高考化学大二轮复习热点大题专攻练一化学实验方案设计与评价

(一)化学实验方案设计与评价

1．NCl 3既可用于漂白,又可用于柠檬等水果的熏蒸处理。已知：NCl 3熔点为－40 ℃,沸点为70 ℃,95 ℃以上易爆炸,有刺激性气味,在热水中易水解。实验室可用Cl 2和NH 4Cl 溶液反应制取NCl 3。某小组利用如图所示的装置制备NCl 3,并探究NCl 3的漂白性。

回答下列问题：

(1)仪器M 中盛放的试剂为________。

(2)各装置接口连接的顺序为________(用小写字母表示)。

(3)当装置B 的蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭b 处的活塞,应控制水浴加热的温度为________,装置C 的作用为________________________________________________________________________。

(4)当装置D 的锥形瓶内有较多黄色油状液体出现时,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色；若取该液体滴入50～60 ℃的热水中,片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,则试纸先变蓝后褪色。结合化学方程式解释该现象：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)在pH ＝4时电解NH 4Cl 溶液也可以制得NCl 3,然后利用空气流将产物带出电解槽。电解池中产生NCl 3的电极为________(填“阴极”或“阳极”),该电极的电极反应式为________________________________________________________________________。

(6)NCl 3可与NaClO 2溶液反应制取ClO 2气体,同时产生一种无污染的气体,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

解析：(1)A 装置制备氯气,因此仪器M 中盛放的试剂为浓盐酸。(2)B 装置中Cl 2与NH 4Cl 水溶液在低温下反应得到NCl 3,加热蒸馏,再冷凝收集NCl 3,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染空气,故仪器接口连接的顺序为a 、b 、c 、e 、f 、d 。(3)由于NCl 3熔点为－40 ℃,沸点为70 ℃,95 ℃以上易爆炸,有刺激性气味,在热水中易水解,所以应控制水浴加热的温度为70～95 ℃,氯气、氯化氢都能引起空气污染,不能直接排放,可以用氢氧化钠溶液吸收,所以装置C 的作用为吸收尾气并防止倒吸。(4)NCl 3本身无漂白性,与水反应生成

次氯酸和氨气,化学方程式：NCl 3＋3H 2O=====△3HClO ＋NH 3↑,氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢

氧根离子,溶液显碱性,使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO 又使其漂白褪色。(5)在pH ＝4时电解NH 4Cl 溶液也可以制得NCl 3,氮元素化合价从－3价升高到＋3价,发生失去电子的氧化反应,则电解池中产生NCl 3的电极为阳极,该电极的电极反应式为3Cl －＋NH ＋4－6e －===NCl 3＋4H ＋

。(6)NCl 3可与NaClO 2溶液反应制取ClO 2气体,同时产生一种无污染的气体,根据原子守恒可知该气体是氮气,反应的方程式为2NCl 3＋6NaClO 2===6ClO 2

↑＋6NaCl ＋N 2↑。

答案：(1)浓盐酸 (2)a 、b 、c 、e 、f 、d (3)70～95 ℃ 吸收尾气并防止倒吸 (4)在热水中发生的

反应为NCl 3＋3H 2O=====△3HClO ＋NH 3↑,NCl 3本身无漂白性,但在热水中会水解生成NH 3·H 2O 使红色石蕊试纸变

蓝,而生成的HClO 又使其褪色 (5)阳极 3Cl －＋NH ＋4－6e －===NCl 3＋4H ＋ (6)2NCl 3＋6NaClO 2===6ClO 2↑＋6NaCl ＋N 2↑

2．SO 2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料,某同学在实验室设计如下实验,对SO 2的部分性质进行了探究。

(1)二氧化硫的水溶性。

①SO 2易溶于水,常温常压下溶解度为1∶40,其中有H 2SO 3生成。向SO 2的饱和溶液中加入NaHSO 3固体,有气体冒出,原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(结合有关平衡方程式简要说明)。

②欲验证酸性H 2SO 3＞HClO,选用下面的装置,其连接顺序为A ―→__________________(按气流方向用大写字母表示即可)。能证明H 2SO 3的酸性强于HClO 的实验现象为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)二氧化硫的还原性。

已知SO 2具有还原性,可以还原I 2,可以与Na 2O 2发生反应,按图示装置进行实验。(部分固定装置未画出

)

操作步骤

实验现象 解释原因 关闭弹簧夹2,打

开弹簧夹1,注入

硫酸至浸没三颈烧

瓶中固体 若将带火星的木条放在D 试管口处,木条不复燃 SO 2与Na 2O 2反应无O 2生成,可能发生的化学反应方程式为①________________ 若将带火星的木条

放在D 试管口处,木

SO 2与Na 2O 2反应有O 2生成,发生的化学反应为2SO 2＋2Na 2O 2===2Na 2SO 3＋O 2