學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精題型三以“氣體流程”為載體的定性、定量實驗探究1。（2018·新鄉市高三三模）亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味，是一種常用的發色劑和防腐劑，但使用過量會使人中毒。某學習小組針對亞硝酸鈉設計了如下實驗：【制取NaNO2】設計的制取裝置如下圖（夾持裝置略去）：該小組查閱資料知：①2NO＋Na2O2=2NaNO2;2NO2＋Na2O2=2NaNO3；②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NOeq\o\al(－,3）。(1)裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器名稱為__________，裝置A中發生主要反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）裝置D的作用是__________________________________________________________。（3)若無裝置B,則進入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有____________.（4）甲同學檢查裝置氣密性后進行實驗，發現制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質。下列可以提高NaNO2純度的方案是________(填字母）。a。將B中的藥品換為堿石灰b.將稀硝酸換為濃硝酸c.實驗開始前通一段時間CO2d.在裝置A、B之間增加盛有水的洗氣瓶【測定制得樣品中NaNO2的含量】（5)該實驗中需配制KMnO4標準溶液并酸化，應選擇________（填化學式)來酸化KMnO4溶液。（6）已知：在酸性溶液中，NOeq\o\al（－,2）可將MnOeq\o\al(－,4)還原為Mn2＋。為測定樣品中亞硝酸鈉的含量，該－1的酸性KMnO4溶液進行滴定,消耗20.00mL酸性KMnO4溶液.滴定過程中酸性KMnO4溶液的作用是____________________，所得樣品中NaNO2的質量分數為________。答案(1）分液漏斗3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al（－,3）=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（2）吸收過量的NO，避免尾氣造成污染（3）O2、NO2（4)ad(5)H2SO4（6）作氧化劑和指示劑86.25%解析(1）控制液體的滴加速度，裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器為分液漏斗;金屬銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，所以裝置A中發生主要反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－，3）=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O.(2)裝置D中盛有酸性高錳酸鉀溶液，能夠氧化一氧化氮氣體，減少氣體對環境的污染。(3)沒有氯化鈣，水蒸氣就會與過氧化鈉反應生成氧氣，部分NO會被氧氣氧化為NO2,所以，若無裝置B，則進入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有O2、NO2。(4）由于獲得一氧化氮所用的硝酸具有揮發性，且獲得NO的過程中會產生其他氮氧化物，因此提高NaNO2純度需要除去硝酸氣體和其他氮氧化物.將B中的藥品換為堿石灰可以吸收硝酸氣體和氮氧化物，a正確;將稀硝酸換為濃硝酸，硝酸的揮發性增強，不能除去硝酸氣體，b錯誤；實驗開始前通一段時間CO2不能除去硝酸氣體和氮氧化物，c錯誤；在A、B之間增加盛有水的洗氣瓶可以吸收硝酸氣體和氮氧化物，d正確。(5)高錳酸鉀具有強氧化性，配制KMnO4標準溶液并酸化,酸化的酸應選擇稀硫酸.mL,25.00mL樣品消耗高錳酸鉀的物質的量為0。100mol·L－1×0。02L＝0。002mol，則250mL樣品溶液中消耗高錳酸鉀的物質的量為0.002mol×eq\f（250mL，25mL)＝0。02mol，根據化合價變化可得反應關系式：2MnOeq\o\al(－,4)～5NOeq\o\al（－,2），則4。0g樣品中含有亞硝酸鈉的物質的量為0。02mol×eq\f(5,2)＝0.05mol,質量為69g·mol－1×0。05mol＝3。45g，所以反應后的固體中亞硝酸鈉的質量分數為eq\f（3。45g,4。0g)×100%＝86。25％。2。(2018·河南省高三4月適應性考試)某化學探究學習小組擬利用如圖所示裝置（部分固定裝置已略去)測定某黑色銅硫化物樣品的化學式，按照如下步驟進行了實驗。步驟一：利用如圖所示裝置,高溫灼燒1。6gCuxSy至固體質量不再變化，得到紅色固體和一種能使品紅溶液褪色的氣體.步驟二：將D中所得溶液按下述流程進行處理。煮沸D中溶液并冷卻→配制250mL溶液→取25.00mL溶液，滴入2～3滴酚酞溶液→滴定，消耗0.1mol·L－1NaOH溶液20.00mL。請回答下列問題：(1）A裝置中發生反應的化學方程式為_________________________________________。停止加熱后還需繼續通入一段時間的O2，其目的是________________________________________________________________________________________________________。（2）儀器a的作用為____________。裝置D中反應的化學方程式為___________________。(3)步驟二中配制溶液時所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還有______________________;判斷滴定終點的現象是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4）利用題中提供的數據可計算得出該銅硫化物的化學式為________。（5）有同學認為可將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管，通過測定反應前后干燥管的增重來計算硫元素的含量。你認為此方案________（填“合理"或“不合理”）,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案（1)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑使生成的SO2全部被H2O2溶液吸收(2）防止倒吸SO2＋H2O2=H2SO4（3)250mL容量瓶、膠頭滴管當加入最后一滴NaOH溶液時,溶液變為淺紅色且30秒內不褪色(4）Cu2S（5)不合理部分SO2被氧化,且空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重解析(1)裝置A中發生反應:2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，根據操作步驟需要測SO2的含量，求銅硫化合物中硫的量，因此必須讓SO2全部被吸收，反應停止后，繼續通一段時間的O2,其目的是讓SO2全部被吸收。（2）儀器a是干燥管，目的是防止倒吸;裝置D中盛放的是H2O2溶液，能氧化SO2，化學反應方程式為H2O2＋SO2=H2SO4。（3)配制溶液時,用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶,缺少的是膠頭滴管、250mL容量瓶;判斷滴定到終點的標志是加入最后一滴NaOH溶液時,溶液變為淺紅色且30秒內不褪色。（4）樣品中硫的物質的量為eq\f（20×10－3×0.1，2)×eq\f（250，25)mol＝0。01mol，樣品中銅的物質的量為(1.6－0。01×32)/64mol＝0。02mol，因此銅硫化物的化學式為Cu2S。（5）裝置D不能改用足量的堿石灰，因為空氣中含有CO2和水蒸氣，均能被堿石灰吸收，造成所測S的物質的量偏大，因此此方案不合理。3.(2018·茂名市高三下學期二模)ICl（氯化碘）紅棕色液體，熔點13.9℃,沸點97.4℃，易水解，接觸空氣時能形成五氧化二碘，能與許多單質發生作用,溶于乙醇、乙醚等.某校研究性學習小組的同學擬用下列儀器制備氯化碘。回答下列問題：（1)檢查A裝置氣密性的方法為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2）上述裝置，按氣流方向連接的順序為______________（裝置可重復使用），A中發生反應的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）C裝置的作用是_______________________________________________________。（4）E裝置的燒瓶反應時需放在水中，控制溫度大約40℃，其目的是________________________________________________________________________。（5）按上述連接好的裝置進行實驗，實驗步驟如下:①檢查裝置氣密性后，裝入藥品②打開分液漏斗活塞③關閉分液漏斗活塞④停止加熱E，充分冷卻⑤水浴加熱E請按正確的順序填入上述步驟的序號____________________________________________。(6)在A裝置后可連接如圖的裝置，當反應結束關閉分液漏斗活塞后，關閉K,該裝置的作用是________________________________________________________________________。(7)ICl和水反應的化學方程式為_____________________________________________。答案(1)從A的導管口連接一個導管伸入水中，關閉分液漏斗活塞，手握圓底燒瓶，若導管口有氣泡冒出，手放開燒瓶后，有一段水柱倒吸入導管，說明A裝置氣密性良好(2）ACBEBDMnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=，\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)除去Cl2中混有的HCl（4）減少I2的升華和ICl的揮發（5)①②⑤④③(6）儲存多余的Cl2（7)ICl＋H2O=HIO＋HCl解析（2）利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣,氯氣中含有氯化氫、水蒸氣雜質，因此混合氣體先通過飽和食鹽水溶液，除去氯化氫,再通過濃硫酸除去水蒸氣,得到干燥純凈的氯氣，氯氣進入到裝置E中，與碘進行反應,由于ICl（氯化碘)為紅棕色液體，易水解,所以還必須連接裝置B,最后多余的尾氣被堿液吸收；按氣流方向連接的順序為ACBEBD，A中發生的反應為二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7（△)）Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。（4)氯化碘是紅棕色液體,熔點13.9℃，沸點97.4℃，根據信息可知ICl易揮發，溫度高揮發的快，同時單質碘也易升華，因此E裝置的燒瓶反應時需放在水中，控制溫度大約40℃，以減少I2的升華和ICl的揮發。(5)裝置連接好后，首先檢查裝置的氣密性,不漏氣后，加入藥品，打開分液漏斗活塞，反應開始進行,用水浴法給裝置E加熱，反應結束后,停止加熱E，充分冷卻，待到室溫后，再關閉分液漏斗活塞，正確實驗步驟為①②⑤④③。(6）在A裝置后可連接如圖的裝置，當反應結束關閉分液漏斗活塞后，關閉K，該裝置可以用來儲存多余的Cl2，避免釋放到空氣中污染空氣。(7)ICl易發生水解，生成鹽酸和次碘酸，反應的化學方程式為ICl＋H2O=HIO＋HCl。4.（2018·珠海市高三3月質量檢測）甲醛（HCHO），無色氣體，易溶于水，有特殊的刺激氣味，對人眼、鼻等有刺激作用。40％甲醛溶液沸點為96℃，易揮發。甲醛在堿性溶液中具有極強的還原性.為探究過量甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物成分,進行如下研究：（1)在下圖裝置中進行實驗，向a中加入0。5mol·L－1CuSO4溶液50mL和5mol·L－1NaOH溶液100mL,振蕩，再加入40%的甲醛溶液40mL，緩慢加熱a，在65℃時回流20分鐘后冷卻至室溫。反應過程中觀察到有棕色固體生成，最后變成紅色，并有氣體產生。①儀器b的名稱是____________。②儀器c的作用為____________。③能說明甲醛具有還原性的實驗現象是_________________________________________.(2）查閱資料發現氣體產物是副反應產生的。為確認氣體產物中含H2不含CO，將裝置A和如下圖所示的裝置連接后進行實驗.①依次連接的合理順序為：A→B→______→______→______→______→G。②裝置B的作用是___________________________________________________________。③確認氣體產物中含H2而不含CO的現象是____________________________________________________________________________________________________________。(3）已知：eq\o（→，\s\up7(被氧化)）eq\o（→，\s\up7（被氧化)）。證明a中甲醛的碳元素未被氧化成＋4價的實驗方案為:取少量a中反應后的清液，__________________________________________________________________________________________________，則說明甲醛的碳元素未被氧化成＋4價.（4)為研究紅色固體產物的組成，進行如下實驗（以下每步均充分反應）：已知：ⅰ.Cu2Oeq\o(→，\s\up7（易溶于濃氨水）)[Cu（NH3）4]＋（無色）eq\o（→,\s\up7(在空氣中））［Cu(NH3)4]2＋（藍色）ⅱ.2Cu＋8NH3·H2O＋O2=2[Cu（NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O通過上述實驗，可以得出紅色固體產物主要是________________。答案（1）①恒壓漏斗②冷凝回流③A中出現紅色物質（或A中出現棕色物質）(2）①EFDC②吸收甲醛蒸氣,防止其干擾后續檢驗③F中CuO顏色由黑變紅，D中無水硫酸銅變藍,C中澄清石灰水不變渾濁(3)