(2)第②步反应的离子方程式是________________________________________________________________________，
滤渣B的主要成分是________。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
－1
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L FeSO4
3＋
标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为________。
3＋
27．[答案] (1)Fe 取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；反之，未洗净(其他合理答案均可)
＋3＋
(2)2CeO2＋H2O2＋6H===2Ce＋O2↑＋4H2O SiO2(其他合理答案均可) (3)不能 分液漏斗 (4)97.0%
[解析] (1)由流程图可知，利用滤渣A最终可回收铈，故可推知滤渣A中含有CeO2和不溶于盐酸的SiO2，滤液A中的溶质则为Fe2O3与盐酸反应生成的FeCl3，滤渣A是从FeCl3溶液
3＋
中过滤得到，故洗涤滤渣A的目的是除去表面沾附的Fe；检验是否洗净可通过取最后一次
3＋
洗涤液，用KSCN溶液来检验洗涤液中是否含有Fe。(2)第②步是在酸性条件下，CeO2与H2O2
3＋
发生氧化还原反应，CeO2被还原为Ce，则H2O2被氧化为O2，故可写出反应的离子方程式；结合(1)中分析可知滤渣B的主要成分是SiO2。(3)由TBP可用作从水溶液中萃取铈离子的萃取剂可知TBP不能与水互溶；萃取操作用到的仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)利
4＋2＋
用电子守恒、原子守恒可得关系式：Ce(OH)4～Ce～Fe，由此可得0.536 g样品中含有m[Ce(OH)4]＝0.100 0 mol·L－1×0.025 L×208 g·mol－1＝0.52 g，所以产品中Ce(OH)4的质量分数为0.52 g÷0.536 g×100%＝97.0%。
25．J2 J1 J4 D3 D4
[2013·福建卷] 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg (NO3)2为研究对象，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
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(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)
[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。
33．J3 J1 D2 J4 J5 F3 F5 C5
[2013·广东卷] 化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，
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提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 ①下列收集Cl2的正确装置是________。
A B C D
图0
②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)；铜片、铁片、锌片和导线。 ①完成原电池甲的装置示意图(见图0)，并作相应标注。
图0
要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极________________________________________________________________________________。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是________________________________________________________________________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选________作阳极。
33．[答案] (1)①C
－
②HClO、Cl2、ClO
③向试管中滴加NaBr溶液，振荡、静置。试管中液体分层，上层接近无色，下层为橙红色
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(2)①
②电极逐渐溶解
2＋
③甲 可以避免Zn与Cu的接触，提高电池效率，提供稳定电流 (3)Zn
[解析] (1)①集气瓶中使用单孔橡胶塞，则瓶内气体压强增大到一定程度会发生爆炸等，A项错误；倒立的集气瓶中有双孔橡胶塞，由于氯气的密度比空气大，氯气从长导气管中进，从短导气管中逸出，因此不能排出空气收集氯气，B项错误；正立的集气瓶中有双孔橡胶塞，氯气从长导管中进，空气从短导管排出，排出的气体通过倒扣漏斗、NaOH溶液吸收处理，既防止倒吸又防止排出氯气污染空气，C项正确；氯气与NaOH溶液反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，因此不能用排NaOH溶液的方法收集氯气，D项错误；②氯气与水发生可逆反应Cl2
＋－＋－－－
＋H2O??H＋Cl＋HClO，所得氯水中含H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH等离子，其
－
中具有强氧化性的含氯粒子是Cl2、HClO、ClO；(2)①带盐桥的原电池甲可以设计锌铜原电池(或铁铜原电池、锌铁原电池)，由于外电路中电子从左移向右，说明左边烧杯中电极的金属性较强，则左、右两边烧杯中电极材料及电解质溶液可以为锌片和硫酸锌溶液、铜片和硫酸铜溶液(或者铁片和硫酸亚铁溶液、铜片和硫酸铜溶液，锌片和硫酸锌溶液、铁片和硫酸亚铁溶液)；②金属活动性Zn>Fe>Cu，则原电池乙中铜片作正极，锌片或铁片作负极，工作一段时间后，负极金属锌或铁被氧化，质量减轻，溶液中蓝色变浅；③甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能，其中带有盐桥的原电池甲中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应，部分化学能会转化为热能，化学能不能全部转化为电能；(3)铁片作正极(阴极)时被保护，而铁作负极(阳极)时被腐蚀，为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选择比铁活泼的锌片作负极(阳极)，使铁片作正极(阴极)，从而牺牲锌片保护铁片；不能选择铜片，因为铜作正极(阴极)，而铁片作负极(阳极)，此时铁片的腐蚀速率加快，而不是延缓。
23．J4 D3 D4 I2 C3
[2013·广东卷] 下列实验的现象与对应结论均正确的是( ) 选项 A B C D 操作 将浓硫酸滴到蔗糖表面 常温下将Al片放入浓硝酸中 将一小块Na放入无水乙醇中 将水蒸气通过灼热的铁粉 现象 固体变黑膨胀 无明显现象 产生气泡 粉末变红 结论 浓硫酸有脱水性和强氧化性 Al与浓硝酸不反应 Na能置换出醇羟基中的氢 铁与水在高温下发生反应 23.AC [解析] 浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水炭化而变黑，生成单质碳和水，浓硫酸和水混合时放出大量的热量，单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应，生成二氧化碳和二氧化硫气体，使黑色固体体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A项正确；常温下浓硝酸能使铝钝化，表面生成一层致密的保护膜，阻止内层金属与酸的反应，钝化是化学变化， B项错误；金属钠置换了乙醇羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠，C项正确；黑色的铁粉高温下与水蒸气发生置换反应，生成黑色四氧化三铁固体和氢气，D项错误。
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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
(3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能，对调后无法除去水蒸气 △
(4)N2＋3Mg=====Mg3N2
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