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1、专题训练-实验设计与探究题1、品体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:①高温下川过量的碳还原二氧化硅制得粗硅;②粗硅与干燥的HC1气体反应制得SiHCL(Si+3HCl->SiHCL+H_>)③SiHCh与过量的乩在1000°C^1100°CR应制得纯硅,已知SiHCh能与水强烈反应,在空气中易自燃。请冋答:(1)第一步制取粗硅的化学方程式(2)粗硅与HC1反应完全后,经冷凝得到的SiHCh(沸点33.0°C)中含有少量SiCl4(沸点57.6°C)和HC1(沸点-84.7°C),提纯SiHCL可采用的方法。(3)实验室川SiHCls与过暈的
2、出反应制取纯硅的装置如图所示(加热器和夹持装置略去):尾气处理部分略去①装置B中的试剂是,装置C需水浴加热,目的是o②反应一段时间后,装置D屮可观察到有晶体硅生成,装置D不能采川普通玻璃管的原因是,D中发生的反应的化学方程式是o③为保证实验的成功,操作的关键除题中已告知的Z外,你认为应重耍的还有:(说出三点)。2.如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略)。在Y形管的一侧用Zn粒和稀H?SO“反应制取氏,另一侧用NaNCh固体和NH.C1饱和溶液反应制取N2,N2和比混合后通过还原铁粉来合成NHs,再将产生的气体通入酚豔试液中,若酚猷试液变红,则说明
3、产牛了氨气。某课外活动小纽通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息:信息一:NaNOz固体和饱和NH.,C1溶液混合加热的过程中发牛如下反应:①NaNCVNHQlNHiNO^+NaCl②NH4NO2-NH3+HNO2③2IINO2-N2O3+II2O④2NH3+N2O3->2N2+3H:>0信息二:查阅资料,不同体积比的2、混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚駄试液变红所需要的时间如下:2和H2的体积比5:13:11:11:31:5酚瞅变红色所需时间/min旷97~86~73~49~10据此回答下列问题:(1)Y形管左侧管中发牛反应的离子方程式:。(2)铁粉
4、撒在石棉绒上的目的是o(3)课外活动小组的同学们认为,该实验中即使酚瞅变红也不能说明2和出反应合成了NH"得出此结论的理山是,请你另设计一个简单的实验验证你的理山。欲解决这一问题,可以选用下图②中的装置连接在原装置中的和Z间。NaOllBJ体0D(4)在上述实验过程屮,为尽快观察到酚歐试液变红的实验现彖,应该控制N・2和出的体积比为比较适宜;但该装置还难以实现此廿的,原因是0(5)实验过程中通入试管C中的气体成分有o2.氧化二氯是棕黄色刺激性气体,熔点:—116°C,沸点3.8°CO氧化二氯不稳定,接触一般有机物易爆炸;它易溶于水(1:100),同时反应生
5、成次氯酸溶液;制备出之后要冷却成固态以便操作和贮存。制备少量CL0,是用干燥的氯气和HgO反应(述生成HgO-HgCl2)o装置示意如图(铁架台和夹持仪器已略去)。干燥管收集到的物质是,有molo据此计算出SO-为mol(1)A中盛有的深色固体试剂a是,分液漏斗中试剂b是(2)B中盛有液体c是,C中的液体d是(3)D中所发生反应的化学方程式是(4)E中的保温瓶中盛有致冷剂,它应是(在干冰、冰水、液态空气中选择),在E的内管得到的氧化二氯中可能含有杂质是(5)装置A、B、C间的连接方式与D、E间的连接方式有明显的区别,这区别是,用这些不同的连接方式的主要理由
6、是O3.硫酸铜衣加热条件下发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。请用如图所示装置,测定硫酸铜在加热分解时产牛的各物质与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系。实验测得数据和有关结果如下:①准确称得无水硫酸铜2.4g;②测出量筒中水的体积,折算成标准状态下气体的体积为112mL;③T燥管在实验后质量增加1.28g;④实验结朿时装置B中的NallSOs溶液变为Na$0。溶液(不含其他溶质)。试回答:(1)装置B的作用是,发生的化学方程式(2)装置C的作用是(3)装置E和F的作用是(4)实验数据测出后,酋先应计算出的物质是SO3为mol05•某化学兴趣小
7、组参考工业制硝酸的化学原理,在实验室川下列各装管进行组合来制备硝酸并验证硝酸的性质(所给装置必须川到并冃只能川一次,各装置中的试剂均足量。已知常温FCaCl,能吸收氨气)。ABCD(1)装置的连接顺序为(用a、b、c、d等字母表示):b接(),()接(),()接()。(2)写出氨气催化氧化的化学方程式o(3)进行实验时,装置A中碱石灰的作用是;D中的现象是。(4)能证明有硝酸牛成的现象是o(5)实验开始时,下列操作顺序最合理的是oa.先加热A装置中的催化剂.再由导管a通入空气b.先由导管a通入空气,再加热A装置中的催化剂C.在rh导管a通入空气的同时,加热
8、A装置中的催化剂6.(12分)“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装