【鞏固練習】
1.實驗室製備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下：取過量潔淨的鐵屑，加入20%％～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加熱至不再產生氣泡。
將溶液趁熱過濾，濾液移至試管中，用橡膠塞塞緊試管口．靜置、冷卻一段時間後收集產品．
（1）寫出該實驗製備硫酸亞鐵的化學方程式
（2）硫酸溶液過稀會導致
（3）採用水浴加熱的原因是
（4）反應時鐵屑過量的目的是（用離子方程式表示
（5）溶液趁熱過濾的原因是
塞緊試管口的目的是
（6）靜置冷卻一段時間後，在試管中觀察到的現象是
2.工業上以氨氣為原料製備硝酸的過程如下：
某課外小組模擬上述部分過程設計了如下實驗裝置製備硝酸（所有橡膠製品均已被保護）。
（1）工業上用氨氣製取no的化學方程式是
（2）連線好該裝置後，首先進行的操作是
（3）通入a氣體的目的是
（4）盛有na2co3溶液的燒杯為尾氣處理裝置，該裝置中反應的化學反應方程式是
2no2 + na2co3 == nano2
（5）已知：溫度低於21.15℃時，no2幾乎全部轉變為n2o4。工業上可用n2o4與水反應來提高硝酸產率。n2o4與a氣體在冷水中生成硝酸的化學方程式是
（6）一定條件下，某密閉容器中n2o4和no2的混合氣體達到平衡時，c(no2)=0.50mol/l、c(n2o4)=0.125 mol/l。
則2no2(g) n2o4(g)的平衡常數k= 。若no2起始濃度為2 mol/l ，相同條件下，no2的最大轉化率為 。
3．實驗室用濃鹽酸和mno2共熱制cl2，並用cl2和ca(oh)2反應制少量漂白粉，現已知反應：
2cl2+2ca(oh)2=ca(clo)2+cacl2+2h2o
溫度稍高即發生副反應：
6cl2+6ca(oh)2=ca(clo3)2 +5cacl2+6h2o
現有三個同學分別設計的三套實驗裝置，如圖所示：
（1）請從a．不容易控制反應速率；b．容易控制反應速率；c．有副反應發生；d．可防止副反應發生；e．汙染環境；f．可防止汙染環境等幾個方面對上述甲、乙、丙三套裝置的優缺點做出評析，並選擇符合題目要求的選項填在空格內。
（2）上述裝置中，甲由a、b兩部分組成，乙由c、d、e三部分組成，丙由f、g兩部分組成。請從上述裝置中選取合理的組成部分，組裝成一套較完善的實驗裝置，裝置的各部分的連線順序（按氣流從左到右的方向）是
（3）實驗中若用12mol·l－1的濃鹽酸100ml與足量的mno2反應，最終生成ca(clo)2的物質的量總是0.15mol（填「大於」、「小於」或「等於」），其原因是（假定各步反應均無產物損耗，且無副反應發生
4．氫化鈣（cah2）固體是登山運動員常用的能源提供劑。氫化鈣要密封儲存，一旦接觸到水就發生反應生成氫氧化鈣和氫氣。氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱製取，下圖是模擬製取裝置。
（1）與氫氣相比，氫化鈣作為能源提供劑的優點是
（2）裝置b的作用是裝置d的作用是反應開始前，先通入一段時間氫氣的目的是
（3）為了確認進入裝置c的氫氣已經乾燥，應在b、c之間再連線一裝置，該裝置中加入的試劑是
（4）利用上圖裝置進行實驗，步驟如下：檢查裝置氣密性後裝入藥品；開啟分液漏斗活塞，（請按正確的操作順序填入序號）。
①加熱反應一段時間 ②收集氣體並檢驗其純度
③關閉分液漏斗活塞 ④停止加熱，充分冷卻
（5）上述實驗中假設鈣充分反應，為測定所得氫化鈣的純度，可稱取44 mg 氫化鈣樣品與足量水反應，反應完全後充分冷卻，最終生成氣體體積約44.8ml（標準狀況）,試通過計算求樣品中氫化鈣的純度若鈣沒有充分反應，對氫化鈣純度的測定填「有」或「無」）影響。
5．氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置製備氫化鈣。
請回答下列問題：
(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連線順序為________(填儀器介面的字母編號)。
(2)根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性後，裝入藥品；開啟分液漏斗活塞請按正確的順序填入下列步驟的標號)。
a．加熱反應一段時間
b．收集氣體並檢驗其純度
c．關閉分液漏斗活塞
d．停止加熱，充分冷卻
(3)實驗結束後，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞後顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有cah2生成。
①寫出cah2與水反應的化學方程式
②該同學的判斷不準確，原因是
(4)請你設計乙個實驗，用化學方法區分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象
(5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是
6．某課外小組同學用下圖所示裝置在實驗室製備氯氣並**其相關性質（夾持裝置已略）。
（1）製備氯氣選用的藥品為：漂粉精固體和濃鹽酸，相關的離子反應方程式為：
（2）裝置b的作用之一是安全瓶，監測實驗進行時c中是否發生堵塞，請寫出發生堵塞時b中的現象
（3）裝置c的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此c中①、②、③依次放入_______；(選填字母)
（4）設計裝置d、e的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向d中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為______色，說明氯的非金屬性大於溴；之後開啟活塞，將裝置d中少量溶液加入裝置e中，振盪；觀察到的現象是則說明溴的非金屬性大於碘；
（5）有同學提出該實驗方案仍有不足，請說明其中兩點不足及原因是：
【答案與解析】
1．（1）fe+h2so4（稀）＝feso4+h2↑
（2）反應速率慢不利於晶體析出
（3）（4）fe3++2fe＝3fe2+
（5）減少feso4的損失
防止空氣進入試管將fe2+氧化為fe3+
（6）有淺綠色晶體析出
【解析】⑴鐵和稀硫酸反應的方程式為：fe+h2so4(稀)feso4+h2↑。
（2）硫酸如果濃度過稀，則反應時速率過慢；另外由於溶液中含有較多的水，也不利於硫酸亞鐵晶體的析出。
（3）水浴加熱受熱均勻，溫度容易控制。
（4）鐵屑過量的目的是防止fe2＋被氧化成fe3＋，即使被氧化fe可以使fe3＋還原：fe+2fe3＋=3fe2＋。
(5)溶液趁熱過濾的目的是減少feso4的損失；塞緊試管口的目的是防止空氣中的氧氣將feso4氧化。
（6）硫酸亞鐵熱溶液在冷卻過程中，溶解度降低，在靜止冷卻一段時間後會有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出。
2.（1）4 nh3 +5 o24no + 6h2o
（2）檢驗裝置的氣密性
（3）提高no2的轉化率 （或 2 no + o2 = 2 no2）
（4）nano3 co2
（5）2n2o4 + o2 + 2h2o = 4hno3
（6）1/2 50%
3．（1）
（2）綜合上述三套裝置的優缺點，完善的組合是f、b、e。
（3）小於
隨著反應的進行，鹽酸的濃度會越來越小，而稀鹽酸是不與mno2反應的，所以最終生成ca(clo)2的物質的量總是小於0.15mol。
【解析】這是一道物質製備實驗方案設計題。
（1）仔細分析，可以發現甲裝置中使用了冷卻裝置，可防止副反應發生，但沒有使用分液漏斗滴加濃鹽酸來控制反應速率，且反應裝置中無尾氣吸收裝置，未反應完的氯氣排入大氣中會造成環境汙染；故其優點為：d，缺點為：a、e。
乙裝置中，用氫氧化鈉溶液吸收多餘的氯氣，可以防止汙染環境，但也沒有使用分液漏斗滴加濃鹽酸來控制反應速率，且反應裝置中沒有使用冷卻裝置，容量發生副反應，產生副產物；裝置乙的優點：f，缺點：a、c。
裝置丙中使用分液漏斗可以控制反應速率，但無冷卻和尾氣吸收裝置，其優點為b，缺點為：c、e。
（2）綜合上述三套裝置的優缺點，完善的組合是f、b、e。
（3）考慮到隨著反應的進行，鹽酸的濃度會越來越小，而稀鹽酸是不與mno2反應的，所以最終生成ca(clo)2的物質的量總是小於0.15mol。
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