(通用版)高考化学实验专项训练3．无机实验专项训练产物的冷凝方法-u型管冷凝.docxVIP

专项3U型冷凝管

1．实验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)TiCl4(g)＋CO2(g)，在无水无氧条件下制取TiCl4，实验装置如图所示(CCl4、TiCl4的沸点分别为76℃、136℃，CCl4与TiCl4互溶)。下列说法正确的是

A．①、⑤分别盛装碱石灰、NaOH溶液

B．②中热水的作用是使CCl4汽化，④中冰水的作用是使TiCl4冷凝

C．③中反应结束后，先停止通N2，再停止加热

D．分离④中的液态混合物，采用的操作是分液

【答案】B

【解析】A．反应在无水、无氧条件下进行，则⑤应为浓硫酸，防止外界空气中的水蒸气进入装置，故A错误；

B．②热水的作用是使?CCl4气化，可为③提供四氯化碳，CCl4、TiCl4?的沸点分别为：76℃、136℃，④冰水可使?TiCl4?冷凝，故B正确；

C．终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，故C错误；

D．④中的液态混合物为CCl4、TiCl4?的混合物，CCl4与TiCl4互溶，但二者的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，故D错误；故选B。

2．三氧化硫是一种强氧化剂，熔点为16．8℃，沸点为44.8℃，在50℃可升华，某合作学习小组的同学设计实验制备少量SO3.回答下列问题：

（1）甲组同学用图（a）所示装置制备少量SO3

①盛有冰盐水烧杯的作用是_____________________。

②烧瓶中发生反应的化学方程式为_______________；烧杯中最后所含的盐为______（填化学式）。

（2）乙组同学用图（b）装置制备少量SO3，反应原理为2NO2＋4SO2＝4SO3＋N2

①装入药品后检验该装置气密性的方法是________________________。

②球泡的作用是___________，实验过程中反应器中观察到的现象是_______________。

【答案】（1）①将SO2蒸气冷却为固体②Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2ONa2SO3(或Na2SO3和Na2SO4)（2）①将反应器微热，广口瓶导管口有气泡逸出，停止加热，液体上升形成一段液柱②防止倒吸红棕色气体逐渐消失并产生白雾

【解析】（1）①因为三氧化硫熔点为16．8℃，沸点为44.8℃，在50℃可升华，所以盛有冰盐水烧杯的作用是将SO2蒸气冷却为固体。

②烧瓶中发生的反应是浓硫酸和铜的反应，其化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；烧杯中的氢氧化钠作用是吸收没反应的二氧化硫气体，是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，Na2SO3不稳定易被氧化。所以烧杯中最后所含的盐为Na2SO3或者Na2SO3和Na2SO4)。

（2）①装入药品后检验该装置气密性的方法是：将反应器微热，广口瓶导管口有气泡逸出，停止加热，液体上升形成一段液柱。

②因为二氧化硫易和氢氧化钠反应，SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O所以球泡的作用是防止倒吸，实验过程中反应器中二氧化氮和二氧化硫反应2NO2＋4SO2＝4SO3＋N2，三氧化硫在50℃可升华，所以观察到的现象是红棕色气体逐渐消失并产生白雾。

3．某研究性学习小组的同学为在实验室再现二氧化硫催化氧化的过程，并制取少量三氧化硫晶体，设计了如图所示的装置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量热，容易形成酸雾。试回答：

（1）已知450℃时，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝25，则在450℃时，2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的化学平衡常数为___。

（2）A中的试剂是___。

（3）在实验过程中不必持续加热，说明该平衡的△H___0（填“”或“＝”或“”）,C装置用来收集三氧化硫，其中冰盐水的作用是___；若用32g铜跟足量浓硫酸反应制取二氧化硫，实验结束时得到20g三氧化硫，该实验中二氧化硫的转化率不小于___。

（4）请指出本套实验装置的明显缺陷是：___。

【答案】（1）0.04（2）浓H2SO4（3）＜冷却SO3以得到晶体50%（4）缺少尾气吸收装置

【解析】

(1)相同条件下，可逆反应的化学平衡常数互为倒数，因此在450℃时，2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的化学平衡常数==0.04，故答案为：0.04；

(2)根据图示，进入硬质玻璃管的气体需要干燥，因此A中的试剂为浓硫酸，故答案为：浓H2SO4；

(3)在实验过程中不必持续加热，说明该反应为放热反应，△H＜0；C装置用来收集三氧化硫，其中冰盐水可以冷却SO3以得到三氧化硫晶体；32g铜的物质的量==0.5mol，根据2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO