2、鍛煉同學(xué)的考試心理,訓(xùn)練學(xué)生快速進(jìn)入考試狀態(tài)。高考的最佳心理狀態(tài)是緊張中有樂(lè)觀,壓力下有自信,平靜中有興奮。
3、訓(xùn)練同學(xué)掌握一定的應(yīng)試技巧,積累考試經(jīng)驗(yàn)。模擬考試可以訓(xùn)練答題時(shí)間和速度。高考不僅是知識(shí)和水平的競(jìng)爭(zhēng),也是時(shí)間和速度的競(jìng)爭(zhēng),可以說(shuō)每分每秒都是成績(jī)。
4、幫助同學(xué)正確評(píng)估自己。高考是一種選撥性考試,目的是排序和擇優(yōu),起決定作用的是自己在整體中的相對(duì)位置。因此,模擬考試以后,同學(xué)們要想法了解自己的成績(jī)?cè)谡w中的位置。
必刷題型16 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題
1.(2024·江蘇南通·一模)學(xué)習(xí)小組利用廢銀催化劑制備乙炔銀和酸性乙炔銀。已知乙炔銀和酸性乙炔銀在受熱時(shí)均易發(fā)生分解。
(1)制取乙炔。利用如圖裝置制取純凈的乙炔。
①電石與水反應(yīng)劇烈,為減緩反應(yīng)速率,在不改變電石用量和大小的情況下,可采取的措施有 (寫(xiě)兩點(diǎn))。
②電石主要含,還含有等雜質(zhì)。洗氣瓶中溶液的作用是 。
(2)制備乙炔銀。向含有的溶液中通入乙炔可得到乙炔銀沉淀。
①寫(xiě)出生成乙炔銀的化學(xué)方程式: 。
②補(bǔ)充完整制取乙炔銀固體的實(shí)驗(yàn)方案:將廢銀催化劑分批加入濃硝酸中,采用空氣攪拌,用稀硝酸和氫氧化鈉溶液先后吸收反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣,過(guò)濾除去不溶物, ,將轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:氨水、去離子水)。
(3)制備酸性乙炔銀并測(cè)定其組成。將乙炔通入硝酸銀溶液中可制得酸性乙炔銀。反應(yīng)原理為。
①將過(guò)濾所得濾渣置于小燒杯中,利用丙酮反復(fù)多次沖洗沉淀。檢驗(yàn)濾渣已經(jīng)洗凈的實(shí)驗(yàn)方案是 。
②準(zhǔn)確稱取樣品,用濃硝酸完全溶解后,定容得溶液,取于錐形瓶中,以作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為。
滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 。通過(guò)計(jì)算確定n的數(shù)值 (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】
(1)使用飽和食鹽水代替水;減緩分液漏斗中液體的滴加速率 除去氣體
(2) 向?yàn)V液中加入氨水至產(chǎn)生的沉淀溶解,向所得溶液中通入至不再有沉淀生成,過(guò)濾,用去離子水洗滌濾渣2~3次,常溫風(fēng)干
(3)將最后一次洗滌液倒入少量的蒸餾水中,用試紙檢測(cè)溶液,若溶液呈中性,則沉淀已洗滌干凈 加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶?jī)?nèi)液體出現(xiàn)紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 6
【詳解】
(1)①為減緩反應(yīng)速率,在不改變電石用量和大小的情況下,可以使用飽和食鹽水代替水或者減緩分液漏斗中液體的滴加速率;
②洗氣瓶中CuSO4溶液與H2S反應(yīng)生成硫化銅沉淀,洗氣瓶中CuSO4溶液的作用是除H2S;
(2)①向含有Ag(NH3)2OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔銀沉淀,方程式為:;
(3)①當(dāng)沉淀中不再含有硝酸時(shí),沉淀則洗凈,所以可以通過(guò)檢查洗滌液中是否含有氫離子來(lái)判斷,方法是:將最后一次洗滌液倒入少量的蒸餾水中,用pH試紙檢測(cè)溶液pH,若溶液呈中性,則沉淀已洗滌干凈;
②鐵離子結(jié)合SCN-,溶液顯紅色,所以加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶?jī)?nèi)液體出現(xiàn)紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,則到滴定終點(diǎn);
③根據(jù)方程式可知,20mL溶液中,n(Ag+)=n(SCN-)=0.810-3ml,則200mL溶液中總的銀離子的物質(zhì)的量為8×10-3ml,,則n=6。
2.(2024·江蘇連云港·一模)實(shí)驗(yàn)室利用含鈷廢催化劑制備,并利用其制備。已知:完全沉淀的為,完全沉淀的為,開(kāi)始沉淀的為,的溶解度曲線如圖-1所示。
(1)制備。
①中基態(tài)核外電子排布式為 。
②補(bǔ)充完整以含鈷廢催化劑(主要成分為,少量和)為原料制備的實(shí)驗(yàn)方案: ,洗滌2~3次,低溫干燥,得到產(chǎn)品。(實(shí)驗(yàn)中須使用的儀器和試劑:計(jì)、溶液、固體)
(2)制備并測(cè)定含量。將和活性炭(催化劑)加入三頸瓶中(裝置見(jiàn)圖-2),然后再依次通過(guò)滴液漏斗緩慢滴加和濃氨水混合溶液、溶液,控制溫度不超過(guò)充分反應(yīng),冷卻后過(guò)濾。
①三頸瓶中生成反應(yīng)的離子方程式為 。
②加入的作用是 。
③在沒(méi)有活性炭存在時(shí),能得到一種化學(xué)式為的純凈物。測(cè)得與足量的硝酸銀溶液反應(yīng)生成,該配合物內(nèi)界的化學(xué)式為 。
④準(zhǔn)確稱取樣品于燒杯中,加入足量溶液充分反應(yīng),微沸加熱至無(wú)放出。冷卻至室溫后,加入過(guò)量的固體和鹽酸,充分搖蕩。將所得溶液定容至,然后取出溶液放入錐形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液的體積為。計(jì)算樣品中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 。已知:,,。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d7 用溶解含鈷廢催化劑,加固體調(diào)節(jié)pH,用pH計(jì)控制4.2≤pH<6.5生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀除Fe3+、Al3+,過(guò)濾,濾液加熱濃縮、冷卻到50-90℃結(jié)晶析出,過(guò)濾
(2) 抑制氨水電離,防止生成C(OH)2沉淀 20%
【詳解】含鈷廢催化劑主要成分為,少量和。用鹽酸溶解得到含有C2+、Al3+、Fe3+的溶液,加碳酸鈷調(diào)節(jié)pH為4.2~6.5生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀除Fe3+、Al3+,過(guò)濾,濾液加熱濃縮、冷卻到50-90℃結(jié)晶析出。
(1)①C是27號(hào)元素,C失去4s上的2個(gè)電子得到,基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d7。
②補(bǔ)充完整以含鈷廢催化劑(主要成分為,少量和)為原料制備的實(shí)驗(yàn)方案:用溶解含鈷廢催化劑,加固體調(diào)節(jié)pH,用pH計(jì)控制4.2≤pH<6.5生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀除Fe3+、Al3+,過(guò)濾,濾液加熱濃縮、冷卻到50-90℃結(jié)晶析出,過(guò)濾,加洗滌2~3次,低溫干燥,得到產(chǎn)品。
(2)①三頸瓶中,C2+被雙氧水氧化生成反應(yīng)的離子方程式為。
②能抑制氨水電離,防止生成C(OH)2沉淀。
③與足量的硝酸銀溶液反應(yīng)生成,說(shuō)明外界只有2個(gè)氯離子,該配合物內(nèi)界的化學(xué)式為 。
④根據(jù)、,建立關(guān)系式,樣品中n(C=)=0.1ml/L×,樣品中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
3.(2023·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè))(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,難溶于乙醇,受熱易分解,110℃下可失去結(jié)晶水,230℃時(shí)發(fā)生分解,可用于曬制藍(lán)圖。
(1)的制備。取一定量的草酸鉀加水溶解,加熱溶液至微沸后,在攪拌下向其中加入溶液,充分反應(yīng)后得到亮綠色透明溶液,經(jīng)過(guò)一系列操作,干燥,得到。
①制取的化學(xué)方程式為 。
②若加熱溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致的產(chǎn)率偏低,其原因是 。
③三草酸合鐵酸鉀的溶解度如圖所示。“經(jīng)過(guò)一系列操作”得到的操作方法為 。
(2)測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量:
第一步,稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀酸化,用cml/L 溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液 mL。
第二步,向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉將轉(zhuǎn)化為,過(guò)濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀酸化,用cml/L 溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液 mL。
該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式是 。
(3)將三草酸合鐵酸鉀置于氮?dú)鈿夥障录訜幔瑴y(cè)得在0~600℃之間剩余固體質(zhì)量與起始固體質(zhì)量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。則450℃時(shí),剩余固體的成分為 (填化學(xué)式)。
【答案】
(1)3K2C2O4+3H2O+FeCl3=+3KCl 鐵離子水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體,導(dǎo)致產(chǎn)率降低 蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶、過(guò)濾、乙醇洗滌
(2)
(3)、
【詳解】
(1)①制取的化學(xué)方程式為3K2C2O4+3H2O+FeCl3=+3KCl。
②若加熱溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致的產(chǎn)率偏低,其原因是鐵離子水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體,導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
③“經(jīng)過(guò)一系列操作”得到的操作方法為蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶、過(guò)濾、乙醇洗滌。
(2)加入過(guò)量鋅粉能將溶液中轉(zhuǎn)化為,酸化后與KMnO4溶液反應(yīng),根據(jù)化合價(jià)變化可找出關(guān)系式為5~,根據(jù)消耗KMnO4溶液的濃度和體積可知溶液中n()=cml/L×V2×10-3L×5=5×10-3cV2ml,則該晶體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=。
(3)1ml失去3ml結(jié)晶水的質(zhì)量為54g,失去的水百分含量為,則200℃時(shí)失去3個(gè)結(jié)晶水,反應(yīng)為+;接著失去質(zhì)量為8.96%,接近1mlCO2分子質(zhì)量,,反應(yīng)為22++2;然后失去質(zhì)量為14.66%,接近1mlCO和1mlCO2的質(zhì)量,,反應(yīng)為+++,則此時(shí)固體為、。
4.(2023·江蘇·模擬預(yù)測(cè))和都是重要的鋰的化合物。
I 電極材料是動(dòng)力型鋰離子電池的理想正極材料。它可以通過(guò)、LiOH和溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)、將所得沉淀干燥、高溫成型而制得。實(shí)驗(yàn)室制備的方法如下:
步驟1 將LiOH置于題圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的三頸燒瓶中,加入煮沸過(guò)的蒸餾水,攪拌使其溶解。從分液漏斗中滴加溶液,并持續(xù)通入氮?dú)狻?br>步驟2 將固體溶于蒸餾水中,迅速倒入三頸燒瓶中,快速攪拌,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌濾渣得固體。
(1)共沉淀反應(yīng)投料時(shí),不將和LiOH溶液直接混合的原因是 。
(2)寫(xiě)出共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)工業(yè)制取在高溫成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的導(dǎo)電性能外,還能 。
Ⅱ 磷酸鋰渣(主要成分為)和廢舊電極材料(含鋁、炭、和)均可用于制取。
(4)實(shí)驗(yàn)室以磷酸鋰渣為原料制備高純的部分實(shí)驗(yàn)流程如下:
①“低酸轉(zhuǎn)化”使轉(zhuǎn)化為。寫(xiě)出“磷鋰分離”的化學(xué)方程式: 。
②已知:三辛胺是一種有機(jī)堿,難溶于水。向“萃取”后的溶液中加入三辛胺再通入得到沉淀,加入三辛胺的目的是 。
(5)已知:微溶于水;、難溶于水和堿,可溶于鹽酸生成LiCl、、和;pH>3.2時(shí),沉淀完全。完善由某廢舊電極材料制取的實(shí)驗(yàn)方案:邊攪拌邊向廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡,過(guò)濾, ,過(guò)濾、洗滌,低溫干燥得固體。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:雙氧水、鹽酸、NaOH溶液、溶液)
【答案】
(1)和LiOH溶液直接混合生成,而極易被氧化,最終產(chǎn)品中混有化合物
(2)
(3)利用其還原性,防止被氧化
(4) 萃取后的LiCl溶液中混有HCl,三辛胺將溶液中的HCl反應(yīng)除去、減小溶液中濃度,又能增大濃度,從而有利于生成
(5)向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸,至固體不再減少,過(guò)濾;向?yàn)V液中加入過(guò)量的雙氧水,再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2,過(guò)濾;邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成,靜置,向上層清液中滴加溶液若無(wú)沉淀生成
【詳解】
(1)和LiOH溶液直接混合生成,而極易被氧化,最終產(chǎn)品中混有化合物,所以共沉淀反應(yīng)投料時(shí),不將和LiOH溶液直接混合。
(2)、LiOH和溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)生成、硫酸氫銨、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(3)活性炭有吸附性、導(dǎo)電性、還原性等,在有的情境下,考慮利用其還原性,防止被氧化。
(4)①根據(jù)流程圖可知“磷鋰分離”的原理是與反應(yīng),將轉(zhuǎn)變?yōu)槎ィ磻?yīng)方程式為。
②萃取后的LiCl溶液中混有HCl,利用三辛胺難溶于水、呈堿性,將溶液中的HCl反應(yīng)除去、減小溶液中濃度,又能增大濃度,從而有利于生成。
(5)廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)、過(guò)濾,已將鋁溶解除去,剩余固體成分為炭、和,從中獲得溶液并沉淀生成的基本思路是:用酸溶解、過(guò)濾,除炭;將氧化、調(diào)節(jié)pH除;用溶液沉淀得。具體方案為:向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸,至固體不再減少,過(guò)濾;向?yàn)V液中加入過(guò)量的雙氧水,再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2,過(guò)濾;邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成,靜置,向上層清液中滴加溶液若無(wú)沉淀生成。
5.(2023·江蘇南通·三模)ZnO是重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室以粗氧化鋅(主要成分為ZnO,還含有少量Fe2O3、CuO等雜質(zhì))為原料制備堿式碳酸鋅,進(jìn)而熱分解制備活性氧化鋅。實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)“浸出”:稱取一定量的粗氧化鋅放入反應(yīng)器中,加入適量碳酸氫銨和15%的氨水,40℃水浴加熱并充分?jǐn)嚢韬?,過(guò)濾。
①浸出后溶液中主要含有的離子為、和,寫(xiě)出生成[Zn(NH3)4]CO3的化學(xué)方程式: 。1 ml[Zn(NH3)4]2+中的σ鍵數(shù)為 。
②其他條件一定,當(dāng)水浴溫度高于42℃時(shí),測(cè)得鋅的浸出率隨溫度升高而降低,其可能原因是 。
(2)“置換銅”:向“浸出”所得濾液中加入稍過(guò)量的鋅粉,過(guò)濾, ,過(guò)濾、洗滌并烘干濾渣,得到較純凈的銅。
(3)“蒸氨”。反應(yīng)原理為。已知:的產(chǎn)率隨蒸氨時(shí)間的變化如圖-1所示:加熱Zn4(OH)6CO330 min后,固體質(zhì)量殘留率隨溫度變化如圖-2所示。
請(qǐng)補(bǔ)充完整制備ZnO的實(shí)驗(yàn)方案:將[Zn(NH3)4]CO3溶液置于如圖-3所示三頸瓶中, 。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:100℃水蒸氣、蒸餾水)
【答案】
(1) 溫度升高,NH3揮發(fā),NH4HCO3分解,和減小,反應(yīng)速率減慢
(2)向稀鹽酸中分批加入濾渣,攪拌,至不再產(chǎn)生氣泡
(3)打開(kāi)活塞,通入100℃水蒸氣持續(xù)25 min,同時(shí)將產(chǎn)生的氣體通入蒸餾水中;待三頸瓶冷卻后,將其中混合物過(guò)濾,用蒸餾水洗滌濾渣并干燥,將干燥后的固體在600 K下加熱30 min
【詳解】粗氧化鋅(主要成分為ZnO,還含有少量Fe2O3、CuO等雜質(zhì)),向其中加入適量NH4HCO3和15%的氨水,40℃水浴加熱并充分?jǐn)嚢?,反?yīng)產(chǎn)生、和,而Fe2O3不發(fā)生反應(yīng),經(jīng)過(guò)濾分離除去,然后向其中加入Zn與發(fā)生置換反應(yīng),將Cu置換出來(lái),經(jīng)加熱將過(guò)量氨蒸出,鋅氨配合物最終以沉淀出來(lái),再經(jīng)過(guò)加熱分解產(chǎn)生ZnO。
(1)ZnO與氨水及NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Zn(NH3)4CO3、H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
在[Zn(NH3)4]2+中,配位體NH3中存在3個(gè)N-H共價(jià)鍵,單鍵屬于σ鍵,中心Cu2+與4個(gè)NH3通過(guò)4個(gè)配位鍵結(jié)合,配位鍵屬于σ鍵,1個(gè)[Zn(NH3)4]2+中存在σ鍵數(shù)目是3×4+4=16個(gè),則1 ml[Zn(NH3)4]2+中含有16 mlσ鍵,其數(shù)目是16NA=;
②其他條件一定時(shí),當(dāng)水浴溫度高于42℃時(shí),測(cè)得鋅的浸出率隨溫度升高而降低,可能原因是溫度升高,NH3揮發(fā),NH4HCO3分解,和減小,反應(yīng)速率減慢;
(2)“置換銅”:向“浸出”所得含有[Cu(NH3)4]2+中濾液中加入稍過(guò)量的鋅粉,發(fā)生置換反應(yīng):Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu,然后過(guò)濾,分離得到的固體中含有過(guò)量的Zn及置換出的Cu,根據(jù)Zn是比較活潑金屬,能夠與酸發(fā)生反應(yīng),而Cu不能反應(yīng)的性質(zhì),向稀鹽酸中分批加入濾渣,攪拌,至不再產(chǎn)生氣泡,除去Zn,然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,就得到較純凈的銅。
(3)根據(jù)圖象可知:在蒸氨時(shí)間為25min時(shí)堿式碳酸鋅產(chǎn)率達(dá)到最大值,在溫度為600 K時(shí)加熱30min固體殘留率達(dá)到最低,溫度升高,固體殘留率不再發(fā)生變化,故在“蒸氨”制備ZnO時(shí)操作為:將[Zn(NH3)4]CO3溶液置于如圖-3所示三頸瓶中,打開(kāi)活塞,通入100℃水蒸氣持續(xù)25 min,同時(shí)將產(chǎn)生的氣體通入蒸餾水中;待三頸瓶冷卻后,將其中混合物過(guò)濾,用蒸餾水洗滌濾渣并干燥,將干燥后的固體在600 K下加熱30 min。
6.(2024·遼寧遼陽(yáng)·一模)KMnO4是生活中常用的消毒劑。已知在酸性介質(zhì)中墨綠色的易發(fā)生歧化反應(yīng),生成和MnO2,回答下列問(wèn)題:
實(shí)驗(yàn)(一)制備KMnO4。
(1)“熔融”時(shí)分批加入MnO2粉末的目的是 ,“熔融”時(shí)不需選用的儀器是 (填標(biāo)號(hào))。
A.鐵坩堝 B.玻璃棒 C.泥三角 D.坩堝鉗
(2)“抽濾”時(shí)選擇乙裝置,相對(duì)甲,乙的主要優(yōu)點(diǎn)是 (任寫(xiě)一條)。
(3)“歧化”時(shí)錳元素進(jìn)入產(chǎn)品的百分率約為 %(保留三位有效數(shù)字),用鹽酸代替CO2的后果是 。
(4)工業(yè)上,常用“電解”代替“歧化”,提高錳元素利用率,電解的總反應(yīng)方程式為 。
實(shí)驗(yàn)(二)測(cè)定產(chǎn)品純度。
取wgKMnO4溶于水配成250mL溶液,取25.00mL于錐形瓶中,加入適量稀硫酸酸化,用 Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。
(5)下列敘述正確的是______(填標(biāo)號(hào))。
A.滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色B.滴定時(shí)眼睛始終注視錐形瓶中溶液顏色變化
C.若錐形瓶未干燥,測(cè)得結(jié)果會(huì)偏高D.本實(shí)驗(yàn)需要托盤(pán)天平、量筒、容量瓶、滴定管等
(6)該產(chǎn)品的純度為 。
【答案】
(1)防止KClO3在MnO2催化作用下受熱分解 B
(2)過(guò)濾速率快,防止溶液中KMnO4結(jié)晶析出
(3)66.7% 錳酸鉀與鹽酸反應(yīng)生成有毒的氯氣造成環(huán)境污染,降低高錳酸鉀的產(chǎn)率
(4)2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑
(5)BD
(6)%
【詳解】由題給流程可知,將2.45g氯酸鉀固體和5.22g氫氧化鉀固體混合加熱至熔融后分多次小心加入3.00g二氧化錳,混合物充分反應(yīng)得到墨綠色錳酸鉀固體;向錳酸鉀固體溶于100mL水得到的溶液中通入二氧化碳,錳酸鉀溶液在二氧化碳作用下發(fā)生歧化反應(yīng)生成碳酸鉀、二氧化錳沉淀和高錳酸鉀,抽濾得到含有二氧化錳的濾渣和濾液;濾液經(jīng)分離提純得到粗高錳酸鉀。
(1)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑條件下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)生成氯化鉀和氧氣,所以“熔融”時(shí)應(yīng)分批加入二氧化錳,防止氯酸鉀受熱分解;“熔融”時(shí)用到的儀器為鐵坩堝、泥三角、酒精燈、坩堝鉗,不需要用到玻璃棒,故選B,故答案為:防止KClO3在MnO2催化作用下受熱分解;B;
(2)相對(duì)甲,抽濾裝置乙可以加快過(guò)濾速率,防止溫度降低,溶液中的高錳酸鉀結(jié)晶析出,故答案為:過(guò)濾速率快,防止溶液中KMnO4結(jié)晶析出;
(3)“歧化”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為3MnO+2CO2=2MnO+MnO2↓+2CO,由方程式可知,反應(yīng)消耗3ml錳酸根離子時(shí),生成2ml高錳酸根離子,則錳元素進(jìn)入產(chǎn)品的百分率約為×100%=66.7%;錳酸根離子具有氧化性,能與鹽酸反應(yīng)生成生成有毒的氯氣造成環(huán)境污染,降低高錳酸鉀的產(chǎn)率,所以不能用鹽酸代替二氧化碳,故答案為:66.7%;錳酸鉀與鹽酸反應(yīng)生成有毒的氯氣造成環(huán)境污染,降低高錳酸鉀的產(chǎn)率;
(4)由圖可知,用“電解”代替“歧化”時(shí),錳酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成高錳酸根離子,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鉀,則電解的總反應(yīng)方程式為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,故答案為:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑;
(5)A.高錳酸鉀的酸性溶液與草酸鈉溶液完全反應(yīng)后,滴入最后半滴草酸鈉溶液,溶液會(huì)由淺紫色變?yōu)闊o(wú)色,則滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由淺紫色變?yōu)闊o(wú)色,故錯(cuò)誤;
B.滴定時(shí),左手控制滴定管、右手控制錐形瓶、眼睛始終注視錐形瓶中溶液顏色變化,故正確;
C.錐形瓶未干燥不影響高錳酸鉀的物質(zhì)的量和草酸鈉溶液的體積,對(duì)測(cè)得結(jié)果無(wú)影響,故錯(cuò)誤;
D.由題意可知,配制高錳酸鉀溶液時(shí),需要用到托盤(pán)天平、量筒、容量瓶等,滴定時(shí)需要用到滴定管等,故正確;
故選BD;
(6)由得失電子數(shù)目守恒可得如下關(guān)系式:2KMnO4—5Na2C2O4,滴定消耗VmLcml/L草酸鈉溶液,則產(chǎn)品的純度為×100%=%,故答案為:%。
7.(2024·河北·模擬預(yù)測(cè))碘酸銅[Cu(IO3)2]是一種化工產(chǎn)品,難溶于水。某研究小組利用含碘廢液制備碘酸銅并測(cè)定其純度。
(1)“氧化”中制得HIO3.裝置如圖甲所示:
①寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。。
②“氧化”在 (填儀器名稱)中進(jìn)行, KI3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
③證明B中不含I2的實(shí)驗(yàn)方法是 。
(2)分離產(chǎn)品。相對(duì)普通過(guò)濾,用如圖乙所示裝置分離產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)有 。其中安全瓶的作用是 。
(3)測(cè)定產(chǎn)品純度。
取Wg產(chǎn)品溶于水,加入足量的經(jīng)酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴加幾滴指示劑,用c ml/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗滴定液體積V mL,有關(guān)反應(yīng):2Cu2+ +4+24I-+24H+=2CuI↓+13I2+12H2O,I2+2=2I- +。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
②該產(chǎn)品純度為 。
③如果滴定過(guò)程中振蕩錐形瓶時(shí)間太長(zhǎng),導(dǎo)致空氣進(jìn)入,則測(cè)定結(jié)果 (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
【答案】
(1)2MnO+ 10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 三頸(口)燒瓶 KI3+8Cl2+9H2O=KCl+15HCl+3HIO3 取B中溶液于試管中,滴加淀粉溶液,若不變藍(lán)色,則說(shuō)明不含I2
(2)過(guò)濾較快,固體較干燥等 平衡氣壓,防止倒吸
(3)滴入半滴Na2S2O3溶液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)無(wú)明顯變化 % 偏高
【詳解】和KI3的混合廢液中通入氯氣氧化,加KOH溶液調(diào)pH=10,再加入CuSO4溶液合成Cu(IO3)2。
(1)裝置A中高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,將氯氣通入和KI3的混合廢液中發(fā)生氧化生成HIO3,氯氣有毒,過(guò)量的氯氣用NaOH溶液吸收。
(1)①A中是固體高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:;
②“氧化”中制得HIO3是在B中發(fā)生反應(yīng),B為三頸(口)燒瓶,KI3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為KI3+8Cl2+9H2O=KCl+15HCl+3HIO3;
③證明B中不含的實(shí)驗(yàn)方法是:取B中溶液于試管中,滴加淀粉溶液,若不變藍(lán)色,則說(shuō)明不含;
故答案為:;三頸(口)燒瓶;KI3+8Cl2+9H2O=KCl+15HCl+3HIO3;取B中溶液于試管中,滴加淀粉溶液,若不變藍(lán)色,則說(shuō)明不含。
(2)相對(duì)普通過(guò)濾,抽濾的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾較快,固體較干燥等,安全瓶的作用是平衡氣壓,防止倒吸,故答案為:過(guò)濾較快,固體較干燥等;平衡氣壓,防止倒吸。
(3)①取產(chǎn)品溶于水,加入足量的經(jīng)酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴加幾滴指示劑,此時(shí)溶液為藍(lán)色,用Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),現(xiàn)象是:滴入半滴Na2S2O3溶液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)無(wú)明顯變化;
②有關(guān)反應(yīng):2Cu2+ +4+24I-+24H+=2CuI↓+13+12H2O,+2=2I- +,可得到:,,純度為,
③如果滴定過(guò)程中振蕩錐形瓶時(shí)間太長(zhǎng),導(dǎo)致空氣進(jìn)入,會(huì)氧化碘離子為碘單質(zhì),消耗的Na2S2O3增多,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;
故答案為:滴入半滴Na2S2O3溶液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)無(wú)明顯變化;%;偏高。
8.(2024·四川成都·二模)實(shí)驗(yàn)室利用含鈷廢渣[含、等]制備磁性材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:
I.稀硫酸的配制。
(1)實(shí)驗(yàn)室里需要:450mL溶液,用98%濃硫酸(密度為)配制該溶液時(shí),所需的濃硫酸的體積為 (保留1位小數(shù))mL。
(2)下圖關(guān)于容量瓶的操作,正確的是 。
(3)配制過(guò)程中,下列操作將導(dǎo)致溶液濃度偏小的是_______(填標(biāo)號(hào))。
A.定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
B.容量瓶未干燥處理
C.定容加水時(shí)超過(guò)刻度線后,立即吸出多余的水
D.將溶液從燒杯轉(zhuǎn)移到容量瓶中后沒(méi)有洗滌燒杯
Ⅱ.浸取,將一定量的鈷渣粉與溶液配成懸濁液,加入三頸燒瓶中(裝置如圖),70℃通過(guò)儀器a緩慢滴加稀硫酸,充分反應(yīng),過(guò)濾。
(4)b中應(yīng)加入 作為最佳傳熱介質(zhì)。
(5)該過(guò)程中,轉(zhuǎn)化為的離子方程式為 。
Ⅲ.沉鈷。C(Ⅱ)鹽溶液可以形成、和等多種形式的沉淀。
已知:向0.100ml/L溶液中滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀。
(6)向除雜后的溶液中加入溶液或溶液作沉淀劑,可得到,不能用同濃度的溶液代替溶液的原因是 。
Ⅳ.制備,將所得的18.3g草酸鈷晶體()高溫灼燒,其熱重分析圖如圖:
(7)寫(xiě)出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)式: ,CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】
(1)54.3
(2)C
(3)CD
(4)Na2SO3
(5)2C(OH)3+SO+4H+=2C2++SO+5H2O
(6)若用草酸鈉溶液代替草酸銨溶液,會(huì)有氫氧化亞鈷沉淀生成,導(dǎo)致CC2O4的產(chǎn)率降低
(7)CO 6CO+O22C3O4
【詳解】
(1)由c=可知,濃硫酸的濃度為ml/L=18.4ml/L,實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有480mL容量瓶,所以配制480mL2ml/L的硫酸溶液時(shí),應(yīng)選用500mL容量瓶,由稀釋定律可知,配制該溶液時(shí),所需的濃硫酸的體積為×103mL/L=54.3mL,故答案為:43.4;
(2)A.檢查容量瓶是否漏水時(shí),加入少量水,蓋好蓋子,將容量瓶倒置,觀察是否有水滲出,故錯(cuò)誤;
B.容量瓶讀數(shù)時(shí),應(yīng)平視容量瓶的刻度,視線、刻度與凹液面的最低點(diǎn)在同一水平線上,故錯(cuò)誤;
C.稀釋得到的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶時(shí),應(yīng)用玻璃棒引流,且玻璃棒的下端應(yīng)在刻度線下方,故正確;
D.容量瓶定容時(shí),應(yīng)蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻,故錯(cuò)誤;
故選C;
(3)A.定容時(shí)俯視容量瓶刻度線會(huì)使溶液的體積偏小,導(dǎo)致所配溶液濃度偏大,故不符合題意;
B.容量瓶未干燥處理不會(huì)影響溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積,對(duì)所配溶液濃度無(wú)影響,故不符合題意;
C.定容加水時(shí)超過(guò)刻度線后,立即吸出多余的水會(huì)使溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,導(dǎo)致所配溶液濃度偏小,故符合題意;
D.將溶液從燒杯轉(zhuǎn)移到容量瓶中后沒(méi)有洗滌燒杯使溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,導(dǎo)致所配溶液濃度偏小,故符合題意;
故選CD;
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),為使三頸燒瓶中反應(yīng)物受熱均勻,應(yīng)向三頸燒瓶中加入亞硫酸鈉溶液作為傳熱介質(zhì),故答案為:Na2SO3;
(5)由題意可知,氫氧化鈷轉(zhuǎn)化為亞鈷離子的反應(yīng)為氫氧化鈷酸性條件下與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)生成亞鈷離子、硫酸根離子和水,反應(yīng)的離子方程式為2C(OH)3+SO+4H+=2C2++SO+5H2O,故答案為:2C(OH)3+SO+4H+=2C2++SO+5H2O;
(6)草酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,草酸銨是弱酸弱堿鹽,草酸鈉溶液的堿性更強(qiáng),若用草酸鈉溶液代替草酸銨溶液,會(huì)有氫氧化亞鈷沉淀生成,導(dǎo)致草酸亞鈷的產(chǎn)率降低,故答案為:若用草酸鈉溶液代替草酸銨溶液,會(huì)有氫氧化亞鈷沉淀生成,導(dǎo)致CC2O4的產(chǎn)率降低;
(7)由題意可知,草酸鈷晶體的物質(zhì)的量為=0.1ml,由鈷原子個(gè)數(shù)守恒可知,B點(diǎn)固體中氧原子的物質(zhì)的量為=0.1ml,則B點(diǎn)所得固體的化學(xué)式為CO;同理可知,D點(diǎn)固體中氧原子的物質(zhì)的量為≈0.133ml,則D點(diǎn)固體的化學(xué)式為C3O4,CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6CO+O22C3O4,故答案為:CO;6CO+O22C3O4。
9.(2024·甘肅蘭州·一模)乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)是一種簡(jiǎn)單的載氧體,對(duì)開(kāi)發(fā)在特殊條件下(如潛艇、高空飛行)的氧供應(yīng)材料具有重要意義。乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)的制備原理如下圖所示:
已知:①乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)由于制備條件不同可以得到兩種不同的固體形態(tài):一種是棕色的膠狀物,在室溫下易被氧化;另一種是暗紅色晶體,在室溫下穩(wěn)定。
②水楊醛:微溶于水,易溶于乙醇;乙二胺;溶于水、乙醇、溫度過(guò)高會(huì)引起爆炸。
制備過(guò)程如下:
I.按照?qǐng)D示安裝儀器,在儀器A中加入80mL95%乙醇,再加入1.65mL含0.0157ml的水楊醛。
Ⅱ.在攪拌條件下,加入0.55mL含0.0078ml的乙二胺,反應(yīng)4~5min,生成亮黃色的乙二胺雙縮水楊醛片狀晶體。
Ⅲ.溶解0.0078 ml C(CH3COO)2于熱水中。
……
請(qǐng)回答:
(1)乙二胺中H-N-C的夾角 乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)中C-N-C的夾角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)儀器A的名稱為 。
(3)步驟Ⅲ后的操作如下:
A.待亮黃色片狀晶體全部溶解后,將C(CH3COO)2迅速加入儀器A中,生成棕色膠狀沉淀,恒溫?cái)嚢?h,使棕色膠狀沉淀全部轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色晶體;
B.停止通入N2
C.過(guò)濾晶體,用5mL水洗滌3次,再用乙醇洗滌;
D.向儀器A中通入N2,并調(diào)節(jié)氮?dú)饬魉僦练€(wěn)定;
E.停止加熱,用冷水冷卻儀器A;
F.向冷凝管中通入冷凝水,開(kāi)始加熱A,并保持溫度在70~80℃;
G.真空干燥箱烘干產(chǎn)品,稱重得2.03g產(chǎn)品。
①正確的操作順序?yàn)镈→F→ →G。
②向儀器A中通入N2的目的是 。
③步驟F中保持溫度在70~80℃的原因是 。
④用乙醇洗滌晶體的目的是 。
(4)產(chǎn)品的產(chǎn)率為 (列出計(jì)算式即可)。
【答案】
(1)小于
(2)三口燒瓶
(3)A→E→B→C 排出A中的空氣防止乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)被氧化 溫度低反應(yīng)速率慢,乙二胺溫度過(guò)高會(huì)引起爆炸 洗去雜質(zhì)水楊醛、乙二胺
(4)
【詳解】水楊醛與乙二胺反應(yīng)生成亮黃色的乙二胺雙縮水楊醛片狀晶體,向A中通入氮?dú)馀懦鯝中的空氣,加熱A,將C(CH3COO)2迅速加入儀器A中,生成棕色膠狀沉淀,恒溫?cái)嚢?h,使棕色膠狀沉淀全部轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色晶體,冷卻、過(guò)濾,洗滌的產(chǎn)品乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)。
(1)乙二胺中N原子采用sp3雜化,乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)中N原子采用sp2雜化,所以乙二胺中H-N-C的夾角小于乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)中C-N-C的夾角。
(2)根據(jù)圖示,儀器A的名稱為三口燒瓶;
(3)步驟Ⅲ后的操作步驟為:
D.向儀器A中通入N2,并調(diào)節(jié)氮?dú)饬魉僦练€(wěn)定;
F.向冷凝管中通入冷凝水,開(kāi)始加熱A,并保持溫度在70~80℃;
A.待亮黃色片狀晶體全部溶解后,將C(CH3COO)2迅速加入儀器A中,生成棕色膠狀沉淀,恒溫?cái)嚢?h,使棕色膠狀沉淀全部轉(zhuǎn)變?yōu)榘导t色晶體;
E.停止加熱,用冷水冷卻儀器A;
B.停止通入N2
C.過(guò)濾晶體,用5mL水洗滌3次,再用乙醇洗滌;
G.真空干燥箱烘干產(chǎn)品,稱重得2.03g產(chǎn)品。
①正確的操作順序?yàn)镈→F→A→E→B→C→G。
②常溫下,乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)易被氧化,向儀器A中通入N2的目的是排出A中的空氣防止乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)被氧化。
③溫度低反應(yīng)速率慢,乙二胺溫度過(guò)高會(huì)引起爆炸,所以步驟F中保持溫度在70~80℃。
④水楊醛、乙二胺都易溶于乙醇,用乙醇洗滌晶體的目的是洗去雜質(zhì)水楊醛、乙二胺。
(4)理論上生成乙二胺雙縮水楊醛合鈷(Ⅱ)的物質(zhì)的量為0.0078ml,產(chǎn)品的產(chǎn)率為
10.(2024·廣東江門(mén)·一模)某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)上用純堿溶液與制備,并探究產(chǎn)品的性質(zhì)和純度。
已知:25℃時(shí),的電離常數(shù):,;
的電離常數(shù):,;
的溶度積常數(shù):。
Ⅰ.性質(zhì)探究
(1)若用與鹽酸反應(yīng)制備干燥時(shí),凈化、收集和尾氣處理所需裝置的接口連接順序?yàn)? ,其中飽和溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)該小組同學(xué)用試管取2mL0.5ml/L溶液,逐滴加入2mL0.5ml/L溶液,振蕩,溶液由黃色變?yōu)榧t褐色,未觀察到氣體和沉淀生成。
①甲同學(xué)認(rèn)為發(fā)生了相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成了膠體,用激光筆照射試管,預(yù)期的現(xiàn)象為 。
②若上述水解過(guò)程存在反應(yīng):,則25℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= (代入數(shù)據(jù)列出計(jì)算式)。
③乙同學(xué)認(rèn)為可能同時(shí)發(fā)生反應(yīng):,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:取少量用蒸餾水稀釋后的反應(yīng)液于試管中,再滴加 溶液,觀察現(xiàn)象。
A.KSCN B. C. D.
Ⅱ.含量探究
(3)已知所得產(chǎn)物含有少量(無(wú)其他雜質(zhì)),25℃時(shí)相同質(zhì)量的和分別溶于等量的水后,體積基本相同。
①25℃時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的兩種溶液,溶液的pH 溶液。
A.大于 B.小于 C.等于 D.無(wú)法判斷
②丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品是否符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
查閱資料 合格品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于93%。
提出假設(shè) 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于93%。
實(shí)驗(yàn)方案 常溫下完成下述實(shí)驗(yàn):
步驟1:用100.0mL水溶解0.7g和9.3g,測(cè)得;
步驟2: ,測(cè)得;
數(shù)據(jù)分析:a b(填“>”、“<”或“=”)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 假設(shè)成立。
【答案】
(1)dcbaefg
(2)混合物中出現(xiàn)一條明亮的光路 C
(3)A 用100.0mL水溶解10.0g實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品 >
【詳解】與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫,通過(guò)飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發(fā)的氯化氫,通過(guò)濃硫酸干燥,使用向上排空氣法收集二氧化硫,尾氣使用堿液吸收,防止污染;
(1)與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫,通過(guò)飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發(fā)的氯化氫,通過(guò)濃硫酸干燥,使用向上排空氣法收集二氧化硫,尾氣使用堿液吸收,防止污染;故裝置的接口連接順序?yàn)閐cbaefg,其中飽和溶液HCl反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水、二氧化硫氣體,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;
(2)①光束通過(guò)膠體時(shí),光線能夠發(fā)生散射作用而產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),而通入其它分散系時(shí)不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng);甲同學(xué)認(rèn)為發(fā)生了相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成了膠體,用激光筆照射試管,則預(yù)期的現(xiàn)象為:混合物中出現(xiàn)一條明亮的光路。
②若上述水解過(guò)程存在反應(yīng):,則25℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。
③A.KSCN只能檢驗(yàn)鐵離子,不能檢驗(yàn)亞鐵離子,錯(cuò)誤;
B.和亞硫酸根離子、亞鐵離子都會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;
C.亞鐵離子和K3[Fe(CN)6]溶液會(huì)生成藍(lán)色沉淀:;故檢驗(yàn)亞鐵離子的方法可以為:取少量溶液,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說(shuō)明存在亞鐵離子;正確;
D.和亞硫酸根離子、硫酸根離子均會(huì)生成沉淀,錯(cuò)誤;
故選C;
(3)①由題干可知,碳酸酸性弱于亞硫酸,則25℃時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的兩種溶液,溶液的水解程度大于溶液,故溶液的堿性更強(qiáng),pH值更大,故選A;
②假設(shè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于93%,步驟1測(cè)定合格品的pH,若含量高于93%,結(jié)合①分析可知,樣品的堿性應(yīng)該小于a,故步驟2需進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn):用100.0mL水溶解10.0g實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品,測(cè)得,若a>b,則含量高于93%,假設(shè)成立。
11.(2024·山東聊城·一模)三氯氧磷()俗名磷酰氯,可用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料,是能推進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大的一種重要的化工原料。工業(yè)上可以直接氧化制備。某興趣小組模擬該工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如下(某些夾持裝置、加熱裝置已略去):
部分物質(zhì)的性質(zhì)如下表:
(1)制備時(shí)進(jìn)行操作:(?。┻B接儀器,檢查裝置氣密性;(ⅱ)……,至C中白磷消失;(ⅲ)……,控制C裝置反應(yīng)溫度在60℃~65℃,最終制得產(chǎn)品。操作(ⅱ)為 ,步驟(ⅲ)控制溫度60℃~65℃,其主要目的是 。該實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的設(shè)計(jì)缺陷,改進(jìn)方法是 。
(2)已知電負(fù)性O(shè)>Cl>P,在過(guò)量NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)通過(guò)佛爾哈德法可以測(cè)定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①取m g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全反應(yīng)后加稀硝酸至溶液顯酸性;
②向錐形瓶中加入0.1000的溶液50.00mL,使完全沉淀;
③向其中加入2mL硝基苯,用力搖動(dòng)使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋;
④加入做指示劑用c 溶液滴定過(guò)量至終點(diǎn),記下所用體積為V mL。
標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ,Cl元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含m、c、V的表達(dá)式表示),步驟①若不加入稀硝酸,所測(cè)Cl元素含量將會(huì) (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】
(1)打開(kāi)、關(guān)閉、 加快反應(yīng)速率,防止汽化 在球形冷凝管上端連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管
(2)
(3)滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液變?yōu)闇\紅色,且30s內(nèi)不褪色 或 偏大
【詳解】裝置A由濃鹽酸和氯酸鉀反應(yīng)制備氯氣,氯氣被濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置C,在裝置C中和白磷反應(yīng)生成產(chǎn)品,以此解題。
(1)儀器氣密性檢查,沒(méi)有問(wèn)題后,可以開(kāi)始實(shí)驗(yàn),使氯氣進(jìn)入裝置C,則操作(ⅱ)為:打開(kāi)、關(guān)閉、;根據(jù)題中信息可知,沸點(diǎn)較低,則控制溫度60℃~65℃,其主要目的是:加快反應(yīng)速率,防止PCl3汽化;該實(shí)驗(yàn)過(guò)程使用了有毒的氯氣,需要尾氣處理裝置,則改進(jìn)方法是:在球形冷凝管上端連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管;
(2)根據(jù)題給信息可知,易水解,且電負(fù)性O(shè)>Cl>P,則中P為+5價(jià),其水解方程式為:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,則在過(guò)量NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:;
(3)用cml?L?1NH4SCN溶液滴定過(guò)量Ag+至終點(diǎn),當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)NH4SCN過(guò)量, Fe3+與SCN?反應(yīng)溶液會(huì)變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點(diǎn);故答案為:滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液變?yōu)闇\紅色,且30s內(nèi)不褪色;用c ml/ L NH4SCN溶液滴定過(guò)量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積V mL,則過(guò)量Ag+的物質(zhì)的量為cV×10-3ml,與Cl-反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為,Cl元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;步驟①若不加入稀硝酸,則其中過(guò)量的氫氧化鈉可以和硝酸銀反應(yīng)生成沉淀,則被消耗的硝酸銀偏多,則所測(cè)Cl元素含量將會(huì)偏大。
12.(2024·陜西西安·一模)Ⅰ.堿式碳酸銅的制備
(1)步驟ⅱ是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中,反應(yīng)溫度控制在70℃~80℃,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ,原料中必須過(guò)量的原因是 ,反應(yīng)溫度低于80℃的原因是 ;
(2)在步驟(ⅲ)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,涉及三種固液分離的方法,分別是傾析法過(guò)濾(把上層清液直接傾入另一容器中,讓沉淀盡可能留在燒杯內(nèi))、趁熱過(guò)濾與減壓過(guò)濾,最終制得藍(lán)綠色固體。該實(shí)驗(yàn)流程中沒(méi)有使用到的下列裝置有 (填序號(hào));
Ⅱ.堿式碳酸銅的檢驗(yàn)
同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖裝置,針對(duì)制得的藍(lán)綠色固體進(jìn)行檢驗(yàn)。
(3)裝置加熱前,需要首先打開(kāi)活塞,用裝置制取適量,點(diǎn)燃處酒精燈。中盛裝的試劑應(yīng)是 ;
(4)若藍(lán)綠色固體的組成為,實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察到的現(xiàn)象是 ;
(5)同學(xué)們查閱文獻(xiàn)得知:,經(jīng)討論認(rèn)為用代替來(lái)定量測(cè)定藍(lán)綠色固體的化學(xué)式會(huì)更好,其原因是 (填序號(hào));
a.的堿性比強(qiáng)
b.溶解度大于,能充分吸收
c.相同條件下,的溶解度明顯大于
d.吸收等量生成的的質(zhì)量大于,測(cè)量誤差小
(6)若藍(lán)綠色固體的組成為。取干燥后的藍(lán)綠色固體,煅燒至完全分解后得到固體,測(cè)得中干燥后的沉淀質(zhì)量為[F中已改為溶液]。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為 。
【答案】
(1) 提供堿性環(huán)境,有利于生成堿式碳酸銅 溫度過(guò)高,易分解;同時(shí),堿式碳酸銅分解或水解反應(yīng)程度加大,生成
(2)AEG
(3)濃硫酸
(4)硬質(zhì)玻璃管中藍(lán)綠色固體變成黑色,中白色固體變藍(lán),中溶液變渾濁
(5)bd
(6)或或
【詳解】硫酸銅和碳酸氫鈉在熱水中反應(yīng)生成堿式碳酸銅,反應(yīng)后通過(guò)濃縮、過(guò)濾、洗滌、干燥得到堿式碳酸銅固體;
裝置A在生成氮?dú)?,通過(guò)防止倒吸裝置B,通過(guò)C干燥后進(jìn)入D中將生成D中分解生成氣體排出,裝置E吸收生成的水、F吸收生成的二氧化碳,G裝置排除空氣中二氧化碳和水的干擾;
(1)根據(jù)題意可知,硫酸銅和碳酸氫鈉在熱水中反應(yīng)生成堿式碳酸銅,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,還會(huì)生成二氧化碳、硫酸、水,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2?CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O。堿式碳酸銅的生成需要在堿性環(huán)境中進(jìn)行,原料中NaHCO3必須過(guò)量的原因是提供堿性環(huán)境,有利于生成堿式碳酸銅;碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱易分解,且溫度過(guò)高促進(jìn)碳酸氫鈉的水解導(dǎo)致溶液堿性增大生成過(guò)多氫氧化銅沉淀,則反應(yīng)溫度低于80℃的原因是:溫度過(guò)高,易分解;同時(shí),堿式碳酸銅分解或水解反應(yīng)程度加大,生成;
(2)步驟(iii)中通過(guò)濃縮(使用F裝置)、過(guò)濾、洗滌、干燥(使用B裝置)得到堿式碳酸銅,由題干可知,過(guò)濾需要傾析法過(guò)濾、趁熱過(guò)濾(使用D裝置)與減壓過(guò)濾(使用C裝置),得到最終制得藍(lán)綠色固體。故選AEG;
(3)為防止氮?dú)庵兴畬?duì)D裝置中生成水的干燥,氮?dú)膺M(jìn)入D前需要干燥,故C中為濃硫酸干燥劑;
(4)若藍(lán)綠色固體的組成為xCuCO3?yCu(OH)2,則分解生成黑色氧化銅、水和二氧化碳,故實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察到的現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中藍(lán)綠色固體逐漸變成黑色,B中白色固體變藍(lán),C中溶液變渾濁;
(5).Ba(OH)2、Ca(OH)2均為強(qiáng)堿,a不符合題意;
b.由Ksp可知,Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能夠更充分吸收CO2,b符合題意;
c.由Ksp可知,相同條件下,CaCO3的溶解度小于BaCO3,c不符合題意;
d.碳酸鋇的相對(duì)分子質(zhì)量大于碳酸鈣,則吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差小,d符合題意;;
故選bd;
(6)取干燥后的藍(lán)綠色固體10.84g,煅燒至完全分解后得到8.00g固體,則生成氧化銅0.1ml,測(cè)得F中干燥后的沉淀質(zhì)量為7.88g,則碳酸鋇為0.04ml,根據(jù)碳元素守恒可知,CuCO3為0.04ml、質(zhì)量為4.96g,則Cu(OH)2質(zhì)量為10.84g-4.96g=5.88g、為0.06ml,則x:y=0.04:0.06=2:3,故化學(xué)式為:2CuCO3?3Cu(OH)2或3Cu(OH)2?2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2。建議完成時(shí)間: 120 分鐘
選擇題:精選 0 題
實(shí)際完成時(shí)間: 分鐘
非選擇題:精選 12 題
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
其他
-112
75.5
易水解,遇生成緩慢通入氧氣產(chǎn)率較高
2
105.3
易水解,能溶于

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