2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练30无机物制备实验探究含解析

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无机物制备实验探究

非选择题（共10题）
1．氯气是氯碱工业的主要产品之一，常作强氧化剂，可与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。某兴趣小组在实验室中对以下反应进行了探究。回答下列问题：
Ⅰ、三氯化硼(BCl3)的制备，

查阅资料：已知：①BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃； ②2B＋6HCl 2BCl3↑＋3H2↑；
③BCl3遇水观察到大量的白雾。
（1）检验发生装置A的气密性的实验具体方法是_____________________________________
（2）按气流方向连接各装置的接口，顺序为_______
a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→ ( ) → ( ) →h。
（3）装置D的作用是________________；装置E的作用是___________________________，实验中若不用装置C，可能产生的后果是____________。
（4）BCl3遇水反应的化学方程式为：_____________________________。
Ⅱ、SO2与漂粉精溶液的反应
操作
现象
取4g 漂粉精固体，加入100mL 水，测漂粉精溶液的pH
pH 试纸先变蓝（约为12），后褪色

1.液面上方出现白雾；
2.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
3.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（5）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_____________________________。
（6）现象2中溶液变为黄绿色的原因是：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl- 发生反应。该反应的离子方程式为________________________。
（7）用离子方程式解释现象3中黄绿色褪去的原因_______________________。
2．硫酰氯（SO2Cl2）可用于有机合成和药物制造等。实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3kJ/mol]，装置如图所示（部分装置省略）。已知SO2Cl2的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，有强腐蚀性，不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题：

I．SO2Cl2的制备
（1）水应从___（选填“a”或“b”）口进入。
（2）制取SO2的最佳组合是___（填标号）。
①Fe+18.4mol/LH2SO4
②Na2SO3+70%H2SO4
③Na2SO3+3mo/LHNO3
（3）乙装置中盛放的试剂是___。
（4）制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中，原因是___。
（5）反应结束后，分离甲中混合物的最佳实验操作是___。
II．测定产品中SO2Cl2的含量，实验步骤如下：
①取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液，充分振荡、过滤、洗涤，将所得溶液均放入锥形瓶中；
②向锥形瓶中加入硝酸酸化，再加入0.2000mol·L－1的AgNO3溶液l00.00mL；
③向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；
④加入NH4Fe(SO4)2指示剂，用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+，终点所用体积为10.00mL。
已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10 Ksp(AgSCN)=2×10-12
（6）滴定终点的现象为___。
（7）产品中SO2Cl2的质量分数为___%，若步骤③不加入硝基苯则所测SO2Cl2含量将___（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
3．高铁酸钾()是一种高效、多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理，化工生产中作磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物的氧化剂。某小组同学在实验室制备高铁酸钾。
实验Ⅰ.制备次氯酸钾
实验装置如图所示(B中冷却装置未画出)，将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备，并用KOH溶液吸收制备次氯酸钾溶液。

已知：的沸点为，以上分解为和。
(1)装置B中盛装碳酸钠溶液的仪器的名称是___________。实验中控制氯气与空气体积比的方法是___________。
(2)装置B中反应的化学方程式为___________。若装置B无冷却装置，则进入装置C中的会大量减少，其原因是___________。
实验Ⅱ．制备高铁酸钾
查阅资料知的部分性质如下：①可溶于水、微溶于KOH浓溶液；
②在、强碱性溶液中比较稳定；
③在和的催化作用下发生分解；
④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成和。
(3)在搅拌下，将饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液(含KOH)中即可制取，写出该反应的离子方程式：___________。该操作不能将KClO饱和溶液(含KOH)滴加到饱和溶液中，其原因是___________。
(4)工业上常用间接碘量法测定高铁酸钾样品(杂质只有KCl)中高铁酸钾的含量，其方法是用碱性碘化钾溶液(pH为11~12)溶解0.90g高铁酸钾样品，调节pH为1，避光放置40分钟至反应完全全部被还原成)，再调节pH为3~4(弱酸性)，用1.0mol/L的标准溶液作为滴定剂进行滴定()，当到达滴定终点时，消耗标准溶液15.00mL，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为___________。
4．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。已知K2FeO4在低于常温的碱性环境中稳定，酸性条件下，其氧化性强于KMnO4、Cl2等。某小组设计制备K2FeO4并测定其纯度的实验步骤如下：
I.制备次氯酸钾。在搅拌和冰水浴条件下，将Cl2通入浓KOH溶液，同时补加一定量KOH，产生了大量白色沉淀，抽滤后得到浓KClO滤液。
II.制备高铁酸钾(装置如图)

碱性条件下，向如图装置加入上述浓KClO 溶液与冰水浴磁子搅拌Fe(NO3)3；饱和溶液，反应一段时间，得到紫黑色溶液和大量白色沉淀，抽滤分离，用冰盐浴进一步冷却滤液得到K2FeO4粗品。
III.测定高铁酸钾样品的纯度。取0.300g上述步骤制备的K2FeO4样品于锥形瓶，在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应生成 CrO42-和Fe(OH)3。稀硫酸酸化后加入指示剂，以0.150mol/L(NH)2Fe(SO4)2标准溶液滴定 Cr(VI)至 Cr3+，终点消耗 20.0mL。
(1)步骤I制备次氯酸钾的化学方程式为_____；“补加一定量KOH”的目的除了与过量Cl2继续反应生成更多KClO外，还在步骤II中起到___________的作用。
(2)根据 K2FeO4理论合成产率与合成条件响应曲面投影图(见图，虚线上的数据表示K2FeO4的理论合成产率)，步骤II中控制的条件应是：温度______ (序号，下同)，反应时间_____________。

a.0.0~5.0℃ b.5.0~10℃ c.10~15℃ d.40~50 min e.50~60 min f.60~70 min
(3)步骤II中，为了避免副产物K3FeO4的产生，Fe(NO3)3饱和溶液应放在仪器A中，A的名称是________；写出实验刚开始时生成FeO42-的离子方程式________。
(4)根据步骤皿I的测定数据，计算高铁酸钾样品纯度为_____(保留3位有效数字)。
(5)为探究酸性条件下FeO42-氧化性强弱，甲同学取步骤II所得K2FeO4粗品加入到少量盐酸中，观察到产生黄绿色气体，经检验气体为Cl2。该现象能否证明“酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2”，并说明理由_______________________________。
5．某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。

物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g.cm-1
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸

83
1.4
易溶于水
浓硫酸

338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
取100mL烧杯，用20 mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
(1)图中装置C的作用是_______________________________。
(2)制备硝基苯的化学方程式__________________________________________________。
(3)叙述配制混合酸操作：______________________________________________。
(4)为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是______________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是________________________(用化学方程式说明)，除去该有色物质选择的试剂是____________，分离提纯的方法为___________，涉及的离子方程式为_______________。
(5)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是________________________________________。
(6)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是_______________________________________________________________。
(7)本实验所得到的硝基苯产率是______________________。
6．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，生成一种氯化物和两种氧化物。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)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如下图所示：

为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是：

装置Ⅰ
装置Ⅱ

烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①
②
制备纯净NO
Cu
③
④

②___________，③___________。 
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：

①装置连接顺序为a→___________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。 
②装置Ⅶ的作用为________________，若无该装置，Ⅸ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______________________________。
③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl，不能吸收NO，所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。为解决这一问题，可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中，这种气体的化学式是__________。
(3)丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为___________________。
(4)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度
取Ⅸ中所得液体mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol/LAgNO3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。(已知：Ag2CrO4为砖红色固体)
①亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。
②若滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测亚硝酰氯的纯度_________(偏高、偏低、无影响)
7．无水四氯化锡（SnC14）是一种用途广泛的化工中间体，常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂。熔融的金属锡（熔点231℃）在300℃左右能直接与Cl2作用生成无水四氯化锡，实验室装置如图所示：

已知信息如下：①将金属锡熔融，通入干燥氯气进行反应，生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体，熔点为一33℃，沸点为114.1℃。二氯化锡是无色晶体，熔点为246℃，沸点为652℃。③无水四氯化锡在空气中极易水解，水解产物之一是SnO2．xH2O，并产生白烟。请回答下列问题：
（l）开始实验前一定要____，E中冷水的作用是___。
（2）装置F中盛放的最佳试剂为___，作用是____。
（3）实验时应先打开A处分液漏斗旋塞和整套装置的阀门，待观察到____这一现象时，再点燃D处酒精灯。
（4）若撤去装置C，则D中还可能发生反应的化学方程式为__。
（5）Cl2和锡作用即可生成SnC14，也会生成SnCl2，为减少SnCl2的生成，可采取的措施是_______.
（6）得到的产物中常含有杂质SnCl2，SnCl2是常用的还原剂。某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中杂质SnCl2的质量分数。准确称取a克该样品于锥形瓶，用适量浓盐酸溶解，淀粉溶液作指示剂，c mol．L-l碘标准溶液滴定至终点，消耗标准液20. 00mL，已知滴定原理是：SnCl2+2HCl+I2=SnC14+2HI，则产品中杂质SnCl2的质量分数为____（用含a、c的代数式表示）；即使此法测定的操作均正确，但测得的SnCl2含量仍低于实际含量，其原因可能是________（用离子方程式表示）。
8．四氯化锡可用作媒染剂，有机合成中氯化的催化剂等。某学习小组设计了如下图所示的装置(夹持和加热仪器省略)制备无水四氯化锡。反应原理是Sn＋2Cl2＝SnCl4。

已知：

请回答下列问题：
(1)装置G的名称为__________，该装置的进水口为__________(填“a”或“b”)。
(2)装置C的作用是除去氯化氢，所用试剂X的名称是_____________。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)按图连接好装置，检查装置气密性，关闭K1、K3，打开K2，慢慢滴入浓盐酸，待观察到装置F内充满黄绿色气体后，开始加热装置F，当装置F中的固体完全消失，充满SnCl4气体时，将生成的SnCl4排入接收器E中的操作是：停止加热装置F，关闭分液漏斗活塞，__________，再用洗耳球从G的上出口向装置内吹气。
(5)某同学认为装置F中的反应可能产生SnCl2杂质。下列试剂中，可用于检测反应是否产生了SnCl2的有__________(填字母)。
a.FeCl3溶液(滴有KSCN) b.H2O2溶液 c.溴水 d.AgNO3溶液
(6)SnCl4能溶解一定量的氯气，若制取3 g SnCl4(含氯气的质量分数为13.0%，假设不含除氯气外的其他杂质)，则至少需通入氯气的体积(标准状况下)是__________L(保留两位小数)。
9．三氯化铬(CrCl3)为紫色晶体，熔点为83℃，易潮解，易升华，不易水解，高温下易被氧气氧化，主要用作媒染剂和催化剂。工业上制取三氯化铬的流程如下：

请回答下列问题：
(1)用蒸馏水洗涤三氧化二铬是除去_________(填化学式)。
(2)650℃时，在反应器反应一段时间后，除产生CrCl3外，还有副产物剧毒的光气(COCl2)生成，该反应的化学方程式是_______________。
(3)根据上述工艺原理，实验室用Cr2O3和CCl4(沸点76.8℃)在高温下制备三氯化铬，部分实验装置如图所示(夹持装置略)。

①上图中通入的气体X是_________(填化学式)。
②装置A的烧杯中盛有________。
(4)样品中三氯化铬质量分数的测定
Ⅰ．称取样品0.330 0 g，加水溶解并于250 mL容量瓶中定容。
Ⅱ．移取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2，稀释并加热煮沸，再加入过量H2SO4酸化，将Cr3＋氧化为Cr2O；再加入过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3＋的形式存在。
Ⅲ．加入1 mL指示剂，用0.0250 mol·L－1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液24.00 mL(已知：Cr2O＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O, 2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI )。
①滴定实验可选用的指示剂为______。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为______%(结果保留三位有效数字)。
10．某实验兴趣小组模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度，涉及反应
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO＝2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH＝K2FeO4+2NaOH
已知高铁酸钾易溶于水，微溶于浓 KOH 溶液；在强碱性溶液中稳定，酸性至弱碱性条件下，与水反应放出氧气。
Ⅰ．制备 NaClO，实验装置如下图。

(1)仪器 X 的名称为____。
(2)B中盛装的液体是____，玻璃管 a 的作用是____。
Ⅱ．制备 K2FeO4 晶体
第①步：将制得的 NaClO 溶液转移到大烧杯中，依次加入适量 NaOH 和 FeCl3 溶液，得 Na2FeO4；
第②步：加入适量 KOH 固体至饱和，得湿产品；
第③步：洗涤、干燥，得 K2FeO4 晶体。
(3)第②步中能得到湿产品的原因是___。
(4)第③步“洗涤”时，洗涤剂不用蒸馏水，而采用 95%的乙醇，原因是_______。
Ⅲ．测定 K2FeO4 纯度
测定制得的 K2FeO4 的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为： a．FeO+CrO+2H2O=CrO+Fe(OH)3↓+OH-
b．2CrO +2H+=Cr2O+H2O
c．Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)称取 2.0g 制得的 K2FeO4 产品溶于适量 KOH 溶液中，加入足量 KCrO2，充分反应后过滤，将滤液转移到 250mL 容量瓶定容。取 25.00mL 定容后的溶液于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加几滴二苯胺磺酸钠做指示剂，用 0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定，终点由紫色变为绿色。重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00 mL。则标准液应选用______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管，该 K2FeO4 样品的纯度为 _____。
参考答案
1． 用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好 e d j k b c(或cb) f g 液化BCl3使其从混合气体中分离出来 吸收余氯防污染空气，且防空气中水蒸气进入D中 B与HCl反应生成H2，H2、Cl2混合受热发生爆炸 BCl3＋3H2O＝3HCl＋H3BO3 碱性、漂白性 ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑ SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+(或SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+)
【解析】Ⅰ、在加热条件下，二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，但浓盐酸具有挥发性，水被加热也能蒸发，升高温度加快氯化氢和水蒸气挥发，所以生成的Cl2中含有HCl、H2O，浓硫酸具有吸水性，饱和食盐水能吸收Cl2，浓硫酸能干燥气体，从而得到较纯净的Cl2，在B中制得BCl3，然后用D得到BCl3固体，为防止C中的水蒸气进入D装置使生成的BCl3水解，F中装浓硫酸进行干燥，E吸收未反应的Cl2。
(1)检验发生装置A的气密性的实验具体方法是用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好，故答案为：用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞，向分液漏斗中加入蒸馏水，然后打开分液漏斗的活塞，观察到水缓缓滴下甚至不滴，说明气密性良好；
(2)为了制备BCl3，依据的原理是3Cl2+2B2BCl3，所以装置连接的顺序应该为气体发生装置---除杂装置--反应装置--收集装置--尾气处理装置的顺序，又实验室制备氯气中夹杂有氯化氢和水，且应先除去HCl再除去水，按气流方向连接各装置的接口，顺序为a→e→d→j→k→b→c→f→g→h，故答案为： e d j k b c(或cb) f g；
(3)三氯化硼的沸点低，易挥发，需要冷却产品，装置D可以液化BCl3使其从混合气体中分离出来；装置E是一个盛有碱石灰的干燥管，其作用一方面是吸收未反应的多余氯气，另一个方面也防止空气中的水蒸气进入U形管，C装置是吸收Cl2中混有的HCl，由题给资料知，硼与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气和氯气的混合气体，易发生爆炸，故答案为：冷却和收集三氯化硼；硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸；故答案为：液化BCl3使其从混合气体中分离出来；吸收余氯防污染空气，且防空气中水蒸气进入D中；B与HCl反应生成H2，H2、Cl2混合受热发生爆炸；
(4)因硼与铝的性质相似，硼酸的化学式为H3BO3，类似铝酸(H3AlO3)，因三氯化硼遇水能反应，反应的化学方程式为：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑，故答案为：BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；
Ⅱ、(5)pH试纸先变蓝(约为12)，说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明又具有漂白性，故答案为：碱性；漂白性；
(6)漂粉精的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙与Cl- 发生氧化还原反应生成氯气，反应的离子方程式为ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑，故答案为：ClO－+Cl－+2H+=2H2O+Cl2↑；
(7)溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸，反应方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-，硫酸钙微溶于水，也可以写成SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+，故答案为：Cl2+SO2+2H2O═2Cl-+4H++SO42-(或SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4↓+2Cl-+4H+)。
2．b ② 碱石灰 制取硫酰氯的反应时放热反应，降低温度使平衡正向移动，有利于提高SO2Cl2产率 蒸馏 溶液变为红色，而且半分钟内不褪色 85.5% 偏小
【分析】
（1）用来冷却的水应该从下口入，上口出；
（2）制备SO2，铁与浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化SO2，所以用70% H2SO4+Na2SO3来制备SO2；
（3）冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故SO2与氯气间的反应为放热反应，由于会有一部分Cl2、SO2通过冷凝管逸出，故乙中应使用碱性试剂，又因SO2Cl2遇水易水解，故用碱石灰；
（4）制取硫酰氯的反应时放热反应，降低温度使平衡正向移动，有利于提高SO2Cl2产率；
（5）分离沸点不同的液体可以用蒸馏的方法，所以甲中混合物分离开的实验操作是蒸馏；
（6）用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe(SO4)2作指示剂，Fe3+与SCN−反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；
（7）用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积V，则过量Ag+的物质的量为Vcmol，与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.1L−Vc×10−3mol，则可以求出SO2Cl2的物质的量； AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，若无此操作，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小。
【详解】
（1）用来冷却的水应该从下口入，上口出，故水应该从b口进入；
（2）制备SO2，铁与浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化SO2，所以用②70% H2SO4+Na2SO3来制备SO2，故选②；
（3）根据装置图可知，冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故SO2与氯气间的反应为放热反应，由于会有一部分Cl2、SO2通过冷凝管逸出，故乙中应使用碱性试剂，又因SO2Cl2遇水易水解，故用碱石灰，可以吸收氯气、SO2并防止空气中的水蒸气进入冷凝管中，故乙装置中盛放的试剂是碱石灰；
（4）制取硫酰氯的反应时放热反应，降低温度使平衡正向移动，有利于提高SO2Cl2产率；
（5）分离沸点不同的液体可以用蒸馏的方法，所以甲中混合物分离开的实验操作是蒸馏；
（6）用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe(SO4)2作指示剂，Fe3+与SCN−反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；故答案为溶液变为红色，而且半分钟内不褪色；
（7）用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积10.00mL，则过量Ag+的物质的量为Vcmol=0.01×0.1000mol·L-1=1×10-3mol，与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.2000mol/L×0. 1L−Vc×10−3mol＝1.9×10-2mol，则SO2Cl2的物质的量为1.9×10-2mol ×0.5=9.5×10-3mol ，产品中SO2Cl2的质量分数为 ×100%=85.5%； 已知：Ksp(AgCl)=3.2×10−10，Ksp(AgSCN)=2×10−12，则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小，可加入硝基苯用力摇动，使AgCl沉淀表面被有机物覆盖，避免在滴加NH4SCN时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，若无此操作，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即银离子的物质的量偏大，则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小，所以测得的氯离子的物质的量偏小；故答案为85.5%；偏小。
3．三颈烧瓶 通过观察装置A中产生气泡的速率来调节气体的流速 该反应放热，温度升高会分解 生成的在和的催化作用下会发生分解 82.5%
【分析】
(1)将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备，通过观察装置A中产生气泡的速率来调节气体的流速。
(2)在装置B中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，化合价从0价升高到+1价，生成，从0价降到-1价，生成NaCl，由此可以写出化学方程式。若无冷却装置，的沸点为，以上分解为和，该反应为放热反应，温度过高易分解。
(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，根据原子守恒可判断反应中还有硝酸钾、氯化钾和水生成，因此可写出离子方程式，如果铁离子过量，则生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解
(4)高铁酸钾把碘离子氧化为碘单质，高铁酸钾被还原为亚铁离子，再用硫代硫酸钠来滴定碘单质，根据得失电子相等，得出其关系式：FeO~4I- ~2I2~4，根据的物质的量可求出高铁酸钾的物质的量，从而样品中高铁酸钾的质量分数。
【详解】
(1) 装置B中盛装碳酸钠溶液的仪器的名称是三颈烧瓶，将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备，通过观察装置A中产生气泡的速率来调节气体的流速。答案为：三颈烧瓶，通过观察装置A中产生气泡的速率来调节气体的流速；
(2)在装置B中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，化合价从0价升高到+1价，生成，从0价降到-1价，生成NaCl，其化学方程式为。若无冷却装置，在以上分解为和，该反应为放热反应，温度升高会分解。故答案为：；该反应为放热反应，温度升高会分解。
(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，根据原子守恒可判断反应中还有硝酸钾、氯化钾和水生成，其离子方程式为，如果铁离子过量，则生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解。故答案为：；如果铁离子过量，则生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解。
(4)高铁酸钾把碘离子氧化为碘单质，高铁酸钾被还原为亚铁离子，再用硫代硫酸钠来滴定碘单质，根据得失电子相等，得出其关系式：FeO~4I- ~2I2~4，滴定碘当达到滴定终点时消耗硫代硫酸钠的物质的量为1.0mol/L×15.00ml×10-3=0.015mol。则高铁酸钾的质量为0.015mol÷4×198g/mol=0.7425g，高铁酸钾的质量分数为，故答案为：82.5%
4．Cl2+2KOH=KCl↓+KClO+H2O 提供碱性环境、做反应物 b e 恒压滴液漏斗 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 66.0% 不能。粗品中可能混有KClO，与盐酸反应产生Cl2
【分析】
本实验的目的是制备K2FeO4并测定其纯度，首先需要制备KClO，Cl2通入浓KOH溶液，发生反应Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，根据题意，有白色沉淀生成，KClO在滤液中，说明白色沉淀是KCl；然后制备高铁酸钾，将碱性KClO浓溶液与Fe(NO3)3混合反应，得到高铁酸钾溶液，同时析出硝酸钾、氯化钾等白色沉淀，过滤，冰盐浴进一步冷却析出高铁酸钾粗品；
测定纯度：在强碱性溶液中，用过量CrO2-与FeO42-反应生成CrO42-和Fe(OH)3，加稀硫酸使CrO42-转化为Cr2O72-，CrO2-转化为Cr3+，Fe(OH)3转化为Fe3+，(NH4)2Fe(SO4)2标准液可以将Cr(VI)还原为Cr3+，所以可用(NH4)2Fe(SO4)2标准液测定生成的CrO42-的量，从而确定FeO42-的量。
【详解】
(1)步骤I利用氯气和氢氧化钾反应制备次氯酸钾，过程中析出KCl固体，所以化学方程式为Cl2+2KOH=KCl↓+KClO+H2O；过量的KOH可以提供步骤II中反应需要的碱性环境，同时KOH还要作为反应物参与反应；
(2)据图可知温度为5.0~10℃时产率可到达0.8，所以温度应选b；反应时间在50~60 min时该温度下产率最高，所以反应时间选e；
(3)仪器A的名称是恒压滴液漏斗；实验刚开始时次氯酸根在碱性环境下将Fe3+氧化生成FeO42-，此时硝酸钾等物质浓度较低，应没有沉淀生成，结合电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(4)(NH4)2Fe(SO4)2标准液可以将Cr(VI)还原为Cr3+，Fe2+转化为Fe3+，化合价升高1价，Cr(VI)还原为Cr3+，化合价降低3价，根据电子守恒可知n[(NH4)2Fe(SO4)2]：n[Cr(VI)]=3:1；根据元素守恒可知被FeO42-氧化的CrO2-的物质的量为n(CrO2-)=0.02L×0.150mol/L×=0.001mol；CrO2-转化为Cr(VI)化合价升高3价，FeO42-转化为Fe3+化合价降低3价，所以n(CrO2-)：n(FeO42-)=1:1，则n(FeO42-)=0.001mol，所以样品的纯度为=66.0%；
(5)粗品中可能混有KClO，与盐酸反应产生Cl2，所以不能说明酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2。
【点睛】
本题方程式的书写为难点，制备氯酸钾要注意题目信息“产生大量白色沉淀”，而滤液中含有KClO，所以白色沉淀为KCl，书写方程式时要带沉淀符号。
5．冷凝回流 +HO-NO2 +H2O 取100mL烧杯，将浓硫酸缓缓加入到浓硝酸中，边加边用玻璃杯搅拌 水浴加热 4HNO3=4NO2+O2+2H2O 氢氧化钠溶液 分液 NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O 洗去残留的NaOH及生成的钠盐 防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂 72%
【分析】
苯和硝酸在浓硫酸的作用下，可制得硝基苯，该实验中涉及各种物质的除杂及分离，注意分析溶液的特点进行除杂方法的选取。
【详解】
(1)由仪器结构特征可知，装置C为球形冷凝管，苯与浓硝酸都以挥发，C起冷凝回流作用；
(2) 制备硝基苯的化学方程式为：+HO-NO2+H2O；
(3)浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热，如将浓硝酸加入浓硫酸中，硝酸的密度小于浓硫酸，会导致液体溅出，故配制混酸的操作为：取100mL烧杯，将浓硫酸缓缓加入到浓硝酸中，边加边用玻璃杯搅拌；
(4)反应在50℃∼60℃下进行，低于水的沸点，可以利用水浴加热，受热均匀，便于控制温度；浓硝酸受热易分解：4HNO3=4NO2+O2+2H2O，溶有二氧化氮或硝酸等杂志而呈黄色；加入氢氧化钠溶液即可吸收二氧化氮，发生反应：NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O；硝基苯与混合溶液不互溶，分层，故采用分液的方法进行提纯；
故答案为：水浴加热；4HNO3=4NO2+O2+2H2O；氢氧化钠溶液；分液；NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O；
(5)先用水洗除去浓硫酸、硝酸，再用氢氧化钠除去溶解的少量酸，最后水洗除去残留的NaOH及生成的盐；
(6)直形冷凝管通常需要通入冷凝水，以免直形冷凝管通水冷却时导致温差过大而发生炸裂，选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管；
故答案为：防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂；
(7)苯完全反应生成硝基苯的理论产量为15.84g×,故硝基苯的产率为[18g÷(15.84g×)]×100%=72%。
【点睛】
该题可以联系乙酸乙酯的制备、浓硫酸的稀释等相关实验；另外教材中也有相关硝基苯的制备实验，因此紧扣教材，掌握基础是解答好这类试题的关键。
6．饱和食盐水 稀硝酸 e→f(或f→e)→c→b→d 防止水蒸气进入装置Ⅸ 2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2 O2(或NO2) HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O ×100% 偏高
【分析】
氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl。根据实验室用浓盐酸与二氧化锰制备氯气，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气；用铜和稀硝酸反应制备NO，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，结合NOCl的性质，制得气体中的杂质需要除去，尾气中氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，据此分析解答。
【详解】
(1)实验室制备氯气，一般用浓盐酸与二氧化锰加热制备，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，故装置Ⅱ用饱和食盐水吸收氯化氢气体；
实验室制备NO，一般用铜和稀硝酸反应制备，制得的NO中可能混有其他氮氧化合物，NO不溶于水，故装置Ⅱ用水净化NO；故答案为饱和食盐水；稀硝酸；
(2)①将氯气和NO干燥后在装置Ⅵ中发生反应，由于亚硝酰氯(NOCl，熔点：-64.5 ℃，沸点：-5.5 ℃)是一种黄色气体，遇水易反应，需要在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，因此装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d，故答案为e→f(或f→e)→c→b→d；
②NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个装置 VII干燥装置防止水蒸气进入装置Ⅸ；若无该装置，Ⅸ中NOCl水解生成氯化氢、NO和NO2，反应的化学方程式为2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2，故答案为防止水蒸气进入装置Ⅸ；2NOCl+H2O=2HCl+NO+NO2；
③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl，不能吸收NO，所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。NO能够与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮能够被氢氧化钠溶液吸收，一氧化氮和二氧化氮的混合气体也能够被氢氧化钠溶液吸收，因此解决这一问题，可将尾气与氧气(或二氧化氮)同时通入氢氧化钠溶液中，故答案为O2(或NO2)；
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，反应的化学方程式为：HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O，故答案为HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O；
(4)①亚硝酰氯(NOCl)遇水反应得到HCl，用AgNO3标准溶液滴定，生成白色沉淀，以K2CrO4溶液为指示剂，出现砖红色沉淀达到滴定终点，根据氯元素守恒： NOCl～HCl～AgNO3，则样品中n(NOCl)=cmol/L×b×10-3L×= 10bc×10-3mol，亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为×100%=×100%，故答案为×100%；
②若滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，导致消耗的标准溶液的体积偏大，则所测亚硝酰氯的纯度偏高，故答案为偏高。
7．检查装置气密性 冷凝，SnC14气体使其变为液体 浓硫酸 吸收G中挥发的水蒸气，防止进入E中导致SnC14水解 装置F液面上方出现黄绿色气体 SnCl4+(x+2)H2O=SnO2•xH2O↓+4HCl 通入过量的Cl2 % 4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空气中的氧气氧化为Sn4+,反应的离子方程式为：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)
【分析】
由图可知，装置A制取氯气，由于浓盐酸易挥发，产生的氯气里含有氯化氢气体及水蒸气，B装置试剂为饱和食盐水除去氯化氢，C装置试剂为浓硫酸吸收水蒸气，装置D生成SnC14，在装置E中冷却后收集，未反应的氯气用氢氧化钠溶液在G中吸收，防止污染空气，因SnC14极易水解，应防止G中产生的水蒸气进入E中，所以在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F。据以上分析解答。
【详解】
（1）为防止实验中氯气泄漏污染空气及水蒸气等进入装置影响产品纯度，实验之前必需要检查装置气密性。由题知SnC14的沸点较低，用冷水冷凝SnC14气体使其变为液体以便于收集。
答案为：检查装置气密性；冷凝SnC14气体使其变为液体。
（2）由题知SnC14极易水解，为防止G中产生的水蒸气进入E中，在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F。
答案为：浓硫酸；吸收G中挥发的水蒸气，防止进入E中导致SnC14水解。
（3）由于Sn与空气中的氧气反应，SnC14在空气中极易水解生成SnO2．xH2O，所以制备SnC14之前用Cl2排尽装置中的空气，当观察到装置F液面上方出现黄绿色气体时，表明装置中空气已排尽，可以点燃D处酒精灯进行反应。
答案为：装置F液面上方出现黄绿色气体。
（4）若撤去装置C，则装置D中SnC14会发生水解，反应方程式为：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2•xH2O↓+4HCl。
答案为：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2•xH2O↓+4HCl。
（5）Cl2和锡作用即可生成SnC14，也会生成SnCl2，为减少SnCl2的生成，可以通入过量的Cl2。
答案为：通入过量的Cl2。
（6）根据SnCl2+2HCl+I2=SnC14+2HI可得：n(SnCl2)=n(I2)=cmol•L´0.02L=0.02cmol，m(SnCl2)=0.02cmol´190g/mol=3.80cg，产品中SnCl2的质量分数为：´100%=%，若此法测定的操作均正确，但测得的SnCl2含量仍低于实际产量，其原因可能是I-被空气中的氧气氧化为I2，使消耗的碘标准溶液体积偏小，产品中SnCl2含量偏低，发生的反应为：4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空气中的氧气氧化为Sn4+,发生反应的离子方程式为：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)。
答案为：%；4I-+4H++O2=2I2+2H2O(或者是Sn2+被空气中的氧气氧化为Sn4+,反应的离子方程式为：2Sn2++4H++O2=2Sn4++2H2O)。
【点睛】
计算物质纯度时要注意：①是否从配制好的溶液中取出一部分进行实验②溶液体积毫升与升的换算③滴定中一般发生的两个反应之间的物质的量的关系。
8．球形冷凝管 b 饱和食盐水 关闭K2，打开K1、K3 ac 0.57
【分析】
SnCl4极易水解，应在无水环境下进行进行，B装置制备氯气，由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl及水蒸气，乙中盛放饱和食盐水除去HCl，可以降低氯气的溶解，丙中浓硫酸吸收水蒸气，干燥氯气，并用氯气排尽装置中空气，防止影响实验；氯气与Sn在F处试管中反应生成SnCl4，无水四氯化锡是易流动的固体，可利用增大试管内的压强将其排出，依此解答。
【详解】
（1）装置G为球形冷凝管，下口进水上口出水，故进水口为b；
（2）装置C是吸收HCl气体，但不吸收氯气，用饱和食盐水；
（3）装置B由浓盐酸与高锰酸钾制备氯气，同时生成锰离子和水，离子方程式为：；
（4）无水四氯化锡是易流动的固体，可利用增大试管内的压强将其排出，故将生成的SnCl4排入接收器E中的操作是：停止加热装置F，关闭分液漏斗活塞，关闭K2，打开K1、K3；
（5）SnCl2易被氧化，可与具有氧化性的物质发生氧化还原反应，据此分析：
a．FeCl3溶液(滴有KSCN)，若溶液红色变浅，则有SnCl2，故a正确；
b．H2O2溶液，实验现象不明显，不能检验，故b错误；
c．溴水，若溴水颜色变浅，则有SnCl2，故c正确；
d．AgNO3溶液，SnCl2、SnCl4均能生成白色沉淀，故d错误；
故答案为：ac；
（6）3kgSnCl4中含氯气的物质的量为3000g×13.0%÷71g/mol=5.5mol，其中的SnCl4含的氯元素相当于氯气的物质的量为2×3000g×87%÷261g/mol=20mol，则所需要氯气至少25.5mol，体积为25.5mol×22.4L/mol=571.2mL≈0.57L。
9．(NH4)2Cr2O7 Cr2O3＋3CCl4 2CrCl3＋3COCl2 N2 高于76.8℃的热水 淀粉溶液 96.1
【分析】
根据流程图知，重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)、氮气和水，然后洗涤、烘干得到Cr2O3，在加热条件下，在反应器中发生反应Cr2O3＋3CCl4 2CrCl3＋3COCl2，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，为防止三氯化铬被氧化，通入氮气，且充入的氮气能使反应物进入管式炉中进行反应，最后得到无水三氯化铬，据此分析解答问题。
【详解】
(1)用蒸馏水洗涤三氧化二铬，可除去表面附着的(NH4)2Cr2O7；
(2)650℃时，在反应器反应一段时间后，除产生CrCl3外，还有副产物剧毒的光气(COCl2)生成，反应的化学方程式为Cr2O3＋3CCl4 2CrCl3＋3COCl2；
(3)①因为三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，为防止三氯化铬被氧化，所以通入的气体为N2；
②烧杯A盛有高于76.8℃的热水，可以使得CCl4进入装置B中参与反应；
(4)①碘单质遇淀粉溶液变蓝，因此滴定实验可选用的指示剂为淀粉溶液；
②设样品中无水三氯化铬的质量分数为x，由原子守恒和电子守恒得如下关系：

则有，＝，解得x＝96.1%。
10．蒸馏烧瓶 饱和食盐水 平衡压强 相同条件下，K2FeO4溶解度小于 Na2FeO4 K2FeO4易溶于水且与水反应，95%乙醇能减少 K2FeO4溶解损失 酸式 85.8%
【分析】
本实验的目的是模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度；首先制备NaClO，装置A中利用浓盐酸和二氧化锰固体共热制取氯气，产生的氯气中混有HCl气体，可在装置B中盛放饱和食盐水将HCl除去，之后通入C中与NaOH溶液反应制取NaClO，装置D吸收未反应的氯气；然后制备K2FeO4晶体，将制得的NaClO溶液转移到大烧杯中，依次加入适量NaOH和FeCl3溶液，得Na2FeO4；由于相同条件下，K2FeO4溶解度小于 Na2FeO4，所以向Na2FeO4溶液中加入适量KOH的固体至饱和，可以析出K2FeO4晶体，之后经过滤、洗涤、干燥得到K2FeO4晶体；之后用滴定法测定K2FeO4晶体的纯度。
【详解】
(1)根据仪器X的结构特点可知其为蒸馏烧瓶；
(2)B中盛装饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体；玻璃管a与大气相通，可以平衡压强，防止装置内压强过高；
(3)参考侯德榜制碱法可知，相同条件下，K2FeO4溶解度小于 Na2FeO4，所以向Na2FeO4溶液中加入适量KOH的固体至饱和，可以析出K2FeO4晶体；
(4)高铁酸钾易溶于水，与水反应放出氧气，用蒸馏水洗涤会造成产品的溶解损失，所以用95%的乙醇洗涤降低损失；
(5)(NH4)2Fe(SO4)2标准液中存在铵根和Fe2+的水解使溶液显酸性，所以需要用酸式滴定管；根据方程式c可知n(Cr2O)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]，根据方程式a、b可知25.00mL待测液中n(FeO)=n(Cr2O)，所以n(FeO)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.026L×0.10mol/L×=mol，所以样品中n(K2FeO4)=mol×=mol，所以样品的纯度为×100%=85.8%。
【点睛】
侯德榜制碱法中由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，所以向饱和氨盐水中通入过量二氧化碳析出碳酸氢钠，本实验中，向Na2FeO4溶液中加入KOH得到K2FeO4的原理与之相似，学生应注意知识的迁移与应用。