專題十七實驗方案的設(shè)計與評價考點1制備實驗方案的設(shè)計與評價1.(2023全國乙,9,6分)下列裝置可以用于相應(yīng)實驗的是()答案D2.(2023全國甲,27,14分)鈷配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于熱水,在冷水中微溶,可通過如下反應(yīng)制備:2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O具體步驟如下:Ⅰ.稱取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解。Ⅱ.分批加入3.0gCoCl2·6H2O后,將溶液溫度降至10℃以下,加入1g活性炭、7mL濃氨水,攪拌下逐滴加入10mL6%的雙氧水。Ⅲ.加熱至55~60℃反應(yīng)20min。冷卻,過濾。Ⅳ.將濾得的固體轉(zhuǎn)入含有少量鹽酸的25mL沸水中,趁熱過濾。Ⅴ.濾液轉(zhuǎn)入燒杯,加入4mL濃鹽酸,冷卻、過濾、干燥,得到橙黃色晶體。回答下列問題:(1)步驟Ⅰ中使用的部分儀器如下。儀器a的名稱是。加快NH4Cl溶解的操作有。

(2)步驟Ⅱ中,將溫度降至10℃以下以避免、;可選用降低溶液溫度。

(3)指出下列過濾操作中不規(guī)范之處:。

(4)步驟Ⅳ中,趁熱過濾,除掉的不溶物主要為。

(5)步驟Ⅴ中加入濃鹽酸的目的是。

答案(1)錐形瓶攪拌、加熱(2)濃氨水揮發(fā)H2O2分解冰水浴(3)玻璃棒末端未斜靠在三層濾紙的一邊;漏斗下端管口未緊靠燒杯內(nèi)壁(4)活性炭(5)增大Cl-濃度,有利于鈷配合物結(jié)晶析出3.(2023新課標(biāo),28,14分)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下:相關(guān)信息列表如下:物質(zhì)性狀熔點/℃沸點/℃溶解性安息香白色固體133344難溶于冷水溶于熱水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黃色固體95347不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶裝置示意圖如右所示,實驗步驟為:①在圓底燒瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O,邊攪拌邊加熱,至固體全部溶解。②停止加熱,待沸騰平息后加入2.0g安息香,加熱回流45~60min。③加入50mL水,煮沸后冷卻,有黃色固體析出。④過濾,并用冷水洗滌固體3次,得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶,干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6g?；卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A中應(yīng)加入(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。

(2)儀器B的名稱是;冷卻水應(yīng)從(填“a”或“b”)口通入。

(3)實驗步驟②中,安息香必須待沸騰平息后方可加入,其主要目的是。

(4)在本實驗中,FeCl3為氧化劑且過量,其還原產(chǎn)物為;某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實驗:采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行?簡述判斷理由:。

(5)本實驗步驟①~③在乙酸體系中進(jìn)行,乙酸除作溶劑外,另一主要作用是防止。

(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量洗滌的方法除去(填標(biāo)號)。若要得到更高純度的產(chǎn)品,可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。

a.熱水b.乙酸c.冷水d.乙醇(7)本實驗的產(chǎn)率最接近于(填標(biāo)號)。

a.85%b.80%c.75%d.70%答案(1)油(2)球形冷凝管/冷凝管/冷凝器a(3)防止暴沸/防止飛濺/防二次沸騰(4)FeCl2[Fe2+/Fe(Ⅱ)/Fe(CH3COO)2均可]可行,空氣中的O2可將Fe2+氧化為Fe3+,從而實現(xiàn)催化循環(huán)(5)FeCl3水解[生成Fe(OH)3/Fe(OH)3膠體均可](6)a(7)b4.(2023山東,18,12分)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料,常溫下為無色液體,沸點為31.8℃,熔點為-126.5℃,易水解。實驗室根據(jù)反應(yīng)Si+3HClSiHCl3+H2,利用如下裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}:(1)制備SiHCl3時進(jìn)行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中;(ⅲ)通入HCl,一段時間后接通冷凝裝置,加熱開始反應(yīng)。操作(ⅰ)為;判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實驗現(xiàn)象是。圖示裝置存在的兩處缺陷是。

(2)已知電負(fù)性Cl>H>Si,SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)采用如下方法測定溶有少量HCl的SiHCl3純度。m1g樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過程得硅酸水合物后,進(jìn)行如下實驗操作:①,②(填操作名稱),③稱量等操作,測得所得固體氧化物質(zhì)量為m2g。從下列儀器中選出①,②中需使用的儀器,依次為(填標(biāo)號)。測得樣品純度為(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。

答案(1)連接好裝置,并檢查裝置的氣密性裝置C的蒸餾燒瓶中不再有液體滴下裝置C、D之間缺少干燥裝置,缺少處理尾氣H2的裝置(2)SiHCl3+5NaOHNa2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O(3)灼燒冷卻A、C135.5.(2023湖南,15,14分)金屬Ni對H2有強(qiáng)吸附作用,被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)。將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性顯著提高。已知:①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃,在制備和使用時,需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤”;②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實驗小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實驗如下:步驟1:雷尼Ni的制備Ni/Al合金顆粒雷尼Ni混合物雷尼Ni懸浮液步驟2:鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實驗裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲存H2和監(jiān)測反應(yīng)過程?；卮鹣铝袉栴}:(1)操作(a)中,反應(yīng)的離子方程式是;

(2)操作(d)中,判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是;

(3)操作(e)中,下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是;

A.丙酮B.四氯化碳C.乙醇D.正己烷(4)向集氣管中充入H2時,三通閥的孔路位置如下圖所示;發(fā)生氫化反應(yīng)時,集氣管向裝置Ⅱ供氣,此時孔路位置需調(diào)節(jié)為;

(5)儀器M的名稱是;

(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入N2一段時間,目的是;

(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下,可能導(dǎo)致的后果是;

(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是。

答案(1)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(2)取最后一次洗滌液,利用pH試紙測定pH,若溶液呈中性,則洗滌干凈(3)C(4)B(5)恒壓分液(滴液)漏斗(6)將裝置中空氣排出,防止雷尼Ni自燃(7)倒吸(8)裝置Ⅰ中集氣管液面高度不再變化6.(2023遼寧,17,13分)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃,加入25mL噻吩,反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10℃,加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應(yīng)30min。Ⅳ.水解?；謴?fù)至室溫,加入70mL水,攪拌30min;加鹽酸調(diào)pH至4~6,繼續(xù)反應(yīng)2h,分液;用水洗滌有機(jī)相,二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無水MgSO4,靜置,過濾,對濾液進(jìn)行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產(chǎn)品17.92g。回答下列問題:(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇。

a.乙醇b.水c.甲苯d.液氨(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是。

(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為。

(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱,為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng),加入環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液的方法是。

(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是。

(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是(填名稱);無水MgSO4的作用為。

(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為(用Na計算,精確至0.1%)。

答案(1)c(2)吡咯可以形成分子間氫鍵,而噻吩不能形成分子間氫鍵(3)(4)用膠頭滴管向燒瓶中緩慢滴入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液(5)與水解產(chǎn)生的NaOH反應(yīng),提高轉(zhuǎn)化率(6)球形冷凝管、分液漏斗去除有機(jī)相中少量的水(7)70.0%7.(2023浙江1月選考,20,10分)某研究小組制備納米ZnO,再與金屬有機(jī)框架(MOF)材料復(fù)合制備熒光材料ZnO@MOF,流程如下:已知:①含鋅組分間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Zn2+Zn(OH)2[Zn(OH)4]2-;②ε-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一種晶型,39℃以下穩(wěn)定。請回答:(1)步驟Ⅰ,初始滴入ZnSO4溶液時,體系中主要含鋅組分的化學(xué)式是。

(2)下列有關(guān)說法不正確的是。

A.步驟Ⅰ,攪拌的作用是避免反應(yīng)物濃度局部過高,使反應(yīng)充分B.步驟Ⅰ,若將過量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制備ε-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率C.步驟Ⅱ,為了更好地除去雜質(zhì),可用50℃的熱水洗滌D.步驟Ⅲ,控溫煅燒的目的是控制ZnO的顆粒大小(3)步驟Ⅲ,盛放樣品的容器名稱是。

(4)用Zn(CH3COO)2和過量(NH4)2CO3反應(yīng),得到的沉淀可直接控溫煅燒得納米ZnO,沉淀無需洗滌的原因是。

(5)為測定納米ZnO產(chǎn)品的純度,可用已知濃度的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Zn2+。從下列選項中選擇合理的儀器和操作,補(bǔ)全如下步驟[“”上填寫一件最關(guān)鍵儀器,“()”內(nèi)填寫一種操作,均用字母表示]。

用(稱量ZnO樣品xg)→用燒杯()→用()→用移液管()→用滴定管(盛裝EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴定Zn2+)

儀器:a.燒杯;b.托盤天平;c.容量瓶;d.分析天平;e.試劑瓶操作:f.配制一定體積的Zn2+溶液;g.酸溶樣品;h.量取一定體積的Zn2+溶液;i.裝瓶貼標(biāo)簽(6)制備的ZnO@MOF熒光材料可測Cu2+濃度。已知ZnO@MOF的熒光強(qiáng)度比值與Cu2+在一定濃度范圍內(nèi)的關(guān)系如圖。某研究小組取7.5×10-3g人血漿銅藍(lán)蛋白(相對分子質(zhì)量1.5×105),經(jīng)預(yù)處理,將其中Cu元素全部轉(zhuǎn)化為Cu2+并定容至1L。取樣測得熒光強(qiáng)度比值為10.2,則1個血漿銅藍(lán)蛋白分子中含個銅原子。

答案(1)[Zn(OH)4]2-(2)BC(3)坩堝(4)雜質(zhì)中含有CH3COO-、CO32-、N(5)d→(g)→c(f)→(h)(6)88.(2022海南,15,10分)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要化工原料。某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下。回答問題:(1)步驟①的目的是。

(2)步驟②中,若僅用濃H2SO4溶解固體B,將生成(填化學(xué)式)污染環(huán)境。

(3)步驟②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬,不能用水洗滌的主要原因是。

(5)實驗證明,濾液D能將I-氧化為I2。ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過量H2O2將I-氧化為I2,理由是。

ⅱ.乙同學(xué)通過實驗證實,只能是Cu2+將I-氧化為I2,寫出乙同學(xué)的實驗方案及結(jié)果(不要求寫具體操作過程)。

答案(1)除油污(2)SO2(3)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O(4)膽礬晶體易溶于水(5)ⅰ.溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解ⅱ.取濾液,向其中加入適量硫化鈉,使銅離子恰好完全沉淀,再加入I-,不能被氧化9.(2022海南,17,12分)磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備(NH4)2HPO4,裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)?；卮饐栴}:(1)實驗室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制備氨氣的化學(xué)方程式為。

(2)現(xiàn)有濃H3PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%,密度為1.7g·mL-1。若實驗需100mL1.7mol·L-1的H3PO4溶液,則需濃H3PO4mL(保留一位小數(shù))。

(3)裝置中活塞K2的作用為。實驗過程中,當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時,應(yīng)及時關(guān)閉K1,打開K2。

(4)當(dāng)溶液pH為8.0~9.0時,停止通NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH3,當(dāng)pH>10.0時,溶液中OH-、和(填離子符號)濃度明顯增加。

(5)若本實驗不選用pH傳感器,還可選用作指示劑,當(dāng)溶液顏色由變?yōu)闀r,停止通NH3。

答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(2)11.5(3)平衡氣壓防倒吸倒吸(4)NH4+(5)酚酞無色淺紅色10.(2022湖北,16,14分)高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑。純磷酸(熔點為42℃,易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔點為30℃),高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計的實驗裝置如下(夾持裝置略):回答下列問題:(1)A的名稱是。B的進(jìn)水口為(填“a”或“b”)。

(2)P2O5的作用是。

(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止,還具有攪拌和加速水逸出的作用。

(4)升高溫度能提高除水速度,實驗選用水浴加熱的目的是。

(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入促進(jìn)其結(jié)晶。

(6)過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為(填標(biāo)號)。

A.<20℃B.30~35℃C.42~100℃(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是。

答案(1)圓底燒瓶b(2)干燥空氣(3)暴沸(4)便于控溫,防止溫度過高生成焦磷酸(5)磷酸晶種(6)B(7)磷酸分子與水分子間存在氫鍵11.(2022湖南,15,12分)某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O,并用重量法測定產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量。設(shè)計了如下實驗方案:可選用試劑:NaCl晶體、BaS溶液、濃H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸餾水步驟1.BaCl2·2H2O的制備按如圖所示裝置進(jìn)行實驗,得到BaCl2溶液,經(jīng)一系列步驟獲得BaCl2·2H2O產(chǎn)品。步驟2.產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量測定①稱取產(chǎn)品0.5000g,用100mL水溶解,酸化,加熱至近沸;②在不斷攪拌下,向①所得溶液逐滴加入熱的0.100mol·L-1H2SO4溶液;③沉淀完全后,60℃水浴40分鐘,經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為0.4660g。回答下列問題:(1)Ⅰ是制取氣體的裝置,在試劑a過量并微熱時,發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;

(2)Ⅱ中b儀器的作用是;Ⅲ中的試劑應(yīng)選用;

(3)在沉淀過程中,某同學(xué)在加入一定量熱的H2SO4溶液后,認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全,判斷沉淀已完全的方法是

;

(4)沉淀過程中需加入過量的H2SO4溶液,原因是;

(5)在過濾操作中,下列儀器不需要用到的是(填名稱);

(6)產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留三位有效數(shù)字)。

答案(1)HClNaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl↑(2)防倒吸CuSO4溶液(3)將反應(yīng)后的溶液靜置一段時間,向靜置后上層清液中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生成(或取少量的上層清液于試管中,向試管中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生成)(4)把溶液中的Ba2+全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀(5)錐形瓶(6)97.6%12.(2022江蘇,16,15分)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分實驗過程如下:(1)“酸浸”時CeO2與H2O2反應(yīng)生成Ce3+并放出O2,該反應(yīng)的離子方程式為。

(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應(yīng)可生成Ce2(CO3)3沉淀,該沉淀中Cl-含量與加料方式有關(guān)。得到含Cl-量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為(填序號)。

A.將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中B.將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程,可制備Cl-含量少的Ce2(CO3)3。已知Ce3+能被有機(jī)萃取劑(簡稱HA)萃取,其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機(jī)層)Ce(A)3(有機(jī)層)+3H+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸,使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是。

②反萃取的目的是將有機(jī)層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,應(yīng)選擇的實驗條件或采取的實驗操作有(填兩項)。

③與“反萃取”得到的水溶液比較,濾去Ce2(CO3)3沉淀的濾液中,物質(zhì)的量減小的離子有(填化學(xué)式)。

實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準(zhǔn)確濃度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,滴定反應(yīng)為Fe2++Ce4+Fe3++Ce3+。請補(bǔ)充完整實驗方案:①準(zhǔn)確量取25.00mLCe3+溶液[c(Ce3+)約為0.2mol·L-1],加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后,用稀硫酸酸化,將溶液完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中后定容;②按規(guī)定操作分別將0.02000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中;③。

答案(1)6H++2CeO2+H2O22Ce3++O2↑+4H2O(2)B(3)①使萃取平衡正向移動②加入過量硝酸、分離出有機(jī)層③Ce3+、H+、Cl-(4)在錐形瓶中放入20.00mL待測Ce4+溶液,加入苯代鄰氨基苯甲酸,然后用(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤汉?溶液變成亮黃色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色時,停止滴定,記錄加入的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積13.(2022全國甲,27,15分)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶于乙醇。實驗室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?；卮鹣铝袉栴}:(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)溶解回流裝置如圖所示,回流前無需加入沸石,其原因是。回流時,燒瓶內(nèi)氣霧上升高度不宜超過冷凝管高度的1/3。若氣霧上升過高,可采取的措施是。

(3)回流時間不宜過長,原因是?；亓鹘Y(jié)束后,需進(jìn)行的操作有①停止加熱②關(guān)閉冷凝水③移去水浴,正確的順序為(填標(biāo)號)。

A.①②③B.③①②C.②①③D.①③②(4)該實驗熱過濾操作時,用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液,其原因是。熱過濾除去的雜質(zhì)為。若濾紙上析出大量晶體,則可能的原因是。

(5)濾液冷卻、結(jié)晶、過濾,晶體用少量洗滌,干燥,得到Na2S·xH2O。

答案(1)Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O(2)粗品中有不溶性固體,起到了防暴沸作用加快冷卻水的流速或降低水浴的溫度(3)防止乙醇揮發(fā)過多而析出產(chǎn)品D(4)減少乙醇的揮發(fā)重金屬硫化物溫度降低或乙醇揮發(fā)過多(5)95%冷乙醇14.(2022全國乙,27,14分)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀{K2[Cu(C2O4)2]}可用于無機(jī)合成、功能材料制備。實驗室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀可采用如下步驟:Ⅰ.取已知濃度的CuSO4溶液,攪拌下滴加足量NaOH溶液,產(chǎn)生淺藍(lán)色沉淀。加熱,沉淀轉(zhuǎn)變成黑色,過濾。Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入適量K2CO3固體,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.將Ⅱ的混合溶液加熱至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁熱過濾。Ⅳ.將Ⅲ的濾液用蒸汽浴加熱濃縮,經(jīng)一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體,進(jìn)行表征和分析?；卮鹣铝袉栴}:(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列儀器中不需要的是(填儀器名稱)。

(2)長期存放的CuSO4·5H2O中,會出現(xiàn)少量白色固體,原因是。

(3)Ⅰ中的黑色沉淀是(寫化學(xué)式)。

(4)Ⅱ中原料配比為n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(5)Ⅱ中,為防止反應(yīng)過于劇烈而引起噴濺,加入K2CO3應(yīng)采取的方法。

(6)Ⅲ中應(yīng)采用進(jìn)行加熱。

(7)Ⅳ中“一系列操作”包括。

答案(1)分液漏斗(或梨形分液漏斗)、球形冷凝管(2)失去結(jié)晶水(3)CuO(4)3H2C2O4+2K2CO3K2C2O4+2KHC2O4+2CO2↑+2H2O(5)分批加入(6)水浴(7)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌15.(2022山東,18,12分)實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?；卮鹣铝袉栴}:(1)實驗開始先通N2。一段時間后,先加熱裝置(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。裝置c、d共同起到的作用是。

(2)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCl2·nH2O,為測定n值進(jìn)行如下實驗:實驗Ⅰ:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+達(dá)終點時消耗VmL(滴定過程中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,Cl-不反應(yīng)實驗Ⅱ:另取m1g樣品,利用上述裝置與足量SOCl2反應(yīng)后,固體質(zhì)量為m2g,則n=;下列情況會導(dǎo)致n測量值偏小的是(填標(biāo)號)。

A.樣品中含少量FeO雜質(zhì)B.樣品與SOCl2反應(yīng)時失水不充分C.實驗Ⅰ中,稱重后樣品發(fā)生了潮解D.滴定達(dá)終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成(3)用上述裝置,根據(jù)反應(yīng)TiO2+CCl4TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,與CCl4互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進(jìn)行蒸餾提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為①⑨⑧(填序號),先餾出的物質(zhì)為。

答案(1)aFeCl2·4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl冷凝并回收利用SOCl2(2)m1(3)⑥⑩③⑤CCl416.(2020浙江7月選考,30,10分)硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。某興趣小組用下圖裝置制備Na2S2O3·5H2O。合成反應(yīng):SO2+Na2CO3Na2SO3+CO22Na2S+3SO22Na2SO3+3SNa2SO3+SNa2S2O3滴定反應(yīng):I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6已知:Na2S2O3·5H2O易溶于水,難溶于乙醇,50℃開始失結(jié)晶水。實驗步驟:ⅠNa2S2O3制備:裝置A制備的SO2經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液,加熱、攪拌,至溶液pH約為7時,停止通入SO2氣體,得產(chǎn)品混合溶液。Ⅱ產(chǎn)品分離提純:產(chǎn)品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,得到Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品。Ⅲ產(chǎn)品純度測定:以淀粉作指示劑,用Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液至滴定終點,計算Na2S2O3·5H2O含量。請回答:(1)步驟Ⅰ單向閥的作用是;裝置C中的反應(yīng)混合溶液pH過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是。

(2)步驟Ⅱ下列說法正確的是。

A.快速蒸發(fā)溶液中水分,可得較大晶體顆粒B.蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱C.冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率D.可選用冷的Na2CO3溶液作洗滌劑(3)步驟Ⅲ①滴定前,有關(guān)滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列):檢漏→蒸餾水洗滌→()→()→()→()→()→開始滴定。A.烘干B.裝入滴定液至零刻度以上C.調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D.用洗耳球吹出潤洗液E.排除氣泡F.用滴定液潤洗2至3次G.記錄起始讀數(shù)②裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞,目的是。

③滴定法測得產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O含量為100.5%,則Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是。

答案(1)防止倒吸pH過高,Na2CO3、Na2S反應(yīng)不充分;pH過低,導(dǎo)致Na2S2O3轉(zhuǎn)化為S和SO2(2)BC(3)①FBECG②防止碘揮發(fā)損失③Na2SO3;失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3·5H2O17.(2019浙江4月選考,31,10分)某興趣小組在定量分析了鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基礎(chǔ)上,按如下流程制備六水合氯化鎂(MgCl2·6H2O)。相關(guān)信息如下:①700℃只發(fā)生MgCO3和Mg(OH)2的分解反應(yīng)。②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng),且反應(yīng)程度不大。③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來,且須控制合適的蒸出量。請回答:(1)下列說法正確的是。

A.步驟Ⅰ,煅燒樣品的容器可以用坩堝,不能用燒杯和錐形瓶B.步驟Ⅲ,蒸氨促進(jìn)平衡正向移動,提高M(jìn)gO的溶解量C.步驟Ⅲ,可以將固液混合物C先過濾,再蒸氨D.步驟Ⅳ,固液分離操作可采用常壓過濾,也可采用減壓過濾(2)步驟Ⅲ,需要搭建合適的裝置,實現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體(用硫酸溶液吸收氨氣)。①選擇必須的儀器,并按連接順序排列(填寫代表儀器的字母,不考慮夾持和橡皮管連接):熱源→。

②為了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示劑。請給出指示劑并說明蒸氨可以停止時的現(xiàn)象。

(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。①含有的雜質(zhì)是。

②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是。

(4)有同學(xué)采用鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH4Cl溶液處理固體B,然后除雜,制備MgCl2溶液。已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍:金屬離子pH開始沉淀完全沉淀Al3+3.04.7Fe3+1.12.8Ca2+11.3-Mg2+8.410.9請給出合理的操作排序(從下列操作中選取,按先后次序列出字母,操作可重復(fù)使用):固體B→a→()→()→()→()→()→()→MgCl2溶液→產(chǎn)品。a.用鹽酸溶解b.調(diào)pH=3.0c.調(diào)pH=5.0d.調(diào)pH=8.5e.調(diào)pH=11.0f.過濾g.洗滌答案(1)ABD(2)①a→d→f→c②甲基橙,顏色由紅色變橙色(3)①堿式氯化鎂(氫氧化鎂)②過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解(4)c→f→e→f→g→a18.(2018浙江4月選考,31,10分)某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后,按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O),進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFeC2O4·2H2OFe2O3Fe已知:FeC2O4·2H2O難溶于水,150℃開始失結(jié)晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度隨溫度升高而增大。請回答:(1)下列操作或描述正確的是。

A.步驟②,H2C2O4稍過量主要是為了抑制Fe2+水解B.步驟③,采用熱水洗滌可提高除雜效果C.步驟③,母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4和H2C2O4D.步驟③,如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃(2)如圖裝置,經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌。請選擇合適的編號,按正確的操作順序補(bǔ)充完整(洗滌操作只需考慮一次):開抽氣泵→a→b→d→→c→關(guān)抽氣泵。

a.轉(zhuǎn)移固液混合物;b.關(guān)活塞A;c.開活塞A;d.確認(rèn)抽干;e.加洗滌劑洗滌。(3)稱取一定量的FeC2O4·2H2O試樣,用硫酸溶解,采用KMnO4滴定法測定,折算結(jié)果如下:n(Fe2+)/moln(C2O4試樣中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.80×10-49.80×10-40.980由表中數(shù)據(jù)推測試樣中最主要的雜質(zhì)是。

(4)實現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器是(供選儀器:a.燒杯;b.坩堝;c.蒸餾燒瓶;d.高溫爐;e.表面皿;f.錐形瓶);該步驟的化學(xué)方程式是。

(5)為實現(xiàn)步驟⑤,不宜用炭粉還原Fe2O3,理由是。

答案(10分)(1)BD(2分)(2)c→e→b→d(2分)(3)(NH4)2SO4(1分)(4)bd(2分)4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O(2分)(5)用炭粉還原會引進(jìn)雜質(zhì)(1分)19.(2017江蘇單科,21B,12分)1-溴丙烷是一種重要的有機(jī)合成中間體,沸點為71℃,密度為1.36g·cm-3。實驗室制備少量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:如下圖所示搭建實驗裝置,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20.(2016四川理綜,9,13分)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。【資料查閱】【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器略)。請回答下列問題:(1)儀器X的名稱是。

(2)實驗操作的先后順序是a→→e(填操作的編號)。

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.點燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在實驗過程中,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。

【探究反思】(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實驗,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。

答案(1)干燥管(2)cdb(3)先變紅,后褪色(4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(5)①加熱時間不足或溫度偏低②通入HCl的量不足21.(2016北京理綜,27,12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:(1)過程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是。

(2)過程Ⅰ中,Fe2+催化過程可表示為:ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++SO42-2Fe3++PbSO4+2Hⅱ:……①寫出ⅱ的離子方程式:。

②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補(bǔ)充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。b.

。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如下圖所示。①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用,其目的是(選填序號)。

A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B.重復(fù)利用NaOH,提高原料的利用率C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率②過程Ⅲ的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線,簡述過程Ⅲ的操作:。

答案(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(2)①2Fe3++Pb+SO42-2Fe2+②b.取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去(3)①A、B②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加熱至110℃,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾得到PbO固體22.(2016浙江理綜,29,15分)無水MgBr2可用作催化劑。實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2,裝置如下圖,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緩慢通入干燥的氮氣,直至溴完全導(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與Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5請回答:(1)儀器A的名稱是。實驗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,可能會導(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測定時,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,消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL,則測得無水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%23.(2014課標(biāo)Ⅰ,26,13分)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:相對分子質(zhì)量密度/(g·cm-3)沸點/℃水中溶解性異戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸異戊酯1300.8670142難溶實驗步驟:在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片。開始緩慢加熱A,回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中,分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌;分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進(jìn)行蒸餾純化,收集140~143℃餾分,得乙酸異戊酯3.9g?；卮鹣铝袉栴}:(1)儀器B的名稱是。

(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是,第二次水洗的主要目的是。

(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后(填標(biāo)號)。

a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出(4)本實驗中加入過量乙酸的目的是。

(5)實驗中加入少量無水MgSO4的目的是。

(6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是(填標(biāo)號)。

(7)本實驗的產(chǎn)率是(填標(biāo)號)。

a.30% b.40% c.60% d.90%(8)在進(jìn)行蒸餾操作時,若從130℃便開始收集餾分,會使實驗的產(chǎn)率偏(填“高”或“低”),其原因是。

答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氫鈉(3)d(4)提高醇的轉(zhuǎn)化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高會收集少量未反應(yīng)的異戊醇考點2探究實驗方案的設(shè)計與評價1.(2023新課標(biāo),11,6分)根據(jù)實驗操作及現(xiàn)象,下列結(jié)論中正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論A常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中,前者產(chǎn)生無色氣體,后者無明顯現(xiàn)象稀硝酸的氧化性比濃硝酸強(qiáng)B取一定量Na2SO3樣品,溶解后加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。加入濃HNO3,仍有沉淀此樣品中含有SOC將銀和AgNO3溶液與銅和Na2SO4溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金屬沉積,銅電極附近溶液逐漸變藍(lán)Cu的金屬性比Ag強(qiáng)D向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)答案C2.(2023遼寧,13,3分)某小組進(jìn)行實驗,向10mL蒸餾水中加入0.4gI2,充分振蕩,溶液呈淺棕色,再加入0.2g鋅粒,溶液顏色加深;最終紫黑色晶體消失,溶液褪色。已知I3-(aq)為棕色,選項顏色變化解釋A溶液呈淺棕色I(xiàn)2在水中溶解度較小B溶液顏色加深發(fā)生了反應(yīng):I2+I-I3C紫黑色晶體消失I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)I2(aq)右移D溶液褪色Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了置換反應(yīng)答案D3.(2023浙江1月選考,16,3分)探究鐵及其化合物的性質(zhì),下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固體溶液先變成血紅色后無明顯變化Fe3+與SCN-的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有+3價鐵D向沸水中逐滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀答案D4.(2022河北,5,3分)下列圖示裝置不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A.用CCl4萃取溴水中的Br2B.除去Cl2中的HCl并干燥C.驗證鐵的吸氧腐蝕D.實驗室制備少量NH3答案D5.(2022湖南,13,4分)為探究FeCl3的性質(zhì),進(jìn)行了如下實驗(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.1mol·L-1)。實驗操作與現(xiàn)象①在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黃色;煮沸,溶液變紅褐色②在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,變紅褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀③在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,變紅褐色;將上述混合液分成兩份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成;另一份煮沸,產(chǎn)生紅褐色沉淀依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,結(jié)論不合理的是()A.實驗①說明加熱促進(jìn)Fe3+水解反應(yīng)B.實驗②說明Fe3+既發(fā)生了水解反應(yīng),又發(fā)生了還原反應(yīng)C.實驗③說明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng),但沒有發(fā)生還原反應(yīng)D.整個實驗說明SO32-對Fe3+的水解反應(yīng)無影響答案D6.(2022全國乙,10,6分)由實驗操作和現(xiàn)象,可得出相應(yīng)正確結(jié)論的是()實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A向NaBr溶液中滴加過量氯水,再加入淀粉KI溶液先變橙色,后變藍(lán)色氧化性:Cl2>Br2>I2B向蔗糖溶液中滴加稀H2SO4,水浴加熱,加入少量新制的氫氧化銅懸濁液無磚紅色沉淀蔗糖未發(fā)生水解C石蠟油加強(qiáng)熱,將產(chǎn)生的氣體通入Br2/CCl4溶液溶液紅棕色變無色氣體中含有不飽和烴D加熱試管中的聚氯乙烯薄膜碎片試管口潤濕的藍(lán)色石蕊試紙變紅氯乙烯加聚是可逆反應(yīng)答案C7.(2022江蘇,11,3分)室溫下,下列實驗探究方案不能達(dá)到探究目的的是()選項探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,再滴加幾滴新制氯水,觀察溶液顏色變化Fe2+具有還原性B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液,振蕩,加熱試管,觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性C向盛有淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,觀察溶液顏色變化Br2的氧化性比I2的強(qiáng)D用pH計測量醋酸、鹽酸的pH,比較溶液pH大小CH3COOH是弱電解質(zhì)答案D8.(2022北京,16,11分)煤中硫的存在形態(tài)分為有機(jī)硫和無機(jī)硫(CaSO4、硫化物及微量單質(zhì)硫等)。庫侖滴定法是常用的快速檢測煤中全硫含量的方法,其主要過程如下圖所示。已知:在催化劑作用下,煤在管式爐中燃燒,出口氣體中主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2。(1)煤樣需研磨成細(xì)小粉末,目的是。

(2)高溫下,煤中的CaSO4完全轉(zhuǎn)化為SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)通過干燥裝置后,待測氣體進(jìn)入庫侖測硫儀進(jìn)行測定。已知:庫侖測硫儀中電解原理示意圖如下。檢測前,電解質(zhì)溶液中c(I3-)/c(I-)保持定值時,電解池不工作。待測氣體進(jìn)入電解池后,SO2溶解并將I3-還原,測硫儀便立即自動進(jìn)行電解到c(I3-)/c(①SO2在電解池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

②測硫儀工作時電解池的陽極反應(yīng)式為。

(4)煤樣為ag,電解消耗的電量為x庫侖。煤樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為96500庫侖。(5)條件控制和誤差分析。①測定過程中,需要控制電解質(zhì)溶液的pH。當(dāng)pH<1時,非電解生成的I3-使測得的全硫含量偏小,生成I3-②管式爐中煤樣燃燒時會有少量SO3產(chǎn)生,使測得的全硫含量(填“偏大”或“偏小”),該測量結(jié)果可進(jìn)行校正。

答案(1)增大固體與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使煤粉完全燃燒(2)2CaSO4+C2CaO+2SO2↑+CO2↑(3)①SO2+I3-+2H2OSO42-+3I②3I--2e-I3(4)16(5)①6I-+O2+4H+2I3-+2H2②偏小9.(2022北京,19,14分)某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應(yīng)。資料:ⅰ.Mn2+在一定條件下可被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42-(綠色)、MnO4-ⅱ.濃堿性條件下,MnO4-可被OH-還原為Mnⅲ.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān);NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。實驗裝置如圖(夾持裝置略)。序號物質(zhì)aC中實驗現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?仍有沉淀Ⅲ40%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?仍有沉淀(1)B中試劑是。

(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為。

(3)對比實驗Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實驗現(xiàn)象,對于二價錳化合物還原性的認(rèn)識是。

(4)根據(jù)資料ⅱ,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,實驗中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:原因一:可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將MnO42-氧化為Mn①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因,但通過實驗測定,溶液的堿性變化很小。

②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色迅速變?yōu)榫G色的離子方程式為;溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被(填“化學(xué)式”)氧化,可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過量。

③取Ⅲ中放置后的1mL懸濁液,加入4mL水,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應(yīng)是。

④從反應(yīng)速率的角度,分析實驗Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因。

答案(1)飽和NaCl溶液(2)2Mn(OH)2+O22MnO2+2H2O(3)二價錳化合物在中性或弱酸性條件下只能被氧化到MnO2,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài)(4)①2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O②4MnO4-+4OH-4MnO42-+O2③2MnO2+3ClO-+2OH-2MnO4-+3Cl-+H2④溶液中存在反應(yīng):ⅰ.4MnO4-+4OH-4MnO42-+O2↑+2H2O;ⅱ.2MnO42-+ClO-+H2O2MnO4-+Cl-+2OH-;在濃堿性條件下,c(OH-)和c(10.(2022廣東,17,14分)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的體積為mL。

(2)下列關(guān)于250mL容量瓶的操作,正確的是。

(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度,HAc電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定pH,記錄數(shù)據(jù)。序號V(HAc)/mLV(NaAc)/mLV(H2O)/mLn(NaAc)∶n(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…Ⅶ4.00ab3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):a=,b=。

②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡(填“正”或“逆”)向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:

。

③由實驗Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動。實驗結(jié)論假設(shè)成立。(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著n(NaAc)n(HAc)的增加,c(H+)的值逐漸接近HAc的查閱資料獲悉:一定條件下,按n(NaAc)n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實驗Ⅷ中pH=4.65與資料數(shù)據(jù)Ka=10-4.76存在一定差異;推測可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度再驗證。(ⅰ)移取20.00mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至終點,消耗體積為22.08mL,則該HAc溶液的濃度為mol·L-1。畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混合溶液,測定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何準(zhǔn)確測定HAc的Ka?小組同學(xué)設(shè)計方案并進(jìn)行實驗。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點,消耗NaOH溶液V1mLⅡ,測得溶液的pH為4.76

實驗總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。(6)根據(jù)Ka可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途。

答案(1)5(2)C(3)①3.0033.00②正若加水稀釋時平衡不移動,稀釋后c(H+)=10-2.86mol·L-1×4×(4)0.1104(5)向Ⅰ中滴定后的溶液中加入20.00mLHAc溶液(6)HF:刻蝕玻璃(或H2CO3:生產(chǎn)碳酸飲料,或H3PO4:生產(chǎn)磷肥等,合理即可)11.(2022河北,14,14分)某研究小組為了更準(zhǔn)確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設(shè)計實驗如下:①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預(yù)加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,攪拌。②以0.2L·min-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復(fù)上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。已知:Ka1(H3PO4)=7.1×10-3,Ka1(H2SO回答下列問題:(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為、。

(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為(填標(biāo)號)。

A.250mLB.500mLC.1000mL(3)解釋加入H3PO4能夠生成SO2的原因。

(4)滴定管在使用前需要、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為;滴定反應(yīng)的離子方程式為。

(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為mg·kg-1(以SO2計,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

答案(1)球形冷凝管酸式滴定管(2)C(3)2H3PO4+SO32-?2H2PO4-+H2SO3，生成的H2SO3在加熱條件下分解為SO2和H2O，SO2逸出，溶液中c（H2SO3）減小，促進(jìn)2H3PO4+SO32-?2H2PO4-+H2SO3平衡正向移動(4)檢驗其是否漏水藍(lán)色I(xiàn)2+SO2+2H2O2I-+4H++SO4(5)偏低(6)80.812.(2016課標(biāo)Ⅱ,28,15分)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是。

(2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。

(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。

(4)丙組同學(xué)取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實驗:①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀;③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實驗②檢驗的離子是(填離子符號);實驗①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有

(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。

(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;一段時間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)。

答案(15分)(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2+Fe3+可逆反應(yīng)(5)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動13.(2016北京理綜,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象,探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。實驗試劑現(xiàn)象滴管試管0.2mol·L-1Na2SO3溶液飽和Ag2SO4溶液Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀0.2mol·L-1CuSO4溶液Ⅱ.溶液變綠,繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液Ⅲ.開始無明顯變化,繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀(1)經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ:。

(2)經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42-,含有Cu+、Cu2+和已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。①用稀H2SO4證實沉淀中含有Cu+的實驗現(xiàn)象是。

②通過下列實驗證實,沉淀中含有Cu2+和SO3a.白色沉淀A是BaSO4,試劑1是。

b.證實沉淀中含有Cu2+和SO32-(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無SO42-,該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,還可使酸性①推測沉淀中含有亞硫酸根和。

②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè):ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。對假設(shè)ⅱ設(shè)計了對比實驗,證實了假設(shè)ⅱ成立。a.將對比實驗方案補(bǔ)充完整。步驟一:步驟二:(按上圖形式呈現(xiàn))。

b.假設(shè)ⅱ成立的實驗證據(jù)是。

(4)根據(jù)實驗,亞硫酸鹽的性質(zhì)有

。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與

有關(guān)。

答案(16分)(1)2Ag++SO32-Ag2SO(2)①析出紅色固體②a.HCl和BaCl2溶液b.在I-的作用下,Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI,SO32-(3)①Al3+、OH-②a.b.V1明顯大于V2(4)亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件14.(2015福建理綜,25,15分)某化學(xué)興趣小組制取