(4)生成NaN3的化学方程式为_______________________________。 (5)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃，其主要原因是________________。 (6)步骤④中用乙醚洗涤的主要目的是______________________________。 (7)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数：①将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。②取50.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入50.00 mL 0.1010 mol·L
－1
(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入8 mL浓
－
硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.0 500 mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4＋，消耗溶液体积为29.00 mL。测定过程的反应方程式为： 2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑；Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋；试样中NaN3的质量分数为________。
解析：(1)制备的氨气中含有大量的水，用C装置冷凝分离出水，B中盛放碱石灰干燥氨气；
(2)步骤①中用氨气排尽装置中的空气，防止加热时空气中的氧气等能与钠反应；△步骤②中氨气与钠反应生成NaNH2和氢气，反应方程式为：2Na＋2NH3=====2NaNH2＋H2；水的沸点为100 ℃，不能达到反应控制的温度210～220 ℃，故用油浴加热；
(3)硝酸铵的熔点为169.6 ℃，因NH4NO3在240～245 ℃分解时已经熔化，分解反应中还生成水，故选Ⅰ、Ⅳ；
(4)氨气与钠反应生成的NaNH2与通入的N2O反应生成NaN3和H2O，反应的化
210～220 ℃
学方程式为NaNH2＋N2O=====NaN3＋H2O； (5)反应过程中有水生成，会反应生成NaOH腐蚀玻璃；
(6)NaN3不溶于乙醚，可以减少晶体的损失，有利于产品快速干燥； (7)50.00 mL 0.1 010 mol·L1(NH4)2Ce(NO3)6溶液中n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝
－
0.1 010 mol·L－1×50.00×10－3L＝5.050×10－3mol，参与第二步反应的量n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝0.0 500 mol·L－1×29.00×10－3L＝1.450×10－3mol，与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝5.050×10－3mol－1.450×10－3mol＝3.600×10－3 mol，试样中NaN3的质量分数为(3.600×10－3mol×10×65 g/mol)/2.500 g×100%＝93.60%。
答案：(1)碱石灰(或氢氧化钠固体) 冷凝分离出水 (2)排尽装置中的空气
△
2Na＋2NH3=====2NaNH2＋H2 油浴加热
210～220 ℃
(3)Ⅰ、Ⅳ (4)NaNH2＋N2O=====NaN3＋H2O (5)反应过程中可能生成的NaOH能腐蚀玻璃
(6)NaN3不溶于乙醚，能减少NaN3的溶解损耗；且乙醚易挥发，有利于产品快速干燥 (7)93.60%(0.936 0)
4．ClO2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如下图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。
已知：①高氯酸：沸点90 ℃，浓度低于60%比较稳定，浓度高60%遇含碳化合
物易爆炸。 ②
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是____________________________________________________。
(2)写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式____________________。 (3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，装置C中生成NaClO2，离子方程式为________________________________。若关闭止水夹③，打开止水夹②，B中可观察到的现象为________。
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体，需控温在________范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是________。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____________________________________。 解析：(1)仪器a为三颈烧瓶，由题可知，高氯酸浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸，橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇橡胶塞及导管易发生爆炸； (2)A中过量浓硫酸和NaClO3反应制备二氧化氯和高氯酸，反应为3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O；
(3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，二氧化氯和氢氧化钠和过氧化氢在C中反应，2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO－2＋2H2O＋O2，若关闭止水夹③，打开止水夹
②，二氧化氯有强氧化性，使B中红色布条褪色；
(4)根据已知，温度低于38 ℃，得到的晶体含有结晶水，温度高于60°C时NaClO2会分解，故从装置C反应后的溶液中获得晶体，需要控制温度在38 ℃～60 ℃进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解；
(5)NaClO2中氯元素由＋3价降低为－1价，则1 mol NaClO2转移电子4 mol，消毒效率为4/90.5,1 mol Na2FeO4转移电子为3 mol，消毒效率为3/166，1 mol Cl2转移电子为2 mol，消毒效率为2/71，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为：NaClO2>Cl2>Na2FeO4。
答案：(1)三颈烧瓶或三颈瓶 橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸
(2)3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O (3)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO－2＋2H2O＋O2 红色布条褪色
(4)38 ℃～60 ℃ 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解 (5)NaClO2>Cl2>Na2FeO4
5．钴是一种中等活泼金属，化合价为＋2价和＋3价，其中CoCl2易溶于水。某校同学设计实验制取(CH3COO)2Co(乙酸钴)并验证其分解产物。回答下列问题： (1)甲同学用Co2O3与盐酸反应制备CoCl2·4H2O，其实验装置如下：
①烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________。
②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoCl2·4H2O，还需经过的操作有蒸发浓缩、
________洗涤、干燥等。
(2)乙同学利用甲同学制得的CoCl2·4H2O在醋酸氛围中制得无水(CH3COO)2Co，并利用下列装置检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。已知PdCl2溶液能被CO还原为Pd。
①装置E、F是用于检验CO和CO2的，其中盛放PdCl2溶液的是装置________(填“E”或“F”)。
②装置G的作用是________；E、F、G中的试剂均足量，观察到I中氧化铜变红，J中固体由白色变蓝色，K中石灰水变浑浊，则可得出的结论是________。 ③通氮气的作用是________。
④实验结束时，先熄灭D和I处的酒精灯，一段时间后再关闭弹簧夹，其目的是________。
⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、CO2、C2H6，且n(X)∶n(CO)∶n(CO2)∶n(C2H6)＝1∶4∶2∶3(空气气氛中的成分不参与反应)，则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为_________________________。 解析：(1)①已知，盐酸、COCl2易溶于水，写离子形式，氧化物、单质写化学式，反应的离子方程式：Co2O3＋2Cl－＋6H＋===2Co2＋＋Cl2↑＋3H2O；②因反应产物中含有结晶水，则不能直接加热制取，应采用：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作；(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2，PdCl2溶液能被CO还原为Pd，因此装置E用于检验CO2，F装置用于检验CO，装盛足量PdCl2溶液；②装置G的作用是吸收CO2，以防在装置内对后续实验产生干扰；氧化铜变红，
则氧化铜被还原，无水硫酸铜变蓝，说明反应中产生水，石灰水变浑浊，则说明产生二氧化碳气体，则说明分解产物中含有一种或多种含有C、H元素的物质；③通入氮气的作用为使D装置中产生的气体全部进入后续装置，且排净后续装置内的氧气等；④实验结束时，先熄灭D和I处的酒精灯，一段时间后装置D、E内的温度降低后再停止通入气体可以有效防止倒吸；⑤乙酸钴受热分解，空气中的成分不参与反应生成物有固态氧化物X、CO、CO2、C2H6，且n(X)∶n(CO)∶n(CO2)∶n(C2H6)＝1∶4∶2∶3，根据原子守恒配平即可，反应式△
为：3(CH3COO)2Co=====Co3O4＋4CO↑＋2CO2↑＋3C2H6↑。
答案：(1)①Co2O3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋3H2O ②冷却结晶、过滤 (2)①F ②除去CO2
分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质 ③将D中的气态产物被后续装置所吸收，或排除装置中的空气或不使K中水蒸气进入盛无水CuSO4的干△
燥管中 ④防止倒吸 ⑤3(CH3COO)2Co=====Co3O4＋4CO↑＋2CO2↑＋3C2H6↑
第一部分 专题十七 用“拆分法”突破化学实验综合题
