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文檔簡介
專題58無機物制備綜合實驗
考點十年考情(2016-2025)命題趨勢
2025:河北、安徽、全國卷、陜晉青寧卷注重考查學科核心知識:無機物的制備重點考
2024:浙江、廣西、海南、貴州、河北查常見儀器的正確使用、物質間的反應、物質分
2023:河北、山東、福建、全國甲卷離、提純的基本操作、實驗方案的評價與設計、
2022:重慶、遼寧、浙江、湖南、福建、實驗安全及事故處理方法等。涉及裝置的選擇、
湖北、海南、山東、全國乙卷、全國儀器的連接順序、物質的純化、產率或純度計算
甲卷等核心知識。
考點1單一無
2021:重慶、江蘇、海南、湖北、遼寧、強調知識的靈活運用與綜合分析:物質制備類
機物的制備
天津、山東、浙江、全國甲卷、全國綜合實驗題是近幾年高考實驗命題的一大亮點,
乙卷也是難點。該類試題常以制備某無機物為背景進
2020:山東、浙江、全國III卷行設計,綜合考查實驗相關知識和考生綜合分析
2019:海南問題的能力。一般以工藝流程題、實驗題形式出
2017:浙江現(xiàn)??疾閷W生對綜合實驗的處理能力及運用化學
2016:浙江、江蘇知識解決化學實驗中具體問題的能力,該部分內
2025:甘肅容源于教材,高于教材,起點高,落點低,以新
2024:甘肅、天津、湖南、浙江物質制備為背景的實驗題,涉及知識面廣、題型
2023:浙江、湖南多變、思維發(fā)散空間大。預測高考對考點的頻率
考點2流程類2022:江蘇、天津、海南、浙江會有所增加,設計物質的分離或提純路線,關注
無機物的制備2021:河北、湖南物質檢驗、分離和提純在化學工業(yè)生產中的應用,
2019:江蘇、浙江不斷強化環(huán)保意識和“變廢為寶”意識,實現(xiàn)科
2018:浙江學探究、科學態(tài)度與社會責任的學科核心素養(yǎng)的
2016:浙江、全國III卷提升。
1.(2025·河北·高考真題)氫碘酸常用于合成碘化物。某化學興趣小組用如圖裝置(夾持裝置等略)制備氫碘
酸。
步驟如下:
ⅰ.在A中加入150mLH2O和127gI2,快速攪拌,打開K1通入H2S,反應完成后,關閉K1,靜置、過濾得
濾液;
ⅱ.將濾液轉移至B中,打開K2通入N2,接通冷凝水,加熱保持微沸,直至H2S除盡;
ⅲ.繼續(xù)加熱蒸餾,C中收集沸點為125~127℃間的餾分,得到117mL氫碘酸(密度為1.7gmL1,HI質量分
數(shù)為57%)。
回答下列問題:
(1)儀器A的名稱:,通入H2S發(fā)生反應的化學方程式:。
(2)步驟ⅰ中快速攪拌的目的:(填序號)
a.便于產物分離b.防止暴沸c.防止固體產物包覆碘
(3)步驟ⅰ中隨著反應的進行,促進碘溶解的原因(用離子方程式表示)。
(4)步驟ⅱ中的尾氣常用(填化學式)溶液吸收。
(5)步驟ⅱ實驗開始時的操作順序:先通入N2,再加熱;步驟ⅲ實驗結束時相對應的操作順序:。
(6)列出本實驗產率的計算表達式:。
(7)氫碘酸見光易分解,易被空氣氧化,應保存在。
2.(2025·安徽·高考真題)侯氏制堿法以NaCl、CO2和NH3為反應物制備純堿。某實驗小組在侯氏制堿法
基礎上,以NaCl和NH4HCO3為反應物,在實驗室制備純堿,步驟如下:
①配制飽和食鹽水;
②在水浴加熱下,將一定量研細的NH4HCO3,加入飽和食鹽水中,攪拌,使NH4HCO3,溶解,靜置,析
出NaHCO3晶體;
③將NaHCO3晶體減壓過濾、煅燒,得到Na2CO3固體。
回答下列問題:
(1)步驟①中配制飽和食鹽水,下列儀器中需要使用的有(填名稱)。
(2)步驟②中NH4HCO3需研細后加入,目的是。
(3)在實驗室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制備純堿,優(yōu)點是。
(4)實驗小組使用滴定法測定了產品的成分。滴定過程中溶液的pH隨滴加鹽酸體積變化的曲線如下圖所示。
i.到達第一個滴定終點B時消耗鹽酸V1mL,到達第二個滴定終點C時又消耗鹽酸V2mL。V1=V2,所得產
品的成分為(填標號)。
a.Na2CO3b.NaHCO3c.Na2CO3和NaHCO3d.Na2CO3和NaOH
ii.到達第一個滴定終點前,某同學滴定速度過快,搖動錐形瓶不均勻,致使滴入鹽酸局部過濃。該同學所
記錄的填或。
V1'V1(“>”“<”“=”)
(5)已知常溫下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分別為30.7g和10.3g。向飽和Na2CO3溶液中持續(xù)通入CO2氣體
會產生NaHCO3晶體。實驗小組進行相應探究:
實
操作現(xiàn)象
驗
將CO2勻速通入置于燒杯中的20mL飽和Na2CO3溶液,
a無明顯現(xiàn)象
持續(xù)20min,消耗600mLCO2
將20mL飽和Na2CO3溶液注入充滿CO2的500mL礦泉礦泉水瓶變癟,3min后
b
水瓶中,密閉,劇烈搖動礦泉水瓶1~2min,靜置開始有白色晶體析出
i.實驗a無明顯現(xiàn)象的原因是。
ii.析出的白色晶體可能同時含有NaHCO3和Na2CO310H2O。稱取0.42g晾干后的白色晶體,加熱至恒重,
將產生的氣體依次通過足量的無水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088g,則白色晶體中NaHCO3的
質量分數(shù)為。
3.(2025·全國卷·高考真題)碘具有重要經濟價值。實驗室利用沉淀法從含碘廢液中回收碘,相關反應的化
學方程式為:
白色
2CuSO4+2NaI+Na2SO3+H2O=2CuI()+2NaHSO4+Na2SO4
濃
2CuI+8HNO3()=2CuNO32+I2+4NO2+4H2O
實驗裝置如圖所示。
實驗步驟如下:
①向A中加入Na2SO3,攪拌使其溶解。將CuSO4飽和溶液加入B中。
②加熱至60~70C,逐滴加入飽和CuSO4溶液。停止加熱,靜置,沉降。
③檢查I-是否沉淀完全。確認沉淀完全后,棄去上層清液。
④將B中溶液更換為濃硝酸,連接裝置D。不斷攪拌下,逐滴加入濃硝酸。
待析出的沉降后,過濾,洗滌,干燥得到產品。
⑤I2
回答下列問題:
(1)儀器A和C的名稱分別是、。
(2)稱取CuSO45H2O于燒杯中,向其中加入適量蒸餾水,微熱,攪拌,靜置冷卻,得到CuSO4飽和溶液。
判斷CuSO4溶液飽和的實驗現(xiàn)象是。
(3)步驟③中,確認I-沉淀完全的操作及現(xiàn)象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,。
(4)步驟④中,加入濃硝酸后A中的現(xiàn)象是,D中盛放。
(5)步驟⑤中,使用(填標號)洗滌。
a.水b.四氯化碳c.乙醇
(6)若要進一步精制產品,可采取的方法是。
.(陜晉青寧卷高考真題)某實驗室制備糖精鈷Co(Sac)HOxHO,并測定其結晶水含量。
42025··2242
已知:Sac-表示糖精根離子,其摩爾質量為182gmol-1,糖精鈷的溶解度在熱水中較大,在冷水中較?。槐?/p>
酮沸點為56C,與水互溶。
CoCl6HO+2NaSac2HO=Co(Sac)HOxHO+(6-x)HO+2NaCl
22222422
(一)制備
I.稱取1.0gCoCl26H2O,加入18mL蒸餾水,攪拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.稱取2.6g(稍過量)糖精鈉(NaSac2H2O),加入10mL蒸餾水,加熱攪拌,得溶液2。
Ⅲ.將溶液2加入到接近沸騰的溶液1中,反應3分鐘后停止加熱,靜置,冷卻結晶。
Ⅳ.過濾,依次用三種不同試劑洗滌晶體,晾干得產品。
回答下列問題:
(1)I和Ⅱ中除燒杯外,還需用到的玻璃儀器有、(寫出兩種)
(2)Ⅲ中靜置過程有少量晶體出現(xiàn)時,可將燒杯置于中,以使大量晶體析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的1%NaSac溶液洗滌晶體,正確順序為。
A.①③②B.③②①C.②①③
(4)Ⅳ中為了確認氯離子已經洗凈,取水洗時的最后一次濾液于試管中,(將實驗操作、現(xiàn)象和結論
補充完整)。
(5)與本實驗安全注意事項有關的圖標有。
(二)結晶水含量測定
EDTA和Co2+形成1:1配合物。準確稱取mg糖精鈷產品于錐形瓶中,加蒸餾水,加熱溶解,再加入緩沖溶
液和指示劑,在50~60℃下,用cmolL-1的EDTA標準溶液滴定。
(6)下列操作的正確順序為(用字母排序)。
a.用標準溶液潤洗滴定管b.加入標準溶液至“0”刻度以上2~3mL處
c.檢查滴定管是否漏水并清洗d.趕出氣泡,調節(jié)液面,準確記錄讀數(shù)
滴定終點時消耗標準溶液,則產品Co(Sac)HOxHO中的測定值為用含、、
(7)VmL2242x(mcV
的代數(shù)式表示);若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡,滴定后有氣泡,會導致x的測定值(填“偏高”“偏低”
或“無影響”)。
5.(2024·浙江·高考真題)H2S可用于合成光電材料。某興趣小組用CaS與MgCl2反應制備液態(tài)H2S,實驗
裝置如圖,反應方程式為:CaS+MgCl2+2H2OCaCl2+Mg(OH)2+H2S。
已知:①H2S的沸點是-61℃,有毒:
②裝置A內產生的H2S氣體中含有酸性氣體雜質。
請回答:
(1)儀器X的名稱是。
(2)完善虛框內的裝置排序:A→B→→F+G
(3)下列干燥劑,可用于裝置C中的是_______。
A.氫氧化鉀B.五氧化二磷C.氯化鈣D.堿石灰
(4)裝置G中汞的兩個作用是:①平衡氣壓:②。
(5)下列說法正確的是_______。
A.該實驗操作須在通風櫥中進行
B.裝置D的主要作用是預冷卻H2S
C.加入的MgCl2固體,可使MgCl2溶液保持飽和,有利于平穩(wěn)持續(xù)產生H2S
D.該實驗產生的尾氣可用硝酸吸收
(6)取0.680gH2S產品,與足量CuSO4溶液充分反應后,將生成的CuS置于已恒重、質量為31.230g的坩堝
中,煅燒生成CuO,恒重后總質量為32.814g。產品的純度為。
.(廣西高考真題)二氧化硫脲NHCSO是還原性漂白劑,可溶于水,難溶于乙醇,在受
62024··222(TD)
熱或堿性條件下易水解:。其制備與應用探究如下:
NH22CSO2H2ONH22COH2SO2
Ⅰ.由硫脲NHCS制備
22TD
按如圖裝置,在三頸燒瓶中加入硫脲和水,溶解,冷卻至5℃后,滴入H2O2溶液,控制溫度低于10℃和pH6
進行反應。反應完成后,結晶、過濾、洗滌、干燥后得到產品TD。
Ⅱ.用TD進行高嶺土原礦脫色(去除Fe2O3)探究
將mg高嶺土原礦(Fe2O3質量分數(shù)為0.68%)制成懸濁液,加入TD,在一定條件下充分反應,靜置,分離出上
21
層清液VmL,用分光光度法測得該清液中Fe濃度為bmgL,計算Fe2O3的去除率。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是。
(2)Ⅰ中控制“溫度低于10℃和pH6”的目的是。
(3)寫出制備TD的化學方程式。
(4)H2SO2中S的化合價為。Ⅰ的反應中,因條件控制不當生成了H2SO2,最終導致TD中出現(xiàn)黃色
雜質,該雜質是(填化學式)。
(5)Ⅰ中“洗滌”選用乙醇的理由是。
(6)高嶺土中Fe2O3去除率為(用含m、b、V的代數(shù)式表示)。Ⅱ中“靜置”時間過長,導致脫色效果降低
的原因是。
.(海南高考真題)羥基磷酸鈣CaPOOH1.40x/y1.75是骨骼石灰和牙釉質的主要成分。
72024··x4y
某課題組按照下述步驟進行其制備探索:在℃下向由一定量粉末配制的含有分散劑的漿液中,
75CaOH2
邊攪拌邊滴加計算量的稀H3PO4,滴加完成后繼續(xù)攪拌一段時間。冷至室溫固液分離,烘干固體得納米級
微粉產品。制備依據(jù)的代表反應式為:,裝置如圖所示固定器具
5CaOH2+3H3PO4=Ca5PO43OH+9H2O(
已省略)。
回答問題:
(1)裝置圖中,安裝不當?shù)氖?填儀器標號)
(2)使用冷凝管的目的是,冷凝水進水口為(填序號),干燥管中熟石灰用于吸收(填
化學式)。
(3)實驗中使用水浴加熱,其優(yōu)點為、。
投料時應使用新制粉末,以降低雜質填化學式對實驗的影響。
(4)CaOH2()
(5)完成反應后,可以保持產品組成穩(wěn)定的固液分離方式有、(填標號)。
a.傾倒b.常壓過濾c.減壓過濾d.離心分離
實驗中以題述加料方式所得產品中。某次實驗將漿液滴入稀得到的產品中
(6)x/y1.67CaOH2H3PO4
x/y1.50。造成這種結果差異的原因是。
8.(2024·貴州·高考真題)十二鎢硅酸在催化方面有重要用途。某實驗小組制備十二鎢硅酸晶體,并測定其
結晶水含量的方法如下(裝置如圖,夾持裝置省略):
、
Ⅰ.將適量Na2WO42H2ONa2SiO39H2O加入三頸燒瓶中,加適量水,加熱,溶解。
Ⅱ.持續(xù)攪拌下加熱混合物至近沸,緩慢滴加濃鹽酸至pH為2,反應30分鐘,冷卻。
Ⅲ.將反應液轉至萃取儀器中,加入乙醚,再分批次加入濃鹽酸,萃取。
Ⅳ.靜置后液體分上、中、下三層,下層是油狀鎢硅酸醚合物。
Ⅴ.將下層油狀物轉至蒸發(fā)皿中,加少量水,加熱至混合液表面有晶膜形成,冷卻結晶,抽濾,干燥,得
到十二鎢硅酸晶體H4SiW12O40nH2O。
已知:
①制備過程中反應體系pH過低會產生鎢的水合氧化物沉淀;
②乙醚易揮發(fā)、易燃,難溶于水且密度比水小;
H
4
③乙醚在高濃度鹽酸中生成的CHOCH與SiWO締合成密度較大的油狀鎢硅酸醚合物。
25251240
回答下列問題:
(1)儀器a中的試劑是(填名稱),其作用是。
(2)步驟Ⅱ中濃鹽酸需緩慢滴加的原因是。
(3)下列儀器中,用于“萃取、分液”操作的有(填名稱)。
(4)步驟Ⅳ中“靜置”后液體中間層的溶質主要是。
(5)步驟Ⅴ中“加熱”操作(選填“能”或“不能”)使用明火,原因是。
(6)結晶水測定:稱取mg十二鎢硅酸晶體(H4SiW12O40nH2O,相對分子質量為M),采用熱重分析法測得
失去全部結晶水時失重ω%,計算n(用含ω、M的代數(shù)式表示)若樣品未充分干燥,會導致n的值
(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
.(河北高考真題)市售的溴純度中含有少量的和,某化學興趣小組利用氧化還原反應
92024··(99%)Cl2I2
原理,設計實驗制備高純度的溴?;卮鹣铝袉栴}:
(1)裝置如圖(夾持裝置等略),將市售的溴滴入盛有濃CaBr2溶液的B中,水浴加熱至不再有紅棕色液體餾出。
儀器C的名稱為;CaBr2溶液的作用為;D中發(fā)生的主要反應的化學方程式為。
(2)將D中溶液轉移至(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體,
繼續(xù)加熱將溶液蒸干得固體。該過程中生成的離子方程式為。
RI2
(3)利用圖示相同裝置,將R和K2Cr2O7固體混合均勻放入B中,D中加入冷的蒸餾水。由A向B中滴加適量
濃H2SO4,水浴加熱蒸餾。然后將D中的液體分液、干燥、蒸餾,得到高純度的溴。D中蒸餾水的作用為
和。
3
(4)為保證溴的純度,步驟(3)中K2Cr2O7固體的用量按理論所需量的計算,若固體R質量為m克(以KBr計),
4
-1
則需稱取gK2Cr2O7M=294gmol(用含m的代數(shù)式表示)。
(5)本實驗所用鉀鹽試劑均經重結晶的方法純化。其中趁熱過濾的具體操作為漏斗下端管口緊靠燒杯內壁,
轉移溶液時用,濾液沿燒杯壁流下。
.(河北高考真題)配合物1在分析化學中用于的鑒定,其制備
102023··Na3CoNO26M404gmolK
裝置示意圖(夾持裝置等略)及步驟如下:
①向三頸燒瓶中加入15.0gNaNO2和15.0mL熱蒸餾水,攪拌溶解。
磁力攪拌下加入,從儀器加入醋酸。冷卻至室溫后,再從儀器緩慢
②5.0gCoNO326H2Oa50%7.0mLb
滴入30%雙氧水8.0mL。待反應結束,濾去固體。
③在濾液中加入95%乙醇,靜置40分鐘。固液分離后,依次用乙醇、乙醚洗滌固體產品,稱重。
已知:i.乙醇、乙醚的沸點分別是78.5℃、34.5℃;
ii.NaNO2的溶解度數(shù)據(jù)如下表。
溫度/℃20304050
溶解度/g/100gH2O84.591.698.4104.1
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是,使用前應。
中鈷的化合價是,制備該配合物的化學方程式為。
(2)Na3CoNO26
(3)步驟①中,用熱蒸餾水的目的是。
(4)步驟③中,用乙醚洗滌固體產品的作用是。
3中性或弱酸性
已知:亮黃色足量與1.010g產品反應
(5)2KNaCoNO26K2NaCoNO26()KCl
生成0.872g亮黃色沉淀,產品純度為%。
(6)實驗室檢驗樣品中鉀元素的常用方法是:將鉑絲用鹽酸洗凈后,在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同
時,用鉑絲蘸取樣品在外焰上灼燒,。
11.(2023·山東·高考真題)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℃,
Δ
熔點為126.5℃,易水解。實驗室根據(jù)反應Si3HClSiHCl3H2,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。操作(ⅰ)為;判斷制備反應結束的實驗現(xiàn)象是。圖示裝置存在的兩處
缺陷是。
(2)已知電負性ClHSi,SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應的化學方程式為。
(3)采用如下方法測定溶有少量HCl的SiHCl3純度。
m1g樣品經水解、干燥等預處理過程得硅酸水合物后,進行如下實驗操作: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
(填標號)。測得樣品純度為(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。
12.(2023·福建·高考真題)某研究小組以TiCl4為原料制備新型耐熱材料TiN。
步驟一:TiCl4水解制備TiO2(實驗裝置如圖A,夾持裝置省略):滴入TiCl4,邊攪拌邊加熱,使混合液升溫
至80℃,保溫3小時。離心分離白色沉淀TiO2xH2O并洗滌,煅燒制得TiO2。
(1)裝置A中冷凝水的入口為(填“a”或“b”)
(2)三頸燒瓶中預置的稀鹽酸可抑制膠體形成、促進白色沉淀生成。TiCl4水解生成的膠體主要成分為
(填化學式)。
(3)判斷TiO2xH2O沉淀是否洗滌干凈,可使用的檢驗試劑有。
步驟二:由TiO2制備TiN并測定產率(實驗裝置如下圖,夾持裝置省略)。
(4)裝置C中試劑X為。
、
(5)裝置D中反應生成TiNN2和H2O,該反應的化學方程式為。
(6)裝置E的作用是。
(7)實驗中部分操作如下:
a.反應前,稱取0.800gTiO2樣品;
b.打開裝置B中恒壓滴液漏斗旋塞;
c.關閉裝置B中恒壓滴液漏斗旋塞;
d.打開管式爐加熱開關,加熱至800℃左右;
e.關閉管式爐加熱開關,待裝置冷卻;
f.反應后,稱得瓷舟中固體質量為0.656g。
①正確的操作順序為:a→→f(填標號)。
②TiN的產率為。
.(全國甲卷高考真題)鈷配合物溶于熱水,在冷水中微溶,可通過如下反應制備:
132023··CoNH36Cl3
2CoCl2NHCl10NHHO活性炭2CoNHCl2HO。
243223632
具體步驟如下:
Ⅰ.稱取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解。
Ⅱ.分批加入3.0gCoCl26H2O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20min。冷卻,過濾。
Ⅳ.將濾得的固體轉入含有少量鹽酸的25mL沸水中,趁熱過濾。
Ⅴ.濾液轉入燒杯,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。
14.(2022·重慶·高考真題)研究小組以無水甲苯為溶劑,PCl5(易水解)和NaN3為反應物制備納米球狀紅磷。
該紅磷可提高鈉離子電池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流裝置如圖1所示(夾持及加熱裝置略)。以二苯甲酮為指示劑,無水時體系呈藍色。
①存貯時,Na應保存在中。
②冷凝水的進口是(填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是(用化學方程式表示)。
④回流過程中,除水時打開的活塞是;體系變藍后,改變開關狀態(tài)收集甲苯。
(2)納米球狀紅磷的制備裝置如圖2所示(攪拌和加熱裝置略)。
①在Ar氣保護下,反應物在A裝置中混勻后轉入B裝置,于280℃加熱12小時,反應物完全反應。其化
學反應方程式為。用Ar氣趕走空氣的目的是。
②經冷卻、離心分離和洗滌得到產品,洗滌時先后使用乙醇和水,依次洗去的物質是和。
③所得納米球狀紅磷的平均半徑R與B裝置中氣體產物的壓強p的關系如圖3所示。欲控制合成R=125nm
的紅磷,氣體產物的壓強為kPa,需NaN3的物質的量為mol(保留3位小數(shù))。已知:p=a×n,其
中a=2.5×105kPa?mol-1,n為氣體產物的物質的量。
15.(2022·遼寧·高考真題)H2O2作為綠色氧化劑應用廣泛,氫醌法制備H2O2原理及裝置如下:
已知:H2O、HX等雜質易使Ni催化劑中毒?;卮鹣铝袉栴}:
(1)A中反應的離子方程式為。
(2)裝置B應為(填序號)。
(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關閉狀態(tài)。開始制備時,打開活塞,控溫45℃。
一段時間后,僅保持活塞b打開,抽出殘留氣體。隨后關閉活塞b,打開活塞,繼續(xù)反應一段
時間。關閉電源和活塞,過濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取,分液,減壓蒸餾,得產品。
(4)裝置F的作用為。
(5)反應過程中,控溫45℃的原因為。
(6)氫醌法制備H2O2總反應的化學方程式為。
-1
(7)取2.50g產品,加蒸餾水定容至100mL搖勻,取20.00mL于錐形瓶中,用0.0500molL酸性KMnO4標準
溶液滴定。平行滴定三次,消耗標準溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL。假設其他雜質不干擾
結果,產品中H2O2質量分數(shù)為。
16.(2022·浙江·高考真題)氨基鈉(NaNH2)是重要的化學試劑,實驗室可用下圖裝置(夾持、攪拌、尾氣處
理裝置已省略)制備。
簡要步驟如下:
Ⅰ在瓶中加入液氨和,通入氨氣排盡密閉體系中空氣,攪拌。
.A100mL0.05gFeNO339H2O
Ⅱ.加入5g鈉粒,反應,得NaNH2粒狀沉積物。
Ⅲ.除去液氨,得產品NaNH2。
已知:NaNH2幾乎不溶于液氨,易與水、氧氣等反應。
2Na+2NH3=2NaNH2+H2
NaNH2+H2O=NaOH+NH3
4NaNH2+3O2=2NaOH+2NaNO2+2NH3
請回答:
的作用是;裝置的作用是。
(1)FeNO339H2OB
(2)步驟Ⅰ,為判斷密閉體系中空氣是否排盡,請設計方案。
(3)步驟Ⅱ,反應速率應保持在液氨微沸為宜。為防止速率偏大,可采取的措施有。
(4)下列說法不.正.確.的是_______。
.步驟Ⅰ中,攪拌的目的是使均勻地分散在液氨中
AFeNO339H2O
B.步驟Ⅱ中,為判斷反應是否已完成,可在N處點火,如無火焰,則反應已完成
C.步驟Ⅲ中,為避免污染,應在通風櫥內抽濾除去液氨,得到產品NaNH2
D.產品NaNH2應密封保存于充滿干燥氮氣的瓶中
(5)產品分析:假設NaOH是產品NaNH2的唯一雜質,可采用如下方法測定產品NaNH2純度。從下列選項中
選擇最佳操作并排序。
準確稱取產品NaNH2xg()()()計算
a.準確加入過量的水
b.準確加入過量的HCl標準溶液
c.準確加入過量的NH4Cl標準溶液
d.滴加甲基紅指示劑(變色的pH范圍4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示劑(變色的pH范圍4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示劑(變色的pH范圍8.2~10.0)
g.用NaOH標準溶液滴定
h.用NH4Cl標準溶液滴定
i.用HCl標準溶液滴定
17.(2022·湖南·高考真題)某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCl22H2O,并用重量法測定產品中
BaCl22H2O的含量。設計了如下實驗方案:
可選用試劑:NaCl晶體、BaS溶液、濃H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸餾水
步驟1.BaCl22H2O的制備
按如圖所示裝置進行實驗,得到BaCl2溶液,經一系列步驟獲得BaCl22H2O產品。
步驟2,產品中BaCl22H2O的含量測定
①稱取產品0.5000g,用100mL水溶解,酸化,加熱至近沸;
-1
②在不斷攪拌下,向①所得溶液逐滴加入熱的0.100molLH2SO4溶液,
③沉淀完全后,60℃水浴40分鐘,經過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質量為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)生主要反應的化學方程式為;
(2)ⅠI中b儀器的作用是;Ⅲ中的試劑應選用;
(3)在沉淀過程中,某同學在加入一定量熱的H2SO4溶液后,認為沉淀已經完全,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)產品中BaCl22H2O的質量分數(shù)為(保留三位有效數(shù)字)。
18.(2022·福建·高考真題)某興趣小組設計實驗探究CeMnOx,催化空氣氧化CO的效率?;卮鹣铝袉栴}:
步驟Ⅰ制備CO
在通風櫥中用下圖裝置制備加熱及夾持裝置省略,反應方程式:濃硫酸
CO()HCOOHCOH2O
(1)裝置A中盛放甲酸的儀器的名稱是。
(2)從B、C、D中選擇合適的裝置收集CO,正確的接口連接順序為
a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一個接口標號)。
步驟Ⅱ檢驗CO
將CO通入新制銀氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)該反應的化學方程式為。
步驟Ⅲ探究CeMnOx催化空氣氧化CO的效率
將一定量CO與空氣混合,得到CO體積分數(shù)為1%的氣體樣品。使用下圖裝置(部分加熱及夾持裝置省略),
調節(jié)管式爐溫度至120℃,按一定流速通入氣體樣品。(已知:I2O5是白色固體,易吸水潮解:
5COI2O5I25CO2)
(4)通入11.2L(已折算為標況)的氣體樣品后,繼續(xù)向裝置內通入一段時間氮氣,最終測得U形管內生成了
0.1016gI2。
①能證明CO被空氣氧化的現(xiàn)象是;
②CO被催化氧化的百分率為;
③若未通入氮氣,②的結果將(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(5)探究氣體與催化劑接觸時長對催化氧化效率的影響時,采用方法可以縮短接觸時長。
(6)步驟Ⅲ裝置存在的不足之處是。
19.(2022·湖北·高考真題)高技術領域常使用高純試劑。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、結晶除雜得到,純化過程需要嚴格控制溫度和水分,溫度低于21℃易形成
2H3PO4H2O(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的進水口為(填“a”或“b”)。
(2)P2O5的作用是。
(3)空氣流入毛細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,難以結晶,可向過飽和溶液中加入促進其結晶。
(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(填標號)。
A.20℃B.3035℃C.42100℃
(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是。
20.(2022·海南·高考真題)磷酸氫二銨[NH42HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備
NH42HPO4,裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)。
回答問題:
(1)實驗室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制備氨氣的化學方程式為。
(2)現(xiàn)有濃H3PO4質量分數(shù)為85%,密度為1.7g/mL。若實驗需100mL1.7mol/L的H3PO4溶液,則需濃H3PO4
mL(保留一位小數(shù))。
(3)裝置中活塞K2的作用為。實驗過程中,當出現(xiàn)現(xiàn)象時,應及時關閉K1,打開K2。
(4)當溶液pH為8.0~9.0時,停止通NH3,即可制得NH42HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH3,當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,當溶液顏色由變?yōu)闀r,停止通
NH3。
21.(2022·山東·高考真題)實驗室利用FeCl24H2O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內發(fā)生反應的化學方程式
為。裝置c、d共同起到的作用是。
(2)現(xiàn)有含少量雜質的FeCl2nH2O,為測定n值進行如下實驗:
-12+
實驗Ⅰ:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmolLK2Cr2O7標準溶液滴定Fe達終點時消耗VmL(滴
2-3+-
定過程中Cr2O7轉化為Cr,Cl不反應)。
實驗Ⅱ:另取m1g樣品,利用上述裝置與足量SOCl2反應后,固體質量為m2g。
則n=;下列情況會導致n測量值偏小的是(填標號)。
A.樣品中含少量FeO雜質
B.樣品與SOCl2反應時失水不充分
C.實驗Ⅰ中,稱重后樣品發(fā)生了潮解
D.滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內有氣泡生成
(3)用上述裝置、根據(jù)反應TiO2+CCl4TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結構相似,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),先餾出的物質為。
22.(2022·全國乙卷·高考真題)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀(K2[Cu(C2O4)2])可用于無機合成、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,產生淺藍色沉淀。加熱,沉淀轉變成黑色,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,經一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體,進行表征和分析。
回答下列問題:
(1)由CuSO45H2O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CuSO45H2O中,會出現(xiàn)少量白色固體,原因是。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是(寫化學式)。
(4)Ⅱ中原料配比為n(H2C2O4):n(K2CO3)=1.5:1,寫出反應的化學方程式。
(5)Ⅱ中,為防止反應過于劇烈而引起噴濺,加入K2CO3應采取的方法。
(6)Ⅲ中應采用進行加熱。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括。
23.(2022·全國甲卷·高考真題)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產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。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
醇重結晶純化硫化鈉粗品?;卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2SO410H2O)和煤粉在高溫下生產硫化鈉,同時生成CO,該反應的化學方程式
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?;亓鲿r,燒瓶內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束后,需進行的操作有①停止加熱②關閉冷凝水③移去
水浴,正確的順序為(填標號)。
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。過濾除去的雜質為。
若濾紙上析出大量晶體,則可能的原因是。
(5)濾液冷卻、結晶、過濾,晶體用少量洗滌,干燥,得到Na2SxH2O。
24.(2021·重慶·高考真題)立方體形的三氧化二銦(In2O3),具有良好的氣體傳感性能。研究小組用水熱法(密
閉反應釜中以水作溶劑的高溫高壓條件下的化學制備方法)制備該In2O3,其主要實驗過程及裝置示意圖如圖
所示。
回答下列問題:
(1)前驅體的制備
①實驗中使用的NaOH溶液盛裝在的試劑瓶中(填“帶橡皮塞”或“帶玻璃塞”)。
②A裝置中的反應現(xiàn)象是;為加快金屬In的溶解,可采取的措施有(寫出兩條即可)。
③B裝置中,滴加NaOH溶液調節(jié)pH=3.02,測定pH需用的儀器名稱是。
④C裝置中,CO(NH2)2與水反應生成兩種氣體,其中酸性氣體是,另一種氣體與InCl3溶液反應生成
前驅體的化學方程式為。
⑤D裝置減壓過濾時,用蒸餾水洗滌前驅體,判斷前驅體洗凈的實驗操作和現(xiàn)象是。
(2)In2O3的制備
將前驅體煅燒得In2O3,反應的化學方程式為。
(3)有研究發(fā)現(xiàn),其它方法制備的In(OH)3經煅燒得In2O3的過程中存在兩步失重,第二步失重5.40%,推斷中
間產物中In的質量分數(shù)為%(保留小數(shù)點后兩位)。
25.(2021·江蘇·高考真題)以軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)為原料制備電池級
MnO2。
(1)浸取。將一定量軟錳礦粉與Na2SO3、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸瓶中(圖1),70℃下通
2+
過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應,過濾。滴液漏斗中的溶液是;MnO2轉化為Mn的離子方
程式為。
2+2+
(2)除雜。向已經除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca、Mg形成氟化
2+
--1c(Ca)-11-9
物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F)=0.05mol·L,則=。[Ksp(MgF2)=5×10,Ksp(CaF2)=5×10]
c(Mg2+)
-1-1
(3)制備MnCO3。在攪拌下向100mL1mol·LMnSO4溶液中緩慢滴加1mol·LNH4HCO3溶液,過濾、洗滌、干燥,
得到MnCO3固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為。
(4)制備MnO2。MnCO3經熱解、酸浸等步驟可制備MnO2。MnCO3在空氣氣流中熱解得到三種價態(tài)錳的氧化
某價態(tài)錳的氧化物中錳元素質量
物,錳元素所占比例(×100%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所示。已知:
錳元素總質量
2+2+
MnO與酸反應生成Mn;Mn2O3氧化性強于Cl2,加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉化為MnO2和Mn。
為獲得較高產率的MnO2,請補充實驗方案:取一定量MnCO3置于熱解裝置中,通空氣氣流,,固體干
-1-1
燥,得到MnO2。(可選用的試劑:1mol·LH2SO4溶液、2mol·LHCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
26.(2021·海南·高考真題)亞硝酰氯NOCl可作為有機合成試劑。
催化劑
已知:①2NO+Cl2NOCl
2一定溫度
②沸點:NOCl為-6℃,Cl2為-34℃,NO為-152℃。
③NOCl易水解,能與O2反應。
某研究小組用NO和Cl2在如圖所示裝置中制備NOCl,并分離回收未反應的原料。
回答問題:
(1)通入Cl2和NO前先通入氬氣,作用是;儀器D的名稱是。
(2)將催化劑負載在玻璃棉上而不是直接平鋪在玻璃管中,目的是。
(3)實驗所需的NO可用NaNO2和FeSO4溶液在稀H2SO4中反應制得,離子反應方程式為。
(4)為分離產物和未反應的原料,低溫溶槽A的溫度區(qū)間應控制在,儀器C收集的物質
是。
(5)無色的尾氣若遇到空氣會變?yōu)榧t棕色,原因是。
27.(2021·湖北·高考真題)超酸是一類比純硫酸更強的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實驗小組對
超酸HSbF6的制備及性質進行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應如下:
、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制備SbCl5的初始實驗裝置如圖(毛細管連通大氣,
減壓時可吸入極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):
相關性質如表:
物質熔點沸點性質
SbCl373.4℃220.3℃極易水解
SbCl53.5℃140℃分解79℃/2.9kPa極易水解
回答下列問題:
(1)實驗裝置中兩個冷凝管(填“能”或“不能”)交換使用。
(2)試劑X的作用為、。
(3)反應完成后,關閉活塞a、打開活塞b,減壓轉移(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙口燒瓶中。用真空
泵抽氣減壓蒸餾前,必須關閉的活塞是(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是。
(4)實驗小組在由SbCl5制備HSbF6時,沒有選擇玻璃儀器,其原因為。(寫化學反應方程式)
(5)為更好地理解超酸的強酸性,實驗小組查閱相關資料了解到:弱酸在強酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質,如
+-
冰醋酸與純硫酸之間的化學反應方程式為
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