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專題20物質(zhì)的制備和定量實(shí)驗(yàn)1.【2018新課標(biāo)1卷】醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻;二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_________,儀器a的名稱是_______。(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置,打開K1、K2,關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_________。②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是_____________。(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是________;d中析出磚紅色沉淀,為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是___________、_________、洗滌、干燥。(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)______________?!敬鸢浮咳コ腥芙庋醴忠海ɑ虻我海┞┒穁n+2Cr3+=Zn2++2Cr2+排除c中空氣c中產(chǎn)生H2使壓強(qiáng)大于大氣壓(冰浴)冷卻過濾敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸【解析】②鋅還能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,由于裝置中含有空氣,能氧化Cr2+,所以氫氣的作用是排除c中空氣;(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2,由于鋅繼續(xù)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,導(dǎo)致c中壓強(qiáng)增大,所以c中亮藍(lán)色溶液能流入d裝置,與醋酸鈉反應(yīng);根據(jù)題干信息可知醋酸亞鉻難溶于水冷水,所以為使沉淀充分析出并分離,需要采取的操作是(冰?。├鋮s、過濾、洗滌、干燥。(4)由于d裝置是敞開體系,因此裝置的缺點(diǎn)是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純??键c(diǎn)定位:考查醋酸亞鉻制備原理的實(shí)驗(yàn)探究,涉及儀器識(shí)別、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、離子方程式書寫、物質(zhì)的分離與提純、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等【試題點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查醋酸亞鉻制備原理的實(shí)驗(yàn)探究,考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究的能力、從提供的新信息中,準(zhǔn)確地提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,并與已有知識(shí)整合,重組為新知識(shí)塊的能力,題目難度中等。明確實(shí)驗(yàn)原理、有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)尤其是題干信息中提取和應(yīng)用是解答的關(guān)鍵。2.【2018新課標(biāo)2卷】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖。回答下列問題:(1)曬制藍(lán)圖時(shí),用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①通入氮?dú)獾哪康氖莀_______________________________________。②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有___________、___________。③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________________。④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:________________。(3)測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________。②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為________________________________。【答案】3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)馊∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3粉紅色出現(xiàn)【解析】②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,說明反應(yīng)中一定產(chǎn)生二氧化碳。裝置E中固體變?yōu)榧t色,說明氧化銅被還原為銅,即有還原性氣體CO生成,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有CO2、CO;③為防止倒吸,必須保證裝置中保持一定的壓力,所以停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)饧纯伞"芤獧z驗(yàn)Fe2O3存在首先要轉(zhuǎn)化為可溶性鐵鹽,因此方法是取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3。(3)①高錳酸鉀氧化草酸根離子,其溶液顯紅色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是粉紅色出現(xiàn)。②鋅把鐵離子還原為亞鐵離子,酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應(yīng)中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol,Mn元素化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià),所以根據(jù)電子得失守恒可知鐵離子的物質(zhì)的量是0.005cVmol,則該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為??键c(diǎn)定位:化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合考查,涉及物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、氧化還原反應(yīng)滴定以及定量計(jì)算等?!驹囶}點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查物質(zhì)分解產(chǎn)物檢驗(yàn)、元素含量測(cè)定等實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵。關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度??紤]的主要因素如下:凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸;進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等);防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等);污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理;有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng),要注意防止導(dǎo)氣管堵塞;防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。3.【2018新課標(biāo)3卷】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol?1)可用作定影劑、還原劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10?10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10?5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn):試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象①取少量樣品,加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無色澄清溶液③___________④___________,有刺激性氣體產(chǎn)生⑤靜置,___________⑥___________(2)利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下:①溶液配制:稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在__________中溶解,完全溶解后,全部轉(zhuǎn)移至100mL的_________中,加蒸餾水至____________。②滴定:取0.00950mol·L?1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應(yīng):Cr2O72?+6I?+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32?S4O62?+2I?。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當(dāng)溶液__________,即為終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80mL,則樣品純度為_________%(保留1位小數(shù))。【答案】③加入過量稀鹽酸④出現(xiàn)乳黃色渾濁⑤(吸)取上層清液,滴入BaCl2溶液⑥產(chǎn)生白色沉淀燒杯容量瓶刻度藍(lán)色褪去95.0【解析】①配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,應(yīng)該先稱量質(zhì)量,在燒杯中溶解,在轉(zhuǎn)移至容量瓶,最后定容即可。所以過程為:將固體再燒杯中加入溶解,全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶,加蒸餾水至刻度線。②淡黃綠色溶液中有單質(zhì)碘,加入淀粉為指示劑,溶液顯藍(lán)色,用硫代硫酸鈉溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的藍(lán)色應(yīng)該褪去。根據(jù)題目的兩個(gè)方程式得到如下關(guān)系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,則配制的100mL樣品溶液中硫代硫酸鈉的濃度c=,含有的硫代硫酸鈉為0.004597mol,所以樣品純度為考點(diǎn)定位:本題考查的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí),主要包括兩個(gè)方面一個(gè)是硫酸根離子的檢驗(yàn),一個(gè)是硫代硫酸鈉的定量檢測(cè)?!驹囶}點(diǎn)評(píng)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)比較基本,其中第一問中的硫代硫酸鈉樣品中硫酸根離子的檢驗(yàn),在2014年的天津、山東、四川高考題中都出現(xiàn)過,只要注意到有刺激性氣味氣體就可以準(zhǔn)確作答。4.【2018天津卷】煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測(cè)其含量,選用如下采樣和檢測(cè)方法?;卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.采樣采樣步驟:①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性;②加熱器將煙道氣加熱至140℃;③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣;④采集無塵、干燥的氣樣;⑤關(guān)閉系統(tǒng),停止采樣。(1)A中裝有無堿玻璃棉,其作用是___________。(2)C中填充的干燥劑是(填序號(hào))___________。a.堿石灰b.無水CuSO4c.P2O5(3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置,其作用是與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標(biāo)明氣體的流向及試劑。(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是___________。Ⅱ.NOx含量的測(cè)定將vL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化為NO3?,加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液,加入v1mLc1mol·L?1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量),充分反應(yīng)后,用c2mol·L?1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+,終點(diǎn)時(shí)消耗v2mL。(5)NO被H2O2氧化為NO3?的離子方程式是___________。(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有___________。(7)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng):3Fe2++NO3?+4H+NO↑+3Fe3++2H2OCr2O72?+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O則氣樣中NOx折合成NO2的含量為_________mg·m?3。(8)判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)若缺少采樣步驟③,會(huì)使測(cè)試結(jié)果___________。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),會(huì)使測(cè)定結(jié)果___________?!敬鸢浮砍龎mc防止NOx溶于冷凝水2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O錐形瓶、酸式滴定管偏低偏高【解析】溶液,所以答案為:;(4)加熱煙道氣的目的是避免水蒸氣冷凝后,NOX溶于水中;(5)根據(jù)信息,NOx被H2O2氧化成NO3-,H2O2被還原成H2O,因此離子方程式為2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O;(6)滴定實(shí)驗(yàn)使用的玻璃儀器有滴定管和錐形瓶,因?yàn)镵2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性,因此滴定管應(yīng)選用酸式滴定管;(7)用c2mol·L?1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+,終點(diǎn)時(shí)消耗V2mL,此時(shí)加入的Cr2O72-為c2V2/1000mol;所以過量的Fe2+為6c2V2/1000mol;則與硝酸根離子反應(yīng)的Fe2+為(c1V1/1000-6c2V2/1000)mol;所以硝酸根離子為(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3mol;根據(jù)氮元素守恒,硝酸根與NO2的物質(zhì)的量相等??紤]到配制100mL溶液取出來20mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所以NO2為5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3mol,質(zhì)量為46×5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3g,即230(c1V1-6c2V2)/3mg。這些NO2是VL氣體中含有的,所以含量為230(c1V1-6c2V2)/3Vmg·L-1,即為1000×230(c1V1-6c2V2)/3Vmg·m-3,所以答案為:mg·m?3;(8)若缺少采樣步驟③,裝置中有空氣,則實(shí)際測(cè)定的是煙道氣和空氣混合氣體中NOX的含量,測(cè)定結(jié)果必然偏低。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),一定是部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化,計(jì)算時(shí)仍然認(rèn)為這部分被氧化的Fe2+是被硝酸根離子氧化的,所以測(cè)定結(jié)果偏高??键c(diǎn)定位:考查滴定實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等知識(shí)?!驹囶}點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)撥:注意本題中的流程圖,裝置D實(shí)際不是為了測(cè)定含量進(jìn)行吸收,裝置D相當(dāng)于是尾氣吸收。樣品氣的吸收應(yīng)該是在“采樣處”進(jìn)行的;滴定管的選用,堿式滴定管盛放的堿性溶液,酸式滴定管盛放酸性溶液或具有強(qiáng)氧化性的溶液,重鉻酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,應(yīng)盛裝在酸式滴定管中。5.【2018江蘇卷】3,4?亞甲二氧基苯甲酸是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體,微溶于水,實(shí)驗(yàn)室可用KMnO4氧化3,4?亞甲二氧基苯甲醛制備,其反應(yīng)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:向反應(yīng)瓶中加入3,4?亞甲二氧基苯甲醛和水,快速攪拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液。反應(yīng)結(jié)束后,加入KOH溶液至堿性。步驟2:趁熱過濾,洗滌濾餅,合并濾液和洗滌液。步驟3:對(duì)合并后的溶液進(jìn)行處理。步驟4:抽濾,洗滌,干燥,得3,4?亞甲二氧基苯甲酸固體。(1)步驟1中,反應(yīng)結(jié)束后,若觀察到反應(yīng)液呈紫紅色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,轉(zhuǎn)化為_____________(填化學(xué)式);加入KOH溶液至堿性的目的是____________________________。(2)步驟2中,趁熱過濾除去的物質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)。(3)步驟3中,處理合并后溶液的實(shí)驗(yàn)操作為__________________。(4)步驟4中,抽濾所用的裝置包括_______________、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵?!敬鸢浮浚?)SO42?將反應(yīng)生成的酸轉(zhuǎn)化為可溶性的鹽(2)MnO2(3)向溶液中滴加鹽酸至水層不再產(chǎn)生沉淀(4)布氏漏斗【解析】溶液至堿性,使轉(zhuǎn)化為易溶于的,然后趁熱過濾除去KMnO4的的還原產(chǎn)物MnO2,接著,向溶液中滴加鹽酸至水層不再產(chǎn)生沉淀,使完全轉(zhuǎn)化為,最后抽濾、洗滌、干燥,得3,4?亞甲二氧基苯甲酸固體。(1)反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)液呈紫紅色,說明KMnO4過量,KMnO4具有強(qiáng)氧化性將HSO3-氧化成SO42-,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+3HSO3-=2MnO2↓+3SO42-+H2O+H+。根據(jù)中和反應(yīng)原理,加入KOH將轉(zhuǎn)化為可溶于水的。(2)MnO2難溶于水,步驟2中趁熱過濾的目的是為了防止在較低的溫度下結(jié)晶析出,步驟2中趁熱過濾除去的物質(zhì)是MnO2。(3)步驟3中,合并后的濾液中主要成分為,為了制得,需要將合并后的溶液進(jìn)行酸化;處理合并后溶液的實(shí)驗(yàn)操作為:向溶液中滴加鹽酸至水層不再產(chǎn)生沉淀。(4)抽濾所用的裝置包括布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵??键c(diǎn)定位:本題以“3,4?亞甲二氧基苯甲酸的制備實(shí)驗(yàn)步驟”為背景,側(cè)重了解學(xué)生對(duì)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊的學(xué)習(xí)情況,考查物質(zhì)的分離和提純、實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充、基本實(shí)驗(yàn)裝置和儀器、利用實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。【試題點(diǎn)評(píng)】思路點(diǎn)撥:本題的解答可分為三步:整體了解實(shí)驗(yàn)過程、準(zhǔn)確獲取題示信息、認(rèn)真解答題中設(shè)問。一、通讀試題了解實(shí)驗(yàn)過程,本實(shí)驗(yàn)以3,4?亞甲二氧基苯甲醛為原料,原料經(jīng)KMnO4溶液于70~80℃在快速攪拌下氧化為和,然后加堿堿化,經(jīng)過濾、洗滌除去二氧化錳,濾液經(jīng)酸化、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。二、準(zhǔn)確獲取信息,3,4?亞甲二氧基苯甲醛與KMnO4溶液反應(yīng)生成和,這個(gè)反應(yīng)說明了實(shí)驗(yàn)原理,同時(shí)通過該反應(yīng)知道了KMnO4的的還原產(chǎn)物是MnO2,同時(shí)題中信息還說明微溶于水,這就明確了后續(xù)步驟中加堿堿化的目的。三、認(rèn)真解答題中設(shè)問。在理清實(shí)驗(yàn)過程、了解題示信息的基礎(chǔ)上,針對(duì)試題的設(shè)問,運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)、常見儀器的使用方法、物質(zhì)的分離與提純的基本操作方法,圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹鹨贿M(jìn)行解答。6.【2017新課標(biāo)1卷】凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測(cè)量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。回答下列問題:(1)a的作用是_______________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是__________________。(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是____________;打開k2放掉水,重復(fù)操作2~3次。(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反應(yīng)的離子方程式為________________,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________%,樣品的純度≤_______%?!敬鸢浮浚?)避免b中壓強(qiáng)過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降,管路中形成負(fù)壓(4)①液封,防止氨氣逸出②+OH?NH3↑+H2O保溫使氨完全蒸出(5) (4)①氨氣是氣體,因此d中保留少量水的目的是液封,防止氨氣逸出。②e中主要反應(yīng)是銨鹽與堿在加熱條件下的反應(yīng),離子方程式為+OH?NH3↑+H2O;e采用中空雙層玻璃瓶的作用是保溫減少熱量損失,有利于銨根轉(zhuǎn)化為氨氣逸出。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,根據(jù)反應(yīng)NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,可以求出樣品中n(N)=n(HCl)=cmol·L–1×V×10–3L=0.001cVmol,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,樣品中甘氨酸的質(zhì)量≤0.001cV×75g/mol,所以樣品的純度≤?!久麕燑c(diǎn)睛】明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵,注意掌握解答綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題的基本流程:原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用意義→聯(lián)想。具體分析為:(1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的?實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(2)所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理,進(jìn)行全面的分析比較和推理,并合理選擇)。(3)有關(guān)裝置:性能、使用方法、適用范圍、注意問題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。(4)有關(guān)操作:技能、操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:自下而上,自左而右全面觀察。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn):(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要明確以下要點(diǎn):①題目有無特殊要求;②題給的藥品、裝置的數(shù)量;③注意實(shí)驗(yàn)過程中的安全性操作;④會(huì)畫簡單的實(shí)驗(yàn)裝置圖;⑤注意儀器的規(guī)格;⑥要防倒吸、防爆炸、防燃燒、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷卻、水浴加熱時(shí)采取相應(yīng)措施;⑦同一儀器在不同位置的相應(yīng)作用等;⑧要嚴(yán)格按照“操作(實(shí)驗(yàn)步驟)+現(xiàn)象+結(jié)論”的格式敘述。7.【2017新課標(biāo)2卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:回答下列問題:(1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,還可使用___________代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_________________,其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。(3)加氨水過程中加熱的目的是___________。沉淀B的主要成分為_____________、____________(寫化學(xué)式)。(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,通過測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量,滴定反應(yīng)為:+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400g水泥樣品,滴定時(shí)消耗了0.0500mol·L?1的KMnO4溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________?!敬鸢浮浚?)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF=SiF4↑+3H2O)(3)防止膠體生成,易沉淀分離Fe(OH)3Al(OH)3(4)45.0%(2)根據(jù)水泥中成分,二氧化硅不溶于一般酸溶液,所以沉淀A是二氧化硅;SiO2溶于氫氟酸,發(fā)生的反應(yīng)是:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。(3)加熱可以使膠體聚沉,防止膠體生成,易沉淀分離;pH為4~5時(shí)Ca2+、Mg2+不沉淀,F(xiàn)e3+、Al3+沉淀,所以沉淀B為Fe(OH)3、(OH)3。(4)草酸鈣的化學(xué)式為CaC2O4,作氧化劑,化合價(jià)降低5價(jià),H2C2O4中的C化合價(jià)由+3價(jià)→+4價(jià),整體升高2價(jià),最小公倍數(shù)為10,因此的系數(shù)為2,H2C2O4的系數(shù)為5,運(yùn)用關(guān)系式法:5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10?3mL=1.80×10?3moln(Ca2+)=4.50×10?3mol水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.50×10?3mol×40.0g/mol÷0.400g×100%=45.0%。【名師點(diǎn)睛】化學(xué)工藝流程題是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,每年都會(huì)涉及,體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際的緊密聯(lián)系;工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成,每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù);解答時(shí)要看框內(nèi),看框外,里外結(jié)合;邊分析,邊思考,易處著手;先局部,后全盤,逐步深入;而且還要看清問題,不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”:本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論;化學(xué)工藝流程一般涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的運(yùn)用、化學(xué)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)基本操作等知識(shí),只要理解清楚每步的目的,加上夯實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),此題能夠很好的完成。8.【2017新課標(biāo)2卷】水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測(cè)定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定原理如下:Ⅰ.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應(yīng)生成MnO(OH)2,實(shí)現(xiàn)氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I?還原為Mn2+,在暗處靜置5min,然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2+I2=2I?+)?;卮鹣铝袉栴}:(1)取水樣時(shí)應(yīng)盡量避免擾動(dòng)水體表面,這樣操作的主要目的是_____________。(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前需標(biāo)定。配制該溶液時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和____________;蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除____及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經(jīng)固氧、酸化后,用amol·L?1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點(diǎn)現(xiàn)象為_________;若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL,則水樣中溶解氧的含量為_________mg·L?1。(5)上述滴定完成時(shí),若滴定管尖嘴處留有氣泡會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏___________。(填“高”或“低”)【答案】(1)使測(cè)定值與水體中的實(shí)際值保持一致,避免產(chǎn)生誤差(2)O2+2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)藍(lán)色剛好褪去80ab(5)低(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前還需要標(biāo)定,因此配制該溶液時(shí)不需要精確配制,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和量筒,并不需要容量瓶;Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,加熱可以除去蒸餾水中溶解的氧氣和二氧化碳,減少Na2S2O3的損失。(4)該實(shí)驗(yàn)用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定I2,因此終點(diǎn)現(xiàn)象為藍(lán)色剛好褪去;根據(jù)題干,MnO(OH)2把I?氧化成I2,本身被還原成Mn2+,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,即有n[MnO(OH)2]×2=n(I2)×2,因此建立關(guān)系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3??傻盟畼又腥芙庋醯暮繛閇(ab×10?3)÷4×32×103]÷0.1=80ab。(5)終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)有氣泡,氣泡占據(jù)液體應(yīng)占有的體積,導(dǎo)致b減小,根據(jù)水樣中溶解氧的含量為80ab得,最終結(jié)果偏低?!久麕燑c(diǎn)睛】本題考查滴定實(shí)驗(yàn)、溶液的配制、化學(xué)計(jì)算等,本題的難點(diǎn)是問題(4)和(5),本題弄清楚實(shí)驗(yàn)的目的和原理,圍繞這兩項(xiàng)展開,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定水中溶解的氧的量,實(shí)驗(yàn)原理是2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2,MnO(OH)2把I?氧化成I2,本身被還原成Mn2+,2+I2=2I?+,計(jì)算氧的含量采用關(guān)系式進(jìn)行,即O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,得出已知物和未知物之間的關(guān)系,從而得出結(jié)果,誤差的分析是建立在正確的關(guān)系式的基礎(chǔ)上,進(jìn)行分析,主要考查學(xué)生分析問題、解決問題以及化學(xué)計(jì)算能力。9.【2017天津卷】用沉淀滴定法快速測(cè)定NaI等碘化物溶液中c(I?),實(shí)驗(yàn)過程包括準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和滴定待測(cè)溶液。Ⅰ.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。b.配制并標(biāo)定100mL0.1000mol·L?1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。Ⅱ.滴定的主要步驟a.取待測(cè)NaI溶液25.00mL于錐形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol·L?1AgNO3溶液(過量),使I?完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。d.用0.1000mol·L?1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。e.重復(fù)上述操作兩次。三次測(cè)定數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)123消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL10.2410.029.98f.?dāng)?shù)據(jù)處理。回答下列問題:(1)將稱得的AgNO3配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有__________。(2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是___________________________。(3)滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進(jìn)行,其原因是___________________________________。(4)b和c兩步操作是否可以顛倒________________,說明理由________________________。(5)所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為_____mL,測(cè)得c(I?)=_________________mol·L?1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進(jìn)行的操作為________________________。(7)判斷下列操作對(duì)c(I?)測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),燒杯中的溶液有少量濺出,則測(cè)定結(jié)果_______________。②若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,則測(cè)定結(jié)果____________________。【答案】(1)250mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管(2)避免AgNO3見光分解(3)防止因Fe3+的水解而影響滴定終點(diǎn)的判斷(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)若顛倒,F(xiàn)e3+與I?反應(yīng),指示劑耗盡,無法判斷滴定終點(diǎn)(5)10.000.0600(6)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤洗(7)偏高偏高(5)根據(jù)所提供的三組數(shù)據(jù),第一組數(shù)據(jù)誤差較大,舍去,第二、三兩組數(shù)據(jù)取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為10.00mL。加入的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×25.00mL。根據(jù)Ag++SCN?AgSCN↓,反應(yīng)后剩余的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×10.00mL。則與NaI反應(yīng)的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×15.00mL。根據(jù)Ag++I?AgI↓,則c(I?)=0.0600mol·L?1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液前應(yīng)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤洗。(7)①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),燒杯中的溶液有少量濺出,造成溶質(zhì)減少,所配制的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏低,測(cè)定結(jié)果偏高。②若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,造成讀數(shù)偏小,則測(cè)定結(jié)果偏高。【名師點(diǎn)睛】本題以沉淀滴定為載體,考查溶液的配制、滴定操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等,注意把握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能以及物質(zhì)性質(zhì)的分析。10.【2017江蘇卷】1-溴丙烷是一種重要的有機(jī)合成中間體,沸點(diǎn)為71℃,密度為1.36g·cm?3。實(shí)驗(yàn)室制備少量1?溴丙烷的主要步驟如下:步驟1:在儀器A中加入攪拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷卻下緩慢加入28mL濃H2SO4;冷卻至室溫,攪拌下加入24gNaBr。步驟2:如圖所示搭建實(shí)驗(yàn)裝置,緩慢加熱,直到無油狀物餾出為止。步驟3:將餾出液轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機(jī)相。步驟4:將分出的有機(jī)相轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗滌,分液,得粗產(chǎn)品,進(jìn)一步提純得1-溴丙烷。(1)儀器A的名稱是_____________;加入攪拌磁子的目的是攪拌和___________________。(2)反應(yīng)時(shí)生成的主要有機(jī)副產(chǎn)物有2-溴丙烷和__________________________________。(3)步驟2中需向接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________________。(4)步驟2中需緩慢加熱使反應(yīng)和蒸餾平穩(wěn)進(jìn)行,目的是______________________________。(5)步驟4中用5%Na2CO3溶液洗滌有機(jī)相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液,振蕩,____________,靜置,分液。【答案】(1)蒸餾燒瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙醚(3)減少1-溴丙烷的揮發(fā)(4)減少HBr揮發(fā)(5)將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體(5)萃取的操作:裝液,振蕩,將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體,靜置,分液。將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體目的是要使分液漏斗內(nèi)外大氣體壓強(qiáng)平衡,防止內(nèi)部壓強(qiáng)過高,將活塞沖開,使液體漏出?!久麕燑c(diǎn)睛】本題分別從實(shí)驗(yàn)條件的控制與分析、實(shí)驗(yàn)儀器的選用、實(shí)驗(yàn)原理的理解、產(chǎn)品的分離和提純等方面,綜合考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的掌握和運(yùn)用水平,重點(diǎn)考查學(xué)生在真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境中解決問題的能力。解題時(shí)可分為三步:整體了解實(shí)驗(yàn)過程、準(zhǔn)確獲取題示信息、認(rèn)真解答題中設(shè)問。備考時(shí)要注意以下幾個(gè)方面:①熟悉實(shí)驗(yàn)室常見儀器的使用方法和主要用途。②掌握常見物質(zhì)的分離和提純方法。③了解典型物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、條件控制及注意事項(xiàng)。④掌握重要的定量實(shí)驗(yàn)原理和操作。11.【2016新課標(biāo)1卷】氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究?;卮鹣铝袉栴}:(1)氨氣的制備①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_______,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→______(按氣流方向,用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因打開K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中①Y管中_____________②反應(yīng)的化學(xué)方程式____________將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝集打開K2③_______________④______________【答案】(1)①A;2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或B;NH3·H2ONH3↑+H2O);②dcfei;(2)①紅棕色氣體慢慢變淺;②8NH3+6NO27N2+12H2O;③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象;④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓?!窘馕觥繐?jù)氨氣的密度比空氣小的性質(zhì),用向下排空氣法收集,氨氣是大氣污染物,要進(jìn)行尾氣處理,可利用其在水中極易溶解的性質(zhì),用水作吸收劑進(jìn)行尾氣處理,故裝置的連接順序?yàn)閐→c→f→e→i;(2)①NO2具有強(qiáng)氧化性,NH3有強(qiáng)還原性,兩者相遇,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退?,根?jù)電子守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的方程式:8NH3+6NO27N2+12H2O,根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)現(xiàn)象是:Y管內(nèi)看到紅棕色氣體慢慢變淺,同時(shí)在注射器的內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生;②根據(jù)①分析可知發(fā)生該反應(yīng)的方程式是8NH3+6NO27N2+12H2O;③反應(yīng)后由于容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少,所以會(huì)使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小。當(dāng)打開K2后,燒杯內(nèi)NaOH溶液在大氣壓強(qiáng)的作用下會(huì)倒吸進(jìn)入Y管內(nèi);④溶液進(jìn)入Y管內(nèi)的原因是由于該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,在外界大氣壓的作用下而發(fā)生倒吸現(xiàn)象?!究键c(diǎn)定位】考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理分析、氣體收集、裝置連接等基本操作及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的知識(shí)。【名師點(diǎn)睛】制取氣體的裝置與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān),由固體混合物加熱制取氣體可以用略向下傾斜試管進(jìn)行;固體混合或固體與液體混合不加熱制取氣體可以在錐形瓶中進(jìn)行,也可以在燒瓶中進(jìn)行。液體可以通過分液漏斗或長頸漏斗加入;若是液體與固體混合物加熱制取氣體,要在燒瓶中進(jìn)行,同時(shí)為了受熱均勻,應(yīng)該墊上石棉網(wǎng);裝置的連接順序一般是:制取氣體、除雜、干燥、收集、尾氣處理。要根據(jù)除雜原則,選取適當(dāng)?shù)脑噭┏s、干燥,根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行氣體的收集和尾氣處理。對(duì)于極易溶于水或某溶液的氣體,尾氣處理要注意防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。要會(huì)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷反應(yīng)現(xiàn)象。12.【2016新課標(biāo)3卷】過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?;卮鹣铝袉栴}:(一)碳酸鈣的制備(1)步驟①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于____。(2)下圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是______(填標(biāo)號(hào))。a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁d.濾紙邊緣高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈____性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是___________。(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是_________。(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是_______。(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是______,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是_______。【答案】(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀;過濾分離;(2)ade;(3)酸;除去溶液中溶解的CO2;(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;溫度過高時(shí)過氧化氫分解;(5)去除結(jié)晶表面水分;(6)工藝簡單、操作方便;純度較低?!窘馕觥吭囶}分析:(1)反應(yīng)中鹽酸過量,且溶液中含有鐵離子,因此步驟①加入氨水的目的是中和多余的鹽酸,沉淀鐵離子;小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于過濾。(4)根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)中還有氯化銨和水生成,則步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O;雙氧水不穩(wěn)定,受熱易分解,因此該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行的原因是防止過氧化氫分解。(5)過氧化鈣不溶于乙醇,使用乙醇洗滌的目的是去除結(jié)晶表面的水分。(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是原料來源豐富、操作方便,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是得到產(chǎn)品的純度較低?!究键c(diǎn)定位】考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【名師點(diǎn)睛】本試題考查物質(zhì)的制備、實(shí)驗(yàn)基本操作、鹽類水解、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、元素及其化合物的性質(zhì)等知識(shí),這些問題屬于基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用,意在考查考生的知識(shí)運(yùn)用能力。制備碳酸鈣,需要除去石灰石中的雜質(zhì),鐵的氧化物和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生鐵離子,然后利用過氧化氫,把Fe2+氧化成Fe3+,利用氫氧化鐵在pH=2出現(xiàn)沉淀,當(dāng)pH=3.7時(shí)沉淀完全,加入氨水調(diào)節(jié)pH,讓Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3,然后進(jìn)行過濾,除去雜質(zhì)。做題過程中注意題目中信息,信息會(huì)告訴你解題的思路,“沉淀顆粒長大”,便于得到沉淀,便于過濾分離;實(shí)驗(yàn)操作中實(shí)驗(yàn)獲得成功,一定要注意操作的規(guī)范性,如過濾的注意事項(xiàng):“一貼”“二低”“三靠”;物質(zhì)的制備為了得到純凈的物質(zhì),一定要把雜質(zhì)除去,但不能引入新的雜質(zhì),把有可能引入雜質(zhì)的情況考慮進(jìn)去。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,但CO2能溶于水,會(huì)有一部分CO2溶解,加入氨水時(shí)會(huì)產(chǎn)生(NH4)2CO3,制備的過氧化鈣不純凈,所以需要除去溶解CO2,加熱煮沸,即可除去溶解CO2。在實(shí)驗(yàn)題目中往往以元素及其化合物的性質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行考查,過氧化氫不穩(wěn)定受熱易分解,在冰浴中進(jìn)行,為防止過氧化氫的分解;在物質(zhì)的制備中也要注意題給信息,因?yàn)檫@往往解某題的關(guān)鍵,如“過氧化鈣微溶于水”,用蒸餾水洗滌中會(huì)有部分溶解,為了減少溶解,利用過氧化鈣難溶于乙醇進(jìn)行洗滌,本試題難度適中。13.【2016浙江卷】無水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2,裝置如圖1,主要步驟如下:步驟1三頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚;裝置B中加入15mL液溴。步驟2緩慢通入干燥的氮?dú)猓敝龄逋耆珜?dǎo)入三頸瓶中。步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫,過濾,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0℃,析出晶體,再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。步驟4室溫下用苯溶解粗品,冷卻至0℃,析出晶體,過濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160℃分解得無水MgBr2產(chǎn)品。已知:①M(fèi)g和Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5請(qǐng)回答:(1)儀器A的名稱是____________。實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是___________。(2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是___________。(3)步驟3中,第一次過濾除去的物質(zhì)是___________。(4)有關(guān)步驟4的說法,正確的是___________。A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B.洗滌晶體可選用0℃的苯C.加熱至160℃的主要目的是除去苯D.該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴(5)為測(cè)定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡寫為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式:Mg2++Y4-=MgY2-①滴定前潤洗滴定管的操作方法是__________。②測(cè)定時(shí),先稱取0.2500g無水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.0500mol·L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL,則測(cè)得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是________________________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。【答案】(1)干燥管防止鎂屑與氧氣反應(yīng),生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng)(2)會(huì)將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患(3)鎂屑(4)BD(5)①從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2~3次②97.5%【解析】(4)A、95%的乙醇中含有水,溴化鎂有強(qiáng)烈的吸水性,錯(cuò)誤;B、加入苯的目的是除去乙醚和溴,洗滌晶體用0℃的苯,可以減少產(chǎn)品的溶解,正確;C、加熱至160℃的主要目的是分解三乙醚合溴化鎂得到溴化鎂,不是為了除去苯,錯(cuò)誤;D、該步驟是為了除去乙醚和溴,故正確。故選BD。(5)①滴定前潤洗滴定管是需要從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2-3次。②根據(jù)方程式分析,溴化鎂的物質(zhì)的量為0.0500×0.02650=0.001325mol,則溴化鎂的質(zhì)量為0.001325×184=0.2438g,溴化鎂的產(chǎn)品的純度=0.2438/0.2500=97.5%。【考點(diǎn)定位】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),混合物的計(jì)算,物質(zhì)的分離和提純的綜合應(yīng)用?!久麕燑c(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)題一定要分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題,識(shí)別實(shí)驗(yàn)儀器和使用方法,掌握物質(zhì)分離的方法和操作注意問題。在洗滌的過程中要注意滴定管要用待裝溶液潤洗,但錐形瓶不能潤洗。注意讀數(shù)要保留兩位小數(shù)。14.【2016江蘇卷】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,在空氣中、受熱時(shí)均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法:在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40℃左右,向Na2CO3過飽和溶液中通入SO2,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。當(dāng)溶液pH約為4時(shí),停止反應(yīng),在20℃左右靜置結(jié)晶。生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3===Na2S2O5+H2O(1)SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,其離子方程式為___________。(2)裝置Y的作用是______________________________。(3)析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾、洗滌、25℃~30℃干燥,可獲得Na2S2O5固體。①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、________________和抽氣泵。②依次用飽和SO2水溶液、無水乙醇洗滌Na2S2O5固體。用飽和SO2水溶液洗滌的目的是______。(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是______?!敬鸢浮浚?)2SO2+CO32–+H2O===2HSO3–+CO2(2)防止倒吸(3)①吸濾瓶②減少Na2S2O5在水中的溶解(4)在制備過程中Na2S2O5分解生成生Na2SO3,Na2SO3被氧化生成Na2SO4【解析】(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中常含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,可能的原因是在制備過程中Na2S2O5分解生成生Na2SO3,Na2SO3被氧化生成Na2SO4。【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)【名師點(diǎn)晴】明確物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵,過量試題需要注意以下知識(shí)點(diǎn):第一解答綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題的基本流程:原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用意義→聯(lián)想。具體分析為:(1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的?實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(2)所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理,進(jìn)行全面的分析比較和推理,并合理選擇)。(3)有關(guān)裝置:性能、使用方法、適用范圍、注意問題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。(4)有關(guān)操作:技能、操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:自下而上,自左而右全面觀察。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。第二實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及評(píng)價(jià)角度:(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要明確以下要點(diǎn):①題目有無特殊要求;②題給的藥品、裝置的數(shù)量;③注意實(shí)驗(yàn)過程中的安全性操作④會(huì)畫簡單的實(shí)驗(yàn)裝置圖;⑤注意儀器的規(guī)格;⑥要防倒吸、防爆炸、防燃燒、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷卻、水浴加熱時(shí)采取相應(yīng)措施;⑦同一儀器在不同位置的相應(yīng)作用等;⑧要嚴(yán)格按照“操作(實(shí)驗(yàn)步驟)+現(xiàn)象+結(jié)論”的格式敘述。(2)評(píng)價(jià)角度:①操作可行性評(píng)價(jià):實(shí)驗(yàn)原理是否科學(xué)、合理,操作是否簡單、可行,基本儀器的使用、基本操作是否正確;②經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià):原料是否廉價(jià)、轉(zhuǎn)化率是否高,產(chǎn)物產(chǎn)率是否高;③環(huán)保評(píng)價(jià):原料是否對(duì)環(huán)境有污染,產(chǎn)物是否對(duì)環(huán)境有污染,污染物是否進(jìn)行無毒、無污染處理。15.【2016上海卷】乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè),中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用a裝置來制備。完成下列填空:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通常加入過量的乙醇,原因是______________。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用,但實(shí)際用量多于此量,原因是_______________;濃硫酸用量又不能過多,原因是____________。(2)飽和Na2CO3溶液的作用是___________、_____________、_____________。(3)反應(yīng)結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,_________、________,然后分液。(4)若用b裝置制備乙酸乙酯,其缺點(diǎn)有__________、__________。由b裝置制得的乙酸乙酯粗產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后,還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是________,分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是_______________?!敬鸢浮浚?)增大反應(yīng)物濃度,使平衡向生成酯的方向移動(dòng),提高酯的產(chǎn)率。(合理即給分)濃H2SO4能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移動(dòng),提高酯的產(chǎn)率。濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性,會(huì)使有機(jī)物碳化,降低酯的產(chǎn)率。(2)中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解(3)振蕩、靜置(4)原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)乙醚;蒸餾【解析】(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,所以飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)乙酸乙酯不溶于水,因此反應(yīng)結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,振蕩、靜置,然后分液即可。(4)根據(jù)b裝置可知由于不是水浴加熱,溫度不易控制,因此制備乙酸乙酯的缺點(diǎn)是原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng)。由于乙醇溶液發(fā)生分子間脫水生成乙醚,所以由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后,還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是乙醚,乙醚和乙酸乙酯的沸點(diǎn)相差較大,則分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是蒸餾?!究键c(diǎn)定位】考查乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。【名師點(diǎn)睛】乙酸乙酯的制取是中學(xué)化學(xué)中典型的有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)之一,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)點(diǎn)比較瑣碎,特別是許多細(xì)節(jié)更應(yīng)引起注意。比如:①加熱的方式不同,可由酒精燈直接加熱、水浴加熱等,要知道各種加熱方式的優(yōu)缺點(diǎn),很多有機(jī)實(shí)驗(yàn)中還需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定溫度計(jì)的位置等;②許多有機(jī)反應(yīng)都需要催化劑,催化劑種類繁多,要明確實(shí)驗(yàn)中所加各物質(zhì)的作用;③副反應(yīng)多,相同的反應(yīng)物在不同的反應(yīng)條件下可發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致產(chǎn)物的不純;④需要冷卻裝置的多,由于反應(yīng)物或產(chǎn)物多為揮發(fā)性物質(zhì),所以注意對(duì)揮發(fā)出的反應(yīng)物或產(chǎn)物進(jìn)行冷卻,以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率。水冷或空氣冷卻是常見的兩種方式;⑤產(chǎn)物的分離和提純,要結(jié)合副反應(yīng)和反應(yīng)物的揮發(fā)性,確定產(chǎn)物中的雜質(zhì)種類,從而確定分離提純的方法。⑥結(jié)合可逆反應(yīng)分析反應(yīng)物的用量。16.【2016四川卷】CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究?!举Y料查閱】【實(shí)驗(yàn)探究】該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。請(qǐng)回答下列問題:(1)儀器X的名稱是__________。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→______→e(填操作的編號(hào))。a.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈,冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.點(diǎn)燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是_______。(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是________________。(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì),根據(jù)資料信息分析:①若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是________________。②若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是_
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