專題16 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題-高考真題和模擬題化學(xué)分項(xiàng)匯編(解析版)_第1頁(yè)
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專題16化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題1.(2021·全國(guó)高考甲卷真題)膽礬()易溶于水,難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬,并測(cè)定其結(jié)晶水的含量?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制備膽礬時(shí),用到的實(shí)驗(yàn)儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有_______(填標(biāo)號(hào))。A.燒杯B.容量瓶C.蒸發(fā)皿D.移液管(2)將加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比,該方法的優(yōu)點(diǎn)是_______。(3)待完全反應(yīng)后停止加熱,邊攪拌邊加入適量,冷卻后用調(diào)為3.5~4,再煮沸,冷卻后過(guò)濾。濾液經(jīng)如下實(shí)驗(yàn)操作:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、_______、乙醇洗滌、_______,得到膽礬。其中,控制溶液為3.5~4的目的是_______,煮沸的作用是_______。(4)結(jié)晶水測(cè)定:稱量干燥坩堝的質(zhì)量為,加入膽礬后總質(zhì)量為,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),膽礬分子中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)為_(kāi)______(寫(xiě)表達(dá)式)。(5)下列操作中,會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目測(cè)定值偏高的是_______(填標(biāo)號(hào))。①膽礬未充分干燥②坩堝未置于干燥器中冷卻③加熱時(shí)有少膽礬迸濺出來(lái)【答案】A、CCuO+H2SO4CuSO4+H2O不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高)過(guò)濾干燥除盡鐵,抑制硫酸銅水解破壞氫氧化鐵膠體,易于過(guò)濾①③【解析】(1)制備膽礬時(shí),根據(jù)題干信息可知,需進(jìn)行溶解、過(guò)濾、結(jié)晶操作,用到的實(shí)驗(yàn)儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有燒杯和蒸發(fā)皿,A、C符合題意,故答案為:A、C;(2)將加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與二氧化硫和水,與這種方法相比,將加入到適量的稀硫酸中,加熱制備膽礬的實(shí)驗(yàn)方案具有的優(yōu)點(diǎn)是:不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高);(3)硫酸銅溶液制硫酸銅晶體,操作步驟有加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、乙醇洗滌、干燥;中含氧化鐵雜質(zhì),溶于硫酸后會(huì)形成鐵離子,為使鐵元素以氫氧化鐵形成沉淀完全,需控制溶液為3.5~4,酸性環(huán)境同時(shí)還可抑制銅離子發(fā)生水解;操作過(guò)程中可能會(huì)生成氫氧化鐵膠體,所以煮沸,目的是破壞氫氧化鐵膠體,使其沉淀,易于過(guò)濾,故答案為:過(guò)濾;干燥;除盡鐵,抑制硫酸銅水解;破壞氫氧化鐵膠體,易于過(guò)濾;(4)稱量干燥坩堝的質(zhì)量為,加入膽礬后總質(zhì)量為,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為。則水的質(zhì)量是(-)g,所以膽礬(CuSO4?nH2O)中n值的表達(dá)式為=n:1,解得n=;(5)①膽礬未充分干燥,捯飭所測(cè)m2偏大,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;②坩堝未置于干燥器中冷卻,部分白色硫酸銅會(huì)與空氣中水蒸氣結(jié)合重新生成膽礬,導(dǎo)致所測(cè)m3偏大,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏低,不符合題意;③加熱膽礬晶體時(shí)有晶體從坩堝中濺出,會(huì)使m3數(shù)值偏小,根據(jù)n=可知,最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;綜上所述,①③符合題意,故答案為:①③。2.(2021·全國(guó)高考乙卷真題)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,通過(guò)氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(轉(zhuǎn)置如圖所示):Ⅰ.將濃、、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中,劇烈攪拌下,分批緩慢加入粉末,塞好瓶口。Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時(shí),緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98℃并保持1小時(shí)。Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。Ⅵ.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是_______、_______,儀器b的進(jìn)水口是_______(填字母)。(2)步驟Ⅰ中,需分批緩慢加入粉末并使用冰水浴,原因是_______。(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是_______。(4)步驟Ⅲ中,的作用是_______(以離子方程式表示)。(5)步驟Ⅳ中,洗滌是否完成,可通過(guò)檢測(cè)洗出液中是否存在來(lái)判斷。檢測(cè)的方法是_______。(6)步驟Ⅴ可用試紙檢測(cè)來(lái)判斷是否洗凈,其理由是_______?!敬鸢浮康我郝┒啡i燒瓶d反應(yīng)放熱,防止反應(yīng)過(guò)快反應(yīng)溫度接近水的沸點(diǎn),油浴更易控溫取少量洗出液,滴加,沒(méi)有白色沉淀生成與電離平衡,洗出液接近中性時(shí),可認(rèn)為洗凈【解析】(1)由圖中儀器構(gòu)造可知,a的儀器名稱為滴液漏斗,c的儀器名稱為三頸燒瓶;儀器b為球形冷凝管,起冷凝回流作用,為了是冷凝效果更好,冷卻水要從d口進(jìn),a口出,故答案為:分液漏斗;三頸燒瓶;d;(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng),為控制反應(yīng)速率,避免反應(yīng)過(guò)于劇烈,需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,故答案為:反應(yīng)放熱,防止反應(yīng)過(guò)快;(3)油浴和水浴相比,由于油的比熱容較水小,油浴控制溫度更加靈敏和精確,該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度接近水的沸點(diǎn),故不采用熱水浴,而采用油浴,故答案為:反應(yīng)溫度接近水的沸點(diǎn),油浴更易控溫;(4)由滴加H2O2后發(fā)生的現(xiàn)象可知,加入的目的是除去過(guò)量的KMnO4,則反應(yīng)的離子方程式為:2Mn+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故答案為:2Mn+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;(5)該實(shí)驗(yàn)中為判斷洗滌是否完成,可通過(guò)檢測(cè)洗出液中是否存在S來(lái)判斷,檢測(cè)方法是:取最后一次洗滌液,滴加BaCl2溶液,若沒(méi)有沉淀說(shuō)明洗滌完成,故答案為:取少量洗出液,滴加BaCl2,沒(méi)有白色沉淀生成;(6)步驟IV用稀鹽酸洗滌沉淀,步驟V洗滌過(guò)量的鹽酸,與電離平衡,洗出液接近中性時(shí),可認(rèn)為洗凈,故答案為:與電離平衡,洗出液接近中性時(shí),可認(rèn)為洗凈。3.(2021·廣東高考真題)含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是)的過(guò)程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì),并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。(1)實(shí)驗(yàn)室沿用舍勒的方法制取的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)實(shí)驗(yàn)室制取干燥時(shí),凈化與收集所需裝置的接口連接順序?yàn)開(kāi)______。(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測(cè)氯水中_______已分解。檢驗(yàn)此久置氯水中存在的操作及現(xiàn)象是_______。(4)某合作學(xué)習(xí)小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。①實(shí)驗(yàn)任務(wù)。通過(guò)測(cè)定溶液電導(dǎo)率,探究溫度對(duì)溶解度的影響。②查閱資料。電導(dǎo)率是表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量。溫度一定時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨溶液中離子濃度的增大而增大;離子濃度一定時(shí),稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。25℃時(shí),。③提出猜想。猜想a:較高溫度的飽和溶液的電導(dǎo)率較大。猜想b:在水中的溶解度。④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想。取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的飽和溶液),在設(shè)定的測(cè)試溫度下,進(jìn)行表中實(shí)驗(yàn)1~3,記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)試樣測(cè)試溫度/℃電導(dǎo)率/1Ⅰ:25℃的飽和溶液252Ⅱ:35℃的飽和溶液353Ⅲ:45℃的飽和溶液45⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論。25℃的飽和溶液中,_______。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為。小組同學(xué)認(rèn)為,此結(jié)果可以證明③中的猜想成立,但不足以證明猜想成立。結(jié)合②中信息,猜想不足以成立的理由有_______。⑥優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。小組同學(xué)為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想,在實(shí)驗(yàn)1~3的基礎(chǔ)上完善方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4和5。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上完成表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)序號(hào)試樣測(cè)試溫度/℃電導(dǎo)率/4Ⅰ_______5______________⑦實(shí)驗(yàn)總結(jié)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~5的結(jié)果,并結(jié)合②中信息,小組同學(xué)認(rèn)為猜想也成立。猜想成立的判斷依據(jù)是_______?!敬鸢浮縈nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2Oc-d-b-a-eHClO向溶液中加入過(guò)量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-1.3410-5測(cè)試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無(wú)法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度45℃II45℃A3>B2>B1【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室通常采用濃鹽酸和MnO2制取,化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)根據(jù)化學(xué)方程式可知,制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣,氯氣有毒,必須進(jìn)行尾氣處理,因此使用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,濃硫酸除去水蒸氣,最后用NaOH溶液吸收尾氣,因此接口連接順序?yàn)閏-d-b-a-e,故答案為:c-d-b-a-e;(3)久置后不能使品紅溶液褪色,說(shuō)明HClO已分解;檢驗(yàn)的方法為向溶液中加入過(guò)量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-,故答案為:HClO;向溶液中加入過(guò)量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-;(4)⑤25℃時(shí),,根據(jù)沉淀溶解平衡可知,飽和的溶液中,所以有==1.3410-5;實(shí)驗(yàn)1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測(cè)試溫度不同,根據(jù)資料顯示離子濃度一定時(shí),稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3無(wú)法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進(jìn)而不能得出溶解度關(guān)系,故答案為:1.3410-5;測(cè)試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無(wú)法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度;⑥如果要判斷AgCl在水中的溶解度隨溫度的變化情況,可以設(shè)計(jì)不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測(cè)試,如果溫度較高下的飽和溶液電導(dǎo)率比溫度較低的飽和溶液電導(dǎo)率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度高。所以可以設(shè)計(jì)試樣Ⅰ在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較;設(shè)計(jì)試樣II在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較。故答案為:45℃;II;45℃;⑦猜想b成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1,故答案為:A3>B2>B1。4.(2021·河北高考真題)化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國(guó)純堿工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NaHCO3,進(jìn)一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl,實(shí)驗(yàn)流程如圖:回答下列問(wèn)題:(1)從A~E中選擇合適的儀器制備NaHCO3,正確的連接順序是___(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開(kāi)或___。A.B.C.D.E.(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點(diǎn)是__。(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(4)反應(yīng)完成后,將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液:①對(duì)固體NaHCO3充分加熱,產(chǎn)生的氣體先通過(guò)足量濃硫酸,再通過(guò)足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,則固體NaHCO3的質(zhì)量為_(kāi)__g。②向?yàn)V液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)過(guò)程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離,根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線,需采用的操作為_(kāi)__、___、洗滌、干燥。(5)無(wú)水NaHCO3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度.稱量前,若無(wú)水NaHCO3保存不當(dāng),吸收了一定量水分,用其標(biāo)定鹽酸濃度時(shí),會(huì)使結(jié)果___(填標(biāo)號(hào))。A.偏高B.偏低不變【答案】aefbcgh將玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗頸部的小孔使氨鹽水霧化,可增大與二氧化碳的接觸面積,從而提高產(chǎn)率(或其他合理答案)NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓0.84蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶A【分析】根據(jù)工藝流程知,濃氨水中加入氯化鈉粉末形成飽和氨鹽水后,再通入二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生反應(yīng):NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氫鈉晶體烘干后受熱分解會(huì)生成碳酸鈉、二氧化碳和水,從而制備得到純堿;另一方面得到的母液主要溶質(zhì)為NH4Cl,再?gòu)募尤肼然c粉末,存在反應(yīng),據(jù)此分析解答?!窘馕觥?1)根據(jù)分析可知,要制備,需先選用裝置A制備二氧化碳,然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl,后與飽和氨鹽水充分接觸來(lái)制備,其中過(guò)量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制備得到少量,所以按氣流方向正確的連接順序應(yīng)為:aefbcgh;為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開(kāi)或?qū)⒉A系陌疾蹖?duì)準(zhǔn)漏斗頸部的小孔,故答案為:aefbcgh;將玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗頸部的小孔;(2)B中使用霧化裝置使氨鹽水霧化,可增大與二氧化碳的接觸面積,從而提高產(chǎn)率;(3)根據(jù)上述分析可知,生成的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;(4)①對(duì)固體充分加熱,產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:將氣體先通過(guò)足量濃硫酸,吸收水蒸氣,再通過(guò)足量,與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,化學(xué)方程式為:,根據(jù)方程式可知,根據(jù)差量法可知,當(dāng)增重(2CO的質(zhì)量)時(shí),消耗的二氧化碳的質(zhì)量為=0.22g,其物質(zhì)的量為,根據(jù)關(guān)系式可知,消耗的的物質(zhì)的量為20.005mol=0.01mol,所以固體的質(zhì)量為0.01mol84g/mol=0.84g;②根據(jù)溶解度雖溫度的變化曲線可以看出,氯化銨的溶解度隨著溫度的升高而不斷增大,而氯化鈉的溶解度隨著溫度的升高變化并不明顯,所以要想使沉淀充分析出并分離,需采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥的方法,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;(5)稱量前,若無(wú)水保存不當(dāng),吸收了一定量水分,標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,濃度減小,所以用其標(biāo)定鹽酸濃度時(shí),消耗的碳酸氫鈉的體積會(huì)增大,根據(jù)c(測(cè))=可知,最終會(huì)使c(測(cè))偏高,A項(xiàng)符合題意,故答案為:A。5.(2021·浙江高考真題)是很好的氯化劑,實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持儀器已省略)制備高純。已知:①,合適反應(yīng)溫度為;副反應(yīng):。②常壓下,沸點(diǎn),熔點(diǎn);沸點(diǎn)2.0℃,熔點(diǎn)。③,在中的溶解度遠(yuǎn)大于其在水中的溶解度。請(qǐng)回答:(1)①裝置A的作用是去除原料氣中的少量水分,可用的試劑是_______。②將上圖中裝置組裝完整,虛框D中應(yīng)選用_______。(2)有關(guān)反應(yīng)柱B,須進(jìn)行的操作是_______。A.將HgO粉末熱處理除水分、增加表面積后填入反應(yīng)柱B.調(diào)控進(jìn)入反應(yīng)柱的混合氣中和的比例C.調(diào)控混合氣從下口進(jìn)入反應(yīng)柱的流速D.將加熱帶纏繞于反應(yīng)柱并加熱(3)裝置C,冷卻液的溫度通??刂圃?。反應(yīng)停止后,溫度保持不變,為減少產(chǎn)品中的含量,可采用的方法是_______。(4)將純化后的產(chǎn)品氣化,通入水中得到高純度的濃溶液,于陰涼暗處貯存。當(dāng)需要時(shí),可將濃溶液用萃取分液,經(jīng)氣化重新得到。針對(duì)萃取分液,從下列選項(xiàng)選擇合適操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:c→_______→_______→e→d→f→_______。a.檢查旋塞、玻璃塞處是否漏水b.將溶液和轉(zhuǎn)入分液漏斗c.涂凡士林d.旋開(kāi)旋塞放氣e.倒轉(zhuǎn)分液漏斗,小心振搖f.經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置g.打開(kāi)旋塞,向錐形瓶放出下層液體h.打開(kāi)旋塞,待下層液體完全流出后,關(guān)閉旋塞,將上層液體倒入錐形瓶(5)產(chǎn)品分析:取一定量濃溶液的稀釋液,加入適量、過(guò)量溶液及一定量的稀,充分反應(yīng)。用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅰ);再以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知產(chǎn)生的反應(yīng)(不考慮與水反應(yīng)):實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:加入量滴定Ⅰ測(cè)出量滴定Ⅱ測(cè)出量①用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí),無(wú)需另加指示劑。判斷滴定Ⅰ到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。②高純度濃溶液中要求(和均以計(jì))。結(jié)合數(shù)據(jù)分析所制備的濃溶液是否符合要求_______?!敬鸢浮繚鈇ABC抽氣(或通干燥氮?dú)?abgCCl4中由紫紅色突變到無(wú)色,且30s不恢復(fù)溶液中Cl2O和Cl2分別為1.000×10-3mol、5×10-6mol,=200>99,符合要求【解析】(1)①裝置A的作用是去除原料氣(Cl2、N2)中的少量水分,可用的試劑是濃。②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空氣中,因此需要進(jìn)行尾氣處理,Cl2、Cl2O能與NaOH溶液反應(yīng),同時(shí)需要防止NaOH溶液中水蒸氣進(jìn)入C裝置中,因此需要在C和尾氣處理裝置之間連接吸收水蒸氣的裝置,所以虛框D中應(yīng)選用a裝置。(2)裝置B為HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的裝置,A.因Cl2O能與H2O發(fā)生反應(yīng),因此需要將HgO粉末熱處理除水分,該反應(yīng)為固體與氣體接觸類反應(yīng),因此增加表面積能夠加快反應(yīng)速率,故A選;B.N2的作用是稀釋Cl2,在氣流速率一定的條件下,氯氣所占的比例越小,其轉(zhuǎn)化率越高,同時(shí)Cl2不足時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng),因此需要調(diào)控進(jìn)入反應(yīng)柱的混合氣中Cl2和N2的比例,故B選;C.為了讓氣體與固體充分接觸,混合氣體應(yīng)從下口進(jìn)入反應(yīng)柱,同時(shí)需要控制氣體的流速,防止副反應(yīng)發(fā)生,故C選;D.HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的合適反應(yīng)溫度為18℃~25℃,因此該反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,若對(duì)反應(yīng)柱加熱會(huì)發(fā)生副反應(yīng),故D不選;綜上所述,答案為ABC。(3)由題可知,Cl2沸點(diǎn)小于Cl2O,在Cl2未發(fā)生冷凝時(shí)抽氣或通入氮?dú)饪梢杂行У娜コa(chǎn)物中的Cl2,故答案為:抽氣(或通干燥氮?dú)?。(4)萃取分液的操作順序?yàn)椋簷z漏→加入萃取劑和溶液→振蕩搖勻→放氣→靜置分層→放液,下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出,因CCl4密度大于水,因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下層,因此操作順序?yàn)椋和糠餐亮帧鷻z查旋塞、玻璃塞處是否漏水→將溶液和CCl4轉(zhuǎn)入分液漏斗→倒轉(zhuǎn)分液漏斗,小心振搖→旋開(kāi)旋塞放氣→經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置→打開(kāi)旋塞,向錐形瓶放出下層液體,故答案為:abg。(5)①溶有I2的CCl4溶液呈紫紅色,用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定I2過(guò)程中,當(dāng)I2恰好反應(yīng)完全時(shí),溶液呈無(wú)色,因此滴定I2到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是CCl4中由紫紅色突變到無(wú)色,且30s不恢復(fù)。②由、、(HClO為Cl2O與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物)可得關(guān)系式:Cl2O~2H+~2I2,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol,生成I2的物質(zhì)的量為2×10-3mol,則高純度Cl2O濃溶液中n(Cl2O)=1×10-3mol,加入過(guò)量KI溶液共生成I2的物質(zhì)的量為2.005×10-3mol,因此Cl2與I-反應(yīng)生成I2的物質(zhì)的量為2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol,由此可知高純度Cl2O濃溶液中n(Cl2)=5×10-6mol,所以高純度Cl2O濃溶液中==200>99,則所制備的高純度Cl2O濃溶液符合要求,故答案為:溶液中Cl2O和Cl2分別為1×10-3mol、5×10-6mol,=200>99,符合要求。6.(2021·湖南高考真題)碳酸鈉俗稱純堿,是一種重要的化工原料。以碳酸氫銨和氯化鈉為原料制備碳酸鈉,并測(cè)定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量,過(guò)程如下:步驟I.的制備步驟Ⅱ.產(chǎn)品中含量測(cè)定①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸餾水溶解,定容于250mL容量瓶中;②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶,加入2滴指示劑M,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液由紅色變至近無(wú)色(第一滴定終點(diǎn)),消耗鹽酸;③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N,繼續(xù)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(第二滴定終點(diǎn)),又消耗鹽酸;④平行測(cè)定三次,平均值為22.45,平均值為23.51。已知:(i)當(dāng)溫度超過(guò)35℃時(shí),開(kāi)始分解。(ii)相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度表溫度/010203040506035.735.836.036.336.637.037.311.915.821.027.06.98.29.611.112.714.516.429.433.337.241.445.850.455.2回答下列問(wèn)題:(1)步驟I中晶體A的化學(xué)式為_(kāi)______,晶體A能夠析出的原因是_______;(2)步驟I中“300℃加熱”所選用的儀器是_______(填標(biāo)號(hào));A.B.C.D.(3)指示劑N為_(kāi)______,描述第二滴定終點(diǎn)前后顏色變化_______;(4)產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(保留三位有效數(shù)字);(5)第一滴定終點(diǎn)時(shí),某同學(xué)俯視讀數(shù),其他操作均正確,則質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)果_______(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。【答案】NaHCO3在30-35C時(shí)NaHCO3的溶解度最?。ㄒ馑己侠砑纯桑〥甲基橙由黃色變橙色,且半分鐘內(nèi)不褪色3.56%偏大【分析】步驟I:制備Na2CO3的工藝流程中,先將NaCl加水溶解,制成溶液后加入NH4HCO3粉末,水浴加熱,根據(jù)不同溫度條件下各物質(zhì)的溶解度不同,為了得到NaHCO3晶體,控制溫度在30-35C發(fā)生反應(yīng),最終得到濾液為NH4Cl,晶體A為NaHCO3,再將其洗滌抽干,利用NaHCO3受熱易分解的性質(zhì),在300C加熱分解NaHCO3制備Na2CO3;步驟II:利用酸堿中和滴定原理測(cè)定產(chǎn)品中碳酸氫鈉的含量,第一次滴定發(fā)生的反應(yīng)為:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,因?yàn)镹a2CO3、NaHCO3溶于水顯堿性,且堿性較強(qiáng),所以可借助酚酞指示劑的變化來(lái)判斷滴定終點(diǎn),結(jié)合顏色變化可推出指示劑M為酚酞試劑;第二次滴定時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaCl,同時(shí)還存在反應(yīng)生成的CO2,溶液呈現(xiàn)弱酸性,因?yàn)榉犹淖兩秶鸀?-10,所以不適合利用酚酞指示劑檢測(cè)判斷滴定終點(diǎn),可選擇甲基橙試液,所以指示劑N為甲基橙試液,發(fā)生的反應(yīng)為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,再根據(jù)關(guān)系式求出總的NaHCO3的物質(zhì)的量,推導(dǎo)出產(chǎn)品中NaHCO3的,最終通過(guò)計(jì)算得出產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!窘馕觥扛鶕?jù)上述分析可知,(1)根據(jù)題給信息中鹽在不同溫度下的溶解度不難看出,控制溫度在30-35C,目的是為了時(shí)NH4HCO3不發(fā)生分解,同時(shí)析出NaHCO3固體,得到晶體A,因?yàn)樵?0-35C時(shí),NaHCO3的溶解度最小,故答案為:NaHCO3;在30-35C時(shí)NaHCO3的溶解度最??;(2)300C加熱抽干后的NaHCO3固體,需用坩堝、泥三角、三腳架進(jìn)行操作,所以符合題意的為D項(xiàng),故答案為:D;(3)根據(jù)上述分析可知,第二次滴定時(shí),使用的指示劑N為甲基橙試液,滴定到終點(diǎn)前溶液的溶質(zhì)為碳酸氫鈉和氯化鈉,滴定達(dá)到終點(diǎn)后溶液的溶質(zhì)為氯化鈉,所以溶液的顏色變化為:由黃色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不褪色;(4)第一次滴定發(fā)生的反應(yīng)是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,則n(Na2CO3)=n生成(NaHCO3)=n(HCl)=0.1000mol/L22.4510-3L=2.24510-3mol,第二次滴定消耗的鹽酸的體積V2=23.51mL,則根據(jù)方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,消耗的NaHCO3的物質(zhì)的量n總(NaHCO3)=0.1000mol/L23.5110-3L=2.35110-3mol,則原溶液中的NaHCO3的物質(zhì)的量n(NaHCO3)=n總(NaHCO3)-n生成(NaHCO3)=2.35110-3mol-2.24510-3mol=1.0610-4mol,則原產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量為=1.0610-3mol,故產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故答案為:3.56%;(5)若該同學(xué)第一次滴定時(shí),其他操作均正確的情況下,俯視讀數(shù),則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液鹽酸的體積偏小,即測(cè)得V1偏小,所以原產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量會(huì)偏大,最終導(dǎo)致其質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大,故答案為:偏大。7.(2021·浙江高考真題)某興趣小組用鉻鐵礦[Fe(CrO2)2]制備K2Cr2O7晶體,流程如下:已知:4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO22H++2CrOCr2O+H2O相關(guān)物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如下圖。請(qǐng)回答:(1)步驟I,將鉻鐵礦粉碎有利于加快高溫氧化的速率,其理由是______。(2)下列說(shuō)法正確的是______。A.步驟II,低溫可提高浸取率B.步驟II,過(guò)濾可除去NaFeO2水解產(chǎn)生的Fe(OH)3C.步驟III,酸化的目的主要是使Na2CrO4轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7D.步驟IV,所得濾渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3(3)步驟V,重結(jié)晶前,為了得到雜質(zhì)較少的K2Cr2O7粗產(chǎn)品,從下列選項(xiàng)中選出合理的操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:溶解KCl→______→______→______→______→重結(jié)晶。a.50℃蒸發(fā)溶劑;b.100℃蒸發(fā)溶劑;c.抽濾;d.冷卻至室溫;e.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜,停止加熱;f.蒸發(fā)至溶液中出現(xiàn)大量晶體,停止加熱。(4)為了測(cè)定K2Cr2O7產(chǎn)品的純度,可采用氧化還原滴定法。①下列關(guān)于滴定分析的操作,不正確的是______。A.用量筒量取25.00mL待測(cè)液轉(zhuǎn)移至錐形瓶B.滴定時(shí)要適當(dāng)控制滴定速度C.滴定時(shí)應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化D.讀數(shù)時(shí)應(yīng)將滴定管從架上取下,捏住管上端無(wú)刻度處,使滴定管保持垂直E.平行滴定時(shí),須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近終點(diǎn)時(shí),使用“半滴操作”可提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。其方法是:將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動(dòng),使半滴溶液懸于管口,用錐形瓶?jī)?nèi)壁將半滴溶液沾落,______繼續(xù)搖動(dòng)錐形瓶,觀察顏色變化。(請(qǐng)?jiān)跈M線上補(bǔ)全操作)(5)該小組用滴定法準(zhǔn)確測(cè)得產(chǎn)品中K2Cr2O7的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.50%。某同學(xué)還用分光光度法測(cè)定產(chǎn)品純度(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例),但測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低。分析其原因,發(fā)現(xiàn)配制K2Cr2O7待測(cè)水溶液時(shí)少加了一種試劑。該試劑是______,添加該試劑的理由是______?!敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)物的接觸面積BCaedcAC再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶?jī)?nèi)壁H2SO4抑制Cr2O轉(zhuǎn)化為CrO,且與Cr2O不反應(yīng)【分析】根據(jù)題給已知,鉻鐵礦與足量熔融Na2CO3發(fā)生高溫氧化反應(yīng)生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,所得固體冷卻后用水浸取,其中NaFeO2發(fā)生強(qiáng)烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,過(guò)濾得到含Na2CrO4、NaOH、Na2CO3的濾液,加入適量硫酸酸化,NaOH、Na2CO3與硫酸反應(yīng)生成Na2SO4,Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7(發(fā)生的反應(yīng)為2Na2CrO4+H2SO4Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O),經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌得到的濾液中主要含Na2Cr2O7,加入KCl后經(jīng)多步操作得到K2Cr2O7,據(jù)此分析作答。【解析】(1)步驟I中鉻鐵礦與足量熔融Na2CO3發(fā)生高溫氧化反應(yīng)生成Na2CrO4、NaFeO2和CO2,將鉻鐵礦粉碎,可增大反應(yīng)物的接觸面積,加快高溫氧化的速率;故答案為:增大反應(yīng)物的接觸面積。(2)A.根據(jù)Na2CrO4的溶解度隨著溫度的升高而增大,步驟II中應(yīng)用高溫提高浸取率,A錯(cuò)誤;B.步驟II中用水浸取時(shí)NaFeO2發(fā)生強(qiáng)烈水解:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,經(jīng)過(guò)濾可除去Fe(OH)3,B正確;C.步驟III酸化時(shí),平衡2H++2+H2O正向移動(dòng),主要目的使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,C正確;D.根據(jù)分析,步驟IV中過(guò)濾所得濾渣主要成分為Na2SO4,D錯(cuò)誤;答案選BC。(3)Na2Cr2O7中加入KCl發(fā)生反應(yīng)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,根據(jù)各物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化曲線可知,K2Cr2O7的溶解度隨溫度升高明顯增大,NaCl溶解度隨溫度升高變化不明顯,50℃時(shí)兩者溶解度相等,故為了得到雜質(zhì)較少的K2Cr2O7粗產(chǎn)品,步驟V重結(jié)晶前的操作順序?yàn)椋喝芙釱Cl→50℃蒸發(fā)溶劑→蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜,停止加熱→冷卻至室溫→抽濾→重結(jié)晶;故答案為:aedc。(4)①A.量筒屬于粗量器,不能用量筒量取25.00mL溶液,由于K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性,量取25.00mL待測(cè)液應(yīng)用酸式滴定管,A錯(cuò)誤;B.滴定時(shí)要適當(dāng)控制滴定的速率,確保反應(yīng)物之間充分反應(yīng),同時(shí)防止滴加過(guò)快使得滴加試劑過(guò)量,B正確;C.滴定時(shí)應(yīng)一直觀察錐形瓶中溶液顏色的變化,以便準(zhǔn)確判斷滴定的終點(diǎn),C錯(cuò)誤;D.讀數(shù)時(shí)應(yīng)將滴定管從架上取下,捏住管上端無(wú)刻度處,使滴定管保持垂直,平視讀取讀數(shù),D正確;E.為了確保每次滴定時(shí)滴定管中的溶液充足,平行滴定時(shí),須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下,并記錄初始讀數(shù),E正確;答案選AC。②在接近終點(diǎn)時(shí),使用“半滴操作”的方法是:將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動(dòng),使半滴溶液懸于管口,用錐形瓶?jī)?nèi)壁將半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶?jī)?nèi)壁,繼續(xù)搖動(dòng)錐形瓶,觀察顏色變化;故答案為:再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶?jī)?nèi)壁。(5)根據(jù)題意,K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例,在K2Cr2O7溶液中存在平衡+H2O2H++2,即有部分會(huì)轉(zhuǎn)化為,從而使測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低,為抑制轉(zhuǎn)化為,可加入與不反應(yīng)的酸,如硫酸;故答案為:H2SO4;抑制轉(zhuǎn)化為,且與不反應(yīng)。1.(2021·遼寧高三其他模擬)某課外小組利用如圖裝置(夾持儀器略)探究使用廢鐵屑制取摩爾鹽,已知摩爾鹽易溶于水、難溶于酒精。實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖:①稱取廢鐵屑粉末(含少量),用紙槽加入到儀器X中,塞緊膠塞。打開(kāi)分液漏斗旋塞,加入溶液充分反應(yīng)。②輕捏氣球底部把還原鐵粉慢慢加入到儀器X中,直到有少量固體不溶時(shí)停止。③再次打開(kāi)分液漏斗旋塞,逐滴加入溶液并振蕩X至固體完全溶解,繼續(xù)加入溶液后關(guān)閉旋塞。④打開(kāi)分液漏斗旋塞加入由配成的飽和溶液,點(diǎn)燃酒精燈加熱儀器X一段時(shí)間,當(dāng)_________停止加熱,冷卻后有大量晶體出現(xiàn),把溶液全部倒入抽濾瓶,進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥,即可得摩爾鹽?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)儀器X的名稱是_______。(2)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)氣球的作用是_______。(4)步驟④橫線應(yīng)補(bǔ)充的內(nèi)容是_______,洗滌摩爾鹽的溶劑最好用_______,其目的是_______。(5)該小組探究產(chǎn)品中摩爾鹽()的含量,用分析天平稱取的產(chǎn)品溶于水配成溶液,然后用的酸性溶液滴定,最終消耗酸性溶液。①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為_(kāi)______;②該產(chǎn)品純度為_(kāi)______?!敬鸢浮咳i燒瓶Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe=3Fe2+盛放鐵粉,同時(shí)收集產(chǎn)生的氫氣,防止進(jìn)入空氣有安全隱患溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)乙醇洗去晶體表面雜質(zhì),減少晶體因溶解而損失,洗去晶體表面的水加速干燥滴入最后一滴溶液后,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色51.40%【分析】根據(jù)題中圖示信息可知,將廢鐵屑粉末(含少量)置于三頸燒瓶中,加入H2SO4,發(fā)生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O反應(yīng),將其溶解,再加過(guò)量的Fe粉,F(xiàn)e與過(guò)量的H2SO4反應(yīng),F(xiàn)e3+被還原為Fe2+,再加入H2SO4,將過(guò)量的Fe粉溶解,繼續(xù)加入飽和的(NH4)2SO4溶液,加熱一段時(shí)間,當(dāng)溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)停止加熱,冷卻后有大量晶體出現(xiàn),把溶液全部倒入抽濾瓶,進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥,即可得摩爾鹽;據(jù)此解答。【解析】(1)由題中圖示裝置可知,儀器X的名稱是三頸燒瓶;答案為三頸燒瓶。(2)由上述分析可知,步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe=3Fe2+;答案為Fe+2H+=Fe2++H2↑,2Fe3++Fe=3Fe2+。(3)由由題中圖示裝置可知,氣球中盛放了Fe粉,可以收集產(chǎn)生的氫氣,可以阻止空氣進(jìn)入三頸燒瓶中,產(chǎn)生安全隱患;答案為盛放鐵粉,同時(shí)收集產(chǎn)生的氫氣,防止進(jìn)入空氣有安全隱患。(4)由題中信息可知,加熱三頸燒瓶一段時(shí)間,當(dāng)有晶膜析出時(shí),停止加熱;已知摩爾鹽易溶于水、難溶于酒精,故可用乙醇洗滌,且乙醇易揮發(fā),摩爾鹽容易晾干;答案為溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí);乙醇;洗去晶體表面雜質(zhì),減少晶體因溶解而損失,洗去晶體表面的水加速干燥。(5)①用酸性溶液滴定Fe2+,滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為滴入最后一滴溶液后,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即達(dá)到滴定終點(diǎn);答案為滴入最后一滴溶液后,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色。②根據(jù)+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知,由~5Fe2+關(guān)系可得n()=0.0800mol/L×25.70×10-3L=2.056×10-3mol,則n(Fe2+)=5×2.056×10-3mol=1.028×10-2mol,由Fe元素守恒,摩爾鹽的質(zhì)量為m[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=1.028×10-2mol×392g/mol=4.0298g,該產(chǎn)品純度為×100%=51.40%;答案為51.40%。2.(2021·貴州貴陽(yáng)市·高三二模)1,2-二溴乙烷在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥上有多種用途,也可用作汽油抗震液中鉛的消除劑.用濃硫酸、乙醇和液溴制備1,2-二溴乙烷的原理和裝置如下(加熱及夾持裝置略).第一步用乙醇制乙烯:(加熱時(shí),濃硫酸可使乙醇炭化);第二步將乙烯通入液溴:(反應(yīng)放熱).有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:95%乙醇1,2-二溴乙烷液溴狀態(tài)無(wú)色液體無(wú)色液體深紅棕色液體密度/0.812.22.91沸點(diǎn)/(℃)78.513258.8熔點(diǎn)/(℃)9回答下列問(wèn)題:(1)裝置A用于制備乙烯,儀器a的名稱為_(kāi)_____.(2)裝置B是安全瓶,可監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)D中是否發(fā)生堵塞,若發(fā)生堵塞,裝置B的玻璃管中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______.(3)裝置C中盛裝的是溶液,若沒(méi)有裝置C,裝置D中還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___;裝置C與D之間可增加一個(gè)盛裝品紅溶液的試劑瓶,目的是_________.(4)裝置D中試管和燒杯內(nèi)水的作用分別是______、_________.(5)反應(yīng)結(jié)束后,將粗產(chǎn)物依次用10%的氫氧化鈉溶液和水洗滌,選用以下實(shí)驗(yàn)儀器_____(填編號(hào))進(jìn)行分離后加入無(wú)水氧化鈣干燥,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終經(jīng)______(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)得到產(chǎn)品.(6)本次實(shí)驗(yàn)中,1,2-二溴乙烷的產(chǎn)率為_(kāi)______________.【答案】蒸餾燒瓶玻璃管中的液面上升驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡液封降溫②④蒸餾80%【分析】利用乙醇的消去反應(yīng)制備乙烯,裝置B是安全瓶,監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)D中是否發(fā)生堵塞,制備過(guò)程中可能產(chǎn)生雜質(zhì)氣體和,干擾乙烯與溴的反應(yīng),所以利用裝置C將其除去,D中反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷,裝置E進(jìn)行尾氣吸收,據(jù)此分析答題?!窘馕觥浚?)觀察儀器a的結(jié)構(gòu)特征可知,儀器a為蒸餾燒瓶,故答案為:蒸餾燒瓶;(2)如果實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)D中發(fā)生氣路堵塞,B中氣體增多壓強(qiáng)增大,將B中水壓入長(zhǎng)玻璃管內(nèi),所以玻璃觀內(nèi)液面上升,故答案為:玻璃管中的液面上升;(3)濃硫酸有脫水性可以將乙醇脫水碳化,單質(zhì)碳可以和濃硫酸發(fā)生下述反應(yīng),裝置C中盛裝的是溶液,可以將和氣體吸收,若沒(méi)有裝置C,和發(fā)生下述反應(yīng),裝置C吸收,裝置C與D之間增加一個(gè)盛裝品紅溶液的試劑瓶可以檢驗(yàn)二氧化硫是否被除盡,故答案為:;驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡;(4)溴單質(zhì)易揮發(fā),試管內(nèi)水的作用為形成液封,防止溴的揮發(fā),溴和乙烯的反應(yīng)放熱,需要對(duì)裝置冷卻降溫進(jìn)而防止溴的揮發(fā),故答案為:液封;降溫;(5)生成的1,2-二溴乙烷與水不互溶,分離方法為分液,選擇實(shí)驗(yàn)儀器分液漏斗和燒杯,分離后加入無(wú)水氧化鈣干燥,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,繼續(xù)用蒸餾實(shí)驗(yàn)方法得到純凈產(chǎn)品,故答案為:②④;蒸餾;(6)依據(jù)題中信息可計(jì)算出單質(zhì)溴和乙醇的物質(zhì)的量如下:,,由反應(yīng)和可知少量,用來(lái)計(jì)算1,2-二溴乙烷的理論產(chǎn)量為,所以1,2-二溴乙烷的產(chǎn)率,故答案為80%。3.(2021·江西新余市·高三二模)硫氰化鉀(KSCN)俗稱玫瑰紅酸鉀,是一種用途廣泛的化學(xué)藥品。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備硫氰化鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:已知:①不溶于水,密度比水的大;②不溶于;③三頸燒瓶?jī)?nèi)盛放有、水和催化劑?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制備溶液:①實(shí)驗(yàn)前,經(jīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性良好。其中裝置B中的試劑是______。三頸燒瓶的下層液體必須浸沒(méi)導(dǎo)氣管口,目的是______。②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),打開(kāi),加熱裝置A、D,使A中產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ隓中,發(fā)生反應(yīng)(該反應(yīng)比較緩慢)至消失。(2)制備KSCN溶液:①熄滅A處的酒精燈,關(guān)閉,移開(kāi)水浴,將裝置D繼續(xù)加熱至105℃,當(dāng)完全分解后,打開(kāi),繼續(xù)保持液溫105℃,緩緩滴入適量的KOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。②使用KOH溶液會(huì)使產(chǎn)品KSCN固體中混有較多的,工業(yè)上用相同濃度的溶液替換KOH溶液,除了原料成本因素外,優(yōu)點(diǎn)是______。③裝置E的作用是______。(3)制備KSCN晶體:先濾去三頸燒瓶中的固體催化劑,再減壓______、______、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到硫氰化鉀晶體。(4)測(cè)定晶體中KSCN的含量:稱取10.0g樣品,配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于錐形瓶中,加入適量稀硝酸,再加入幾滴溶液作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗,標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。①滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng):(白色)。則判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的方法是______。②晶體中KSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%)?!敬鸢浮繅A石灰使反應(yīng)物和充分接觸,并防止發(fā)生倒吸能與反應(yīng)產(chǎn)生更多和氣體,有利于殘留在裝置中的逸出除去反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的和,以免污染環(huán)境蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶滴入最后一滴溶液時(shí),紅色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù)97.0%【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中氯化銨固體和消石灰共熱反應(yīng)制備氨氣,裝置B中盛有的堿石灰用于干燥氨氣,裝置C中盛有的二硫化碳用于觀察氨氣的逸出,起到控制裝置A的加熱溫度,調(diào)節(jié)氨氣速率的作用,裝置D中先發(fā)生的反應(yīng)為在催化劑作用下,氨氣與二硫化碳在水浴加熱條件下發(fā)生反應(yīng)用于制備硫氰化銨,待除去反應(yīng)生成的硫氫化銨后,再發(fā)生硫氰化銨與氫氧化鉀溶液共熱的反應(yīng)用于制備硫氰化鉀,裝置E中盛有的酸性重鉻酸鉀溶液用于吸收氨氣和硫化氫氣體,防止污染環(huán)境,其中多孔球泡能起到防止倒吸的作用?!窘馕觥浚?)由分析可知,裝置B中盛有的堿石灰用于干燥氨氣;由相似相溶原理可知,氨氣易溶于水、不易溶于二硫化碳,則制備硫氰化銨時(shí),為了使反應(yīng)物充分接觸,防止發(fā)生倒吸,三頸燒瓶的下層二硫化碳液體必須浸沒(méi)導(dǎo)氣管口,故答案為:堿石灰;使反應(yīng)物和充分接觸,并防止發(fā)生倒吸;(2)①由題意可知,緩緩滴入適量的氫氧化鉀溶液發(fā)生的反應(yīng)為氫氧化鉀溶液與硫氰化銨共熱反應(yīng)生成硫氰化鉀、氨氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:;②與氫氧化鉀溶液相比,相同濃度的碳酸鉀溶液除了價(jià)格便宜外,溶液的堿性弱于氫氧化鉀溶液,與硫氰化銨共熱反應(yīng)時(shí),能生成二氧化碳和氨氣,有利于殘留在裝置中的硫化氫氣體逸出,減少硫化鉀的生成,故答案為:能與反應(yīng)產(chǎn)生更多和氣體,有利于殘留在裝置中的逸出;③由分析可知,裝置E中盛有的酸性重鉻酸鉀溶液用于吸收氨氣和硫化氫氣體,防止污染環(huán)境,故答案為:除去反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的和,以免污染環(huán)境;(3)制備硫氰化鉀晶體的操作為先濾去三頸燒瓶中的固體催化劑,再將所得濾液減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到硫氰化鉀晶體,故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;(4)①由題意可知,硫氰酸根離子與鐵離子發(fā)生顯示反應(yīng),使溶液呈紅色,當(dāng)溶液中硫氰酸根離子完全反應(yīng)時(shí),溶液紅色會(huì)褪去,則判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的方法為滴入最后一滴硝酸銀溶液時(shí),紅色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù),故答案為:滴入最后一滴溶液時(shí),紅色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù);②由滴定消耗0.1000mol/L硝酸銀溶液的體積為20.00mL可知,10.0g樣品中硫氰化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=97.0%,故答案為:97.0%。4.(2021·江西萍鄉(xiāng)市·高三二模)二氯化釩(VCl2)有強(qiáng)吸濕性和強(qiáng)還原性,熔點(diǎn)為425℃、沸點(diǎn)900℃,是制備多種醫(yī)藥、催化劑、含釩化合物的中間體。有以下兩種方案制備VCl2:方案一:V2O5VCl2溶液方案二:在800℃的N2流中VCl3分解(1)請(qǐng)寫(xiě)出方案一的化學(xué)方程式:___。(2)某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用方案二制備VCl2并檢驗(yàn)其氣體產(chǎn)物Cl2。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:①按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)锳→___(用大寫(xiě)字母填空)。②焦性沒(méi)食子酸溶液的作用是___。③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)通入空氣,其作用為_(kāi)__。④實(shí)驗(yàn)后,選用D中所得溶液和其他合理試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明C處有Cl2生成___。(3)測(cè)定產(chǎn)品純度:實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)品中只混有少量VCl3雜質(zhì)。稱量1.3775g樣品,充分溶于水中,調(diào)pH后滴加Na2CrO4作指示劑,用0.500mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl-,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為46.00mL(Ag2CrO4為磚紅色沉淀,雜質(zhì)不參加反應(yīng))。①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)__。②產(chǎn)品中VCl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__。(保留3位有效數(shù)字)(4)釩元素的常見(jiàn)離子有V2+、V3+、VO2+、VO,小組同學(xué)進(jìn)一步用如圖所示裝置驗(yàn)證還原性V2+強(qiáng)于VO2+。接通電路后,能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___。

【答案】V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2OECBD除去空氣中的氧氣,防止氧化VCl2及時(shí)帶走產(chǎn)生的Cl2,防止氧化VCl2取D中溶液少量,調(diào)節(jié)溶液的pH后,滴加幾滴石蕊溶液,石蕊溶液最終褪色。(或取少許D中溶液,向其中滴加硝酸至溶液顯酸性,再加入幾滴硝酸銀溶液,有白色沉淀生成)滴入最后一滴AgNO3溶液,有磚紅色沉淀生成,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不發(fā)生變化90.9%(或0.909)左邊溶液由紫色變?yōu)榫G色,右邊溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)【分析】用方案二制備VCl2并檢驗(yàn)其氣體產(chǎn)物Cl2,裝置A用于產(chǎn)生氮?dú)猓珺裝置用于隔離、防止D裝置中的水蒸氣進(jìn)入C裝置而干擾實(shí)驗(yàn),生成的氯氣有毒,常用NaOH溶液吸收處理,據(jù)此分析解答;測(cè)定產(chǎn)品純度:樣品溶于水,充分水解生成Cl-,加入Na2CrO4作指示劑,開(kāi)始有白色AgCl沉淀生成,當(dāng)加入的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)量時(shí),生成磚紅色Ag2CrO4沉淀,表明反應(yīng)達(dá)到滴定終點(diǎn);根據(jù)Cl、Ag原子守恒分析計(jì)算;該裝置為原電池,還原性V2+強(qiáng)于VO2+,接通電路后,VO轉(zhuǎn)化為VO2+,發(fā)生還原反應(yīng),V2+轉(zhuǎn)化為V3+,發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此分析解答。【解析】(1)方案一中V2O5與鋅和鹽酸反應(yīng)生成了VCl2,V的化合價(jià)降低,鋅的化合價(jià)升高,應(yīng)該還生成了ZnCl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2O,故答案為:V2O5+3Zn+10HCl=2VCl2+3ZnCl2+5H2O;(2)①裝置A用于制備氮?dú)?,用E裝置的堿石灰干燥氮?dú)猓珻裝置中進(jìn)行VCl3分解制備VCl2,B裝置用于隔離、防止D裝置中的水蒸氣進(jìn)入C裝置而干擾實(shí)驗(yàn),但E、B裝置不能互換,因?yàn)镃l2能與堿石灰反應(yīng),VCl3分解生成的氯氣有毒,常用NaOH溶液吸收處理,所以按氣流方向,裝置合理的連接順序?yàn)锳ECBD,故答案為:ECBD;②空氣中含有氧氣,二氯化釩(VCl2)有強(qiáng)還原性,焦性沒(méi)食子酸可以除去空氣中的氧氣,故答案為:除去空氣中的氧氣,防止氧化VCl2;③由題意可知,二氯化釩(VCl2)有強(qiáng)還原性,VCl3分解生成的Cl2具有強(qiáng)氧化性,二者可反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)通入N2,將生成的Cl2及時(shí)吹出,防止VCl2被氧化,故答案為:及時(shí)將生成的Cl2吹出,防止VCl2被氧化;④氯氣能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO,只要證明D的溶液中含有NaClO,即可證明C處有Cl2生成,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為:取D中溶液少量,調(diào)節(jié)pH后滴加幾滴石蕊溶液,石蕊溶液褪色,故答案為:取D中溶液少量,調(diào)節(jié)pH后滴加幾滴石蕊溶液,石蕊溶液褪色;(3)①滴定終點(diǎn)時(shí),氯離子完全反應(yīng),滴入最后一滴AgNO3標(biāo)準(zhǔn)液生成Ag2CrO4磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不發(fā)生變化,故答案為:滴入最后一滴AgNO3標(biāo)準(zhǔn)液,有磚紅色沉淀生成,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不發(fā)生變化;②設(shè)所取樣品中VCl3與VCl2的物質(zhì)的量分別為x、y,根據(jù)Cl、Ag原子守恒有VCl3~3AgCl~3AgNO3、VCl2~2AgCl~2AgNO3,則157.5x+122y=1.3775,3x+2y=0.5000×0.046=0.023,解得x=0.001mol、y=0.01mol,即產(chǎn)品中VCl3與VCl2的物質(zhì)的量之比為x:y=1:10,則產(chǎn)品中VCl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為×100%=90.9%,故答案為:90.9%;(4)該裝置為原電池,還原性V2+強(qiáng)于VO2+,接通電路后,左側(cè)V2+轉(zhuǎn)化為V3+,發(fā)生氧化反應(yīng),左側(cè)電極為負(fù)極,右側(cè)VO轉(zhuǎn)化為VO2+,發(fā)生還原反應(yīng),右側(cè)電極為正極,因此觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是左邊溶液由紫色變?yōu)榫G色,右邊溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),故答案為:左邊溶液由紫色變?yōu)榫G色,右邊溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。5.(2021·山西太原市·太原五中高三二模)水楊酸甲酯又叫冬青油,是一種重要的有機(jī)合成原料。某化學(xué)小組用水楊酸()和甲醇在酸性催化劑催化下合成水楊酸甲酯并計(jì)算其產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)步驟:Ⅰ.如圖,在三頸燒瓶中加入6.9g(0.05mol)水楊酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,向混合物中加入約10mL甲苯(甲苯與水形成的共沸物,沸點(diǎn)為85℃,該實(shí)驗(yàn)中加入甲苯,易將水蒸出),再小心地加入5mL濃硫酸,搖動(dòng)混勻,加入1~2粒沸石,組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在85~95℃下恒溫加熱反應(yīng)1.5小時(shí):Ⅱ.待裝置冷卻后,分離出甲醇,然后轉(zhuǎn)移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗滌;分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水MgSO4固體,過(guò)濾得到粗酯;Ⅲ.將粗酯進(jìn)行蒸餾,收集221℃~224℃的餾分,得水楊酸甲酯4.5g。常用物理常數(shù):名稱分子量顏色狀態(tài)相對(duì)密度熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)溶解性(水中)水楊酸甲酯152無(wú)色液體1.18-8.6224微溶水楊酸138白色晶體1.44158210不溶甲醇32無(wú)色液體0.792-9764.7互溶請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:(1)儀器A的名稱是___________,制備水楊酸甲酯時(shí),最合適的加熱方法是___________。(2)本實(shí)驗(yàn)中提高產(chǎn)率的措施有___________。(3)反應(yīng)結(jié)束后,分離甲醇的操作是蒸餾或___________。(4)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___________。(5)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是___________。(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_(kāi)__________(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮壳蛐卫淠芩〖訜釋⒎磻?yīng)生成的水從反應(yīng)體系中分離開(kāi)來(lái),使平衡向右移動(dòng),從而提高該反應(yīng)的產(chǎn)率蒸餾(或水洗分液)洗掉大部分硫酸洗掉碳酸氫鈉向產(chǎn)品中滴加少量的紫色石蕊試液,觀察是否變紅59%【分析】(1)根據(jù)題中儀器A的構(gòu)造判斷該儀器的名稱;控制溫度在85~95℃下恒溫下加熱反應(yīng),需要溫度計(jì)控制水浴溫度加熱;(3)根據(jù)甲醇和水楊酸甲酯是互溶的液體,存在沸點(diǎn)差異選擇分離方法,也可根據(jù)二者在水里的溶解性來(lái)選擇分離方式;(4)在洗滌操作中,第一次洗滌的主要目的是除去大部分催化劑硫酸;第二次水洗,主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉;(5)根據(jù)酸能使紫色石蕊試液變紅來(lái)解答;(6)先根據(jù)水楊酸和甲醇的物質(zhì)的量,然后判斷過(guò)量情況,根據(jù)不足量計(jì)算出理論上生成水楊酸甲酯的物質(zhì)的量,最后根據(jù)實(shí)際上制取的水楊酸甲酯計(jì)算出產(chǎn)率?!窘馕觥浚?)由裝置中儀器A的構(gòu)造可知,儀器A的名稱是球形冷凝管,使揮發(fā)出來(lái)的氣體冷凝回流;控制溫度在85~95℃下恒溫下加熱反應(yīng),溫度低于100℃,應(yīng)采取水浴加熱;(2)水楊酸()和甲醇在酸性催化劑催化下合成水楊酸甲酯是可逆反應(yīng),實(shí)驗(yàn)中加入甲苯,易將水蒸出,可知將反應(yīng)生成的水從反應(yīng)體系中分離開(kāi)來(lái),使平衡向右移動(dòng),從而提高該反應(yīng)的產(chǎn)率;(3)甲醇和水楊酸甲酯是互溶的液體,可用蒸餾來(lái)分離;甲醇易溶于水,水楊酸甲酯不溶于水,可以水洗來(lái)分離;(4)反應(yīng)后的溶液要經(jīng)過(guò)多次洗滌,在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化劑硫酸,5%NaHCO3溶液既可以除去未洗凈的硫酸,也可以降低酯的溶解度,但第二步洗滌后生成的酯中混有NaHCO3,所以第二次水洗,主要目的是除去產(chǎn)品中殘留的碳酸氫鈉;(5)水楊酸呈酸性,所以向產(chǎn)品中滴加少量的紫色石蕊試液,觀察是否變紅即可;(6)水楊酸和甲醇的物質(zhì)的量分別為:0.05mol,0.75mol,由于水楊酸和甲醇是按照1:1進(jìn)行反應(yīng),所以甲醇過(guò)量,生成水楊酸甲酯的量要按照水楊酸的物質(zhì)的量計(jì)算,即理論上生成0.05mol水楊酸甲酯;實(shí)際上生成的水楊酸甲酯的質(zhì)量為4.5g,物質(zhì)的量為:=0.0296mol,所以實(shí)驗(yàn)中水楊酸甲酯的產(chǎn)率為=59%。6.(2021·四川高三三模)某化學(xué)小組用下列裝置制備氨基甲酸銨(NH2COONH4),其反應(yīng)原理為:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)△H<0.已知:氨基甲酸銨難溶于四氯化碳;易水解生成碳酸氫銨,受熱分解可生成尿素。試回答下列問(wèn)題:(1)A裝置中m儀器的名稱是___________;C裝置中橡皮管的作用是___________;試劑x可以是___________。(2)用上述裝置制取氨基甲酸銨,裝置正確連接順序是:___________→E←___________。(3)反應(yīng)時(shí),為了提高氨基甲酸銨的產(chǎn)量,三頸燒瓶應(yīng)放置在___________(填“熱水浴”或“冷水浴”)中;裝置E中浸有稀H2SO4的棉花作用是___________。(4)反應(yīng)在CCl4的液體中進(jìn)行的原因是___________。(5)實(shí)驗(yàn)制備過(guò)程中為了提高氨基甲酸銨純度,請(qǐng)?zhí)岢龊侠泶胧__________(寫(xiě)兩條)?!敬鸢浮糠忠郝┒菲胶鈿鈮海阌谝后w順利流下防漏氣生石灰或堿石灰或氫氧化鈉C→F→BD←A(或A→DB←F←C)冷水浴吸收氨防止污染空氣使氨基甲酸銨從四氯化碳中析出,隔絕水試劑和儀器盡量避免與水接觸;控制適宜溫度防分解【分析】制備氨基甲酸銨(NH2COONH4),其反應(yīng)原理為:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s),制得的氨要干燥,裝置連接應(yīng)為A→D,再連接E;制得的CO2要用飽和NaHCO3溶液除去揮發(fā)出的HCl,再干燥,裝置連接應(yīng)為C→F→B,最后連接E,結(jié)合信息分析解答?!窘馕觥浚?)A裝置中m儀器是滴加濃氨水儀器:分液漏斗;橡皮管可以使分液漏斗液面上方和錐形瓶液面上方氣體相通,平衡氣壓,便于液體順利流下,同時(shí)防止漏氣;濃氨水制氨,x試劑可以是生石灰或堿石灰或氫氧化鈉;(2)制得的氨要干燥,裝置連接應(yīng)為A→D,再連接E;制得的CO2要用飽和NaHCO3溶液除去揮發(fā)出的HCl,再干燥,裝置連接應(yīng)為C→F→B,最后連接E;(3)氨基甲酸銨受熱易分解,且制備為放熱反應(yīng),裝置應(yīng)放在冷水浴中進(jìn)行;氨的密度比空氣小,通入裝置E中易逸出,用浸有稀H2SO4棉花吸收多余的氨,防止污染空氣;(4)氨基甲酸銨不溶于四氯化碳,有利于從四氯化碳中析出;隔絕水,防水解;(5)據(jù)題意氨基甲酸銨易水解生成碳酸氫銨,受熱分解易生成尿素,為了制較純的氨基甲酸銨應(yīng)保證試劑和儀器盡量避免與水接觸以及控制適宜溫度。7.(2021·重慶高三三模)實(shí)驗(yàn)室制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}的實(shí)驗(yàn)步驟如圖:Ⅰ.向V2O5中加入足量鹽酸酸化的N2H4·2HCl溶液,微沸數(shù)分鐘。Ⅱ.把制得的VOCl2溶液緩慢加入到足量NH4HCO3溶液,有氣泡產(chǎn)生并析出紫紅色晶體。Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束后抽濾,用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次,再用無(wú)水乙醇洗滌2次,靜置一段時(shí)間后得到產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)步驟Ⅰ中生成了一種空氣中的主要?dú)怏w,寫(xiě)出該步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式___。(2)已知VO2+能被O2氧化,步驟Ⅱ可在如圖裝置中進(jìn)行(夾持儀器略去),利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈。①儀器M的名稱是___。②裝置B的作用是___。(3)步驟Ⅱ中洗滌操作選擇飽和NH4HCO3的原因是___,用無(wú)水乙醇洗滌的目的是___,檢驗(yàn)用飽和NH4HCO3溶液洗滌沉淀是否干凈的操作是___。(4)稱量mg產(chǎn)品,用KMnO4溶液氧化,再除去多余的KMnO4(方法略),最后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過(guò)程只發(fā)生反應(yīng)VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL,產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___%(用含有m、c、V的式子表示)。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,則可能的原因___。A.(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液被氧化B.滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)C.滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)【答案】N2H4·2HCl+2V2O5+6HClN2↑+4VOCl2+6H2O長(zhǎng)頸漏斗除去CO2中的HCl氣體抑制氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的溶解,減少固體流失洗去固體表面的水和NH4HCO3取最后一次洗滌液于試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明洗滌干凈AB【分析】實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體,其流程為:V2O5與6mol/L的HCl、N2H4?2HCl反應(yīng)制取VOCl2溶液,VOCl2溶液再與NH4HCO3溶液反應(yīng)即可制得氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體;【解析】(1)步驟Ⅰ中生成了一種空氣中的主要?dú)怏w是N2,該步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2H4·2HCl+2V2O5+6HClN2↑+4VOCl2+6H2O(2)①該儀器是長(zhǎng)頸漏斗②A裝置用于制備二氧化碳,是用碳酸鈣固體和稀鹽酸制備,產(chǎn)生二氧化碳的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生HCl雜質(zhì),對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,故B的作用是除去二氧化碳中的HCl雜質(zhì);(3)選擇飽和碳酸氫鈉的原因是抑制氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的溶解,減少固體流失;用無(wú)水乙醇洗滌是為了洗去固體表面的水和NH4HCO3,乙醇具有揮發(fā)性,能最大程度減少雜質(zhì)的存在;檢驗(yàn)第一次沉淀洗滌干凈即在檢驗(yàn)是否存在Cl-,操作是:取最后一次洗滌液于試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明洗滌干凈;(4)根據(jù)反應(yīng)可知,,n(V)=n(VO2+),m(V)=51×cV×10-3,則釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%;A.(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液被氧化,則還原能力降低,滴定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高,A正確;B.滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù),則會(huì)導(dǎo)致記錄的消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏高,最后導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,B正確;C.滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則會(huì)導(dǎo)致記錄的消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏低,最后導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低,C錯(cuò)誤。故選:AB。8.(2021·江西九江市·高三一模)CaS微溶于水,常用于制發(fā)光漆,還用于醫(yī)藥工業(yè)、重金屬處理及環(huán)保中。可用硫酸鈣與焦炭高溫反應(yīng)制備,主反應(yīng),該反應(yīng)過(guò)程中還可能產(chǎn)生、、CaO等副產(chǎn)物。某興趣小組為了探究該反應(yīng)的總化學(xué)方程式,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置[圖中所用試劑均為足量,假設(shè)產(chǎn)生的氣體在相應(yīng)的裝置中完全反應(yīng),CO不與酸性溶液反應(yīng)](1)儀器D的名稱_______;實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要通入的目的是_______。(2)長(zhǎng)頸斗的作用是_______。(3)B中溶液顏色變淺,寫(xiě)出其中反應(yīng)的離子方程式_______。(4)能說(shuō)明產(chǎn)物中有CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。(5)取A中少量剩余固體溶于水,并不斷攪拌一段時(shí)間后有淡黃色渾濁出現(xiàn),請(qǐng)解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因_______。(6)如果實(shí)驗(yàn)前后B、C、E裝置的質(zhì)量變化分別為增重1.28g,增重0.44g,減輕0.64g,忽略裝置中原有的,則硫酸鈣與焦炭高溫焙燒時(shí)發(fā)生的總化學(xué)方程式為_(kāi)______;若反應(yīng)后不通入,則計(jì)算出的CaS的化學(xué)計(jì)量數(shù)_______(填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”或“無(wú)法確定”)?!敬鸢浮?球形)干燥管將裝置中的空氣排盡,以免干擾實(shí)驗(yàn)防止堵塞(或平衡壓強(qiáng))E中出現(xiàn)紅色固體,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁負(fù)二價(jià)的硫被氧化為硫單質(zhì)無(wú)法確定【分析】裝置A發(fā)生反應(yīng),副產(chǎn)物進(jìn)入裝置B與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),離子方程式為,用裝置C的NaOH溶液除去副產(chǎn)物,經(jīng)堿石灰干燥水,再用CO氣體還原CuO得到Cu和CO2,觀察到裝置E中出現(xiàn)紅色固體,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁。【解析】(1)儀器D的名稱(球形)干燥管,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要通入的目的是:將裝置中的空氣排盡,以免干擾實(shí)驗(yàn);(2)長(zhǎng)頸斗的作用是防止堵塞(或平衡壓強(qiáng));(3)裝置B是SO2和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),溶液顏色變淺,反應(yīng)的離子方程式:;(4)CO氣體還原CuO得到Cu和CO2,能說(shuō)明產(chǎn)物中有CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:E中出現(xiàn)紅色固體,F(xiàn)中澄清石灰水變渾濁;(5)反應(yīng)產(chǎn)物有硫化鈣,負(fù)二價(jià)的硫被氧化為硫單質(zhì),則溶液呈黃色;(6)B裝置增重的為SO2質(zhì)量,C增重的為CO2質(zhì)量,E減輕的質(zhì)量是少去的氧,CuO+CO=Cu+CO2,可得n(SO2)=,n(CO2)=,n(CO)=,三種氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2:1:4,根據(jù)化合價(jià)升降配平化學(xué)方程式:,若反應(yīng)后不通入,則反應(yīng)產(chǎn)生的氣體無(wú)法稱量,則計(jì)算出的CaS的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)法確定。9.(2021·浙江高三三模)是常見(jiàn)的食鹽加碘劑,某小組制備晶體的流程如下,請(qǐng)回答:合成反應(yīng):;滴定反應(yīng):;。已知:①碘易溶于乙醚;乙醚微溶于水,沸點(diǎn),密度,易燃。②在水中的溶解度:為,為;難溶于乙醇。(1)步驟③蒸餾,最適合的裝置圖為_(kāi)__________。A.B.C.D.(2)步驟④加硝酸酸化至,過(guò)高或過(guò)低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是___________;用帶磁力攪拌的電熱套控溫加熱約,判斷氧化反應(yīng)已完全的方法是___________。(3)下列說(shuō)法不正確的是___________。A.步驟⑤逐氯,可用升溫煮沸的方法或加入適量作還原劑B.步驟⑦中和,可加入燒堿至溶液能使酚酞變色為止C.步驟⑧靜置,自然冷卻結(jié)晶,可獲得較大晶粒,便于抽濾D.步驟⑧后,往濾液中加入一定量乙醇,再次抽濾,可提高產(chǎn)品收率(4)步驟②用乙醚萃取能減少蒸餾時(shí)碘的損失,但要特別注意安全。從下列選項(xiàng)中選出合理的操作(不能重復(fù)使用)并排序:___________→___________→___________→___________→分液,保留上層。a.涂凡士林并檢漏;b.往分液漏斗中轉(zhuǎn)移溶液;c.置于鐵架臺(tái)的鐵圈上靜置分層;d.加入乙醚(次萃取);e.將乙醚分批加入(次萃取);f.右手壓住玻璃塞,左手握住旋塞;g.左手壓住玻璃塞,右手握住旋塞;h.尖嘴朝下,同向搖動(dòng)使溶液旋轉(zhuǎn),取出玻璃塞放氣(重復(fù)幾次);i.尖嘴朝上(倒轉(zhuǎn)),振蕩幾次,打開(kāi)旋塞放氣(重復(fù)幾次)。(5)為了測(cè)定產(chǎn)品的純度,可采用碘量法滴定。準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品,配制成溶液,用移液管移取溶液于碘量瓶(如圖)中,加稀硫酸酸化,再加入足量溶液充分反應(yīng),加淀粉指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平行測(cè)定幾次。該小組測(cè)得產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,在確認(rèn)滴定操作無(wú)誤的情況下,原因可能是___________。(6)某同學(xué)查詢到資料:的乙醚溶液在紫外光區(qū)有強(qiáng)烈吸收,可與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行比色定量分析。若用該方法測(cè)定產(chǎn)品的純度,需要用到的關(guān)鍵設(shè)備是___________。【答案】D過(guò)高,的氧化性不足,反應(yīng)慢不利于生成;過(guò)低,與反應(yīng)產(chǎn)生大量反應(yīng)液褪色ABefIc滴定搖動(dòng)錐形瓶時(shí),過(guò)量被空氣氧化成(或含有雜質(zhì))(紫外)分光光度計(jì)【分析】海帶灰浸取液中含碘離子,在酸性條件下被過(guò)氧化氫氧化為碘單質(zhì),從水溶液中分離碘可采用乙醚萃取、經(jīng)分液后得到有機(jī)層,蒸餾碘的乙醚溶液,得到碘單質(zhì),乙醚易燃,故實(shí)驗(yàn)過(guò)程要避免明火,碘單質(zhì)在酸性條件下為氧化為碘酸根、反應(yīng)過(guò)程中存在副反應(yīng)生成氯氣,經(jīng)過(guò)逐氯,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到,過(guò)濾得到,經(jīng)熱水溶解、中和后得到,利用碘酸鉀的溶解度隨溫度升高增幅較大、采用冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到碘酸鉀。難溶于乙醇、濾液中的碘酸鉀可通過(guò)加酒精而析出,能提高產(chǎn)量。【解析】(1)步驟③要蒸餾碘的乙醚溶液,已知乙醚沸點(diǎn),易燃,故蒸餾時(shí)要避免明火、采用水浴加熱能使混合物受熱均勻、溫度易于控制,能順利蒸餾出乙醚、收集裝置能避免乙醚揮發(fā)到空氣中、且能進(jìn)行尾氣處理,則最適合的裝置圖為D。(2)已知氯酸根能將碘單質(zhì)氧化為碘酸根離子,反應(yīng)的方程式為,還原產(chǎn)物氯離子在酸性條件下能和氯酸根發(fā)生歸中反應(yīng)生成氯氣:,則步驟④需加硝酸酸化至,過(guò)高或過(guò)低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是:過(guò)高,的氧化性不足,反應(yīng)慢不利于生成;過(guò)低,與反應(yīng)產(chǎn)生大量;碘水呈棕黃色,氯氣在加熱條件下難溶于酸性溶液中,則,用帶磁力攪拌的電熱套控溫加熱反應(yīng)過(guò)程中,溶液顏色逐漸變淺,判斷氧化反應(yīng)已完全的方法是反應(yīng)液褪色。(3)A.氯氣在水中的溶解度隨溫度升高而降低、氯氣具有氧化性,能氧化KI,但氧化產(chǎn)物可以為碘、碘酸鉀等,會(huì)引入新雜質(zhì),故A不正確;B.呈酸性,加入燒堿發(fā)生中和反應(yīng)得到步驟呈中性,pH大于8.2時(shí)酚酞變淺紅色,則堿已過(guò)量,故B不正確;C.因?yàn)榫徛鋮s時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)得到較大顆粒晶體,便于抽濾,急速冷卻得到的晶體顆粒較小,故C正確;D.已知在水中的溶解度:為,為;難溶于乙醇。步驟⑧后,往濾液中加入一定量乙醇,能析出碘酸鉀晶體,再次抽濾,可提高產(chǎn)品收率,故D正確;說(shuō)法不正確的是AB。(4)用乙醚萃取的水層的振蕩操作是:選用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)是步漏液的分液漏斗,往分液漏斗中轉(zhuǎn)移溶液,右手壓住玻璃塞、左手握住旋塞、將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),用力振蕩,將下部支管斜向上方即尖嘴朝上(倒轉(zhuǎn)),旋開(kāi)旋塞放氣,重復(fù)幾次步驟,則②用乙醚萃取的合理的操作順序?yàn)椋篹→f→i→c→分液,保留上層。(5)用碘量法測(cè)定產(chǎn)品的純度,反應(yīng)原理為:和,則得到關(guān)系式:,現(xiàn)在測(cè)得產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,又知滴定操作無(wú)誤,則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有其它途徑生成了碘單質(zhì)或有其它能消耗硫代硫酸鈉的雜質(zhì)存在,原因可能是滴定搖動(dòng)錐形瓶時(shí),過(guò)量被空氣氧化成(或含有雜質(zhì))。(6)已知的乙醚溶液在紫外光區(qū)有強(qiáng)烈吸收,可與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行??捎帽壬糠治龇y(cè)定產(chǎn)品的純度,需要用到的關(guān)鍵設(shè)備是(紫外)分光光度計(jì)。10.(2021·河南高三三模)苯乙酮既可用于制香皂和香煙,也可用作纖維素脂和樹(shù)脂等的溶劑。實(shí)驗(yàn)室以苯和乙酐為原料制備苯乙酮:++CH3COOH,制備過(guò)程中還有等副反應(yīng)發(fā)生,實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見(jiàn)下表。物質(zhì)苯苯乙酮乙酸乙酐沸點(diǎn)/℃80.1202117.9139.8實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:在三頸燒瓶中按一定配比將苯和研碎的無(wú)水氯化鋁粉末充分混合后,在攪拌下緩慢滴加乙酐。乙酐滴加完后,升溫至70~80℃,保溫反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻。步驟2:冷卻后將反應(yīng)物倒入含鹽酸的冰水中,然后分出苯層。苯層依次用水、5%氫氧化鈉溶液和水洗滌。步驟3:向洗滌的有機(jī)相中加入適量無(wú)水固體,放置一段時(shí)間后進(jìn)行分離步驟4:常壓蒸餾有機(jī)相,且收集相應(yīng)餾分。回答下列問(wèn)題:(1)步驟4中常壓蒸餾有機(jī)相,且收集相應(yīng)餾分,用到下列儀器的名稱是___________。(2)錐形瓶中的導(dǎo)管不插入液面以下的原因是___________。(3)實(shí)驗(yàn)裝置中冷凝管的主要作用是___________,干燥管的作用是___________。(4)乙酐滴加完后,升溫至70~80℃的目的是___________(答出兩點(diǎn))。(5)步驟2中用5%氫氧化鈉溶液洗滌的目的是___________。(6)步驟3中加入無(wú)水固體的作用是___________,分離操作的名稱是___________?!敬鸢浮空麴s燒瓶、錐形瓶反應(yīng)產(chǎn)生極易溶于水的,若導(dǎo)管插入液面以下會(huì)產(chǎn)生倒吸冷凝回流防止外界水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間、防止苯大量

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