象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2
(1)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是________________________________________________________________________________。
查阅资料得知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
针对甲、乙、丙猜想，设计如图0所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)：
图0
(2)实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到E中有气泡连续放出，表明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________； 关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先____________，然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到A中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量，经分析可初步确认猜想________是正确的。
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。 25．[答案] (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案) (2)①装置气密性良好
②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管 (3)①乙
②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)
- 16 -
[解析] (1)若Mg(NO3)2热分解产物为MgO、NO2、N2，氮元素化合价部分由＋5价降为＋4价，另一部分由＋5价降为0价，元素的化合价只降不升，不符合氧化还原反应原理，故猜想丁不成立；(2)①整套装置所含仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃试管(A)，观察到E中有气泡连续放出，表明装置气密性良好；②猜想甲、乙、丙中均有O2，通常条件下氮气的性质很稳定，则加热前通入N2驱尽装置内空气的目的是避免空气对产物O2的检验产生干扰；加热试管中固体时要预热，正确的操作方法是移动酒精灯预热硬质玻璃管，然后固定在有固体部位下加热；(3)①A中有红棕色气体，说明硝酸镁热分解产物中含有NO2；剩余固体中加入适量水，未见明显现象，说明硝酸镁热分解产物中不含亚硝酸镁，也不含氮化镁，因为Mg(NO2)2可溶于水，Mg3N2与水发生双水解反应，生成白色沉淀和刺激性气味的气体，由此推断猜想乙成立；②氧气具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性，二者发生氧化还原反应，生成硫酸钠，配平可得：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；实验时二氧化氮与氢氧化钠溶液反应可能存在过量问题，若氢氧化钠不足，则B中不仅发生了反应2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，而且可能发生如下反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、2NO＋O2===2NO2，即O2在通过装置B时已经参与反应，导致硝酸镁热分解产生的氧气在D之前已经被消耗完全。
24．J2 H5 D2 B3 B4
[2013·福建卷] 二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
2＋2＋2－
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca、Mg、SO4等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，
2－
充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO4，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
－10－9
[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10、Ksp(BaCO3)＝5.1×10]。 ②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有________(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图0
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3
反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：Ｋ(D)＋24NaClO3＋12H2SO4===ＫClO2↑＋ＫCO2↑＋18H2O＋Ｋ________
－－
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含CN－
相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。
2－
24．[答案] (1)①BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO3时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)
②H2、Cl2 2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
(2)1C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O＋12Na2SO4 - 17 -
(3)2.5
[解析] (1)①根据后加入的除杂试剂逆推，加入过量Na2CO3的目的是除去粗盐溶液中的2＋2＋
Ca，加入过量NaOH的目的是除去粗盐溶液中的Mg，加入除杂试剂的目的是除去粗盐溶液
2－
中的SO4，除杂质时引入的新杂质需要后续步骤除去，因此应先加入过量的BaCl2；BaSO4和
2－2－2－
BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO3时，使BaSO4(s)＋CO3??BaCO3(s)＋SO4的平
2－
衡右移，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)，所以滤液中仍含有SO4；②由图中补充Cl2推断，点燃
氯化氢合成塔中反应为H2＋Cl2=====2HCl，则该工艺流程中可以利用的单质是H2、Cl2；二氧化氯发生器中反应物为氯化钠、电解池中得到的NaClO3和氯化氢合成塔中得到的HCl，生成物为ClO2，可通入氯化氢合成塔中循环利用的Cl2，可通入氯化钠电解槽中循环利用的NaCl和H2O，根据氯元素优先变为相邻价态可得，氯酸钠被还原为二氧化氯，氯化氢被氧化为氯气，配平可得：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O；(2)纤维素是多糖，其水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6)，所含氢为＋1价、氧为－2价，由葡萄糖中各元素化合价代数和为零可得碳的平均化合价为0价，配平可得：C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O＋
－
12Na2SO4；(3)设处理含CN相同量的电镀废水时转移电子的物质的量均为x mol，根据化合价
－－－－
降低总数等于转移电子数可得关系式：①ClO2→Cl～5e，②Cl2→2Cl～2e，①②式中氧化1
剂与转移电子数的物质的量之比等于化学计量数之比，则n(ClO2)＝x mol×＝0.2x mol，n(Cl2)
51n（Cl2）0.5
＝x mol×＝0.5x mol，所以＝＝2.5。
2n（ClO2）0.2
10．J1 J2 [2013·福建卷] 下列有关实验的做法不正确的是( ) A．分液时，分液漏斗中的上层液体应由上口倒出 B．用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体
－1
C．配制0.100 0 mol·L氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
＋
D．检验NH4时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体 10．D [解析] 分液时，分液漏斗中的下层液体先从下口放出，上层液体从上口倒出，A项正确；碳酸氢钠受热易分解，生成二氧化碳、水和碳酸钠固体，而碳酸钠固体受热不分解，
－1
B项正确；配制0.100 0 mol·L氯化钠溶液时，需要玻璃棒将液体引流转移到容量瓶中，C
＋
项正确；检验NH4时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验逸出的气体，若试纸变蓝，说明试样中含有铵根离子，D项错误。
32．F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
图0
[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃] (1)电解精炼银时，阴极反应式为________________________________________________________________________；
滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方
- 18 -
程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)固体混合物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：
高温
CuO＋____Al2O3=====____CuAlO2＋________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为
－1
________mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L的Al2(SO4)3溶液________L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
＋－
32．[答案] (1)Ag＋e===Ag 2NO＋O2===2NO2
－－
(2)Al(OH)3和CuO Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O
高温
(3)4CuO＋2Al2O3=====4CuAlO2＋O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩，冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似，纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电
－＋＋－
解液，阳极主要反应式为Ag－e===Ag，阴极反应式为Ag＋e===Ag；银是金属活动顺序表中氢后金属，不溶于稀硫酸，因为稀硫酸是非氧化性酸，则滤渣A的主要成分是Ag，稀硝酸是氧化性酸，能溶解银，即3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O，产生的无色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO＋O2===2NO2；(2)CuAlO2中氧为－2价，铝为＋3价，则铜为＋1价，其化学式也可以写为Cu2O·Al2O3，相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为1∶1熔合在一起，由此逆推，固体B的主要成分是物质的量之比为1∶1的Al(OH)3和CuO，因为Cu(OH)2开始分解的温度为80 ℃，水的沸点大于80 ℃，则煮沸前后发80 ℃3＋－2＋－
生的反应为Al＋3OH=== Al(OH)3↓、Cu＋2OH===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=====CuO＋H2O，450 ℃
Al(OH)3开始分解的温度为450 ℃，在惰性气体中锻烧时发生的反应为2Al(OH)3=====Al2O3450 ℃
＋3H2O、4CuO=====2Cu2O＋O2↑；氢氧化铝是两性氢氧化物，NaOH是强碱，过量的NaOH能溶解部分或全部氢氧化铝，其离子方程式为Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O，这必将导致目标产物产量的减少；(3)根据氧化还原反应的特征推断，铜元素由＋2价降为＋1价，铝元素化合价不变，由此推断反应前后升价元素一定是氧，且化合价由－2价升为相邻的0价，即缺少的生高温
成物为氧气；根据化合价升降法配平可得：4CuO＋2Al2O3=====4CuAlO2＋O2↑；(4)5.0 kg＝5.0×10 g，银铜合金废料中铜的质量为5.0×10 g×63.5%，由＝n可知n(Cu)为5.0×10 g×63.5%÷63.5 g/mol＝50 mol，根据铜守恒则有关系式：Cu～CuAlO2，则铜完全转化可以变为50 mol CuAlO2；根据铝守恒则有关系式：Al2(SO4)3～2CuAlO2，则至少需要25 mol Al2(SO4)3；由V＝可求至少需要V[Al2(SO4)3]＝25 mol÷1.0 mol/L＝25 L；(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析
3
3
－
－
mM3
nV - 19 -
出的结晶水合物CuSO4·5H2O，从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
28．J1 J2 J3 J4 J5
[2013·全国卷] 制备氮化镁的装置示意图如下：
图0
回答下列问题： (1)检查装置气密性的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， a的名称是____________，b的名称是____________。
(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式________________________________________________________________________。
(3)C的作用是____________________，D的作用是______________，是否可以把C与D的位置对调并说明理由________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (4)写出E中发生反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 28．[答案] (1)微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好 分液漏斗 圆底烧瓶
△
(2)(NH4)2SO4＋2NaNO2=====2N2↑＋Na2SO4＋4H2O
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