
1.了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過程中的一種重要方法。2.掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括試劑、反應(yīng)原理、儀器和收 集方法)。3.根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,能做到? (1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案; (2)正確選用實(shí)驗(yàn)裝置; (3)掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法; (4)預(yù)測(cè)或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論; (5)評(píng)價(jià)或陳述實(shí)驗(yàn)方案。
評(píng)價(jià)型實(shí)驗(yàn)題包括的題型很多,其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、組成成分探究型、物質(zhì)制備和應(yīng)用探究型等,該類試題一般以實(shí)驗(yàn)裝置圖的形式給出實(shí)驗(yàn)的流程,其實(shí)驗(yàn)流程與考查內(nèi)容一般為
1.常見的氣體發(fā)生裝置
固體與液體在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置,如圖5,分液漏斗與燒瓶間的導(dǎo)管能平衡氣體壓強(qiáng),使液體順利滴下,排出氣體體積不包括加入液體所占體積;如圖6、圖7,能隨制隨停,便于控制反應(yīng)。
2.常見的凈化裝置——用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體
特別提醒 (1)判斷氣體中雜質(zhì)的方法①看反應(yīng)介質(zhì)。若反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,則制取的氣體中一定含有水蒸氣;若反應(yīng)物中有氣體,由于氣體不能充分反應(yīng),則制取的氣體中一定含有原來(lái)的氣體,如用CO2與Na2O2反應(yīng)制取的O2中一定含有CO2雜質(zhì)。②看反應(yīng)物的性質(zhì)。如用濃鹽酸制取的氣體中含有揮發(fā)出的HCl氣體。③看生成物的成分。如用氯化銨和消石灰反應(yīng)制取的氨氣中含有水蒸氣。
(2)氣體干燥劑的選擇
注意:選取干燥劑時(shí),除了常規(guī)的從酸堿性角度考慮外,還要考慮特殊反應(yīng),如濃硫酸不能干燥還原性氣體(H2S、HI等),可用P2O5干燥;中性干燥劑CaCl2不能干燥NH3,因?yàn)槎邥?huì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)(這些知識(shí)可能會(huì)成為高考的設(shè)題點(diǎn))。
3.常見的氣體收集裝置
特別提醒 (1)密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體可用向上排空氣法收集,導(dǎo)氣管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”;密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體則用向下排空氣法收集,導(dǎo)氣管應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”。(2)易溶于水或能與水反應(yīng)的氣體,如NH3、HCl、NO2等,需用排空氣法或排其他試劑法收集。
(3)常溫下能與空氣中的成分反應(yīng)的氣體(如NO),密度與空氣接近的氣體(如N2、CO、C2H4等),都不能用排空氣法收集。(4)能溶于水但溶解度不大的氣體,可以用排飽和溶液的方法收集,如CO2——排飽和NaHCO3溶液;SO2——排飽和NaHSO3溶液;H2S——排飽和NaHS溶液;Cl2——排飽和NaCl溶液。
4.有毒氣體的處理裝置
特別提醒 (1)裝置C適用于溶解度較小的有毒氣體,如Cl2、NO2、H2S等。(2)裝置D、E適用于溶解度較大的氣體,如HCl、NH3等。(3)裝置A適用于某些可燃性氣體,如CO等。(4)裝置B采用收集法處理尾氣,適用于NO、CO等。
(1)制Cl2 ( )
判斷下列裝置是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”
(2)制SO2 ( )
(3)制CO2 ( )
(4)制NH3 ( )
(5)吸收NH3 ( )
(6)吸收Cl2 ( )
(7)吸收SO2 ( )
(8)收集NH3 ( )
角度一 “儀器連接”評(píng)價(jià)型1.(2021·山東,18)六氯化鎢(WCl6)可用作有機(jī)合成催化劑,熔點(diǎn)為283 ℃,沸點(diǎn)為340 ℃,易溶于CS2,極易水解。實(shí)驗(yàn)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)。回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性并加入WO3。先通N2,其目的是________________;一段時(shí)間后,加熱管式爐,改通H2,對(duì)B處逸出的H2進(jìn)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________________________。
解析 用H2還原WO3制備W,裝置中不能有空氣,所以先通N2,其目的是排出裝置中的空氣;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,被還原后生成的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。
(2)WO3完全還原后,進(jìn)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_______________。
吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣
解析 由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應(yīng)制取WCl6時(shí),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(jìn)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(jìn)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,目的是排出裝置中的H2。
(3)利用碘量法測(cè)定WCl6產(chǎn)品純度,實(shí)驗(yàn)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m1 g;開蓋并計(jì)時(shí)1分鐘,蓋緊稱重為m2 g;再開蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘,蓋緊稱重為m3 g,則樣品質(zhì)量為_____________g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
解析 稱量時(shí)加入足量的CS2,蓋緊稱重為m1 g,由于CS2易揮發(fā),開蓋時(shí)要揮發(fā)出來(lái),稱量的質(zhì)量要減少,開蓋并計(jì)時(shí)1分鐘,蓋緊稱重m2 g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(m1-m2)g,再開蓋加入待測(cè)樣品并計(jì)時(shí)1分鐘,又揮發(fā)出(m1-m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3 g,則樣品質(zhì)量為m3 g+2(m1-m2)g-m1 g=(m3+m1-2m2)g。
根據(jù)測(cè)定原理,稱量時(shí),若加入待測(cè)樣品后,開蓋時(shí)間超過1分鐘,揮發(fā)的CS2的質(zhì)量增大,m3偏小,但WCl6的質(zhì)量不變,則滴定時(shí)消耗Na2S2O3溶液的體積將不變,樣品中WCl6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值將偏大。
角度二 “流程轉(zhuǎn)化”評(píng)價(jià)型2.(2021·河北,14)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_____________________________________。
解析 經(jīng)分析可知,要制備NaHCO3,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NaHCO3,其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收,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或?qū)⒉A系陌疾蹖?duì)準(zhǔn)漏斗頸部的小孔。
(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。
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)
(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。
NH3·H2O+NaCl+CO2===
NH4Cl+NaHCO3↓
解析 生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓。
(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)生的氣體先通過足量濃硫酸,再通過足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g,則固體NaHCO3的質(zhì)量為______g。
將氣體先通過足量濃硫酸,吸收水蒸氣,再通過足量Na2O2,Na2O2與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,
根據(jù)關(guān)系式2NaHCO3~CO2可知,消耗的NaHCO3的物質(zhì)的量為2×0.005 ml=0.01 ml,所以固體NaHCO3的質(zhì)量為0.01 ml×84 g·ml-1=0.84 g。
②向?yàn)V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。
解析 根據(jù)溶解度隨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NH4Cl沉淀充分析出并分離,需采用的操作為冷卻結(jié)晶、過濾、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 C.不變
角度三 “反應(yīng)原理”評(píng)價(jià)型3.(2021·廣東,17)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MnO2)的過程中,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chlrine(中文命名“氯氣”)。(1)實(shí)驗(yàn)室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學(xué)方程式為________________________________________。
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)實(shí)驗(yàn)室制取干燥Cl2時(shí),凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序?yàn)開_____________。
解析 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。
(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Cl-存在的操作及現(xiàn)象是______________________________________________________________________________________________________________________。
防止溶液中含有 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-
向溶液中加入過量稀硝酸,
(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) 通過測(cè)定溶液電導(dǎo)率,探究溫度對(duì)AgCl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),Ksp(AgCl)=1.8×10-10。③提出猜想 猜想a:較高溫度的AgCl飽和溶液的電導(dǎo)率較大。猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
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AgCl飽和溶液),在設(shè)定的測(cè)試溫度下,進(jìn)行表1中實(shí)驗(yàn)1~3,記錄數(shù)據(jù)。
⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論 25 ℃的AgCl飽和溶液中,c(Cl-)=__________ml·L-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A3>A2>A1。小組同學(xué)認(rèn)為,此結(jié)果可以證明③中的猜想a成立,但不足以證明猜想b成立。結(jié)合②中信息,猜想b不足以成立的理由有_____________________________________________________________。
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
實(shí)驗(yàn)1~3中,溫度不同飽和溶液的濃度不同,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的離子濃度大,進(jìn)而不能得出溫度與溶解度的關(guān)系。
⑥優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 小組同學(xué)為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想b,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)完成表2中內(nèi)容。
解析 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)不同溫度下的飽和溶液在相同溫度下進(jìn)行測(cè)試,如果溫度較高的飽和溶液的電導(dǎo)率比溫度較低的飽和溶液的電導(dǎo)率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度升高。所以可以設(shè)計(jì)試樣Ⅰ、Ⅱ在45 ℃下進(jìn)行測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較。
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b也成立。猜想b成立的判斷依據(jù)是____________。
解析 猜想b成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1。
1.(2021·江西省八所重點(diǎn)中學(xué)高三下學(xué)期4月聯(lián)考)文獻(xiàn)表明:相同條件下,草酸根( )的還原性強(qiáng)于Fe2+。為檢驗(yàn)這一結(jié)論,某研究性小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):資料:i.無(wú)水氯化鐵在300 ℃以上升華,遇潮濕空氣極易潮解。ii.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O為亮綠色晶體,光照易分解;FeC2O4·2H2O為黃色固體,微溶于水,可溶于強(qiáng)酸。
(實(shí)驗(yàn)1)用以下裝置制取無(wú)水氯化鐵
(1)儀器X的名稱是__________。裝置D的作用是____________。(2)欲制得純凈的FeCl3,實(shí)驗(yàn)過程中點(diǎn)燃裝置F處酒精燈的時(shí)機(jī)是________________________________________________。(3)裝置的連接順序?yàn)锳→________________(按氣流方向,用大寫字母表示)。
待裝置F的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃酒精燈
解析 實(shí)驗(yàn)1中,裝置A為二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣,濃鹽酸易揮發(fā),用飽和食鹽水除去氯化氫,氯化鐵遇到潮濕的空氣極易水解,則制備的氯氣為干燥的,用裝置C除去水蒸氣,干燥的氯氣與鐵粉在裝置F中反應(yīng),無(wú)水氯化鐵在300 ℃以上升華,則裝置D的作用是收集氯化鐵,氯氣有毒,未反應(yīng)的氯氣用堿石灰吸收。根據(jù)分析,裝置的連接順序?yàn)锳→E→C→F→D→B。
(4)取實(shí)驗(yàn)2中少量晶體洗凈,配成溶液,滴加KSCN溶液,不變紅。繼續(xù)加入硫酸,溶液變紅,說明晶體含有+3價(jià)的鐵元素。其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
K{[Fe(C2O4)3]3-}>K[Fe(SCN)3],說明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更穩(wěn)定,[Fe(C2O4)3]3-中的Fe3+不能與SCN-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,也就不能顯示紅色。加入硫酸后,H+與 結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng),c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液變紅
(5)經(jīng)檢驗(yàn),亮綠色晶體為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)實(shí)驗(yàn)2中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是_________________________________________________________________。
取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
(6)取實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液光照一段時(shí)間,產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式:___[Fe(C2O4)3]3- ___FeC2O4↓+_____↑+________。
(實(shí)驗(yàn)3)又設(shè)計(jì)以下裝置直接比較Fe2+和 的還原性強(qiáng)弱,并達(dá)到了預(yù)期的目的。
(7)描述達(dá)到預(yù)期目的可能產(chǎn)生的現(xiàn)象:_____________________________________________________________________。
電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)有氣泡產(chǎn)生
解析 草酸根離子失電子能力大于亞鐵離子,該裝置為原電池,左側(cè)為正極,鐵離子得電子生成亞鐵離子,溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)為負(fù)極,草酸根離子失電子生成二氧化碳,現(xiàn)象為電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)有氣泡產(chǎn)生。
2.(2021·山西省高三3月高考考前適應(yīng)性測(cè)試)三草酸合鐵酸鉀{K3[Fe(C2O4)3]}為翠綠色晶體,溶于水,難溶于乙醇,230 ℃時(shí)分解。該物質(zhì)對(duì)光敏感,光照下即發(fā)生分解。實(shí)驗(yàn)室以廢鐵屑為原料制備三草酸合鐵酸鉀晶體,然后探究三草酸合鐵酸鉀受熱分解的產(chǎn)物,并對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室以廢鐵屑為原料制備三草酸合鐵酸鉀晶體反應(yīng)過程如圖所示:
請(qǐng)回答下列問題:(1)廢鐵屑需要在5%Na2CO3溶液中加熱數(shù)分鐘,并洗滌干凈。用化學(xué)用語(yǔ)和必要的文字說明Na2CO3溶液的作用是________________________________________________________。
利用碳酸鈉水解顯堿性去除油污
(2)步驟③生成了K3[Fe(C2O4)3],寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________。
H2O2+3K2C2O4+H2C2O4===2K3[Fe(C2O4)3]+2H2O
(3)得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,需要加入乙醇,其目的是__________________________________________。
鉀晶體難溶于乙醇,便于析出
解析 加入乙醇使K3[Fe(C2O4)3]充分結(jié)晶析出,減少其在水中的溶解度。
(4)“結(jié)晶”時(shí)應(yīng)將溶液放在黑暗處等待晶體的析出,這樣操作的原因是____________________________________。
防止三草酸合鐵酸鉀在光照下發(fā)生分解
解析 K3[Fe(C2O4)3]對(duì)光敏感,光照下即發(fā)生分解,在暗處是為了防止其見光分解。
Ⅱ.某化學(xué)研究小組探究無(wú)水三草酸合鐵酸鉀K3[Fe(C2O4)3]受熱分解的產(chǎn)物,并對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證,按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。
(5)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)庖欢螘r(shí)間后,應(yīng)先加熱反應(yīng)管_____(填“A”或“E”)。
解析 先加熱E是為了防止先加熱A產(chǎn)生的CO還沒來(lái)得及與灼熱的氧化銅反應(yīng)就排出去了,造成環(huán)境污染。
(6)待反應(yīng)完全后,停止加熱,停止加熱前不需要先斷開A、B的連接處和E、F的連接處,原因是______________________________________________________。
試驗(yàn)結(jié)束直到反應(yīng)管冷卻,仍繼續(xù)通氮?dú)?,?br/>解析 因?yàn)橥V辜訜岷螅€在繼續(xù)加入氮?dú)庵敝裂b置冷卻至室溫,所以不需要斷開連接處以防發(fā)生倒吸。
(7)足量NaOH溶液的作用是_______________________________________。
除去CO中的CO2氣體,防止干擾檢驗(yàn)CO氣體
解析 將二氧化碳完全吸收,防止對(duì)后續(xù)的一氧化碳的檢驗(yàn)造成干擾。
(8)能證明分解產(chǎn)物中有CO氣體生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________________________。
E中黑色固體變成紅色,
(9)研究小組為探究反應(yīng)后所得固體中鐵元素的存在形式,取A中充分反應(yīng)后所得固體于試管中,加入足量蒸餾水,過濾、洗滌、干燥得到4.4 g黑色粉末(鐵元素不可能以三價(jià)形式存在),將4.4 g該黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L NO氣體,通過計(jì)算即可判斷出黑色粉末的成分,依據(jù)黑色粉末的組成,寫出該黑色粉末和足量稀硝酸反應(yīng)總的離子方程式:_______________________________________________。
解析 4.4 g的黑色粉末可能是鐵或氧化亞鐵,其與足量的稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生1.12 L NO(標(biāo)況下),則轉(zhuǎn)移電子0.05 ml×3=0.15 ml,若4.4 g全部為鐵,則稀硝酸足量時(shí)鐵被氧化為三價(jià)鐵,
由此可知黑色固體為鐵和氧化亞鐵的混合物,設(shè)4.4 g中鐵和氧化亞鐵的物質(zhì)的量分別為x、y ml,則56x+72y=4.4,3x+y=0.15,解得x=0.04,y=0.03,
3.(2021·河南省名校聯(lián)盟高三1月聯(lián)考)某課外活動(dòng)小組利用石墨電極電解1 ml·L-1的FeCl2溶液,探究影響電解產(chǎn)物的因素,回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)室配制1 ml·L-1的FeCl2溶液時(shí),為了防止FeCl2被氧化常加入適量的________(填試劑名稱),若配制100 mL此溶液,需要用托盤天平稱量FeCl2·4H2O的質(zhì)量為________g。
解析 亞鐵離子具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中易被氧化,因此實(shí)驗(yàn)室配制1 ml·L-1的FeCl2溶液時(shí),常加入適量的鐵粉防止FeCl2被氧化;若配制100 mL此溶液,需要用托盤天平稱量FeCl2·4H2O的質(zhì)量m=cVM=1 ml·L-1×0.1 L×199 g·ml-1=19.9 g。
(2)探究裝置如圖所示:
①濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢測(cè)的物質(zhì)是______(填化學(xué)式)。
解析 根據(jù)電解池工作原理可知,A電極為電解池的陽(yáng)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),氯離子若在A電極失去電子會(huì)生成氯氣,氯氣具有氧化性,可將碘離子氧化為碘單質(zhì),進(jìn)而使淀粉-KI試紙變藍(lán),因此濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放在A電極區(qū),是為了檢測(cè)是否有氯氣生成。
②從價(jià)態(tài)角度分析,在兩極均有可能放電的離子是_______(填離子符號(hào),下同)。
解析 從價(jià)態(tài)角度分析,F(xiàn)e2+處于中間價(jià)態(tài),化合價(jià)既可以升高,也可以降低,則既可以在A電極發(fā)生氧化反應(yīng),又可能在B電極發(fā)生還原反應(yīng),故在兩極均有可能放電的離子是Fe2+。
③在無(wú)限稀釋的水溶液中部分離子的離子淌度如下表所示(注:淌度越大的離子向電極的遷移速率越快):
僅從淌度角度分析,_____在B電極放電更具優(yōu)勢(shì)。
解析 淌度越大的離子向電極的遷移速率越快,B電極為電解池的陰極,溶液中陽(yáng)離子會(huì)放電,從表格數(shù)據(jù)明顯可以看出,僅從淌度角度分析,H+的淌度最大,在B電極放電更具優(yōu)勢(shì)。
(3)電解電壓控制在1.5 V時(shí),電解現(xiàn)象如下表所示:
①實(shí)驗(yàn)Ⅱ中陽(yáng)極電極反應(yīng)式為____________________。
Fe2+-e-===Fe3+
解析 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以看出,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中陽(yáng)極濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙未變色,且電極附近加KSCN溶液時(shí),無(wú)需酸化即可變紅,則說明亞鐵離子被氧化為鐵離子,其電極反應(yīng)式為Fe2+-e-===Fe3+。
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液變渾濁的主要原因是__________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液的pH較高,生成的
解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中陽(yáng)極濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙未變色,且電極附近加KSCN溶液時(shí),鹽酸酸化才變紅,則說明亞鐵離子被氧化為鐵離子,溶液變渾濁,主要是因?yàn)槿芤旱膒H=4.91,酸性較弱,生成的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵所導(dǎo)致的。
Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
③結(jié)合上述實(shí)驗(yàn),試分析影響陰極放電物質(zhì)的主要因素是__________________________________________________。
解析 結(jié)合上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)的陰極現(xiàn)象可分析得出影響陰極放電物質(zhì)的主要因素是Fe2+和H+濃度的相對(duì)大小(溶液的pH或H+濃度的大小)。
度的相對(duì)大小(溶液的pH或H+濃度的大小)
常見的定量測(cè)定型實(shí)驗(yàn)題包括混合物成分的測(cè)定、物質(zhì)純度的測(cè)定以及化學(xué)式的確定等。該類試題常涉及物質(zhì)的稱量、物質(zhì)的分離與提純、中和滴定、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制等實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過程或問題解答中要特別注意以下幾個(gè)問題:
1.氣體體積的測(cè)量(1)量氣裝置的改進(jìn)
(2)量氣時(shí)應(yīng)注意的問題①量氣時(shí)應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。②讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差”,保持液面相平,同時(shí)要注意視線與液面最低處相平。如圖(Ⅰ)、(Ⅳ)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。2.測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有消除干擾氣體的意識(shí)如用“惰性”氣體將干擾氣體排出,或用溶液吸收干擾氣體等。
3.測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有被測(cè)量氣體全部被測(cè)量的意識(shí)如采取反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入“惰性”氣體以使被測(cè)量氣體全部被吸收劑吸收的方法。4.測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ),一般來(lái)講,固體試劑稱質(zhì)量,而液體試劑和氣體試劑則測(cè)量體積。(1)稱量固體質(zhì)量時(shí),中學(xué)一般用托盤天平,可估讀到0.1 g,精確度要求高的實(shí)驗(yàn)中可以用分析天平或電子天平,可精確到0.000 1 g。
(2)測(cè)量液體體積時(shí),一般實(shí)驗(yàn)中選用適當(dāng)規(guī)格的量筒,可估讀到0.1 mL,準(zhǔn)確度要求高的定量實(shí)驗(yàn)如中和滴定中選用滴定管(酸式或堿式)或移液管,可估讀到0.01 mL。容量瓶作為精密的定容儀器,用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,一般不用于量取液體的體積。(3)氣體除了量取外,還可以稱量。稱量氣體的質(zhì)量時(shí)一般有兩種方法:一種方法是稱量反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值;另一種方法是稱量吸收裝置吸收氣體前后的質(zhì)量增大值。
(4)用pH試紙(測(cè)得整數(shù)值)或pH計(jì)(精確到0.01)直接測(cè)出溶液的pH,經(jīng)過計(jì)算可以得到溶液中H+或OH-的物質(zhì)的量濃度。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)中要采取必要的措施,確保離子完全沉淀、氣體完全被吸收等,必要時(shí)可以進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定,然后取其平均值進(jìn)行計(jì)算。如中和滴定實(shí)驗(yàn)中測(cè)量酸或堿的體積要平行做2~3次滴定,然后取體積的平均值求算未知溶液的濃度,但對(duì)于“離群”數(shù)據(jù)(指與其他數(shù)據(jù)有很大差異的數(shù)據(jù))要舍棄,因?yàn)閿?shù)據(jù)“離群”的原因可能是操作中出現(xiàn)了較大的誤差。
利用上圖制備氣體,并量取氣體的體積,a的作用是_____________________________________________________________________________________。
平衡氣壓,使分液漏斗中的液體順利滴下;可以消除由于液體滴入而使氣體體積增大的影響
(2)若用量筒量取氣體體積時(shí)如圖所示,應(yīng)怎樣操作才能讀出氣體的體積?____________________________________________________________________。
應(yīng)將量筒慢慢地向下移動(dòng),當(dāng)量筒中的液面和水槽中的液面相平時(shí)再讀數(shù)
回答在不同情況下氮?dú)獾淖饔茫孩偃粜铚y(cè)定該裝置中生成的氣體的質(zhì)量,而系統(tǒng)內(nèi)的空氣干擾氣體的測(cè)定,則實(shí)驗(yàn)前,通N2的作用是_____________;實(shí)驗(yàn)后,通N2的作用是_______________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)中為了排盡空氣、充分吸收某種氣體、降低某種氣體的濃度,常用性質(zhì)穩(wěn)定的氣體——氮?dú)庾鬏d氣。
使生成的氣體充分被指定裝置吸收
②若生成的氣體在濃度高時(shí)容易發(fā)生爆炸,則N2的作用是________________________________。
稀釋氣體,控制易爆炸氣體的濃度
(2021·全國(guó)甲卷,27)膽礬(CuSO4·5H2O)易溶于水,難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO(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。回答下列問題:(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______(填字母)。A.燒杯 B.容量瓶C.蒸發(fā)皿 D.移液管
解析 制備膽礬時(shí),根據(jù)題干信息可知,需進(jìn)行溶解、過濾、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。
(2)將CuO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_____________________________,與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比,該方法的優(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)
解析 將CuO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+H2SO4 CuSO4+H2O;直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,與這種方法相比,將CuO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)待CuO完全反應(yīng)后停止加熱,邊攪拌邊加入適量H2O2,冷卻后用NH3·H2O調(diào)pH為3.5~4,再煮沸10 min,冷卻后過濾。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pH為3.5~4的目的是__________________________,煮沸10 min的作用是______________________________________。
除盡鐵,抑制硫酸銅水解
破壞氫氧化鐵膠體,使其沉淀,易于過濾
解析 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、過濾、乙醇洗滌、干燥;CuO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式沉淀完全,需控制溶液pH為3.5~4,同時(shí)酸性環(huán)境還可抑制銅離子發(fā)生水解;操作過程中可能會(huì)生成氫氧化鐵膠體,所以煮沸10 min的目的是破壞氫氧化鐵膠體,使其沉淀,易于過濾。
(4)結(jié)晶水測(cè)定:稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1,加入膽礬后總質(zhì)量為m2,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m3。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____________(寫表達(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)有少量膽礬迸濺出來(lái)
1.12 g Na2CO3樣品中混有一定量的Na2SO4(設(shè)均不含結(jié)晶水),某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下方案測(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)甲同學(xué)通過測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量來(lái)測(cè)定碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
①主要實(shí)驗(yàn)步驟有:a.向裝置中通入空氣;b.稱量干燥管B與裝入堿石灰的總質(zhì)量;c.打開分液漏斗活塞,使稀硫酸與樣品充分反應(yīng)。合理的步驟是________(可重復(fù))。
②按氣體從左向右的流向,干燥管A的作用是________________________,干燥管C的作用是_________________________________________。
除去空氣中的二氧化碳和水
防止空氣中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收
③干燥管B增重4.4 g,則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
(2)乙同學(xué)利用圖ⅰ、ⅱ、ⅲ三個(gè)儀器組裝一套裝置完成Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定,其中樣品已稱量完畢,ⅲ中裝有CO2難溶于其中的液體。
①ⅱ中盛裝的是_____(填字母)。a.濃硫酸 b.飽和NaHCO3溶液c.10 ml·L-1鹽酸 d.2 ml·L-1硫酸
解析 ⅰ中為樣品,ⅱ中為稀硫酸,ⅰ與ⅱ連接為固液反應(yīng)裝置,且硫酸難揮發(fā),所以選d。
②用橡膠管連接對(duì)應(yīng)接口的方式是:A接_____,B接____,C接_____(填各接口的字母)。
③在測(cè)量氣體體積時(shí),組合儀器與ⅳ裝置相比更為準(zhǔn)確,主要原因是____________________________________________________。組合儀器相對(duì)于ⅳ裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是___________________。
裝置ⅳ將滴下酸的體積也計(jì)入氣體體積,而組合儀器沒有
④若樣品的質(zhì)量為1.2 g,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下利用裝置ⅳ能否完成實(shí)驗(yàn)?_______(填“能”或“不能”),說明理由:_____________________________________________________。
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2的體
積為224 mL,超過量氣管的量程
2.(2021·安徽省蚌埠市高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,易溶于水,與Cl2的氧化性相近,在自來(lái)水消毒等方面應(yīng)用廣泛。某興趣小組通過下圖裝置對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。
(1)儀器C的名稱是___________。
(2)A中發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物有ClO2、Cl2、NaCl等,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________。
2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
解析 氯酸鈉和稀鹽酸混合產(chǎn)生Cl2、ClO2和NaCl,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和原子守恒,化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是__________。
解析 F裝置中發(fā)生Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2時(shí),淀粉遇碘變藍(lán),而F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2。
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是___________________。
驗(yàn)證是否有ClO2生成
(5)若實(shí)驗(yàn)室需要配制450 mL 4 ml·L-1的NaOH溶液,所使用的玻璃儀器除量筒、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯外,還必須有______________。
(6)自來(lái)水廠用碘量法檢測(cè)水中ClO2的濃度,其實(shí)驗(yàn)操作如下:取100.0 mL的水樣,酸化,加入足量的碘化鉀,用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,加入淀粉溶液。再用0.100 0 ml·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)(I2+ ===2I-+ ),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去10.00 mL Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)得該水樣中的ClO2含量為______mg·L-1。
“有機(jī)實(shí)驗(yàn)”在高考中頻頻出現(xiàn),主要涉及有機(jī)物的制備、有機(jī)物官能團(tuán)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究等。常??疾檎麴s和分液操作、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)率的計(jì)算等問題。
(1)分離液體混合物的方法
(2)高考真題中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置
特別提醒 球形冷凝管由于氣體與冷凝水接觸時(shí)間長(zhǎng),具有較好的冷凝效果,但必須豎直放置,所以蒸餾裝置必須用直形冷凝管。
(2020·全國(guó)卷Ⅱ,27)苯甲酸可用作食品防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡(jiǎn)示如下:
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)在裝有溫度計(jì)、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(約0.03 ml)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1.0 g。
(3)純度測(cè)定:稱取0.122 g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中定容。每次移取25.00 mL溶液,用0.010 00 ml·L-1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為____(填標(biāo)號(hào))。A.100 mL B.250 mLC.500 mL D.1 000 mL
解析 該反應(yīng)需要向三頸燒瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g高錳酸鉀,所以三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為250 mL。
(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_________________________________________。
于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化
解析 反應(yīng)中應(yīng)選用球形冷凝管,球形冷凝管散熱面積大,冷凝效果好;回流液中不再出現(xiàn)油珠,說明不溶于水的甲苯(油狀液體)已經(jīng)被KMnO4完全氧化。
(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(qǐng)用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理_________________________________________________。
除去過量的高錳酸鉀,避免
在用鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣
+10CO2↑+8H2O
解析 加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的:NaHSO3與KMnO4(H+)發(fā)生氧化還原反應(yīng)除去過量的KMnO4(H+),防止用鹽酸酸化時(shí),KMnO4把鹽酸中的Cl-氧化為Cl2;
(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(shí),若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是____________________。
解析 苯甲酸在100 ℃左右開始升華,干燥苯甲酸晶體時(shí),若溫度過高,苯甲酸易升華而損失。
(6)本實(shí)驗(yàn)制備的苯甲酸的純度為________;據(jù)此估算本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_____(填標(biāo)號(hào))。A.70% B.60%C.50% D.40%
在理論上,1 ml甲苯反應(yīng)后生成1 ml苯甲酸,則:
92 122 1.5 mL×0.867 g·mL-1 m苯甲酸的理論產(chǎn)量m≈1.72 g
(7)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中________的方法提純。
解析 根據(jù)苯甲酸的水溶性可知,若要得到純度更高的苯甲酸,需要利用重結(jié)晶的方法進(jìn)行提純。
(2021·河南省六市高三3月第一次聯(lián)考)苯胺又名氨基苯,是最重要的胺類物質(zhì)之一,可作為炸藥中的穩(wěn)定劑、汽油中的防爆劑,也可作為醫(yī)藥磺胺藥的原料等。苯胺為無(wú)色油狀液體,有特殊氣味,可用水蒸氣蒸餾提純。用納米鐵粉還原硝基苯制備苯胺的原理及裝置圖(略去夾持裝置和加熱裝置)如下:
已知部分有機(jī)物的一些數(shù)據(jù)如下表:
Ⅰ.合成:在裝置1中的儀器X中,加入9 g納米鐵粉、20 mL水、1 mL冰醋酸,加熱至煮沸,煮沸后冷卻至室溫,再將8.0 mL硝基苯逐滴加入(該反應(yīng)強(qiáng)烈放熱),攪拌、加熱、回流半小時(shí),至反應(yīng)完全。Ⅱ.分離提純:將裝置1改為裝置2進(jìn)行水蒸氣蒸餾,取裝置2中的餾出物約5~6 mL,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,分離出有機(jī)層后,水層加入1.3 g NaCl固體,用乙醚萃取3次(每次用7.0 mL乙醚),合并有機(jī)層和乙醚萃取液,加入粒狀NaOH干燥,過濾后轉(zhuǎn)移至干燥的圓底燒瓶中,水浴蒸去乙醚,殘留物再利用裝置3蒸餾并收集溫度為T ℃時(shí)的餾分。
請(qǐng)回答下列問題:(1)儀器X的名稱是__________;加入硝基苯時(shí),“逐滴加入”的目的是_________________________________________。
控制反應(yīng)速率防止爆炸并提高硝基苯的轉(zhuǎn)化率
(2)分離提純過程中加入NaCl固體的作用是__________________________________________。
減小苯胺在水中的溶解度,
(3)裝置2中長(zhǎng)導(dǎo)管B的作用是___________________________________。
起安全管的作用(或平衡裝置內(nèi)外氣壓)
(4)“水蒸氣蒸餾”結(jié)束后,應(yīng)先打開止水夾T,再停止對(duì)“水蒸氣發(fā)生裝置”加熱,理由是__________。
(5)利用裝置3蒸餾時(shí),溫度的范圍為_________________,實(shí)驗(yàn)結(jié)束得到產(chǎn)物6.0 mL,則苯胺的產(chǎn)率為________(保留三位有效數(shù)字)。
184.4~210.8 ℃
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