一、填空題
1.2—噻吩乙醇()是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:
Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入液體A和金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。
Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至,加入噻吩,反應至鈉砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至,加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應。
Ⅳ.水解?;謴褪覝?,加入水,攪拌;加鹽酸調(diào)至4~6,繼續(xù)反應2 h,分液;用水洗滌有機相,二次分液。
Ⅴ.分離。向有機相中加入無水,靜置,過濾,對濾液進行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇_________。
a.乙醇b.水c.甲苯d.液氨
(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是___________________________。
(3)步驟Ⅱ的化學方程式為___________________________。
(4)步驟Ⅲ中反應放熱,為防止溫度過高引發(fā)副反應,加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是__________________。
(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)的目的是___________________________。
(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是__________________(填名稱);無水的作用為________。
(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為_________(用計算,精確至0.1%)。
2.氨基鈉()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A中加入100 mL液氨和,通入氨氣排盡密閉體系中空氣,攪拌。
Ⅱ.加入5 g鈉粒,反應,得粒狀沉積物。
Ⅲ.除去液氨,得產(chǎn)品。
已知:幾乎不溶于液氨,易與水、氧氣等反應。
請回答:
(1)的作用是__________;裝置B的作用是__________。
(2)步驟Ⅰ,為判斷密閉體系中空氣是否排盡,請設(shè)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__________。
A.步驟Ⅰ中,攪拌的目的是使均勻地分散在液氨中
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(nèi)抽濾除去液氨,得到產(chǎn)品
D.產(chǎn)品應密封保存于充滿干燥氮氣的瓶中
(5)產(chǎn)品分析:假設(shè)NaOH是產(chǎn)品的唯一雜質(zhì),可采用如下方法測定產(chǎn)品純度。從下列選項中選擇最佳操作并排序。
準確稱取產(chǎn)品→( )→( )→( )→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.用標準溶液滴定
i.用HCl標準溶液滴定
3.聚異丁烯是一種性能優(yōu)異的功能高分子材料。某科研小組研究了使用特定引發(fā)劑、正己烷為溶劑、無水條件下異丁烯的聚合工藝。已知:異丁烯沸點266K。
反應方程式及主要裝置示意圖如下:


回答問題:
(1)儀器A的名稱是_____,作用是 。
(2)將鈉塊加入正己烷中,除去微量的水,反應方程式為 _。
(3)浴槽中可選用的適宜冷卻劑是 (填序號)。
(4)補齊操作步驟
選項為: a.向三口瓶中通入一定量異丁烯
b.向三口瓶中加入一定量 正己烷
① (填編號);
②待反應體系溫度下降至既定溫度;
③ (填編號);
④攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間后加入反應終止劑停止反應。經(jīng)后續(xù)處理得成品。
(5)測得成品平均相對分子質(zhì)量為,平均聚合度為 。
二、實驗題
4.市售的溴(純度99%)中含有少量的和,某化學興趣小組利用氧化還原反應原理,設(shè)計實驗制備高純度的溴。
回答下列問題:
(1)裝置如圖(夾持裝置等略),將市售的溴滴入盛有濃溶液的B中,水浴加熱至不再有紅棕色液體餾出。儀器C的名稱為__________;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(zhuǎn)移至___________(填儀器名稱)中,邊加熱邊向其中滴加酸化的溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體,繼續(xù)加熱將溶液蒸干得固體R。該過程中生成的離子方程式為______________________。
(3)利用圖示相同裝置,將R和固體混合均勻放入B中,D中加入冷的蒸餾水。由A向B中滴加適量濃,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______________________。
(4)為保證溴的純度,步驟(3)中固體的用量按理論所需量的計算,若固體R質(zhì)量為m克(以計),則需稱取___________(用含m的代數(shù)式表示)。
(5)本實驗所用鉀鹽試劑均經(jīng)重結(jié)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(nèi)壁,轉(zhuǎn)移溶液時用___________,濾液沿燒杯壁流下。
5.利用“燃燒—碘酸鉀滴定法”測定鋼鐵中硫含量的實驗裝置如下圖所示(夾持裝置略)。
實驗過程如下:
①加樣,將樣品加入管式爐內(nèi)瓷舟中(瓷舟兩端帶有氣孔且有蓋),聚四氟乙烯活塞滴定管G內(nèi)預裝略小于的堿性標準溶液,吸收管F內(nèi)盛有鹽酸酸化的淀粉水溶液。向F內(nèi)滴入適量堿性標準溶液,發(fā)生反應:,使溶液顯淺藍色。
②燃燒:按一定流速通入,一段時間后,加熱并使樣品燃燒。
③滴定:當F內(nèi)溶液淺藍色消退時(發(fā)生反應:),立即用堿性標準溶液滴定至淺藍色復現(xiàn)。隨不斷進入F,滴定過程中溶液顏色“消退-變藍”不斷變換,直至終點。
回答下列問題:
(1)取 的堿性溶液和一定量的固體,配制堿性標準溶液,下列儀器必須用到的是_______(填標號)。
A.玻璃棒B.1000 mL錐形瓶C.500 mL容量瓶D.膠頭滴管
(2)裝置B和C的作用是充分干燥,B中的試劑為_______。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子(見放大圖),目的是_____________________。
(3)該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是_____________________;滴定消耗堿性標準溶液,樣品中硫的質(zhì)量分數(shù)是_______(用代數(shù)式表示)。
(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,會因燃燒時產(chǎn)生粉塵而促進的生成,粉塵在該過程中的作用是_____________________;若裝置E冷卻氣體不充分,可能導致測定結(jié)果偏大,原因是_____________________;若滴定過程中,有少量不經(jīng)直接將氧化成,測定結(jié)果會_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
6.亞銅配合物廣泛用作催化劑。實驗室制備的反應原理如下:
實驗步驟如下:
分別稱取和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈中反應,回流裝置圖和蒸餾裝置圖(加熱、夾持等裝置略)如下:
已知:①乙腈是一種易揮發(fā)的強極性配位溶劑;
②相關(guān)物質(zhì)的信息如下:
回答下列問題:
(1)下列與實驗有關(guān)的圖標表示排風的是______(填標號);
A.
B.
C.
D.
E.
(2)裝置I中儀器M的名稱為_________;
(3)裝置I中反應完全的現(xiàn)象是_____________________;
(4)裝置I和Ⅱ中氣球的作用是_____________________;
(5)不能由步驟c直接獲得,而是先蒸餾至接近飽和,再經(jīng)步驟d冷卻結(jié)晶獲得。這樣處理的目的是_____________________;
(6)為了使母液中的結(jié)晶,步驟e中向母液中加入的最佳溶劑是____(填標號);
A.水B.乙醇C.乙醚
(7)合并步驟d和e所得的產(chǎn)物,總質(zhì)量為5.32 g,則總收率為________(用百分數(shù)表示,保留一位小數(shù))。
7.配合物在分析化學中用于的鑒定,其制備裝置示意圖(夾持裝置等略)及步驟如下:
①向三頸燒瓶中加入和熱蒸餾水,攪拌溶解。
②磁力攪拌下加入,從儀器a加入50%醋酸。冷卻至室溫后,再從儀器b緩慢滴入30%雙氧水。待反應結(jié)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(chǎn)品,稱重。
已知:
ⅰ 乙醇、乙醚的沸點分別是;
ⅱ 的溶解度數(shù)據(jù)如下表。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是_______,使用前應_______。
(2)中鈷的化合價是_______,制備該配合物的化學方程式為_______。
(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(chǎn)品的作用是_______。
(5)已知:(亮黃色)足量與產(chǎn)品反應生成亮黃色沉淀,產(chǎn)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,_______。
8.磁性材料在很多領(lǐng)域具有應用前景,其制備過程如下(各步均在氛圍中進行):
①稱取,配成溶液,轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中。
②向三頸燒瓶中加入溶液。
③持續(xù)磁力攪拌,將溶液以的速度全部滴入三頸燒瓶中,100℃下回流3h。
④冷卻后過濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在干燥。
⑤管式爐內(nèi)焙燒2h,得產(chǎn)品3.24g。
部分裝置如圖:
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是_______;使用恒壓滴液漏斗的原因是_______。
(2)實驗室制取有多種方法,請根據(jù)元素化合物知識和氧化還原反應相關(guān)理論,結(jié)合下列供選試劑和裝置,選出一種可行的方法,化學方程式為_______,對應的裝置為_______(填標號)。
可供選擇的試劑:、、、、飽和、飽和可供選擇的發(fā)生裝置(凈化裝置略去):
(3)三頸燒瓶中反應生成了Fe和,離子方程式為_______。
(4)為保證產(chǎn)品性能,需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,可采取的措施有_______。
A.采用適宜的滴液速度
B.用鹽酸代替KOH溶液,抑制水解
C.在空氣氛圍中制備
D.選擇適宜的焙燒溫度
(5)步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈,應選擇的試劑為_______;使用乙醇洗滌的目的是_______。
(6)該實驗所得磁性材料的產(chǎn)率為_______(保留3位有效數(shù)字)。
9.六氯化鎢()可用作有機合成催化劑,熔點為283℃,沸點為340℃,易溶于,極易水解。實驗室中,先將三氧化鎢還原為金屬鎢(W)再制備,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。先通,其目的是___________;一段時間后,加熱管式爐,改通,對B處溢出的進行后續(xù)處理。儀器A的名稱為__________,證明已被完全還原的現(xiàn)象是______________。
(2)完全還原后,進行的操作為:①冷卻,停止通;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;⑥……堿石灰的作用是________;操作④是____________________,目的是_______________。
(3)利用碘量法測定產(chǎn)品純度,實驗如下:
①稱量:將足量(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為;開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重為;再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,蓋緊稱重為,則樣品質(zhì)量為___g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②滴定:先將轉(zhuǎn)化為可溶的,通過離子交換柱發(fā)生反應:;交換結(jié)束后,向所得含的溶液中加入適量酸化的KI溶液,發(fā)生反應:;反應完全后,用標準溶液滴定,發(fā)生反應:。滴定達終點時消耗的溶液,則樣品中(摩爾質(zhì)量為)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,則滴定時消耗溶液的體積將___(填“偏大”“偏小”或“不變”),樣品中質(zhì)量分數(shù)的測定值將___(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
10.[實驗化學]
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為
實驗步驟如下:
步驟1:在題B圖所示裝置的反應瓶中,加入40g氯乙酸、50nL水,攪拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃繼續(xù)攪拌反應2小時,反應過程中控制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,B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 。
參考答案
1.答案:(1)c
(2)吡咯分子中含有—NH—,分子間可形成氫鍵
(3)
(4)分批、多次加入
(5)與2-噻吩乙醇鈉水解產(chǎn)生的反應,使水解更徹底
(6)球形冷凝管、分液漏斗;吸收水分
(7)70.0%
解析:(1)該實驗條件下,乙醇、水、液氨均會與Na反應,而步驟Ⅰ的目的是熔化鈉,故液體A應選甲苯。
(2)吡咯分子中含有—NH—,分子間可形成氫鍵,而噻吩分子間只有范德華力,故噻吩沸點低于吡咯。
(3)根據(jù)題目信息及原子守恒可知,步驟Ⅱ中噻吩和Na反應生成噻吩鈉和:。
(4)為防止溫度過高引發(fā)副反應,應控制投料量和投料速度,可分批、多次加入試劑。
(5)2-噻吩乙醇鈉水解產(chǎn)生2-噻吩乙醇和NaOH,用鹽酸調(diào)節(jié)pH可中和NaOH,促進水解平衡正向移動,使水解進行更徹底。
(6)步驟Ⅴ涉及的操作有過濾、蒸餾,過濾需用到漏斗、玻璃棒、燒杯,蒸餾裝置(夾持、加熱儀器略去)是,故無需使用的是球形冷凝管、分液漏斗。無水的作用為作吸水劑,除去產(chǎn)品中的水分。
(7)由反應關(guān)系可知:1 ml鈉~1 ml 2-噻吩乙醇,4.60 g Na是0.2 ml,則理論產(chǎn)量為,實際產(chǎn)量為17.92 g,故產(chǎn)品的產(chǎn)率為。
2.
(1)答案:催化;防止氧氣、水進入密閉體系
解析:不是制備的反應物,在反應中作催化劑;裝置B中盛放液體Hg,可以液封導管的出氣口,防止外界氧氣、水進入A中使產(chǎn)品變質(zhì)。
(2)答案:試管加滿水倒扣于水槽中,M處通入氨氣,將N處排出的氣體導致試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡,則空氣尚未排盡;如未出現(xiàn)氣泡,則空氣已排盡。
解析:
(3)答案:分批少量加入鈉粒;降低冷卻液溫度;適當增加液氨量
解析:
(4)答案:BC
解析:步驟Ⅰ中,攪拌可以使均勻地分散在液氨中,使反應物與催化劑充分接觸,A正確;判斷反應是否已完成,可直接觀察B中是否有氣泡產(chǎn)生,若無氣泡產(chǎn)生,則反應已完成,B錯誤;由已知信息知,易與水、反應,因此不能在通風櫥中抽濾,C錯誤;產(chǎn)品應密封保存于充滿干燥氮氣的瓶中,防止其與空氣接觸而變質(zhì),D正確。
(5)答案:b;d;g
解析:與反應產(chǎn)生的會部分溶于水、部分逸出,故應直接加入過量的HCl標準溶液,過量的HCl再用NaOH標準溶液滴定,因溶液中存在,故滴定終點溶液顯酸性,應選用甲基紅指示劑(變色的pH范圍4.4~6.2)。
3.
(1)答案:U型管或U型干燥管 吸收空氣中的水分,防止水分進入三口瓶中
解析:儀器A的名稱是U型管或U型干燥管:由信息知,聚異丁烯是在無水條件下異丁烯發(fā)生加聚反應獲得,能吸收水分,作用是吸收空氣中的水分,防止水分進入三口瓶中。
(2)答案:
解析:正己烷不和鈉反應,而鈉可與水反應,故將鈉塊加入正己烷中除去微量的水,反應方程式為。
(3)答案:乙
解析:由信息知,加聚反應需在-60℃~-30℃和引發(fā)劑作用下發(fā)生,由信息知,甲最低溫度為-21℃,不合適;乙最低溫度為-55℃,比較合適;丙最低溫度為-33℃,離-60℃~-30℃的上限-30℃很接近,也不合適,故浴槽中可選用的適冷卻劑是乙。
(4)答案:a b
解析:按實驗流程可知,b.①在冷卻槽中加入合適的冷卻劑;③將沸點266K異丁烯適當加熱后轉(zhuǎn)變成氣體,通入三口瓶中;④攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間后加入反應終止劑停止反應。經(jīng)后續(xù)處理得成品。
(5)答案:50000
解析:異丁烯的分子式為,其相對分子質(zhì)量為56,已知成品聚異丁烯平均相對分子質(zhì)量為,則平均聚合度為。
4.答案:(1)直形冷凝管;抑制液溴與水反應;除去;
(2)蒸餾燒瓶;
(3)冷凝;減少溴的揮發(fā)
(4)
(5)玻璃棒引流
解析:(1)由儀器C的構(gòu)造特點及在實驗中的作用可知,儀器C為直形冷凝管。溶液中的可抑制液溴與水反應,并可將還原為,蒸餾時增大液溴的餾出量。儀器D中溶液吸收蒸餾出的和,發(fā)生氧化還原反應,溴和碘分別轉(zhuǎn)化為-1價,碳被氧化為,由于餾分中的含量少,故D中發(fā)生的主要反應的化學方程式是。
(2)由(1)中分析可知,D中有生成,則將儀器D中接收的溶液轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶中,邊加熱邊向其中滴加酸性溶液,將氧化生成單質(zhì)碘,離子方程式是。
(3)(2)中所得固體R的主要成分為KBr,蒸餾裝置中KBr被氧化為溴蒸氣,進入裝置D中遇冷的蒸餾水液化,沉入蒸餾水底部,蒸餾水起到冷凝和減少溴的揮發(fā)的作用。
(4)由氧化還原反應得失電子守恒可得關(guān)系式:,KBr全部反應,則,故稱取的為。
(5)轉(zhuǎn)移濾液時要用玻璃棒引流,使濾液沿著燒杯內(nèi)壁流下。
5.答案:(1)AD
(2)濃硫酸;防止倒吸。
(3)當加入最后半滴堿性標準溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30 s內(nèi)不變色;
(4)催化劑;通入F的氣體溫度過高,導致部分升華,從而消耗更多的堿性標準溶液;不變
解析:(1)取的堿性溶液和一定量的KI固體,配制堿性標準溶液(稀釋了50倍后的濃度為),需要用堿式滴定管或移液管量取的堿性溶液,需要用一定精確度的天平稱量一定質(zhì)量的KI固體,需要在燒杯中溶解KI固體,溶解時要用到玻璃棒攪拌,需要用容量瓶配制標準溶液,需要用膠頭滴管定容,因此,下列儀器必須用到的是AD。
(2)裝置B和C的作用是充分干燥,濃硫酸具有吸水性,常用于干燥某些氣體,因此B中的試劑為濃硫酸。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因為磨砂浮子的密度小于水,若球泡內(nèi)水面上升,磨砂浮子也隨之上升,磨砂浮子可以作為一個磨砂玻璃塞將導氣管的出氣口堵塞上,從而防止倒吸。
(3)該滴定實驗是利用過量的1滴或半滴標準溶液來指示滴定終點的,因此,該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是當加入最后半滴堿性標準溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30 s內(nèi)不變色;由S元素守恒及、可得關(guān)系式,若滴定消耗堿性標準溶液,則,,樣品中硫的質(zhì)量分數(shù)是。
(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,燃燒時產(chǎn)生粉塵中含有鐵的氧化物,鐵的氧化物能催化的氧化反應從而促進的生成,因此,粉塵在該過程中的作用是催化劑;若裝置E冷卻氣體不充分,則通入F的氣體溫度過高,可能導致部分升華,這樣就要消耗更多堿性標準溶液,從而可能導致測定結(jié)果偏大;若滴定過程中,有少量不經(jīng)直接將氧化成,從電子轉(zhuǎn)移守恒的角度分析,得到被還原為,仍能得到關(guān)系式,測定結(jié)果會不變。
6.答案:(1)D
(2)球形冷凝管
(3)溶液由藍色變?yōu)闊o色
(4)排出裝置內(nèi)空氣,防止制備的產(chǎn)品被氧化
(5)有利于結(jié)晶析出,提高產(chǎn)品產(chǎn)率及純度
(6)B
(7)81.2%
解析:(1)表示需佩戴護目鏡,表示當心火災,表示注意燙傷,表示排風,表示必須洗手,答案為D。
(2)裝置Ⅰ中儀器M的名稱為球形冷凝管。
(3)在乙腈中為藍色,在乙腈中為無色,因此裝置Ⅰ中反應完全的現(xiàn)象是溶液由藍色變?yōu)闊o色,可證明已充分反應完全。
(4)由于制備的中Cu元素為+1價,具有較強的還原性,容易被空氣中氧氣氧化,因此裝置Ⅰ和Ⅱ中氣球的作用是排出裝置內(nèi)空氣,防止制備的產(chǎn)品被氧化。
(5)為離子化合物,具有強極性,在水中溶解度較大,在溫度較高的環(huán)境下蒸餾難以分離,若直接將水蒸干難以獲得晶體狀固體,因此需先蒸餾至接近飽和,再經(jīng)步驟d冷卻結(jié)晶,從而獲得晶體。
(6)為了使母液中的結(jié)晶,可向母液中加入極性較小的溶劑,與水混溶的同時擴大與的極性差,進而使析出,因此可選用的溶劑為乙醇,答案為B。
(7)的物質(zhì)的量為,理論制得的質(zhì)量為,總收率為。
7.答案:(1)分液漏斗;檢漏
(2)+3;
(3)增加的溶解度
(4)加速產(chǎn)品干燥
(5)80.0
(6)透過藍色鉆玻璃觀察火焰的顏色,若呈紫色則含鉀元素
解析:(1)由題給裝置圖可知,儀器a的名稱為(球形)分液漏斗,分液漏斗可用于添加液體,使用前需先檢查是否漏液。
(2)根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0,結(jié)合題中信息可知,中C的化合價為+3;根據(jù)實驗步驟可知,體系中反應物有,目標產(chǎn)物為,中+2價C被氧化為中+3價C,作氧化劑,自身被還原為,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,可得制備反應的化學方程式為。
(3)根據(jù)已知信息ⅱ可知,的溶解度隨溫度的升高而逐漸增大,故在常溫時不能完全溶解于15.0 mL蒸餾水,因此用熱蒸餾水可保證其全部溶解,有利于后續(xù)反應進行。
(4)步驟③的最終目的是得到較純凈的產(chǎn)品,首先需要使其從濾液中析出,加入95%乙醇的作用是促進晶體析出,固液分離后再用乙醇洗滌是為了洗去晶體表面殘留的雜質(zhì)離子,洗滌后的固體產(chǎn)品表面仍覆有少量水和乙醇,由已知信息ⅰ可知,乙醚的沸點與乙醇相比更低,更易揮發(fā),因此,再用乙醚洗滌的目的是加快產(chǎn)品的干燥。
(5)由題給反應可得關(guān)系式:,,,,產(chǎn)品純度為。
(6)檢驗鉀元素的存在常使用焰色試驗,具體操作為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,透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色,若為紫色,則含鉀元素。
8.
(1)答案:(球形)冷凝管;平衡氣壓,便于液體順利流下
解析:結(jié)合圖示裝置可知儀器a的名稱為球形冷凝管。實驗中使用恒壓滴液漏斗,利于平衡壓強,便于液體順利流下。
(2)答案:(或);A(或B)
解析:結(jié)合所給藥品和實驗裝置考慮可用裝置A或裝置B制備,其化學方程式分別為和。
(3)答案:
解析:三頸燒瓶中溶液與KOH溶液共熱可生成Fe和,根據(jù)得失電子守恒等可配平該離子方程式為。
(4)答案:AD
解析:為保證產(chǎn)品性能,使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,應采用適宜的滴液速度,且選擇適宜的焙燒溫度;若用鹽酸代替KOH溶液,可能導致Fe、部分溶解,若在空氣氛圍中制備,易被氧化,故選AD。
(5)答案:稀硝酸和硝酸銀溶液;除去晶體表面水分,便于快速干燥
解析:實驗中洗滌主要是洗去沉淀表面的,應向最后一次洗滌液中加入稀硝酸和溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則證明沉淀已洗滌干凈。使用乙醇洗滌,是利用了乙醇的揮發(fā)性,便于黑色沉淀快速干燥。
(6)答案:90.0%
解析:9.95g的物質(zhì)的量為9.95g÷199g/ml=0.05ml,根據(jù)反應中的離子方程式可得關(guān)系式
解得,而實際得到3.24g產(chǎn)品,則該實驗中所得磁性材料的產(chǎn)率為。
9.
(1)答案:排除裝置中的空氣 ;直形冷凝管 ;不再有水凝結(jié)
解析:本題考查物質(zhì)的制備實驗及滴定的相關(guān)計算。
用還原制備W,裝置中不能有空氣,以先通,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;反應過程中有水生成,所以能證明已被完全還原的現(xiàn)象是不再有水凝結(jié)。
(2)答案: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;排除裝置中的
解析:由題給信息可知極易水解,W與反應制取時,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,通之前,裝置中有多余的,需要除去,所以操作④是再次通入,目的是排除裝置中的。
(3)答案:①;②;不變;偏大
解析:①稱量時加入足量的,蓋緊稱重為,由于易揮發(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,則揮發(fā)出的的質(zhì)量為,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發(fā)出的,蓋緊稱重為,則樣品質(zhì)量為。②滴定時,根據(jù)關(guān)系式:、,樣品中,,則樣品中的質(zhì)量分數(shù)為;根據(jù)測定原理,稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,揮發(fā)的的質(zhì)量增大,偏小,但的質(zhì)量不變,則滴定時消耗溶液的體積將不變,樣品中質(zhì)量分數(shù)的測定值將偏大。
10.
(1)答案:(回流)冷凝管;防止升溫太快、控制反應體系pH
解析:儀器A是(回流)冷凝管,起冷凝呵流的作用。題述制備反應是放熱反應,逐步加入NaOH溶液,可以防止升溫太快;反應過程中需控制pH約為9,逐步加入NaOH溶液還可以控制反應體系的pH,防止體系的堿性太強。
(2)答案:防止暴沸
解析:蒸餾時向蒸餾燒瓶中加人沸石或碎瓷片可以防止液體暴沸,保證實驗安全。
(3)答案:減小;趁熱過濾
解析:步驟3中,若將粗產(chǎn)品溶解于過量水中,則在步驟4中溶于水的產(chǎn)品增多,析出的晶體會減少,從而導致產(chǎn)率減小。羥基乙酸鈉易溶于熱水,活性炭不溶于水,為防止羥基乙酸鈉從溶液中析出,分離出活性炭時應趁熱過濾。
(4)答案:提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)
解析:因為羥基乙酸鈉微溶于冷水,不溶于醇、醚等有機溶劑,所以將去除活性炭后的溶液加到適量的乙醇中,可以使羥基乙酸鈉充分析出,提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)。
序號
冷卻劑
最低溫度/℃

NaCl-冰(質(zhì)量比1 :3)
-21

-冰(質(zhì)量比1.43: 1)
-55

液氨
-33
化合物
相對分子質(zhì)量
327.5
371
在乙腈中顏色
無色
藍色
溫度/℃
20
30
40
50
溶解度/
84.5
91.6
98.4
104.1

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