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專題13化學(xué)實驗綜合探究【2021年】(1)制備膽礬時,用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有_______(填標(biāo)號)。A.燒杯B.容量瓶C.蒸發(fā)皿D.移液管(4)結(jié)晶水測定: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)榘咨糜诟稍锲髦欣渲潦覝睾蠓Q量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),膽礬分子中結(jié)晶水的個數(shù)為_______(寫表達式)。(5)下列操作中,會導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目測定值偏高的是_______(填標(biāo)號)。①膽礬未充分干燥②坩堝未置于干燥器中冷卻③加熱時有少膽礬迸濺出來【詳解】(1)制備膽礬時,根據(jù)題干信息可知,需進行溶解、過濾、結(jié)晶操作,用到的實驗儀器除量筒、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.(2021·全國乙卷)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,通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時,緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98℃并保持1小時。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?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是_______、_______,儀器b的進水口是_______(填字母)。(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是_______。(6)步驟Ⅴ可用試紙檢測來判斷是否洗凈,其理由是_______?!驹斀狻?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,e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,該實驗反應(yīng)溫度接近水的沸點,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,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)該實驗中為判斷洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在S來判斷,檢測方法是:取最后一次洗滌液,滴加BaCl2溶液,若沒有沉淀說明洗滌完成,故答案為:取少量洗出液,滴加BaCl2,沒有白色沉淀生成;(6)步驟IV用稀鹽酸洗滌沉淀,步驟V洗滌過量的鹽酸,與電離平衡,洗出液接近中性時,可認為洗凈,故答案為:與電離平衡,洗出液接近中性時,可認為洗凈。3.(2021·山東卷)六氯化鎢(WCl6)可用作有機合成催化劑,熔點為283℃,沸點為340℃,易溶于CS2,極易水解。實驗室中,先將三氧化鎢(WO3)還原為金屬鎢(W)再制備WCl6,裝置如圖所示(夾持裝置略)?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢查裝置氣密性并加入WO3。先通N2,其目的是___;一段時間后,加熱管式爐,改通H2,對B處逸出的H2進行后續(xù)處理。儀器A的名稱為___,證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是___。(2)WO3完全還原后,進行的操作為:①冷卻,停止通H2;②以干燥的接收裝置替換E;③在B處加裝盛有堿石灰的干燥管;④……;⑤加熱,通Cl2;⑥……。堿石灰的作用是___;操作④是___,目的是___。(3)利用碘量法測定WCl6產(chǎn)品純度,實驗如下:①稱量:將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為m1g;開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重為m2g;再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為___g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。②滴定:先將WCl6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO4,通過IO離子交換柱發(fā)生反應(yīng):WO+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO;交換結(jié)束后,向所得含IO的溶液中加入適量酸化的KI溶液,發(fā)生反應(yīng):IO+5I+6H+=3I2+3H2O;反應(yīng)完全后,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O=2I+S4O。滴定達終點時消耗cmol?L1的Na2S2O3溶液VmL,則樣品中WCl6(摩爾質(zhì)量為Mg?mol1)的質(zhì)量分數(shù)為___。稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將___(填“偏大”“偏小”或“不變”),樣品中WCl6質(zhì)量分數(shù)的測定值將___(填“偏大”“偏小”或“不變”)?!痉治觥?1)將WO3在加熱條件下用H2還原為W,為防止空氣干擾,還原WO3之前要除去裝置中的空氣;(2)由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應(yīng)制取WCl6時,要在B處加裝盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣進入E中;(3)利用碘量法測定WCl6產(chǎn)品純度,稱量時加入足量的CS2用于溶解樣品,蓋緊稱重為m1g,由于CS2易揮發(fā),開蓋時要揮發(fā)出來,稱量的質(zhì)量要減少,開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重m2g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(m1m2)g,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發(fā)出(m1m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為:m3g+2(m1m2)gm1g=(m3+m12m2)g;滴定時,利用關(guān)系式:WO~2IO~6I2~12S2O計算樣品中含WCl6的質(zhì)量,進而計算樣品中WCl6的質(zhì)量分數(shù);根據(jù)測定原理分析是否存在誤差及誤差是偏大還是偏小?!驹斀狻?1)用H2還原WO3制備W,裝置中不能有空氣,所以先通N2,其目的是排除裝置中的空氣;由儀器構(gòu)造可知儀器A的名稱為直形冷凝管;WO3為淡黃色固體,被還原后生成W為銀白色,所以能證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是淡黃色固體變?yōu)殂y白色,故答案為:淡黃色固體變?yōu)殂y白色;(2)由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應(yīng)制取WCl6時,要在B處加裝盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣進入E中,所以堿石灰的作用其一是吸收多余氯氣,防止污染空氣;其二是防止空氣中的水蒸氣進入E;在操作⑤加熱,通Cl2之前,裝置中有多余的H2,需要除去,所以操作④是再次通入N2,目的是排除裝置中的H2,故答案為:吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進入E;再次通入N2;排除裝置中的H2;(3)①根據(jù)分析,稱量時加入足量的CS2,蓋緊稱重為m1g,由于CS2易揮發(fā),開蓋時要揮發(fā)出來,稱量的質(zhì)量要減少,開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重m2g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(m1m2)g,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發(fā)出(m1m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為:m3g+2(m1m2)gm1g=(m3+m12m2)g,故答案為:(m3+m12m2);請回答:(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)控混合氣從下口進入反應(yīng)柱的流速D.將加熱帶纏繞于反應(yīng)柱并加熱針對萃取分液,從下列選項選擇合適操作(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c.涂凡士林d.旋開旋塞放氣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上靜置g.打開旋塞,向錐形瓶放出下層液體h.打開旋塞,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實驗數(shù)據(jù)如下表:【詳解】②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空氣中,因此需要進行尾氣處理,Cl2、Cl2O能與NaOH溶液反應(yīng),同時需要防止NaOH溶液中水蒸氣進入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Cl2不足時會發(fā)生副反應(yīng),因此需要調(diào)控進入反應(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)從下口進入反應(yīng)柱,同時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)在常溫下進行,若對反應(yīng)柱加熱會發(fā)生副反應(yīng),故D不選;綜上所述,答案為ABC。(3)由題可知,Cl2沸點小于Cl2O,在Cl2未發(fā)生冷凝時抽氣或通入氮氣可以有效的去除產(chǎn)物中的Cl2,故答案為:抽氣(或通干燥氮氣)。(4)萃取分液的操作順序為:檢漏→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,因此操作順序為:涂凡土林→檢查旋塞、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→旋開旋塞放氣→經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺上靜置→打開旋塞,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過程中,當(dāng)I2恰好反應(yīng)完全時,溶液呈無色,因此滴定I2到達終點的實驗現(xiàn)象是CCl4中由紫紅色突變到無色,且30s不恢復(fù)。(1)實驗室沿用舍勒的方法制取的化學(xué)方程式為_______。(2)實驗室制取干燥時,凈化與收集所需裝置的接口連接順序為_______。(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中_______已分解。檢驗此久置氯水中存在的操作及現(xiàn)象是_______。(4)某合作學(xué)習(xí)小組進行以下實驗探究。③提出猜想。實驗序號試樣測試溫度/℃125235345⑥優(yōu)化實驗。小組同學(xué)為進一步驗證猜想,在實驗1~3的基礎(chǔ)上完善方案,進行實驗4和5。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。實驗序號試樣測試溫度/℃4Ⅰ_______5______________⑦實驗總結(jié)。根據(jù)實驗1~5的結(jié)果,并結(jié)合②中信息,小組同學(xué)認為猜想也成立。猜想成立的判斷依據(jù)是_______?!敬鸢浮縈nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OcdbaeHClO向溶液中加入過量稀硝酸,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Cl1.34105測試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度45℃II45℃A3>B2>B1【詳解】(1)實驗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,因此接口連接順序為cdbae,故答案為:cdbae;(3)久置后不能使品紅溶液褪色,說明HClO已分解;檢驗的方法為向溶液中加入過量稀硝酸,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;實驗1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測試溫度不同,根據(jù)資料顯示離子濃度一定時,稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大,所以根據(jù)實驗1~3無法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進而不能得出溶解度關(guān)系,故答案為:1.34105;測試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無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)計不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測試,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)計試樣Ⅰ在45℃下測試與實驗3比較;設(shè)計試樣II在45℃下測試與實驗3比較。故答案為:45℃;II;45℃;⑦猜想成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1,故答案為:A3>B2>B1。6.(2021·河北卷)化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻,某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3,進一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl,實驗流程如圖:回答下列問題:(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或___。A.B.C.D.E.(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是__。(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。(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對固體NaHCO3充分加熱,產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸,再通過足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,則固體NaHCO3的質(zhì)量為___g。②向濾液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)過程。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___、___、洗滌、干燥。(5)無水NaHCO3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度.稱量前,若無水NaHCO3保存不當(dāng),吸收了一定量水分,用其標(biāo)定鹽酸濃度時,會使結(jié)果___(填標(biāo)號)。A.偏高B.偏低不變【答案】aefbcgh將玻璃塞上的凹槽對準(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】【詳解】(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;7.(2021·湖南卷)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,并測定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量,過程如下:①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸餾水溶解,定容于250mL容量瓶中;④平行測定三次,平均值為22.45,平均值為23.51。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回答下列問題:(1)步驟I中晶體A的化學(xué)式為_______,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);A.B.C.D.(3)指示劑N為_______,描述第二滴定終點前后顏色變化_______;【答案】NaHCO3在3035C時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3035C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,因為Na2CO3、NaHCO3溶于水顯堿性,且堿性較強,所以可借助酚酞指示劑的變化來判斷滴定終點,結(jié)合顏色變化可推出指示劑M為酚酞試劑;第二次滴定時溶液中的溶質(zhì)為NaCl,同時還存在反應(yīng)生成的CO2,溶液呈現(xiàn)弱酸性,因為酚酞的變色范圍為810,所以不適合利用酚酞指示劑檢測判斷滴定終點,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,最終通過計算得出產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)?!驹斀狻扛鶕?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3035C,目的是為了時NH4HCO3不發(fā)生分解,同時析出NaHCO3固體,得到晶體A,因為在3035C時,NaHCO3的溶解度最小,故答案為:NaHCO3;在3035C時NaHCO3的溶解度最小;(2)300C加熱抽干后的NaHCO3固體,需用坩堝、泥三角、三腳架進行操作,所以符合題意的為D項,故答案為:D;(3)根據(jù)上述分析可知,第二次滴定時,使用的指示劑N為甲基橙試液,滴定到終點前溶液的溶質(zhì)為碳酸氫鈉和氯化鈉,滴定達到終點后溶液的溶質(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;(5)若該同學(xué)第一次滴定時,其他操作均正確的情況下,俯視讀數(shù),則會使標(biāo)準(zhǔn)液鹽酸的體積偏小,即測得V1偏小,所以原產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量會偏大,最終導(dǎo)致其質(zhì)量分數(shù)會偏大,故答案為:偏大?!?020年】1.(2020·新課標(biāo)Ⅰ)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝置進行實驗?;卮鹣铝袉栴}:(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L?1FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、_________(從下列圖中選擇,寫出名稱)。(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù),鹽橋中應(yīng)選擇____________作為電解質(zhì)。陽離子u∞×108/(m2·s?1·V?1)陰離子u∞×108/(m2·s?1·V?1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl?7.91K+7.628.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知,鹽橋中的陽離子進入________電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時間后,測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L?1。石墨電極上未見Fe析出??芍?,石墨電極溶液中c(Fe2+)=________。(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為_______________________,鐵電極的電極反應(yīng)式為_______________。因此,驗證了Fe2+氧化性小于________,還原性小于________。(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是___________________________________?!敬鸢浮浚?)燒杯、量筒、托盤天平(2)KCl(3)石墨(4).0.09mol/L(5).Fe3++e=Fe2+Fe2e=Fe2+Fe3+Fe(6).取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應(yīng)完成【解析】(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L1FeSO4溶液的步驟為計算、稱量、溶解并冷卻至室溫、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽,由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L1FeSO4溶液需要的儀器有藥匙、托盤天平、合適的量筒、燒杯、玻璃棒、合適的容量瓶、膠頭滴管,故答案為:燒杯、量筒、托盤天平。(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極,則鐵電極為負極,石墨電極為正極,鹽橋中陽離子向正極移動,則鹽橋中的陽離子進入石墨電極溶液中。(4)根據(jù)(3)的分析,鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+,石墨電極上未見Fe析出,石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+,電池反應(yīng)一段時間后,測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根據(jù)得失電子守恒,石墨電極溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨電極溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L。(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+,鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+;電池總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+,根據(jù)同一反應(yīng)中,氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物,則驗證了Fe2+氧化性小于Fe3+,還原性小于Fe。(6)在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時間,鐵電極表面被刻蝕活化,發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,要檢驗活化反應(yīng)完成,只要檢驗溶液中不含F(xiàn)e3+即可,檢驗活化反應(yīng)完成的方法是:取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應(yīng)完成。2.(2020·新課標(biāo)Ⅱ)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡示如下:+KMnO4→+MnO2+HCl→+KCl名稱相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃密度/(g·mL?1)溶解性甲苯92?95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248——微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水實驗步驟:(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測定:稱取0.122g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol·L?1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。回答下列問題:(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為______(填標(biāo)號)。A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用______冷凝管(填“直形”或“球形”),當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是______________________________________________________________。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________;該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理,請用反應(yīng)的離子方程式表達其原理__________________________________________________。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶體時,若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是_______________________________________。(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為_______;據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號)。A.70%B.60%C.50%D.40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中__________的方法提純?!敬鸢浮浚?).B(2).球形無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化(3).除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時,產(chǎn)生氯氣2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(4).MnO2(5).苯甲酸升華而損失(6).86.0%C(7).重結(jié)晶【解析】甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳,為增加冷凝效果,在反應(yīng)裝置中選用球形冷凝管,加熱回流,當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時,說明反應(yīng)已經(jīng)完成,加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液除去過量的高錳酸鉀,用鹽酸酸化得苯甲酸,過濾、干燥、洗滌得粗產(chǎn)品;用KOH溶液滴定,測定粗產(chǎn)品的純度。(1)加熱液體,所盛液體的體積不超過三頸燒瓶的一半,三頸燒瓶中已經(jīng)加入100m的水,1.5mL甲苯,4.8g高錳酸鉀,應(yīng)選用250mL的三頸燒瓶;(2)為增加冷凝效果,在反應(yīng)裝置中宜選用球形冷凝管,當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時,說明反應(yīng)已經(jīng)完成,因為:沒有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化;(3)高錳酸鉀具有強氧化性,能將Cl氧化。加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液是為了除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時,產(chǎn)生氯氣;該步驟亦可用草酸處理,生成二氧化碳和錳鹽,離子方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;(4)由信息甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳,“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是:MnO2;(5)苯甲酸100℃時易升華,干燥苯甲酸時,若溫度過高,苯甲酸升華而損失;(7)提純苯甲酸可用重結(jié)晶的方法。3.(2020·新課標(biāo)Ⅲ)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。回答下列問題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是________,a中的試劑為________。(2)b中采用的加熱方式是_________,c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是________________,采用冰水浴冷卻的目的是____________。(3)d的作用是________,可選用試劑________(填標(biāo)號)。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,________,__________,干燥,得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯____色??芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于”)?!敬鸢浮浚?).圓底燒瓶飽和食鹽水(2).水浴加熱Cl2+2OH?=ClO?+Cl?+H2O避免生成NaClO3(3).吸收尾氣(Cl2)AC(4).過濾少量(冷)水洗滌(5).紫小于【解析】本實驗?zāi)康氖侵苽銴ClO3和NaClO,并探究其氧化還原性質(zhì);首先利用濃鹽酸和MnO2粉末共熱制取氯氣,生成的氯氣中混有HCl氣體,可在裝置a中盛放飽和食鹽水中將HCl氣體除去;之后氯氣與KOH溶液在水浴加熱的條件發(fā)生反應(yīng)制備KClO3,再與NaOH溶液在冰水浴中反應(yīng)制備NaClO;氯氣有毒會污染空氣,所以需要d裝置吸收未反應(yīng)的氯氣。(1)根據(jù)盛放MnO2粉末的儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器為圓底燒瓶;a中盛放飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl氣體;(2)根據(jù)裝置圖可知盛有KOH溶液的試管放在盛有水的大燒杯中加熱,該加熱方式為水浴加熱;c中氯氣在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉,結(jié)合元素守恒可得離子方程式為Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根據(jù)氯氣與KOH溶液的反應(yīng)可知,加熱條件下氯氣可以和強堿溶液反應(yīng)生成氯酸鹽,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;(3)氯氣有毒,所以d裝置的作用是吸收尾氣(Cl2);Na2S可以將氯氣還原成氯離子,可以吸收氯氣,故A可選;氯氣在NaCl溶液中溶解度很小,無法吸收氯氣,故B不可選;氯氣可以Ca(OH)2或濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣,故C可選;氯氣與硫酸不反應(yīng),且硫酸溶液中存在大量氫離子會降低氯氣的溶解度,故D不可選;綜上所述可選用試劑AC;(4)b中試管為KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受溫度影響更大,所以將試管b中混合溶液冷卻結(jié)晶、過濾、少量(冷)水洗滌、干燥,得到KClO3晶體;(5)1號試管溶液顏色不變,2號試管溶液變?yōu)樽厣?,說明1號試管中氯酸鉀沒有將碘離子氧化,2號試管中次氯酸鈉將碘離子氧化成碘單質(zhì),即該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘單質(zhì)更易溶于CCl4,所以加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯紫色。4.(2020·江蘇卷)羥基乙酸鈉易溶于熱水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有機溶劑。制備少量羥基乙酸鈉的反應(yīng)為實驗步驟如下:步驟1:如圖所示裝置的反應(yīng)瓶中,加入40g氯乙酸、50mL水,攪拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時,反應(yīng)過程中控制pH約為9。步驟2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量熱水,趁熱過濾。濾液冷卻至15℃,過濾得粗產(chǎn)品。步驟3:粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中,加活性炭脫色,分離掉活性炭。步驟4:將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中,冷卻至15℃以下,結(jié)晶、過濾、干燥,得羥基乙酸鈉。(1)步驟1中,如圖所示的裝置中儀器A的名稱是___________;逐步加入NaOH溶液的目的是____________。(2)步驟2中,蒸餾燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_______________。(3)步驟3中,粗產(chǎn)品溶解于過量水會導(dǎo)致產(chǎn)率__________(填“增大”或“減小”);去除活性炭的操作名稱是_______________。(4)步驟4中,將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是_______________。【答案】(1).(回流)冷凝管防止升溫太快、控制反應(yīng)體系pH(2).防止暴沸(3).減小趁熱過濾(4).提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)(1)根據(jù)圖中儀器得出儀器A的名稱為冷凝管,根據(jù)題中信息可知制備羥基乙酸鈉的反應(yīng)為放熱反應(yīng),逐步加入NaOH溶液的目的是防止升溫太快,同時控制反應(yīng)體系的pH;故答案為:(回流)冷凝管;防止升溫太快,控制反應(yīng)體系的pH。(2步驟2中燒瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;故答案為:防止暴沸。(3)粗產(chǎn)品溶于過量水,導(dǎo)致在水中溶解過多,得到的產(chǎn)物減少,因此導(dǎo)致產(chǎn)率減??;由于產(chǎn)品易溶于熱水,微溶于冷水,因此去除活性炭的操作名稱是趁熱過濾;故答案為:減少;趁熱過濾。(4)根據(jù)信息,產(chǎn)品不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑中,因此步驟4中,將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中的目的是降低產(chǎn)品的溶解度,提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量);故答案為:提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)量)。5.(2020·山東卷)某同學(xué)利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如下圖所示(夾持裝置略):已知:錳酸鉀(K2MnO4)在濃強堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時易發(fā)生反應(yīng):回答下列問題:(1)裝置A中a的作用是______________;裝置C中的試劑為________________;裝置A中制備Cl2的化學(xué)方程為______________。(2)上述裝置存在一處缺陷,會導(dǎo)致KMnO4產(chǎn)率降低,改進的方法是__________________________。(3)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時應(yīng)將KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數(shù)為15.00mL,此時滴定管中KMnO4溶液的實際體積為______________(填標(biāo)號)。A.15.00mLB.35.00mLC.大于35.00mLD.小于15.00m1(4)某FeC2O4﹒2H2O樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實驗步驟如下:Ⅰ.取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加熱至75℃。用cmol﹒L1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。下列關(guān)于樣品組成分析的說法,正確的是__________(填標(biāo)號)。C.若步驟I中滴入KMnO4溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液實際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高【解析】漂白粉的有效成分Ca(ClO)2具有強氧化性,和濃鹽酸在A中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,Cl2和K2MnO4在B中反應(yīng)產(chǎn)生KMnO4,反應(yīng)不完的Cl2用C吸收,據(jù)此解答。(1)裝置A為恒壓分液漏斗,它的作用是平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下,C的作用是吸收反應(yīng)不完的Cl2,可用NaOH溶液吸收,Ca(ClO)2和濃鹽酸在A中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,故答案為:平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下;NaOH溶液;Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;(2)錳酸鉀在濃強堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時易發(fā)生3MnO42+2H2O=2MnO4+MnO2↓+4OH,一部分MnO42轉(zhuǎn)化為了MnO2,導(dǎo)致最終KMnO4的產(chǎn)率低,而濃鹽酸易揮發(fā),直接導(dǎo)致B中NaOH溶液的濃度減小,故改進措施是在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶吸收揮發(fā)出來的HCl,故答案為:在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶;(3)高錳酸鉀有強氧化性,強氧化性溶液加入酸式滴定管,滴定管的“0”刻度在上,規(guī)格為50.00mL的滴定管中實際的體積大于(50.0015.00)mL,即大于35.00mL,故答案為:酸式;C;B.越大,由H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分數(shù)表達式可知,其含量一定越大,B正確;D.結(jié)合C可知:若KMnO4溶液濃度偏低,則消耗KMnO4溶液的體積V1、V2均偏大,F(xiàn)e元素的物質(zhì)的量偏大,則測得樣品中Fe元素含量偏高,D正確。6.(2020·天津卷)為測定CuSO4溶液的濃度,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了兩個方案?;卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.甲方案實驗步驟:(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_____________。(3)步驟③灼燒時盛裝樣品的儀器名稱為__________。(4)固體質(zhì)量為wg,則c(CuSO4)=________mol?L1。(5)若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時未洗滌燒杯,則測得c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。Ⅱ.乙方案實驗步驟:①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)②……③在儀器A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑④調(diào)整D、E中兩液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,讀數(shù)并記錄。⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌,反應(yīng)完成后,再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生⑥待體系恢復(fù)到室溫,移動E管,保持D、E中兩液面相平,讀數(shù)并記錄⑦處理數(shù)據(jù)(6)步驟②為________________________________________。(7)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。a.反應(yīng)熱受溫度影響b.氣體密度受溫度影響c.反應(yīng)速率受溫度影響(9)若步驟⑥E管液面高于D管,未調(diào)液面即讀數(shù),則測得c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度:_________(填“是”或“否”)。Ⅰ.(1)硫酸根離子的檢驗是滴加氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有硫酸根離子,故判斷SO42沉淀完全的操作向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀完全;(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為AgNO3溶液,硫酸鋇沉淀中可能附著有氯化鋇,為了證明還有沒氯離子,需要加入硝酸銀溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,證明沒有洗凈;(3)步驟③灼燒時盛裝樣品的儀器為坩堝;Ⅱ.(6)加入藥品之前需檢查裝置的氣密性;步驟②為檢查裝置氣密性;(7)氣體的體積受溫度和壓強的影響較大,氣體的質(zhì)量不隨溫度和壓強的變化而改變,密度也受溫度和壓強的影響,步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是氣體密度受溫度影響;反應(yīng)熱不受溫度的影響,只與反應(yīng)物和生成物自身的能量有關(guān),不隨溫度壓強而改變;反應(yīng)速率受溫度影響,溫度越高,反應(yīng)速率越快,步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫與反應(yīng)速率無關(guān);(9)若步驟⑥E管液面高于D管,未調(diào)液面即讀數(shù),得到氫氣的體積偏小,與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏小,與硫酸銅反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏大,則測得c(CuSO4)偏高;(10)不能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度,硫酸鎂不和鋅發(fā)生置換反應(yīng)。請回答:(1)組成X的四種元素是N、H和_______(填元素符號),X的化學(xué)式是_________________。(2)溶液B通入過量CO2得到白色沉淀C的離子方程式是______________________________________。(3)寫出一個化合反應(yīng)(用化學(xué)方程式或離子方程式表示)_____________________________。要求同時滿足:①其中一種反應(yīng)物的組成元素必須是X中除N、H外的兩種元素;Ⅱ.某興趣小組為驗證濃硫酸的性質(zhì)進行實驗,如圖。實驗中觀察到的現(xiàn)象有:錐形瓶內(nèi)有白霧,燒杯中出現(xiàn)白色沉淀。請回答:(1)將濃硫酸和濃鹽酸混合可產(chǎn)生HCl氣體的原因是____________________________________。(2)燒杯中出現(xiàn)白色沉淀的原因是________________________________________________?!窘馕觥扛鶕?jù)題干可知,加熱X可產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的純凈物氣體Y,故Y為NH3,由實驗流程圖中分析可知,結(jié)合B中通入過量的CO2產(chǎn)生能溶于NaOH溶液的白色沉淀C,故C為Al(OH)3,則D為Al2O3,E是AgCl,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)利用原子守恒,可以計算出各自元素的物質(zhì)的量,求出X的化學(xué)式,再根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)進行解答。Ⅱ.(1)由于濃硫酸具有吸水性且濃硫酸稀釋是個放熱過程,而且HCl的揮發(fā)性隨濃度增大而增大,隨溫度升高而增大,從而得出用濃硫酸和濃鹽酸混合制備HCl的原理是濃硫酸吸收濃鹽酸中的水分且放熱,使?jié)恹}酸的揮發(fā)性增強,使HCl揮發(fā)出來;(2)濃硫酸雖然難揮發(fā),但也會隨HCl氣流而帶出少量的H2SO4分子,與Ba(NO3)2反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀。8.(2020·浙江卷)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。實驗步驟:Ⅰ.Na2S2O3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)品晶膜時,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Na2S2O3·5H2O【解析】本實驗的目的是制備Na2S2O3·5H2O,首先裝置A中利用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成二氧化硫,將SO2通入裝置C中的混合溶液,加熱攪拌,發(fā)生題目所給合成反應(yīng),使用單向閥可以防止倒吸;為了使Na2CO3、Na2S充分反應(yīng),同時又不因酸性過強使Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng),至溶液pH約為7時,停止通入SO2氣體,得到產(chǎn)品的混合溶液;之后經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品,已知Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,冷卻結(jié)晶后可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶體。(1)SO2會與裝置C中混合溶液發(fā)生反應(yīng),且導(dǎo)管進入液面以下,需要防倒吸的裝置,單向閥可以防止發(fā)生倒吸;Na2CO3、Na2S水解都會使溶液顯堿性,所以pH過高,說明Na2CO3、Na2S反應(yīng)不充分;而pH過低,又會導(dǎo)致Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為S和SO2,所以pH過高或過低都會導(dǎo)致產(chǎn)率降低;(2)蒸發(fā)結(jié)晶時,快速蒸發(fā)溶液中的水分,可以得到較小的晶體顆粒,故A錯誤;為防止固體飛濺,蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱,故B正確;Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,所以冷卻結(jié)晶后的固液混合物中可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶體,提高產(chǎn)率,故C正確;用碳酸鈉溶液洗滌會使晶體表面附著碳酸鈉雜質(zhì),Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,可以用乙醇作洗滌劑,故D錯誤;綜上所述選BC;(3)①滴定前應(yīng)檢查滴定管是否漏液,之后用蒸餾水洗滌滴定管,為防止稀釋滴定液使測定結(jié)果不準(zhǔn)確,需用滴定液潤洗2至3次,之后裝入滴定液至零刻度以上,排除裝置中的氣泡,然后調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下,并記錄起始讀數(shù),開始滴定,所以正確的操作和順序為:撿漏→蒸餾水洗滌→F→B→E→C→G→開始滴定;②碘容易揮發(fā),所以裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞,防止碘揮發(fā)損失;③測定的產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O含量大于100%,說明產(chǎn)品中混有失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3·5H2O?!?019年】1.[2019·新課標(biāo)Ⅰ]硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如下:回答下列問題:(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是_________________。(2)步驟②需要加熱的目的是_________________,溫度保持80~95℃,采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為_________________(填標(biāo)號)。(3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是_______________。分批加入H2O2,同時為了_________________,溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的具體實驗操作有______________,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150℃時,失掉1.5個結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________。【答案】(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì)防止Fe3+水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O【解析】(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,油污在堿性條件下容易水解,所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗,即堿煮水洗;(2)步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率;溫度保持80~95℃,由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點,故采用的合適加熱方式是水浴加熱(熱水浴);鐵屑中含有少量硫化物,硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體,可以用氫氧化鈉溶液吸收,為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗,故選擇C裝置;(3)步驟③中選用足量的H2O2,H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+,且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,不會引入新的雜質(zhì),故理由是:將Fe2+全部氧化為Fe3+,不引入新的雜質(zhì)。因為H2O2本身易分解,所以在加入時需分量加入,同時為了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;(4)為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等,需要經(jīng)過的步驟為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌);(5)設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?xH2O,其相對分子質(zhì)量為266+18x,1.5個水分子的相對分子質(zhì)量為1.5×18=27,則27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?12H2O。2.[2019·新課標(biāo)Ⅱ]咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5℃,100℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(Ka約為10?6,易溶于水及乙醇)約3%~10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如下圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回?zé)?,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗時需將茶葉研細,放入濾紙?zhí)淄?中,研細的目的是______________,圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,加熱前還要加幾粒______________。(2)提取過程不可選用明火直接加熱,原因是______________,與常規(guī)的萃取相比,采用索氏提取器的優(yōu)點是______________。(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是______________?!罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外,還有______________(填標(biāo)號)。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯(4)濃縮液加生石灰的作用是中和_______和吸收_______。(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是______________?!敬鸢浮浚?)增加固液接觸面積,提取充分沸石(2)乙醇易揮發(fā),易燃使用溶劑量少,可連續(xù)萃?。ㄝ腿⌒矢撸?)乙醇沸點低,易濃縮AC(4)單寧酸水(5)升華【解析】(1)萃取時將茶葉研細可以增加固液接觸面積,從而使提取更充分;由于需要加熱,為防止液體暴沸,加熱前還要加入幾粒沸石;(2)由于乙醇易揮發(fā),易燃燒,為防止溫度過高使揮發(fā)出的乙醇燃燒,因此提取過程中不可選用明火直接加熱;根據(jù)題干中的已知信息可判斷與常規(guī)的萃取相比較,采用索式提取器的優(yōu)點是使用溶劑量少,可連續(xù)萃取(萃取效率高);(3)乙醇是有機溶劑,沸點低,因此與水相比較乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是乙醇沸點低,易濃縮;蒸餾濃縮時需要冷凝管,為防止液體殘留在冷凝管中,應(yīng)該選用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正確,B錯誤;為防止液體揮發(fā),冷凝后得到的餾分需要有接收瓶接收餾分,而不需要燒杯,C正確,D錯誤,答案選AC。(4)由于茶葉中還含有單寧酸,且單寧酸也易溶于水和乙醇,因此濃縮液中加入氧化鈣的作用是中和單寧酸,同時也吸收水;(5)根據(jù)已知信息可知咖啡因在100℃以上時開始升華,因此該分離提純方法的名稱是升華。3.[2019·新課標(biāo)Ⅲ]乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙酰化制備阿司匹林的一種方法如下:水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~15972~74135~138相對密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相對分子質(zhì)量138102180實驗過程:在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱,維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右,充分反應(yīng)。稍冷后進行如下操作。①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中,析出固體,過濾。②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g?;卮鹣铝袉栴}:(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用__________加熱。(填標(biāo)號)A.熱水浴 B.酒精燈 C.煤氣燈 D.電爐(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有________(填標(biāo)號),不需使用的_______________________(填名稱)。(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_________________________________,以便過濾除去難溶雜質(zhì)。(5)④采用的純化方法為____________。(6)本實驗的產(chǎn)率是_________%?!敬鸢浮浚?)A(2)BD分液漏斗、容量瓶(3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)(4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉(5)重結(jié)晶(6)60【解析】(1)因為反應(yīng)溫度在70℃,低于水的沸點,且需維溫度不變,故采用熱水浴的方法加熱;(2)操作①需將反應(yīng)物倒入冷水,需要用燒杯量取和存放冷水,過濾的操作中還需要漏斗,則答案為:BD;分液漏斗主要用于分離互不相容的液體混合物,容量瓶用于配制一定濃度的溶液,這兩個儀器用不到。(3)反應(yīng)時溫度較高,所以用冷水的目的是使得乙酰水楊酸晶體充分析出;(4)乙酰水楊酸難溶于水,為了除去其中的雜質(zhì),可將生成的乙酰水楊酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成可溶性的乙酰水楊酸鈉,以便過濾除去雜質(zhì);(5)每次結(jié)晶過程中會有少量雜質(zhì)一起析出,可以通過多次結(jié)晶的方法進行純化,也就是重結(jié)晶;(6)水楊酸分子式為C7H6O3,乙酰水楊酸分子式為C9H8O4,根據(jù)關(guān)系式法計算得:C7H6O3~C9H8O46.9gm5.[2019·江蘇卷]丙炔酸甲酯()是一種重要的有機化工原料,沸點為103~105℃。實驗室制備少量丙炔酸甲酯的反應(yīng)為實驗步驟如下:步驟1:在反應(yīng)瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL濃硫酸,攪拌,加熱回流一段時間。步驟2:蒸出過量的甲醇(裝置見下圖)。步驟3:反應(yīng)液冷卻后,依次用飽和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機相。步驟4:有機相經(jīng)無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾,得丙炔酸甲酯。(1)步驟1中,加入過量甲醇的目的是▲。(2)步驟2中,上圖所示的裝置中儀器A的名稱是▲;蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是▲。(3)步驟3中,用5%Na2CO3溶液洗滌,主要除去的物質(zhì)是▲;分離出有機相的操作名稱為▲。(4)步驟4中,蒸餾時不能用水浴加熱的原因是▲?!敬鸢浮浚?)作為溶劑、提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率(2)(直形)冷凝管 防止暴沸(3)丙炔酸 分液(4)丙炔酸甲酯的沸點比水的高【解析】(1)一般來說,酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量的甲醇,提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇還作為反應(yīng)的溶劑;(2)根據(jù)裝置圖,儀器A為直形冷凝管;加熱液體時,為防止液體暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本題中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,制備丙炔酸甲酯采用水浴加熱,因此反應(yīng)液中除含有丙炔酸甲酯外,還含有丙炔酸、硫酸;通過飽和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通過分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加熱提供最高溫度為100℃,而丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,采用水浴加熱,不能達到丙炔酸甲酯的沸點,不能將丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸餾時不能用水浴加熱。7.[2019·浙江4月選考]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,蒸氨促進平衡正向移動,提高MgO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)a→d→f→c甲基橙,顏色由紅色變橙色(3)堿式氯化鎂(氫氧化鎂)過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解(4)cfefga【解析】(1)A.煅燒固體樣品需用坩堝,燒杯和錐形瓶用來加熱液體,A項正確;B.氯化銨水解方程式為NH4Cl+H2O?NH3·H2O+HCl,氧化鎂和HCl反應(yīng),蒸氨即一水合氨分解,平衡向右移動,HCl濃度變大,促進了氧化鎂的溶解,B項正確;C.根據(jù)信息②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng),且反應(yīng)程度不大,不能先過濾,否則氧化鎂損耗很大,C項錯誤;D.固液分離操作均可采用常壓過濾,使用減壓過濾加快過濾速度,也可行,D項正確。故答案選ABD。(2)①先選發(fā)生裝置為a,然后連接回流裝置d,生成的氨氣有水蒸氣,需要干燥,然后連接干燥管f,氨氣是堿性氣體,需要用酸吸收,最后連接c。②硫酸和氨氣恰好完全反應(yīng)生成硫酸銨((NH4)2SO4),硫酸銨顯酸性,因而選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑:甲基橙,其顏色變化是紅色變?yōu)槌壬?。?)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。①溶液仍呈堿性,注意不可能是氨氣的影響,由于氯化鎂水解使溶液呈酸性,故溶液的堿性是由雜質(zhì)引起的??紤]到氯化鎂易水解,所以含有的雜質(zhì)可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2。②升高溫度會促進水解的進行,因而必然是蒸發(fā)階段導(dǎo)致,即過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解。(4)根據(jù)各離子完全沉淀的pH值,加酸后溶液呈酸性,可逐步提高pH,同時以沉淀形式除掉不同離子,因而先將pH調(diào)至5,除掉Al3+和Fe3+,然后過濾其沉淀,然后將pH調(diào)至11.0使得Mg2+變?yōu)镸g(OH)2沉淀,過濾并洗滌,得到純凈的Mg(OH)2沉淀,然后加入鹽酸得到氯化鎂溶液。故答案依次填cfefga?!?018年】1.(2018·全國卷Ⅰ)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,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示,回答下列問題:(1)實驗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{色,該反應(yīng)的離子方程式為_________。②同時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______________?!敬鸢浮浚?)去除水中溶解氧(2)分液(或滴液)漏斗(3)Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+(4)排除c中空氣(5)c中產(chǎn)生H2使壓強大于大氣壓(6)(冰浴)冷卻(7)過濾(8)敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸【解析】在鹽酸溶液中鋅把Cr3+還原為Cr2+,同時產(chǎn)生氫氣排盡裝置中的空氣防止氧化。生成的氫氣導(dǎo)致c中壓強增大,可以把生成的CrCl2壓入d裝置發(fā)生反應(yīng),據(jù)此解答。(1)由于醋酸亞鉻易被氧化,所以需要盡可能避免與氧氣接觸,因此實驗中所用蒸餾水均需煮沸后迅速冷卻,目的是去除水中溶解氧;根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器a是分液(或滴液)漏斗;學(xué)科%網(wǎng)(2)①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,說明Cr3+被鋅還原為Cr2+,反應(yīng)的離子方程式為Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;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中壓強增大,所以c中亮藍色溶液能流入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,因此裝置的缺點是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。2.(2018·全國卷II)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)曬制藍圖時,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,按下圖所示裝置進行實驗。①通入氮氣的目的是________________________________________。②實驗中觀察到裝置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,停止實驗時應(yīng)進行的操作是_____________________________。④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是:________________。(3)測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·L1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(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·L1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為________________________________?!敬鸢浮浚?).3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]==Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2).①隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置②CO2CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣④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粉紅色出現(xiàn)②【解析】(1)根據(jù)亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]發(fā)生顯色反應(yīng)解答;(2)①根據(jù)氮氣能隔絕空氣和排盡氣體分析;②根據(jù)CO2、CO的性質(zhì)分析;③要防止倒吸可以根據(jù)外界條件對壓強的影響分析;③根據(jù)鐵離子的檢驗方法解答;(3)①根據(jù)酸性高錳酸鉀溶液顯紅色;②根據(jù)電子得失守恒計算。(1)光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反應(yīng)后有草酸亞鐵產(chǎn)生,所以顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(2)①裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅,能影響E中的反應(yīng),所以反應(yīng)前通入氮氣的目的是隔絕空氣排盡裝置中的空氣;反應(yīng)中有氣體生成,不會全部進入后續(xù)裝置。②實驗中觀察到裝置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,所以停止實驗時應(yīng)進行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣即可。④要檢驗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元素化合價從+7價降低到+2價,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)量分數(shù)的表達式為。3.(2018·全國卷Ⅲ)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)計實驗方案進行檢驗:試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液實驗步驟現(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)溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下: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。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))?!敬鸢浮浚?).③加入過量稀
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