中残留固体的质量为___________。

（6）设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化____________。

16. 难度：中等

亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，其沸点为－5.5℃，易水解。已知：AgNO₂微溶于水，能溶于硝酸，AgNO₂+HNO₃=AgNO₃ +HNO₂，某学习小组在实验室用Cl₂和NO制备ClNO并测定其纯度，相关实验装置如图所示。

（1）制备Cl₂的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置，发生反应的化学方程式为_______________________________________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氯气，选择合适的装置，其连接顺序为 A→_______→_______→________→_______ (按气流方向，用装置的大写字母表示)。

（3）实验室可用图示装置制备亚硝酰氯：

①实验室也可用 B装置制备NO，与B装置相比 X装置的优点为____________。

②检验装置气密性并装入药品，打开K₂，然后再打开K₃，通入一段时间气体，其目的是______，然后打开K₁，当Z中有一定量液体生成时，停止实验。

（4）已知：ClNO 与H₂O反应生成HNO₂和 HCl。通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中，以K₂CrO₄溶液为指示剂，用c mol•L^-1 AgNO₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是____，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_____。(已知：Ag₂CrO₄为砖红色固体； K_sp(AgCl)＝1.56×10^-10，K_sp(Ag₂CrO₄)＝1×10^-12)

17. 难度：中等

某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下所示

（提出猜想）

问题1：在周期表中，铜与铝的位置很靠近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性。那么，氢氧化铜也具有两性吗？

问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价铁的稳定性。那么，正一价铜的稳定性也小于正二价铜的稳定性吗？

问题3：氧化铜具有氧化性，能被H₂、CO还原。那么，氧化铜也能被氮的某种气态氢化物还原吗？

（实验探究）

I．解决问题1

（1）需用到的药品除1mol・ L^-1 CuSO₄溶液、稀硫酸外，还需_________（填试剂的化学式）溶液。

（2）用胆矾晶体配制1mol・L^-1 CuSO₄溶液250mL，选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、量简外，还有________（填仪器名称）。

（3）为达到实验目的，你认为应进行哪些相关实验？

实验内容和步骤：①_________；②_______________。

Ⅱ．解决问题2

取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃时得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁浄试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答冋题：

（1）写出氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应的离子方程式：_____________。

（2）从实验Ⅱ可得出的结论是_______________________。

Ⅲ．解决问题3

设计如下装置（夹持装置未画出）：

当氮的某种气态氢化物（X）缓缓通过灼热的氧化铜时，观察到氧化铜由黑色变成了红色，无水CuSO₄变成了蓝色，生成物中还有一种无污染的单质气体Y；将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后，消耗0.01molX，测得B装置增重0.36g，并收集到0.28g单质气体Y。

（1）X气体的摩尔质量是_________________。

（2）C装置中发生反应的化学方程式为__________________________。

18. 难度：中等

亚硝酸钠（NaNO₂）是肉制品生产中最常使用的一种食品添加剂，某化学兴趣小组利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠并进行一系列实验探究。

查阅资料：

①NO₂能与Na₂O₂反应；

②在酸性溶液中，NO₂^－可将MnO₄^－还原为Mn^2＋且无气体生成。

③NO不与碱反应，可被酸性KMnO₄溶液氧化为硝酸。

Ⅰ.制备亚硝酸钠

（1）装置A用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是____________________________。

（2）上述装置按气流方向连接的顺序为：a→____________________（填仪器接口的字母编号）。

（3）D中反应的方程式为_____________________________。如果没有B装置，D中生成的亚硝酸钠中含有的杂质有______________（填化学式）。

（4）C装置的作用是_________________（用离子方程式表示）。

Ⅱ.测定产品纯度，实验步骤：

①准确称量4.000 g产品配成250 mL溶液。

②从步骤①配制的溶液中移取25.00 mL加入锥形瓶中。

③用0.1000 mol/L酸性KMnO₄溶液滴定至终点。

④重复以上操作3次，消耗酸性KMnO₄溶液的平均体积为20.00 mL。

（5）达到滴定终点的现象是____________。产品中NaNO₂的纯度为______________%。

（6）设计实验证明HNO₂的酸性比CH₃COOH强_________。

四、工业流程

19. 难度：困难

某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到和锂盐。

已知：CoC₂O₄·2H₂O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的离子生成而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，发生反应的离子方程式为：_______________________________________，该过程温度通常控制在以下的原因是：______________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是________________________，____________________________。

（3）“除铜”所用试剂X为，试写出该反应的离子方程式：_______________________________。

（4）“沉钴”过程中，的加入量图、沉淀反应的温度图与钴的沉淀率关系如下图所示：

随：比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因_____________________。

沉淀反应时间为10min，温度在以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________________________________________。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的约为10^-1mol/L，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

温度	Li2SO4	Li2CO3
0℃	36.1g	1.33g
100℃	24.0g	0.72g

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是__________写化学式，检验沉淀洗净的方法是___________________________________________________________。

五、综合题

20. 难度：困难

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性条件下易分解，在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置（省略夹持装置）制备Na₂S₂O₃。

（1）实验开始的步骤，组装好仪器，____________，按图示加入试剂，关闭K₁打开K₂，先向C中烧瓶加入Na₂S和 Na₂CO₃混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄。

（2）C中的烧瓶发生如下反应：2Na₂S+ Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清，此浑浊物是________；为了保证Na₂S₂O₃的产量，实验中通入C的SO₂不能过量，用离子方程式表示其原因_________。

（3）该实验制得的产品中含有Na₂SO₄杂质，为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进，改进后的操作是__________。

（4）B装置可以起到安全瓶，防止倒吸的作用，另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气，具体操作方法是____________。

（5）制取Na₂S₂O₃的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠，数混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件，设计如下对比实验（每次实验时亚硫酸钠质量均为63g，反应时间为30min）：

实验序号	溶液pH	亚硫酸钠与水的质量比	反应温度	硫粉质量	亚硫酸钠转化率
1	10	1.5：1	100℃	18	80.7%
2	10	1.1:1	100℃	18	94.6%

①实验1、2的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响；

②若要完成上表中列出的各项条件对亚硫酸钠转化率的影响探究，除实验1、2外，至少还需进行____次对比实验；

③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响.原因为___________。