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文檔簡介
(1)化學實驗綜合一
高考化學二輪復習攻克典型題型之綜合題
一、儀器名稱、選擇、連接及操作順序問題
1.高考中??嫉闹匾獌x器名稱與用途(儀器的選擇)
儀
器
儀器圖形主要用途使用方法和注意事項
名
稱
蒸①盛液量不超過蒸發(fā)皿容積的1
用于蒸發(fā)溶劑或濃
發(fā)②取、放蒸發(fā)皿應使用土甘煙鉗
縮溶液
皿③不能驟冷,冷卻需放于石棉網上
①需放在三腳架上的混三魚上直接加熱
由用于固體灼燒,使
②取、放由煙時應用由蝸鉗
煙其反應(如分解)
f5③避免驟冷,冷卻需放于干燥器內
圓
底
用作反應器
燒
C3不能直接加熱,加熱時要墊石棉網。也可
瓶
用于其他熱浴(如水浴加熱等)。液體加入量
蒸
不超過燒瓶容積的|,不少于號適宜量為T
儲
蒸儲容器
燒
瓶
①有機化學實驗中廣泛使用
用作反應器,可以②三個口,可加用冷凝管、溫度計、攪拌
頸
同時加入多種反應器等
燒
物③液體加入量不超過燒瓶容積的|,不少于
瓶
1
3
錐用作反應器,常用
一般放在石棉網上加熱,在滴定操作中因
形A于滴定操作,接收
液體不易濺出,故常用來作滴定反應容器
瓶濾液或流出液
①刻度由上向工;
滴②酸式滴定管、堿式滴定管不能混用,堿
精確量取、滴定液
定式滴定管不能裝氧化性試劑,酸式滴定管
體體積的儀器
管不能裝堿性試劑
T③用前必須檢查是否漏水
①向小口容器傾
①制作過濾器時,濾紙緊貼漏斗內壁,用
漏倒液體
\/水潤濕,注意不得留有氣泡
斗②漏斗加濾紙
②濾紙低于漏斗邊緣,液面低于濾紙邊緣
后,可過濾液體
分
①萃取、分液①分離液體時,下層液體從漏斗下管口放
液
0②向反應器中滴出,上層液體由上口倒出
漏
加液體②用前檢查是否漏水
斗
球
形①氣體一般"粗進細出"
用于干燥或吸收某
干②干燥劑為粒狀,常用無水CaCb、堿石灰
些氣體
燥等
管
直
形
蒸儲時,用于冷凝上口出水,下口進水,使用時應有夾持儀
冷%
t蒸氣器
凝
管
球
易揮發(fā)的液體冷凝①用水冷凝時上口出水,下口進水
形
1回流②只能用于豎直裝置的冷凝
冷
凝
管
①向反應器中滴
恒
加液體
壓
②可以使漏斗內
滴
液體順利流下用前檢查是否漏水
液
③減小增加的液
漏TI
體對氣體壓強的影
斗
響
2.基本儀器的組合
(1)物質制取裝置
固+固&氣體
①
(2)氣體壓強原理的應用裝置
恒壓加液簡易啟普
量氣裝置平衡氣壓
裝置發(fā)生器
(3)冷凝冷卻裝置(氣冷、液冷)
④⑤
(4)物質的分離提純裝置
3.化學實驗安全裝置
⑴防倒吸裝置
4.高考試題中有機物實驗常出現(xiàn)的裝置
-球形冷凝管
5.實驗儀器的連接與操作順序
(1)儀器的連接順序
①各種裝置的前后順序
語語句」凌星LJ至荃臉一辭曲」用謔;
:裝置1:裝置;:護裝置:,裝置::裝置力
:理裝置;:護裝置;:裝置;3性質實驗裝置)L
注:a.發(fā)生裝置、主反應裝置和尾氣處理裝置是基本裝置,其他裝置需要根據(jù)實驗要
求進行選用。
b.安全防護裝置主要是為了防倒吸、防堵塞等,可能會出現(xiàn)在整個裝置中需要防護的
地方。
②常見儀器的連接順序
洗氣瓶要長進短出;量氣裝置則要短進長出;干燥管要粗進細出;冷凝管要低進高
出。
(2)實驗操作順序
①操作順序
與氣體有關的實驗操作順序:裝置選擇與連接一氣密性檢查一裝入固體藥品一加液體
藥品一按程序實驗一拆卸儀器。
②加熱操作的順序
a.當空氣成分(主要是02)影響實驗時,需要在實驗開始前通入惰性氣體驅除裝置內的
空氣。
b.實驗開始先點燃發(fā)生裝置酒精燈,排凈空氣后再點燃反應裝置酒精燈。
c.實驗結束時,應先熄滅反應裝置酒精燈,繼續(xù)通原料氣至試管冷卻,再熄滅發(fā)生裝
置酒精燈。
二、實驗現(xiàn)象、原因、目的以及實驗評價的規(guī)范描述
1.實驗簡答題的特點
⑴類型:實驗現(xiàn)象的描述、出現(xiàn)問題的原因、儀器的作用、操作的目的以及實驗的評
價(優(yōu)點、缺陷)等。
⑵答題常見問題:回答原理錯誤、回答格式不合理、回答語言不規(guī)范、沒能用化學語
言來回答等。
2.實驗現(xiàn)象的規(guī)范描述
(1)現(xiàn)象描述的原則:實驗現(xiàn)象的描述要做到全面、準確,要從視覺、聽覺、嗅覺、觸
覺多角度考慮。
①視覺:看到的(顏色變化、沉淀生成、氣泡冒出、液面的變化、生成煙霧、發(fā)出某色
光等);
②聽覺:聽到的(聲音);
③嗅覺:聞到的(氣體的氣味);
④觸覺:摸到的(溫度變化等)。
(2)實驗現(xiàn)象的描述模板
其他常見現(xiàn)
氣體的變化現(xiàn)象溶液中的現(xiàn)象固體的變化現(xiàn)象
象描述
①生成......色……①溶液顏色由……色變①固體逐漸溶解,最后①發(fā)出……的
味的氣體為……色完全消失(固體部分溶解)光
②氣體由......色變②溶液中產生……色沉②固體表面產生大量氣②產生……色
為……色淀泡的火焰
③氣體先變……③溶液變渾濁(澄清)③固體由……色逐漸變③產生……色
色,再變......色④液面上升(下降)為……色的煙(霧)
④氣體顏色逐漸⑤溶液中產生大量氣④溶液中有……色固體析
變深(變淺)泡(有……色氣體逸出)出
⑥液體分層(上層顯……
色、下層顯……色)
(3)滴定終點的判斷
①有色一有色或有色T無色:當?shù)稳胱詈蟀氲巍芤海芤河伞兂伞?/p>
且半分鐘內不恢復……色。
②無色一有色:當?shù)稳胱詈蟀氲巍芤海芤河蔁o色變成……色,且半分鐘內不褪
色。
3.原因、目的等的規(guī)范描述
(1)分析考慮的角度
①明確實驗的目的與原理,這樣才能對出現(xiàn)的各種現(xiàn)象從化學反應原理角度給出解
釋。
②了解選擇某種儀器或進行某種操作在整個實驗中的作用,進而明確缺少該儀器或操
作對實驗的影響。
③在回答儀器或操作的作用、原因或目的時,需要從缺少儀器(操作)可能帶來的后果
入手分析。
(2)回答的文字模板
①正面描述:由于……,所以會出現(xiàn)……(現(xiàn)象);為了……而……
②說出后果:如果……就會……(出現(xiàn)的結果)。
4.實驗評價的規(guī)范描述
(1)實驗評價的角度
①從實驗的可行性方面對實驗方案做出評價:實驗原理是否正確、可行;實驗操作是
否安全、合理;實驗步驟是否簡單、方便;實驗效果是否明顯等。
②從綠色化學視角對實驗方案做出評價:反應原料是否易得、安全、無毒;原料利用
率以及生成物質的產率是否較高;實驗過程中是否造成環(huán)境污染。
③從實驗安全性方面對實驗方案做出評價:防倒吸;防爆炸;防氧化;防吸水(易水解
的物質);防揮發(fā)(采用冷凝回流裝置)。
④實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等。
(2)實驗評價的規(guī)范
①從優(yōu)點角度作答:采取……(操作或使用……裝置),可以防止……(上述四個角度出
現(xiàn)的問題)。
②從造成后果角度作答:如果不采取……(操作或使用……裝置)會造成……(上述四個
方面的后果)。
5.常見簡答題的思考角度
(1)常見實驗操作的描述
操作或
思考角度
措施
從溶液中得到蒸發(fā)濃縮玲冷卻結晶玲過濾玲洗滌(包括水洗、冰水洗、熱水洗、乙醇
晶體的操作洗等)好干燥
蒸發(fā)結晶的操將溶液轉移到蒸發(fā)皿中加熱,并用玻璃棒不斷攪拌,待有大量晶體出
作現(xiàn)時停止加熱,利用余熱蒸干剩余水分
取一小塊pH試紙放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待測液的玻璃棒點
測溶液pH的
在(或用膠頭滴管吸取待測液滴在)試紙中部,觀察試紙顏色變化,并
操作
與標準比色卡對比
證明沉淀完全靜置,取沉淀后的上層清液,加入xx試劑(沉淀劑),若沒有沉淀生
的操作成,說明沉淀完全
洗滌沉淀的操沿玻璃棒向漏斗(過濾器)中的沉淀上加蒸儲水至沒過沉淀,靜置使蒸
作儲水自然流下,重復操作數(shù)次
檢驗沉淀是否
取最后一次洗滌液,加入xx試劑(根據(jù)沉淀可能吸附的雜質離子,選擇
洗滌干凈的操
合適的檢驗試劑),若沒有xx(特征現(xiàn)象)出現(xiàn),證明沉淀已洗滌干凈
作
加快反應速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方
加熱的目的
向)移動
(2)裝置或試劑作用
裝置或試劑作用
有機物制備裝置中長導管(或
冷凝回流、導氣
冷凝管)的作用
有機物分離提純過程中加無水干燥(除水)
氯化鈣(無水硫酸鎂等)的作用
固液加熱型制氣裝置中恒壓分保證反應器(一般為圓底燒瓶)內氣壓與恒壓分液漏斗內
液漏斗上的支管的作用氣壓相等(平衡氣壓),使分液漏斗中的液體易于滴下
(3)操作或試劑的目的或原因
操作或試劑思考角度
沉淀水洗的目
除去XX(可溶于水)雜質
的
沉淀用乙醇洗a.減小固體的溶解度;b.除去固體表面吸附的雜質;c.乙醇揮發(fā)帶走
滌的目的水分,使固體快速干燥
冷凝回流的作
防止XX蒸氣脫離反應體系,提高XX物質的轉化率
用及目的
控制溶液pH的防止XX離子水解;防止XX離子沉淀;確保XX離子沉淀完全;防止XX
目的溶解等
溫度過高XX物質分解(如匕。2、濃硝酸、NH4HCO3等)或XX物質揮發(fā)
溫度不高于
(如濃硝酸、濃鹽酸)或XX物質氧化(如Na2s。3等)或促進XX物質水解(如
xxT的原因
AICI3等)
減壓蒸儲(減壓減小壓強,使液體沸點降低,防止XX物質受熱分解(如電。2、濃硝
蒸發(fā))的原因酸、NH4HCO3等)
抑制XX離子的水解(如加熱蒸發(fā)AICI3溶液時需在HCI氣流中進行,加
蒸發(fā)、反應時
熱MgCI2-6H2O得MgCb時需在HCI氣流中進行等)或防止加熱過程中
充入XX氣體
xx物質被氧氣氧化
配制某溶液前
先將水煮沸的除去溶解在水中的氧氣,防止xx物質被氧化
原因
三、物質組成計:系及含量的測定問題
1.定量實驗數(shù)據(jù)的測定方法
(1)沉淀法:先將欲測定離子轉化為沉淀,然后稱量沉淀(經洗滌、干燥)的質量,再通
過原子守恒計算。
(2)測定氣體法
①測定氣體的體積:把欲測定元素轉化為氣體,通過排液量氣裝置測定氣體體積,轉
化為標準狀況下體積并進行計算。
②測定氣體的質量:利用氣體的性質選擇恰當?shù)奈談?,計算吸收劑吸收前后的質量
差,即為氣體質量。
(3)滴定法:通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應數(shù)據(jù)后再進行相
關計算。
①連續(xù)滴定法:第一步滴定反應生成的產物繼續(xù)參加第二步的滴定。根據(jù)第二步滴定
的消耗量,可計算出第一步滴定的反應物的量,這一類常用關系式法得出各物質間的
關系。
②返滴定法:第一步用過量的滴定劑,第二步再用另一物質返滴過量的物質。根據(jù)第
一步加入的量減去第二步過量的量,得出第一步所求物質的物質的量。
2.定量實驗數(shù)據(jù)測定的注意點
欲測定元素要完全轉化為沉淀或氣體
①生成沉淀時,沉淀劑要過量,稱量沉淀前要洗滌沉淀上附著的離子。
②由于氣體體積受到溫度、壓強的影響,所以量氣時應保持裝置處于室溫狀態(tài),讀數(shù)
時要注意消除“壓強差”,保持液面相平,還要注意視線與液面最低處相平。
③測定氣體質量時,最后需要通入惰性氣體,把生成的氣體全部驅入吸收劑以確保被
完全吸收。
3.常見數(shù)據(jù)的計算公式
某物質的質量
(1)混合物中某物質的質量分數(shù)(純度尸xlOO%
混合物(樣品)的質量
某元素的相對原子質量x其原子數(shù)
(2)化合物中元素的質量分數(shù)=xlOO%
該物質的相對分子質量
某元素的質量(實驗測定)
(3)混合物中元素的質量分數(shù)=xlOO%
混合物(樣品)質量
實際反應的反應物的量
(4)轉化率=xlOO%
初始投入反應物的量
實驗的實際產量.
(5)產率=xlOO%
理論產量
4.定量實驗的計算方法
類型解題方法
①根據(jù)方程式、關系式、電子得失守恒等,得出混合物中某一
物質含量計算成分的量。
②由①中求出量,除以樣品的總量,即可得出其含量
①利用上述的測定方法測定出相關物質(氣體、沉淀)的數(shù)據(jù)。
確定物質化學式的
②根據(jù)原子守恒確定出未知物質中各元素的物質的量。
計算
③各元素的物質的量最簡整數(shù)比即為物質的化學式的下標比
5.滴定法的原理與類型
(1)滴定分析法的原理
①滴定分析是利用化學反應(中和反應、氧化還原反應、沉淀反應、配位反應)發(fā)生
時,反應物都是按一定比例進行反應的。
②當我們已知一種反應物的物質的量后,可以利用其反應比例確定另一種反應物的物
質的量。
③用已知準確濃度的試劑(稱為標準溶液)滴加到一定體積的被測物質的溶液中,當化
學反應恰好完全時為止,根據(jù)所用試劑的濃度和體積可以求得被測溶液的濃度。
④指示劑與滴定終點
指示劑:指示化學反應恰好完全時能改變溶液顏色的一種輔助試劑(有顏色的反應試劑
也可以直接做指示劑)。
滴定終點:當兩反應物恰好反應完全,沒有任何外部特征時,此時需要借助于指示劑
變色來確定停止滴定的點,即把這個指示劑變色點稱為滴定終點。
(2)滴定分析法的類型
中學學習過程中遇到最多的是酸堿中和滴定法和氧化還原滴定法,而沉淀滴定法、配
位滴定法也會在高考試題中出現(xiàn)。
酸堿中和滴定法在一輪復習中已經重點學習過,這里著重介紹其他三種滴定方法。
①氧化還原滴定法
a.原理:以氧化劑或還原劑為滴定試劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質。
b.試劑:常見用于滴定的氧化劑有KMnCh、KzCrzO?、I2等;常見用于滴定的還原劑有
亞鐵鹽、草酸、Na2s2O3等。
c.指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類,氧化還原指示劑、專用指示劑(在碘量法滴
定中,可溶性淀粉溶液遇碘變藍)和自身指示劑(高鎰酸鉀標準溶液滴定草酸時,滴定
終點為溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色)。
d.常見滴定反應:
(i)酸性KMnCU溶液滴定H2c2。4溶液:
2+
原理:2M11O4+6H++5H2c2。4^~=10CO2T+2Mn+8H2Oo
指示劑:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑,當?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝?/p>
KMnCU溶液后,溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘內不褪色,說明到達滴定終點。
(ii)Na2s2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2s2。3+12'—=Na2s4C)6+2NaI。
指示劑:用淀粉溶液作指示劑,當?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2s2。3溶液后,溶液的藍色褪去,
且半分鐘內不恢復原色,說明到達滴定終點。
②沉淀滴定法
a.概念:沉淀滴定是利用沉淀反應進行滴定。應用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素
離子的反應來測定Ct、Br'I濃度。
b.原理:沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應的生成
物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。
如用AgN03溶液測定溶液中Ct的含量時,常以CrO廠為指示劑,這是因為AgCl比
Ag2CrO4更難溶的緣故,首先生成AgCl白色沉淀,當C1-基本沉淀完全[c(C「閆.0義10-5
1
mol-L-],生成成紅色的沉淀Ag2CrO4,此時標志到達滴定終點。[Ksp(AgCl)=1.8xl0-
1042
,Ksp(Ag2CrO4)=l.lxIO]o
③配位滴定法。
a.原理:以配位反應(形成配合物)為反應原理的滴定分析方法,主要用于金屬離子含量
的測定。
b.配位劑:應用最廣泛的是乙二胺四乙酸(簡稱EDTA),一般情況下,EDTA與金屬離
子都能以1:1形成配合物。
c.指示劑:配位滴定有專用的配位滴定指示劑,其原理為該指示劑可與金屬離子形成
配合物而具有一定的顏色。滴定時,金屬離子與滴定劑配位而置換出指示劑,發(fā)生特
定的顏色變化來標志滴定終點。如EDTA滴定Mg2+時,用銘黑T作指示劑,利用其在
滴定終點時由藍色變?yōu)榧t色來指示滴定終點。
(3)滴定方法
①直接滴定:利用兩種物質按比例直接反應,是最常用的滴定方法。
②間接滴定:當被測物質不能直接與標準液作用,卻能和另一種可與標準液作用的物
質反應時,可用間接滴定。
例如,Ca2+不能直接與高鎰酸鉀標準液作用,但可與C2O/反應定量生成CaC2O4,此
時可以加入定量且足夠的C20/溶液,然后用高鎰酸鉀標準液滴定過量的C20寸,從
而間接測定Ca2+的含量。
③返滴定:加入一定量且過量的標準液與被測物反應,過量部分再用另一種標準液滴
定。例如固體CaCCh的測定,可先加入一定量的過量鹽酸標準液,加熱試樣完全溶
解,冷卻以后,再用氫氧化鈉標準液返滴定剩余鹽酸。
6.熱重分析
(1)原理:許多物質受熱時會發(fā)生脫水、分解、氧化等變化而出現(xiàn)質量變化,據(jù)此而描
繪出物質質量隨溫度變化的曲線—熱重曲線。并進一步來研究物質的熱變化過程。
(2)解題方法
①假設驗證:根據(jù)物質的組成,預估物質在加熱時可能發(fā)生的變化,然后利用其質量
變化進行驗證。
②原子守恒:金屬元素不變,確定其他元素的質量,通過元素原子物質的量之比確定
物質化學式。
(3)熱重曲線的分析
①某溫度下曲線的突變意味著該溫度下發(fā)生了分解反應。
②開始階段結晶水合物會逐步失去結晶水(根據(jù)質量變化確定),后續(xù)階段根據(jù)化合物
的穩(wěn)定性確定發(fā)生的化學反應。
【針對訓練】
1.氨基竣酸鹽在工農業(yè)、生活中有著廣泛應用,其中氨基甲酸鏤(NH2coONHQ可
用作肥料、洗滌劑等。實驗室用如圖所示裝置制備氨基甲酸鏤,該反應在干燥條件下
僅生成氨基甲酸鏤,若有水存在則主要生成碳酸氫鏤。
(1)盛放NaOH固體的儀器名稱是,干燥管中的試劑為o
(2)無水條件下合成氨基甲酸鏤的化學反應方程式為若該反應能自發(fā)進行,則該反應
的AH―0(填“>"或“<”);對比碳酸鈣和鹽酸反應制取CO2,該實驗利用干冰升華制
取CO2,其優(yōu)點有o
A.提供較低的反應溫度,有利于過程的自發(fā)進行
B.所得氨基甲酸鏤含雜質較少
C.更加綠色環(huán)保
D.CO2的流速能更好調控與掌握
(3)上述實驗裝置存在缺陷,改進的方法是o(寫出其中任意1條)
(4)某小組擬在相同溫度下,探究氨基甲酸鏤濃度對氨基甲酸鏤水解反應速率的影
響。限選試劑與儀器。2.0mol.「NH2COONH4溶液、蒸儲水、燒杯、量筒、秒表、電
導率儀、恒溫水浴槽。設計實驗方案:在不同氨基甲酸鏤溶液濃度下,測定電導率數(shù)
值的變化量相同時所需的時間。參照下表格式,在表中的空白欄中填上需記錄的待測
物理量和所擬定的數(shù)據(jù)。(數(shù)據(jù)用字母表示,其中體積用心匕等表示)
溫度電導率數(shù)
T/°C值變化量
1ab
2ab
(5)該小組在上述實驗方案基礎上又進行了探究,分另?用兩份不同初始濃度的氨基甲
酸鏤溶液在不同溫度下測定水解反應速率,得到c(NH2coeT)隨時間的變化趨勢如圖
所示。根據(jù)圖中信息,能說明該水解反應速率隨溫度升高而加快的證據(jù)是o
l
x
時間/min
2.堿式碳酸銅[C%(OH)2co3](陷=222)是一種草綠色晶體,可用于銅鹽、油漆和煙花
的制備。實驗室制備堿式碳酸銅的步驟如下:
I.分別配制0.50mol-LCUSO4溶液和0.50mol.「Na2cO3溶液。
II.將30mLCuSO4溶液和36mLNaCO3溶液混合、攪拌均勻。
III.將II的混合溶液加熱至75℃,攪拌15mino
IV.靜置使產物沉淀完全后,抽濾、洗滌、干燥、稱重,分析樣品組成和晶體結構。
(1)步驟I中,配制0.50mol.LTCuSC>4溶液時,不需要使用下列儀器中的
(填儀器名稱)。
(2)步驟n中,若誤將CUSO4溶液與Na2cO3溶液等體積混合,二者恰好完全反應,
生成藍色的CU4(SO4)(OH%-2H2O,其反應的離子方程式為o
(3)步驟HI中,若溫度高于90℃,產品中混有的黑色固體是0
(4)步驟IV中,檢驗沉淀是否洗滌干凈的試劑是;稱得產品的質量為
1.332g,則該實驗所得堿式碳酸銅的產率是。
(5)對樣品進行熱重分析得到的曲線如圖所示,則銅元素的質量分數(shù)是,與
理論值相差不大。使用實驗可進一步測定樣品的晶體結構。
卓
、
愛
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Kr副
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嘛70
皎
65
100200300400
3.五水合硫代硫酸鈉(Na2S2O3-5H2。)俗稱海波、大蘇打,為無色結晶或白色顆粒,
在工業(yè)生產中有廣泛的用途。某化學實驗小組制備Na2s2O3BH2O,并測定產品純
度,設計如下實驗。
步驟I.制備Na2s2。3-5凡。
按如圖所示裝置(加熱及夾持裝置省略)進行實驗,可得到Na2s2O3溶液,再經一系
列步驟獲得Na2s0-5H2。產品。
已知:S與Na2s。3在加熱條件下可反應生成Na2s2。3。
(1)儀器a的名稱為,裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為o
(2)裝置B的作用為.0
(3)補充完成裝置C中主要反應的離子方程式:①,②S0;-+S=S2。;,
(4)C中溶液經過濾、、過濾、洗滌、烘干,得Na2s2。3-5旦。(填實驗操
作)。
(5)D中浸有品紅溶液的棉花的作用為o
步驟n.測定產品純度
準確稱取上述產品12.40g于燒杯中,加入適量水配制成100mL待測液,取25.00mL
待測液于錐形瓶中,以淀粉溶液作指示劑,用025mol.LT的I?標準液滴定,重復滴定
3次,測得消耗L標準液體積的平均值為20.00mL。(已知:
-
I2+2S2O3-2r+S4O;-)
(6)①達到滴定終點時的現(xiàn)象為,該產品中Na2s2。3-5凡。的質量分數(shù)為
②以下說法中,能使測量結果偏低的是。
A.產品中硫代硫酸鈉晶體失去部分結晶水
B.滴定前,裝匕標準液的滴定管未用標準液潤洗
C.滴定過程中,錐形瓶振蕩太劇烈,有少量液滴濺出
D.滴定前平視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)
4.無水FeCL,是一種重要的化工原料,其熔點為306℃、沸點為316℃,易溶于水并且
有強烈的吸水性,能吸收空氣里的水分而潮解。一般采用低共熔混合物反應法(熔融
法)制備高純度的FeCL,其模擬反應裝置如下:
實驗過程:在一個帶有耐酸襯里的反應器中(即圖中的高溫反應釜),將70%FeCk
和30%KCl在600℃下共熔。再將鐵屑溶解于共熔物中,再通入干燥氯氣。反應生成
的FeCL,升華后導出,再經冷凝收集。
(1)C裝置的名稱為.O
(2)當氯氣通入時,A中有酸霧產生。為吸收酸霧,C中應盛放的物質為o
(填字母)
A.P205
B.CaO
C.CuSO4
D.NaOH
(3)高溫反應釜中發(fā)生反應的化學方程式為。
(4)E裝置的作用為o
(5)為研究FeC16H2。的性質,某化學興趣小組取一定質量的FeC1-6凡。(摩爾質
量為270.5g-mo「),使其在稀有氣體保護下受熱分解,剩余固體的質量分數(shù)(剩余
質量與原樣品質量的百分比)隨溫度變化的曲線如圖所示。
已知:A為紅褐色固體,B中含有三種元素,C為紅棕色固體,D為黑色固體。
①固體產物的化學式B是,D是o
②由C得到D的化學方程式為。
5.草酸亞鐵晶體(FeCzO/ZH?。)常用作生產鋰電池、涂料、著色劑以及感光材料的
原材料,難溶于水,受熱易分解。
I.制備草酸亞鐵晶體。
①稱取硫酸亞鐵鏤晶體5g,放入250mL三頸燒瓶中,加入10滴左右LOmoLLTHzSO,
溶液和15mL蒸儲水加熱溶解;
②加入25mL飽和草酸溶液,加熱攪拌至沸騰停止加熱,靜置;
③待黃色晶體FeC2O「2H2。沉淀后傾析,洗滌,加入約20mL蒸儲水攪拌并溫熱
5min,靜置,棄去上層清液,即得黃色草酸亞鐵晶體。
(1)B的名稱是;B的出水口是(填“上口”或“下口”)o
(2)硫酸亞鐵鏤晶體中可能混有Fe3+,檢驗其是否含有Fe3+的試劑是溶
液,若混有Fe?+,觀察到的現(xiàn)象是。
H.將一定質量的草酸亞鐵晶體(FeCzO/ZH?。)在氤氣氣氛中進行熱重分析,示意圖
如圖(TG表示殘留固體質量占原樣品總質量的百分數(shù))。
(3)B處殘留物的化學式為。
(4)取上述600℃時分解得到的固體放在空氣中繼續(xù)加熱時其質量增加,發(fā)生反應的
化學方程式為。
6.叔丁基苯廣泛用于精細化工產品的合成,也用作色譜分析標準物質。某化學興趣小
組利用反應:Q+C1C(網),無水產>出),+HC1制備叔丁基苯
(CH,)3],無水A1CL為催化劑。
已知下列信息:
相對分子
物質密度熔點沸點溶解性
質量
遇水極易
潮解并產
A1C13?―194℃178℃生白色煙
霧,微溶
于苯
難溶于
3
苯780.88g-cm-—■80.1℃水,易溶
于乙醇
難溶于
氯代叔丁0.851
92.5—51.6℃水,可溶
烷g-cm-3
于苯
難溶于
3
叔丁基苯1340.87g-cm-—169℃水,易溶
于苯
回答下列問題:
I.如圖是實驗室制備無水A1CL的實驗裝置。
BCDEF
(1)寫出B裝置中發(fā)生反應的離子方程式o
(2)選擇合適的裝置制備無水A1CL,按氣流從左到右正確的連接順序為
(寫導管口標號)。
(3)E裝置的作用是o
II.實驗室制取叔丁基苯的裝置如圖。
恒壓滴喟/
液漏斗w
恒溫磁力
攪拌器
在三頸燒瓶中加入50mL苯和適量的無水A1CL,由恒壓滴液漏斗滴加氯
代叔丁烷[ClC(CH3)3120mL,加入少量碎瓷片,一定溫度下反應一段時間后,將反應
后的混合物洗滌分離,在所得產物中加入少量無水Mgs。,固體,靜置,過濾,
,得叔丁基苯20g。
(4)儀器M的名稱為,反應過程中忘加碎瓷片,正確的做法是0
(5)使用恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是;加無水Mgs。,固體的作用是。
(6)所得產物中加入少量無水Mgs。,固體,經過靜置,過濾,(填操作名
稱),得叔丁基苯。
(7)上述反應后混合物的洗滌所用的試劑有如下三種,正確的順序是(填序
號)。
①5%Na2cO3溶液
②稀鹽酸
③H2。
(8)叔丁基苯的產率為o(保留3位有效數(shù)字)
7.硫代硫酸鈉(Na2s2O3)俗稱大蘇打,廣泛用于定影、媒染等領域,臨床上用于氧化
物解毒。實驗室中以Na2s和SO2為主要原料制備Na2s2。3?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Na2s2O3能解毒鼠化物的原理為CN-+S2();-SO;+SCN,為檢驗該反應產
生了SCN,最佳方法是取少量反應液,先向其中加入足量的鹽酸,再加入(填
化學式),觀察到的現(xiàn)象是o
(2)工業(yè)級硫化鈉中混有雜質(重金屬硫化物、煤粉等),需進行純化。純化實驗裝
置如圖1,保持水浴沸騰,回流一段時間后,過濾,將濾液冷卻至室溫后析出高純硫
化鈉。
將工業(yè)硫化鈉溶于酒精并加熱時,采取水浴加熱并且回流的原因是
(3)利用圖2裝置制備Na2s2O3o
①儀器a的名稱為o
②實驗開始時,打開螺旋夾并適當調節(jié)螺旋夾,一方面可以防止倒吸,另一方面可以
③裝置II處發(fā)生反應的總化學方程式為,停止通入sc>2前要控制n裝置中溶液
pH約為7而不能小于7的理由是o
④裝置ni的作用是。
(4)實驗結束后,經過一系列操作得到粗產品,測定粗產品中Na2s2。3-5凡。
(M=248g-mor1)的質量分數(shù)。精確稱取0.5g硫代硫酸鈉樣品,用少量水溶解后滴
入1~2滴淀粉溶液,再注人緩沖溶液。用cmol.LT的匕標準溶液滴定,待指示劑顏色
變化穩(wěn)定后停止滴定,測得消耗匕標準溶液的體積為忻位。(已知
2S2O^+I2—s40g-+2r)
①滴定達到終點時的現(xiàn)象是
②產品中Na2s2O3OHz。的質量分數(shù)為%o
8.D-葡糖醛酸-內酯有護肝解毒作用,可由葡萄糖醛酸分子()發(fā)生分
子內脫水制得。如圖是以淀粉為起始原料,制備D-葡糖醛酸-/-內酯的綠色環(huán)保工
藝。
回答下列問題:
(1)過濾操作中用到的玻璃儀器主要有O
(2)氧化、液化、糖化過程均需控制溫度在98℃,最合理的加熱方式是(填
“水浴”或“油浴”)。
(3)活性炭除雜的原理為0
(4)除雜后的葡萄糖醛酸溶液的內酯化過程也在減壓蒸儲下進行,減壓蒸儲裝置如圖
所示(加熱、夾持裝置已略去),減壓蒸儲需控制溫度在50℃。
①裝置中有一處錯誤,請指出改進方法。
②該裝置接真空系統(tǒng)的目的是。
(5)D-葡糖醛酸-內酯含量測定的方法常用酸堿中和返滴定法。準確稱取0.5000g
試樣,加入50mL蒸儲水充分溶解,再加入50.00mL0.1000mol.LT標準NaOH溶液
(過量),充分反應,滴加2滴甲基橙作指示劑并用O.lOOOmol.L標準鹽酸進行滴
定,重復進行4次,得到如表實驗數(shù)據(jù)。
組號1234
/酸/mL25.4726.2925.4925.54
已知D-葡糖醛酸-內酯(C6H8。6,相對分子質量為176)與NaOH按物質的量之
比為1:1進行反應。
①達到滴定終點的標志是。
②測定出D-葡糖醛酸-7-內酯的質量分數(shù)為%o
9.氯化亞銅(CuCl)是一種非常重要的化工原料。查閱資料可知:CuCl為白色固體,
微溶于水,不溶于乙醇,在潮濕空氣中易氧化變質?;卮鹣铝袉栴}:
I.氯化亞銅的制備
方案一:Cu還原氯化銅制備CuCl。
(1)實驗室可用氯化銅溶液、銅粉、濃鹽酸發(fā)生可逆反應制備氯化亞銅,裝置如圖1
所示。其反應原理為:
CuCL+CU+2HC1(濃)脩峰2HCuCU(無色)攀9CuClJ(白色)+2HCl。
①反應過程中需要加入Nad,加入NaCl的目的是。
②儀器a的名稱是;實驗裝置存在缺陷,應該做的補充是。
③析出的CuCl粗產品不用鹽酸而依次用水、乙醇洗滌的目的分別是
方案二:用CuJ溶液與SO2氣體制備CuCL裝置如圖2所示(夾持裝置略)。
實驗步驟:
①打開止水夾,通入一段時間N?后,關閉止水夾;打開分液漏斗旋塞,向三頸燒瓶中
滴加鹽酸調pH至2?3,打開止水夾,通入S。?,溶液中產生白色沉淀;待反應完全
后,再通一段時間的N?。
②反應混合液經一系列操作得CuCl粗產品,純化后得CuCl產品。
(2)裝置A中反應的化學方程式為。裝置C中的試劑可以為(填一
種)。
(3)步驟②中一系列操作為。(填標號)
A.減壓過濾水洗干燥
B.普通過濾水洗干燥
C.減壓過濾乙醇洗干燥
D.普通過濾乙醇洗
ncuci純度測定
準確稱取氯化亞銅產品0.25g,溶于過量的FeCh溶液中,加入2滴鄰菲羅咻指示劑,
立即用O.lOmol.L硫酸的Ce(SOj]標準溶液滴定至終點,進行3次平行實驗,測得
消耗Ce(SOj2標準溶液的平均體積為25.00mL。(已知:
CuCl+Fe3+^Cu2++Fe2++CP,Fe2++Ce4+^Fe3++Ce3+)
(4)①產品中CuCl的質量分數(shù)為%-
②若滴定速度太慢,那么測得的CuCl的純度(填“偏大”“偏小”或“無影
響”)。
10.>(N2HQ是一種良好的火箭燃料,為無色油狀液體,與水按任意比例互溶形成
穩(wěn)定的水合肺(N2H4H2O,沸點為H8℃,有強還原性)。某學習小組在實驗室用
次氯酸鈉的堿性溶液與尿素[CO(NH2)2]反應制備水合脫,并探究水合腫的分解產物。
已知:CO(NH2)O+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4-H2O+NaClo
I.水合脫的實驗室制備
利用如圖裝置制備水合脫。為了得到較高產率的水合脫,將反應溫度控制在較低溫度
下進行,再加入催化劑,調節(jié)溫度繼續(xù)反應。
(1)儀器C的名稱是,進水口為(填“a”或"b”);三頸燒瓶中盛裝的原
料是[填“NaClO堿性溶液域"CO(NH2)2水溶液不能盛裝另一原料的原因是
(2)反應后將三頸燒瓶中溶液蒸儲可獲得水合脫粗品,剩余溶液進一步處理還可獲得
副產品NaCl和Na2co3,NaCl和Na2cO3的溶解度曲線如圖所示。獲得NaCl粗品的操
作是、、洗滌、干燥。洗滌操作過程中相比用冷水洗滌,用無水乙醇洗
滌的優(yōu)點是o
n.探究水合腫的分解產物
(3)已知水合肺(N2H4H2O)在300℃時分解成N2、NH3,凡和H2O,該小組成員
利用下列裝置(夾持裝置已省略)熱分解水合月井,并對分解產物
(電、凡、NH3,H2O)進行探究。
實驗過程中觀察到的現(xiàn)象:G中無現(xiàn)象,H中黑色粉末變紅色,I中固體由白色變?yōu)樗{
色,若最后檢驗N中所收集的氣體中有N?,(填“能”或“不能”)說明是水合聯(lián)
熱分解產生了N2,并說明理由:
答案以及解析
1.答案:(1)三頸燒瓶;堿石灰或固體NaOH
(2)2NH3+CO2—NH2COONH4;<;ABC
(3)尾氣處理加防倒吸裝置或將反應器右側導管換成大導箭或C、D裝置間加除水干
燥裝置
(4)
時間〃sV(2.0mol-「NH2coONH4溶液)/mLv:蒸館水)/mL
1%K匕
2匕匕
(5)25℃時反應物的起始濃度較小,但平均反應速率(曲線的斜率)仍比15℃時的大
解析:(1)盛裝NaOH固體的儀器名稱是三頸燒瓶;三頸燒瓶中發(fā)生反應制得氨氣,
由題干信息知,用于制取氨基甲酸鏤的原料必須是干燥的,故干燥管的作用是干燥氨
氣,盛裝的藥品是堿石灰或固體NaOH。
(2)根據(jù)原子守恒即可寫出CO?和NH3反應生成NH2coONH4的化學反應方程式。
2^^+<2。2『?<>12<200?41€4的八5<0,若該反應能自發(fā)進行,則其
AG=AH-TA5<0,故其AH<0。碳酸鈣和鹽酸反應放熱,且制取的CO?需要進行凈
化和干燥處理,干冰升華吸熱,得到純CC>2,故該方法能提供較低反應溫度,有利于
過程的自發(fā)進行,所得氨基甲酸鏤含雜質較少,更加綠色環(huán)保,但不易控制CC>2流
速。
(3)D裝置用于吸收尾氣中的NH3,但由于氨氣極易溶于水,會造成液體倒吸,故應
加防倒吸裝置;D裝置中水蒸氣可能會進人反應器中,造成產物不純,故應在C、D
裝置間加除水干燥裝置;氨基甲酸鏤是固體,可能造成導管堵塞,應將反應器右側導
管換成大導管。
(4)根據(jù)題中信息可知,實驗1、2需取用不同體積的Z.Omol.LTNHzCOONH4溶液,
根據(jù)控制單一變量法,要通過蒸儲水調節(jié)溶液體積,使實驗1、2的溶液總體積相等,
然后用秒表測定相同溫度下電導率數(shù)值變化量相同時實驗1、2所需時間。
(5)由圖可知,25℃時反應物的起始濃度較小,但平均反應速率(曲線的斜率)仍比
15℃時的大,說明該水解反應速率隨溫度升高而加快。
2.答案:(1)由堪
2+-
(2)4Cu+SO;-+4CO3+6H2O^CU4(SO4)(OH)6-2H2OJ+2CO,T+2HCO;
(3)CuO
(4)鹽酸、BaC"溶液;80%
(5)56%;X射線衍射
解析:(1)由固體配制一定物質的量濃度的溶液需要的儀器有天平、燒杯、量筒、玻
璃棒、容量瓶、膠頭滴管,不需要土甘煙。
⑵CuSC>4與Na2cO3發(fā)生相互促進的水解反應生成CU4(SO4)(OH)6-2H2。,根據(jù)題
意知,Cu2\C。;的化學計量數(shù)之比為1:1,結合電荷守恒、原子守恒可配平反應的
離子方程式。
(3)溫度高于90℃時CU2(OH)2c。3分解生成黑色的CuO。
(4)由制備原理知,若最后一次洗滌液中不含SOj,則沉淀已洗滌干凈。由
2CuSO4+2Na2CO3+H2O^Cu2(OH)2CO3J+2Na2SO4+CO2T可知,理論上生成的
15x3xl
m[Cu2(OH)2CO3]=222g-molx0-^°mol=1.665g,故產率為
1,332g
xl00%=80%o
1.665g
64
(5)400℃時剩余固體為CuO,則樣品中銅元素的質量分數(shù)為70%*大一7=56%;
64+16
使用X射線衍射實驗可進一步測定樣品的晶體結構。
/、△A
3.答案:(1)長頸漏斗;Cu+2H2SO4(^C)=CUSO4+SO2T+2H2O
(2)作安全瓶,用于監(jiān)測實驗進行時裝置C中是否發(fā)生堵塞;作儲氣瓶
(3)SO?+COjSOj+CO2
(4)蒸發(fā)(加熱)濃縮、冷卻結晶
(5)檢驗尾氣中SO?是否除盡
(6)①滴入最后一滴標準液時,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色;80%或
4
二;②CD
解析:(1)由圖可知,儀器a的名稱為長頸漏斗;裝置A中濃硫酸和銅在加熱條件下
發(fā)生反應生成硫酸銅、水和二氧化硫。
(2)SO?在飽和NaHSOs溶液中溶解度較小,因此當產生SO?氣體較多或裝置C中發(fā)
生堵塞時,裝置B中長頸漏斗中的液面會上升,過量的二氧化硫可以臨時儲存在該裝
置中,因此該裝置起安全瓶、儲氣作用。
(3)在裝置C中,二氧化硫和碳酸根離子反應生成亞硫酸根離子和CO2,隨后亞硫酸
根離子再和單質S反應生成S?。;。
(5)裝置D中的氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫,另外二氧化硫具有漂白性,可以
使品紅溶液褪色,故浸有品紅溶液的棉花的作用為檢驗尾氣中SO?是否除盡。
(6)①淀粉遇碘單質顯藍色,結合滴定原理可知,達到滴定終點時的現(xiàn)象為滴入最后
一滴標準液時,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色;根據(jù)
12+2s2。;2I~+S40"可知,
13
S20^")=2X0.25mol-I7x20.00x10-Lx=0.04mol,則該產品中Na2s2O3-5H2O
的質量分數(shù)為"也*警Wxl00%=80%。②產品中硫代硫酸鈉晶體失去部分
結晶水,會使測量結果偏高,A錯誤;滴定前,裝匕標準液的滴定管未用標準液潤
洗,會導致消耗的標準液偏多,測量結果偏高,B錯誤;滴定過程中,錐形瓶振蕩太
劇烈,有少量液滴濺出,會使待測液減少,消耗的標準液偏少,測量結果偏低,C正
確;滴定前平視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù),會使讀數(shù)偏小,測量結果偏低,D正確。
4.答案:(1)球形干燥管
(2)A
高溫___高溫
(3)2FeCl3+Fe3FeCl2、2FeCl2+Cl22FeCl3
(4)防止F中的水蒸氣進入D中使產品水解
高溫
(5)①FeO(OH);Fe3O4;②GFez。?皇典4Fe3C)4+02T(反應條件寫成1400℃也
可)
解析:(2)PzO5為酸性氧化物,不與C"反應,可吸收酸霧,A項正確;CaO遇水反
應生成CalOH%,可與CU反應,B項錯誤;CHS。’一般用于檢驗水蒸氣的存在,不作
干燥劑,C項錯誤;NaOH可與C"反應,D項錯誤。
高溫
(3)由實驗過程可知,高溫反應釜中發(fā)生高溫的反應有2FeCl3+Fe33Fe02、
高溫
2FeCl2+Cl2=2FeC
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