
一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備。安全制度,了解器材的使用方法,大量練習(xí),熟練掌握實(shí)驗(yàn)基本操作方法。
二、實(shí)驗(yàn)中的具體操作技巧
1、確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確??忌鷳?yīng)注意記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟所加入的試劑量,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2、正確操作實(shí)驗(yàn)器材??忌枵莆崭鱾€(gè)實(shí)驗(yàn)器材的使用方法和操作技巧。
3、熟練掌握實(shí)驗(yàn)技巧。在高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,一些操作熟練度非常重要。
4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。對(duì)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,得到正確的結(jié)果。
三、實(shí)驗(yàn)完成后的工作??忌杓皶r(shí)整理實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,器具清洗、消毒和保存,保證實(shí)驗(yàn)器具的性能和使用壽命。
專題06 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析
考點(diǎn)一 定量測(cè)定類綜合實(shí)驗(yàn)
考點(diǎn)梳理
1.定量測(cè)定的相關(guān)計(jì)算
(1)常用的計(jì)算公式
①n=eq \f(m,M),n=eq \f(V,Vm),n=cV(aq)。
②物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或純度)=eq \f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%。
③產(chǎn)品的產(chǎn)率=eq \f(產(chǎn)品的實(shí)際產(chǎn)量,產(chǎn)品的理論產(chǎn)量)×100%。
④物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=eq \f(參加反應(yīng)的原料量,加入原料的總量)×100%。
(2)常用的計(jì)算方法——關(guān)系式法
關(guān)系式法常應(yīng)用于一步反應(yīng)或分多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)中相關(guān)量的計(jì)算,利用該法可以減少不必要的中間運(yùn)算過程,避免計(jì)算錯(cuò)誤,并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。一步反應(yīng)可以直接找出反應(yīng)物與目標(biāo)產(chǎn)物的關(guān)系;在多步反應(yīng)中,若第一步反應(yīng)的產(chǎn)物是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物,可以根據(jù)化學(xué)方程式,將該物質(zhì)作為“中介”,找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的關(guān)系。利用這種方法解題的關(guān)鍵是建立已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間的關(guān)系式。
2.氣體體積法
(1)通過測(cè)量反應(yīng)生成氣體的體積進(jìn)行定量分析的方法,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測(cè)量生成氣體的體積。
(2)測(cè)氣體體積的方法分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法:
(3)常見測(cè)量氣體體積的實(shí)驗(yàn)裝置
【特別提醒】量氣時(shí)應(yīng)注意的問題
a.量氣時(shí)應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。
b.讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差”,保持液面相平,還要注意視線與液面最低處相平,如上圖(Ⅰ)(Ⅳ)應(yīng)使量氣管左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。
典例精講
例1.(2023·山東卷第9題)一定條件下,乙酸酐[(CH3CO)2O] 醇解反應(yīng) [ (CH3CO)2O+ROH→CH3COOR +CH3COOH]可進(jìn)行完全,利用此反應(yīng)定量測(cè)定有機(jī)醇(ROH)中的羥基含量,實(shí)驗(yàn)過程中酯的水解可忽略。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①配制一定濃度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定體積乙酸酐-苯溶液置于錐形瓶中,加入mgROH樣品,充分反應(yīng)后,加適量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示劑并用cml·L-1 NaOH-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V1mL。
④在相同條件下,量取相同體積的乙酸酐-苯溶液,只加適量水使乙酸酐完全水解;加指示劑并用cml·L-1 NaOH-甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL。ROH樣品中羥基含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))計(jì)算正確的是
A. B.
C. D.
變式探究
1.(2023·遼寧卷第17題) 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(yīng)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(yīng)。
Ⅳ.水解?;謴?fù)室溫,加入水,攪拌;加鹽酸調(diào)至4~6,繼續(xù)反應(yīng),分液;用水洗滌有機(jī)相,二次分液。
Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無水,靜置,過濾,對(duì)濾液進(jìn)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(diǎn)低于吡咯()的原因是_______。
(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為_______。
(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱,為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng),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)pH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(jì)算,精確至0.1%)。
2.(2023·新課標(biāo)卷第28題)實(shí)驗(yàn)室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下:
相關(guān)信息列表如下:
裝置示意圖如下圖所示,實(shí)驗(yàn)步驟為:
①在圓底燒瓶中加入冰乙酸、水及 ,邊攪拌邊加熱,至固體全部溶解。
②停止加熱,待沸騰平息后加入安息香,加熱回流。
③加入水,煮沸后冷卻,有黃色固體析出。
④過濾,并用冷水洗滌固體3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶,干燥后得淡黃色結(jié)晶。
回答下列問題:
(1)儀器A中應(yīng)加入_______(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
(2)儀器B的名稱是_______;冷卻水應(yīng)從_______(填“a”或“b”)口通入。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟②中,安息香必須待沸騰平息后方可加入,其主要目是_______。
(4)在本實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)eCl3為氧化劑且過量,其還原產(chǎn)物為_______;某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實(shí)驗(yàn):采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行_______?簡(jiǎn)述判斷理由_______。
(5)本實(shí)驗(yàn)步驟①~③在乙酸體系中進(jìn)行,乙酸除作溶劑外,另一主要作用是防止_______。
(6)若粗品中混有少量未氧化安息香,可用少量_______洗滌的方法除去(填標(biāo)號(hào))。若要得到更高純度的產(chǎn)品,可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。
a.熱水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號(hào))。
a.85% b.80% c.75% d.70%
即時(shí)訓(xùn)練
1.(2023·天津統(tǒng)考三模)下圖是為測(cè)定過氧化鈉樣品(只含Na2CO3雜質(zhì))純度而設(shè)計(jì)的裝置,氣球Q彈性良好。
下列說法正確的是
A.Q中反應(yīng)的離子方程式為+2H+=H2O+CO2↑,2+4H+=2H2O+O2↑
B.測(cè)量氣體體積時(shí)應(yīng)先關(guān)閉K1、K2,打開K3,反應(yīng)完畢后再緩緩打開K1
C.沒有導(dǎo)管a稀硫酸不易滴下來,而且會(huì)導(dǎo)致測(cè)量氣體的體積偏大
D.若操作正確,量筒I、Ⅱ分別收集xmL、ymL水,則Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
2.(2023·寧夏銀川一中一模)己二酸()是一種重要的化工原料和合成中間體。某實(shí)驗(yàn)小組以鎢磷酸為催化劑,開展己二酸的合成及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.催化劑鎢磷酸晶體(H3PW12O40)的制備
實(shí)驗(yàn)流程如圖:
(1)操作Ⅰ所需的玻璃儀器除燒杯外還有 ,乙醚的作用為 。
(2)水層中的物質(zhì)有大量NaCl和少量HCl,步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
Ⅱ.己二酸的合成
向三頸燒瓶中加入0.10g鎢磷酸催化劑和30mL30%雙氧水,在室溫下攪拌5min,然后加入5.0mL試劑X,得到溶液A。
(3)環(huán)己烯、環(huán)己醇、環(huán)己酮均可被雙氧水氧化成己二酸。僅從所需雙氧水理論用量的角度看,試劑X的最佳選擇是 (填序號(hào))。
A.環(huán)己烯() B.環(huán)己醇() C.環(huán)己酮()
(4)如圖是己二酸的濃度與溫度關(guān)系曲線圖。介穩(wěn)區(qū)表示己二酸溶液處于飽和狀態(tài),穩(wěn)定區(qū)表示己二酸溶液處于不飽和狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)室常根據(jù)直線EHI從溶液A獲取己二酸晶體,對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作為 ,過濾。
Ⅲ.己二酸的性質(zhì)探究
以己二酸和乙醇為原料,用如圖所示裝置制備己二酸二乙酯。
步驟1:向如圖所示的裝置A中加入30mL乙醇、10mL己二酸、0.6mL濃硫酸、10mL苯和2~3片碎瓷片。組裝好儀器,并預(yù)先在分水器內(nèi)加入一定量水,開始緩慢加熱A(沸點(diǎn)65℃),加熱回流1h,直至反應(yīng)基本完成。
步驟2:待反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中,洗滌干燥后蒸餾,收集相應(yīng)餾分。
(5)裝置中分水器的作用是 ,判斷反應(yīng)已經(jīng)完成的標(biāo)志是 。
(6)本次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為(某種生成物的實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比) 。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
考點(diǎn)二 物質(zhì)含量的測(cè)定
考點(diǎn)梳理
1.重量分析法
(1)在重量分析中,一般首先采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ贡粶y(cè)組分以單質(zhì)或化合物的形式從試樣中與其他組分分離。
(2)重量分析法不需要指示劑,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷反應(yīng)是否完全,以及反應(yīng)前后固體(或液體)質(zhì)量的變化。
(3)重量分析法的過程包括分離和稱量?jī)蓚€(gè)過程。根據(jù)分離的方法不同,重量分析法又可分為沉淀法、揮發(fā)法、萃取法等。
(4)計(jì)算方法
采用重量分析法進(jìn)行定量計(jì)算時(shí),可根據(jù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式或原子守恒確定相關(guān)物質(zhì)之間的定量關(guān)系,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出關(guān)系式,并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
2.滴定分析法
(1)滴定分析法是將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加到待測(cè)溶液中(或者將待測(cè)溶液滴加到標(biāo)準(zhǔn)溶液中),直到所加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)溶液按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)完全為止,然后測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積,計(jì)算出待測(cè)物質(zhì)的含量。
(2)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確量取待測(cè)溶液,根據(jù)指示劑的顏色變化確定滴定終點(diǎn)。
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液間反應(yīng)類型的不同,可將滴定分析法分為四大類:中和滴定、氧化還原滴定、絡(luò)合滴定和沉淀滴定。
典例精講
例2.(2023·海南卷第17題)某小組開展“木耳中鐵元素的檢測(cè)”活動(dòng)。檢測(cè)方案的主要步驟有:粉碎、稱量、灰化、氧化、稀釋、過濾、滴定等?;卮饐栴}:
(1)實(shí)驗(yàn)方案中出現(xiàn)的圖標(biāo) 和 ,前者提示實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到溫度較高的設(shè)備,后者要求實(shí)驗(yàn)者_(dá)______(填防護(hù)措施)。
(2)灰化:干燥樣品應(yīng)裝入_______中(填標(biāo)號(hào)),置高溫爐內(nèi),控制爐溫850℃,在充足空氣氛中燃燒成灰渣。
a.不銹鋼培養(yǎng)皿 b.玻璃燒杯 c.石英坩堝
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸,直至沒有氣泡產(chǎn)生?;一萜髦谐霈F(xiàn)的紅棕色氣體主要成分是_______(填化學(xué)式),因而本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室的_______中進(jìn)行(填設(shè)施名稱)。若將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液(如圖所示),存在安全風(fēng)險(xiǎn),原因是_______。
(4)測(cè)定鐵含量基本流程:將濾液在200mL容量瓶中定容,移取25.00mL,驅(qū)盡并將全部還原為。用5mL微量滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。
①選用微量滴定管的原因是_______。
②三次平行測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表。針對(duì)該滴定數(shù)據(jù),應(yīng)采取的措施是_______。
③本實(shí)驗(yàn)中,使測(cè)定結(jié)果偏小的是_______(填標(biāo)號(hào))。
a.樣品未完全干燥 b.微量滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗 c.灰渣中有少量炭黑
變式探究
3.(2023·湖北卷第18題)學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖,儀器A的名稱為_______,裝置B的作用為_______。
(2)銅與過量反應(yīng)的探究如下:
實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為_______;產(chǎn)生的氣體為_______。比較實(shí)驗(yàn)①和②,從氧化還原角度說明H+的作用是_______。
(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X為銅的氧化物,提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱,mgX完全分解為ng黑色氧化物Y,。X的化學(xué)式為_______。
(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后,調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知:,)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______,粗品中X的相對(duì)含量為_______。
即時(shí)訓(xùn)練
3.(2022·廣東卷)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時(shí),的。
(1)配制的溶液,需溶液的體積為_______mL。
(2)下列關(guān)于容量瓶的操作,正確的是_______。
(3)某小組研究25℃下電離平衡的影響因素。
提出假設(shè)。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測(cè)定,記錄數(shù)據(jù)。
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):_______,_______。
②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡_______(填”正”或”逆”)
向移動(dòng);結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:_______。
③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論假設(shè)成立。
(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著的增加,的值逐漸接近的。
查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。
對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)VIII中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異;推測(cè)可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測(cè)定溶液的濃度再驗(yàn)證。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗體積為,則該溶液的濃度為_______。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點(diǎn)_______。
②用上述溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的與混合溶液,測(cè)定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。
(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準(zhǔn)確測(cè)定的?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。
(6)根據(jù)可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途_______。
4.(2023·安徽安慶一中三模)膽礬(CuSO4·5H2O)又名藍(lán)礬,是化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域中的常見物質(zhì)。某實(shí)驗(yàn)小組利用有色金屬加工企業(yè)的廢材制得粗膽礬晶體。
(1)制得的粗晶體中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl3 雜質(zhì),選用下列試劑,確定所含雜質(zhì)。可選試劑有:蒸餾水、稀硫酸、氨水、Ba(NO3)2 溶液、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液。請(qǐng)補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn)步驟:
①取一定量樣品,加入蒸餾水、稀硫酸,固體溶解,得到藍(lán)色透明溶液;
②取少量①所得溶液,滴加 至過量,先析出沉淀,后沉淀部分溶解,過濾得深藍(lán)色溶液,濾渣為紅褐色;
③另取少量①所得溶液,加入足量的 溶液,出現(xiàn)白色沉淀;
④?、壑兴蒙蠈忧逡?,加入 溶液,無明顯現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:粗膽礬晶體中含有Fe2(SO4)3,不含F(xiàn)eCl3。
(2)CuSO4·5H2O的含量測(cè)定:
①稱取1.250g產(chǎn)品配成100 mL溶液,取25.00 mL溶液于錐形瓶中,加入足量NaF溶液后,再滴加KI溶液至不再產(chǎn)生CuI沉淀;
②以淀粉溶液作為指示劑,用0.1000 ml·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,平行滴定3次。已知:Fe3++6F-=;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
請(qǐng)回答:步驟①中,加入足量NaF溶液的可能原因是 ,若不加NaF溶液,可導(dǎo)致最終的測(cè)量值 (填 “偏大”“偏小”或“無影響”)。滴加KI溶液生成沉淀的離子方程式為 ; 若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均用量為10.00 mL,則產(chǎn)品中膽礬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
1.(2023·福建福州高新區(qū)第一中學(xué)聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)原理知識(shí)的重要方法,請(qǐng)回答下列問題:
I.某實(shí)驗(yàn)小組用0.55ml/LNaOH溶液和0.25ml/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定。
(1)配制0.55ml/LNaOH溶液,若實(shí)驗(yàn)中大約要使用240mLNaOH溶液,則至少需要稱量NaOH固體 g。
(2)測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。取50mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的重要儀器為 。
(3)已知:學(xué)習(xí)小組用50mL0.55ml/LNaOH溶液和50mL0.25ml/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng),測(cè)得中和熱為56.1kJ/ml,寫出該反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式: 。
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值與57.3kJ/ml有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.兩燒杯夾層間碎紙條沒有填滿
b.配制0.25ml/L硫酸溶液,定容時(shí)俯視
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.記錄混合液的最高溫度作為終止溫度
II.碘鐘反應(yīng)是一種化學(xué)振蕩反應(yīng),其體現(xiàn)了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的原理。某小組同學(xué)在室溫下對(duì)某“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的原理進(jìn)行探究。
資料:該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”反應(yīng)分A、B兩步進(jìn)行:
反應(yīng)A:(慢)
反應(yīng)B:(快)
(5)該“碘鐘實(shí)驗(yàn)”的總反應(yīng)是 。
(6)已知A反應(yīng)的速率方程為:,式中k為常數(shù)。為確定m、n值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)I(溶液濃度均為0.01ml/L)。
①表中 。
②通過數(shù)據(jù)計(jì)算得知:m= ,n= 。
2.(2023·河北衡水中學(xué)模擬)亞硝酰硫酸(NOSO4H)在重氮化反應(yīng)中可以代替亞硝酸鈉。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(部分夾持儀器略)制備少量亞硝酰硫酸,并測(cè)定產(chǎn)品純度。
已知:i.亞硝酰硫酸是白色片狀、多孔或粒狀晶體,遇水分解為硫酸、硝酸和NO,溶于濃硫酸而不分解。
ii.實(shí)驗(yàn)室制備亞硝酰硫酸的原理為SO2+HNO3=SO3+HNO2,SO3+HNO2=NOSO4H。
回答下列問題:
(1)儀器I的名稱為 ,按照氣流從左到右的順序,上述儀器的連接順序?yàn)? (填儀器接口的字母,部分儀器可以重復(fù)使用)。
(2)C裝置的作用為 。
(3)反應(yīng)需將溫度控制在25~40℃,采用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是 ,開始時(shí)反應(yīng)緩慢,但某時(shí)刻反應(yīng)速率明顯加快,其原因可能是 。
(4)測(cè)定亞硝酰硫酸的純度。
步驟①:準(zhǔn)確稱取14.00g產(chǎn)品,在特定條件下配制成250mL溶液。
步驟②:取25.00mL①中溶液于250mL燒瓶中,加入60.00mL未知濃度KMnO4溶液(過量)和10.00mL25%H2SO4溶液,搖勻,發(fā)生反應(yīng):2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
步驟③:向②反應(yīng)后溶液中加0.2500ml?L-1Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗Na2C2O4溶液20.00mL。
步驟④:把②中亞硝酰硫酸溶液換為蒸餾水(空白實(shí)驗(yàn)),重復(fù)上述步驟,消耗Na2C2O4溶液的體積為60.00mL。滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 ,亞硝酰硫酸的純度為 %(精確到0.1)。
3.(2023·江西聯(lián)考二模)硫脲[CS(NH2)2]在藥物制備、金屬礦物浮選等方面有廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室中先制備Ca(HS)2,再與CaCN2合成CS(NH2)2,實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及加熱裝置略)如圖所示。
已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,受熱(150℃左右)時(shí)發(fā)生異構(gòu)化生成NH4SCN。
回答下列問題:
(1)儀器M名稱 。
(2)實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置氣密性。檢查氣密性后加入藥品,打開K2,裝置B中盛裝的試劑為 。反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉K2,打開K?通N2一段時(shí)間,目的是 。
(3)撤走攪拌器,打開K?,水浴加熱D中三頸燒瓶,在80℃時(shí)合成硫脲,同時(shí)生成一種常見的堿??刂茰囟仍?0℃的原因是 ,D處合成硫脲的化學(xué)方程式為 。判斷制備Ca(HS)2反應(yīng)中H2S已過量的方法是
(4)將裝置D中液體過濾后,結(jié)晶得到粗產(chǎn)品。
稱取mg產(chǎn)品,加水溶解配成250mL溶液,量取50mL于錐形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液顯酸性,用c ml·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。滴定時(shí),硫脲發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: 5[CS(NH2)2] +14+32H+= 14Mn2++5CO2+5N2+5+ 26H2O 。則樣品中硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含“m、c、V”的最簡(jiǎn)式表示)。
已知:NH4SCN、KSCN都易溶于乙醇、水,溫度高時(shí)容易分解和氧化;常溫下KSCN的溶解度為217g。利用硫脲制備KSCN的方法是:取一定量硫脲在隔絕空氣的條件下加熱至150℃充分反應(yīng),將加熱后的產(chǎn)物溶于一定比例的無水乙醇和水中形成溶液, (填寫操作過程),得到KSCN晶體。(實(shí)驗(yàn)中可選用試劑:K2CO3、無水乙醇。)
5.(2023·江西贛州二模)在濃硫酸催化作用下,用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
已知:草酸(H2C2O4)是一種弱酸,不穩(wěn)定,受熱或遇濃硫酸會(huì)發(fā)生分解。
(1)儀器a的名稱是 。
(2)實(shí)驗(yàn)中需要用到硝酸和濃硫酸的混合物(混酸),制備該混酸應(yīng)將 (填“濃硫酸”或“硝酸”)加入到另一種酸中,并不斷攬拌。
(3)淀粉[(C6H10O5)n]在硫酸作用下,可發(fā)生水解反應(yīng),生成葡萄糖。淀粉水解實(shí)驗(yàn)中證明淀粉已經(jīng)完全水解的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是 。
(4)55°C-60℃時(shí),裝置A中葡萄糖(C6H12O6)被硝酸氧化為草酸,同時(shí)有NO生成,其化學(xué)方程式為 。
(5)該實(shí)驗(yàn)中催化劑濃硫酸用量過多,會(huì)導(dǎo)致草酸產(chǎn)率降低,原因是。 。
(6)將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液,滴加氨水至溶液pH為4.0~5.0,然后將溶液經(jīng)一系列步驟,得到草酸鐵銨晶體[(NH4)3Fe(C2O4)3·3H2O,M=428g·ml-1]。
①實(shí)驗(yàn)中所加氨水不能過量,若氨水過量會(huì)使草酸鐵銨晶體產(chǎn)率偏低,原因是 。
②制得的草酸鐵銨晶體中混有草酸,為測(cè)定草酸鐵銨晶體的含量,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
準(zhǔn)確稱取4.73g產(chǎn)品配成100.00mL溶液,收10.00mL于錐形瓶中,加入足量的0.1000ml·L-1稀硫酸酸化后,再0.1000mnl·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗KMnO4溶液的體積為14.00mL。滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率開始緩慢后迅速加快,其主要原因是 。產(chǎn)品中草酸鐵銨晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %(保留三位有效數(shù)字)。
6.(2023·河北聯(lián)考模擬)氯化亞銅是有機(jī)合成工業(yè)的重要催化劑,實(shí)驗(yàn)室制備及其含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.用晶體配制的溶液。
Ⅱ.向燒杯中加入的溶液和濃鹽酸,再加入粉,用電磁攪拌器加熱并攪拌(如圖所示),靜置后溶液中出現(xiàn)極淺黃色時(shí)停止加熱。將此溶液倒入盛有蒸餾水的燒杯中,立即得到白色沉淀。
Ⅲ.減壓過濾,并用無水乙醇洗滌沉淀,真空干燥箱中干燥得到產(chǎn)品。
Ⅳ.取產(chǎn)品于錐形瓶中,加入稍過量的溶液充分反應(yīng),再加水,以鄰菲啰啉作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,重復(fù)操作2~3次。分析樣品中的含量。
已知:①滴定原理:;
②鄰菲啰啉可分別與形成淺藍(lán)色和紅色的配離子;
③沉淀不溶于無水乙醇。
回答下列問題:
(1)步驟I中,配制溶液時(shí),不需要使用下列儀器中的 (填儀器名稱)。
(2)步驟Ⅱ中,加熱攪拌時(shí),銅元素轉(zhuǎn)化為無色的,其中發(fā)生的可逆反應(yīng)的離子方程式為 。在加入粉前,通常加一定量的固體,其目的是 。
(3)在進(jìn)行制備的實(shí)驗(yàn)時(shí),為改善工作環(huán)境,防止污染室內(nèi)空氣,可以采取的措施是 。
(4)步驟Ⅲ中,用無水乙醇洗滌沉淀的目的是 。
(5)步驟Ⅳ中,“再加水”的目的是 。滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。若消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為,該樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 (保留4位有效數(shù)字)。
7.(2023·吉林通化第一中學(xué)模擬)氫化鋁鋰(LiAIH4)以其優(yōu)良的還原性廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料等行業(yè),實(shí)驗(yàn)室按如圖流程、裝置開展了制備實(shí)驗(yàn)(夾持、尾氣處理裝置已省略)。
已知:
①AlCl3乙醚溶液和LiH乙醚溶液在28℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成LiAlH4和LiCl。
②
③LiH、LiAlH4在潮濕的空氣中都會(huì)發(fā)生劇烈水解。
④乙醚微溶于水,沸點(diǎn)34.5℃;苯的沸點(diǎn)80.1℃。
請(qǐng)回答:
(1)儀器a的名稱是 ;裝置b的作用是 。
(2)乙醚中的少量水分也會(huì)對(duì)LiAlH4的制備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,以下試劑或操作可有效降低市售乙醚(含水體積分?jǐn)?shù)0.2%)含水量的是___________。
A.分液B.鈉C.五氧化二磷D.通入乙烯
(3)濾渣A的主要成分是 。
(4)操作B為 。
(5)下列說法不正確的是___________。
A.為提高過濾出濾渣A的速度,可先加水讓濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁
B.為提高合成LiAlH4的速率,可將反應(yīng)溫度提高至40℃。
C.操作B可在蒸發(fā)皿中進(jìn)行
D.AlCl3能溶于乙醚與配位鍵有關(guān)
(6)LiAlH4(不含LiH)純度可采用如下方法測(cè)定(裝置如圖所示):25℃,常壓下,稱取產(chǎn)品LiAlH4xg,記錄量氣管B起始體積讀數(shù)V1mL,在分液漏斗中加入過量的四氫呋喃(可減緩LiAlH4與H2O的反應(yīng)速率)和水的混合液10.0mL,打開旋塞至滴加完所有液體,立即關(guān)閉旋塞,調(diào)整量氣管B讀數(shù)V2mL,則LiAlH4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含x、V1、V2的代數(shù)式表達(dá))。注:量氣管B由堿式滴定管改裝;25℃,常壓下氣體摩爾體積約為24.5L/ml。LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑
8.(2023·青海西寧統(tǒng)考二模)CeO2是一種稀土氧化物,在催化劑、電化學(xué)、光學(xué)等方面都有重要應(yīng)用。CeO2是淡黃色固體粉末,難溶于水,熔點(diǎn)為2600°C.回答下列問題:
(一)制備CeO2
Ⅰ.取一定量化學(xué)計(jì)量比的Ce(NO3)3·6H2O和NaOH分別溶解在5mL和35mL的去離子水中,分別磁力攪拌30min后,再將兩種液體混合,繼續(xù)磁力攪拌30min,形成白色絮狀沉淀[Ce(OH)3]。將混合溶液加熱(并通入O2),在一定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間。通過離心方法將Ce(OH)4沉淀分離出來。
Ⅱ.用水和無水乙醇分別洗滌Ce(OH)4沉淀3次。
Ⅲ.將洗滌后的樣品轉(zhuǎn)入干燥爐中,在60°C下干燥24h,得到淡黃色粉末CeO2.
(1)盛放NaOH溶液的儀器名稱為 。無水乙醇的作用是 。
(2)寫出由Ce(OH)3和O2反應(yīng)制備Ce(OH)4的化學(xué)方程式: 。
(二)樣品中CeO2[M(CeO2)=172.1gml-1]純度的測(cè)定
稱取mg樣品置于錐形瓶中,加入50mL。水及20mL濃硫酸,分批加入H2O2溶液,每次5mL,搖勻,低溫加熱,直至樣品完全溶解。加熱除盡錐形瓶中的H2O2,冷卻后稀釋至250mL,加入5mL10g·L-1AgNO3溶液催化,再加入過量的過硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液,低溫加熱,將Ce3+氧化成Ce4+,當(dāng)錐形瓶中無氣泡冒出,再煮沸2min。待冷卻后,加入5滴鄰二氮菲一亞鐵指示液,用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗cml·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。(已知鄰二氮菲與Fe2+可形成紅色配合物,這種離子可示表為[Fe(phen)3]2+)
(3)加熱煮沸過程中,(NH4)2S2O8在溶液中反應(yīng)生成NH4HSO4和O2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)若滴定時(shí)錐形瓶中過量的(NH4)2S2O8.未除盡,則測(cè)得的CeO2純度 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”);判斷滴定終點(diǎn)的方法是 。
(5)樣品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w= (用含有c、V、m的代數(shù)式表示)。
9.(2023·黑龍江哈爾濱師大附中模擬)三氯化鉻是常用的媒染劑和催化劑,易潮解,易升華,高溫下易被氧氣氧化。實(shí)驗(yàn)室可利用下面裝置模擬制備并收集三氯化鉻。
已知:①Cr2O3 + 3CCl43COCl2+2CrCl3
②COCl2氣體有毒,遇水發(fā)生水解產(chǎn)生兩種酸性氣體。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置合理的連接順序?yàn)椋篴 de (填儀器接口字母標(biāo)號(hào))。
(2)步驟如下:
i.連接裝置,檢查裝置氣密性,裝入藥品并通N2;
ii.加熱石英管至400°C;
iii.控制開關(guān),并停止通入N2,加熱A裝置,溫度保持在50°C ~ 60°C之間;
iv.加熱石英管繼續(xù)升溫至650°C,直到E中反應(yīng)基本完成,切斷管式爐的電源;
v.停止A裝置水浴加熱……;
vi.裝置冷卻后,結(jié)束制備實(shí)驗(yàn)。
①步驟i中,通入N2時(shí),開關(guān)K1、K2的狀態(tài)分別為 。
②補(bǔ)全步驟v的操作: ,其目的是 。
(3)裝置C的不足之處是 。
(4)裝置D中反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)取三氯化鉻樣品0.300g,配制成250mL溶液。移取25. 00mL于碘量瓶中,加熱至沸騰后,加適量2ml·L-1NaOH溶液,生成綠色沉淀Cr(OH)3。冷卻后,加足量30% H2O2,小火加熱至沉淀完全溶解生成,繼續(xù)加熱一段時(shí)間。冷卻后,加入2ml·L-1H2SO4酸化及足量KI溶液,充分反應(yīng)后鉻元素只以Cr3+存在,暗處?kù)o置5min后,加入指示劑進(jìn)行滴定,消耗0.0250ml·L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液21. 00 mL(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),已知反應(yīng)為:2Na2S2O3 +I2 = Na2S4O6 + 2NaI。
①綠色沉淀完全溶解后,繼續(xù)加熱一段時(shí)間再進(jìn)行后續(xù)操作,目的是 。
②樣品中三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( 結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
10.(2023·江蘇鹽城二模)亞硝基硫酸(NOHSO4)常溫下為顆粒狀晶體,干燥時(shí)穩(wěn)定,不溶于CCl4,在水溶液中難電離,制備原理為HNO3+SO2=NOHSO4.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。
已知:I.制備NOHSO4過程中控制溫度不高于59°C。
II.發(fā)煙硝酸為含硝酸90%~97.5%的液體。
(1)NOHSO4的制備:反應(yīng)過程中,NOHSO4和HNO3的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖2所示。生成NOHSO4的物質(zhì)的量小于硝酸減少的物質(zhì)的量,可能的原因是 。
(2)結(jié)合圖2,補(bǔ)充完整制取NOHSO4晶體的實(shí)驗(yàn)方案:b導(dǎo)管依次連接盛有 和盛有 的燒杯,燒杯內(nèi)液面剛好接觸倒扣的漏斗,經(jīng)檢查氣密性良好,將凈化后的SO2氣體從裝置a口通入盛有發(fā)煙硝酸的三頸燒瓶中, ,將固體置于五氧化二磷干燥器中干燥(實(shí)驗(yàn)中須用的試劑和儀器:NaOH溶液、CCl4、P2O5的干燥管、玻璃砂芯漏斗)
(3)測(cè)定NOHSO4產(chǎn)品純度的步驟:準(zhǔn)確稱取0.7000g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入少量硫酸溶解,再加入0.1000ml·L-lKMnO4溶液40.00mL,充分反應(yīng)。用0.2500ml·L-1Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。已知:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
①NOHSO4與KMnO4反應(yīng)有NO、SO和Mn2+生成,其離子方程式為 。
②計(jì)算NOHSO4產(chǎn)品的純度(寫出計(jì)算過程): 。
11.(2023·陜西師大附中模擬)環(huán)己酮是重要化工原料,是制造尼龍的主要中間體,也是重要的工業(yè)溶劑,實(shí)驗(yàn)室利用如下反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置制備環(huán)己酮(夾持、加熱裝置略,C1、C2處有儀器未畫出):
環(huán)己醇、環(huán)己酮和飽和食鹽水的部分物理性質(zhì)見表(括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn))
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液分批滴加到盛有30mL環(huán)己醇的A中,加入第一批Na2Cr2O7溶液后,待反應(yīng)物的橙紅色消失后再加入第二批……依次進(jìn)行下去,直至反應(yīng)結(jié)束,控制反應(yīng)在55~65℃進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)液中加入適量的草酸。
Ⅱ.反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95~100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
Ⅲ.進(jìn)一步分離提純得到精環(huán)已酮18.0g。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖中C1處應(yīng)放置的儀器名稱為 。
(2)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,用蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中Na2Cr2O7溶液分批加入的原因是 。
(4)步驟Ⅰ加入適量草酸為了將剩余的Na2Cr2O7完全反應(yīng),草酸與Na2Cr2O7的物質(zhì)的量之比為 時(shí)反應(yīng)恰好進(jìn)行完全。
(5)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:a.蒸餾,收集151-156℃餾分,得到精品b.過濾c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液d.加入無水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水。上述操作的正確順序是 (填序號(hào))。上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。
(6)計(jì)算環(huán)己酮的產(chǎn)率 。(保留整數(shù))
12.(2023·江西南昌八一中學(xué)三模)硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸聯(lián)氨,無色或白色棱形結(jié)晶或粉末。易溶于熱水,微溶于冷水,不溶于醇。某實(shí)驗(yàn)小組用水合肼制取硫酸肼。
Ⅰ.水合肼的制取
N2H4·H2O(水合肼)為無色透明油狀發(fā)煙液體,具有強(qiáng)還原性。原理為NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl,可能用到的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)裝置的連接順序是 (填儀器接口小寫字母),試劑x可以是 (填寫化學(xué)式,任寫一種)。
(3)甲同學(xué)認(rèn)為制取N2H4·H2O時(shí),可以將氨氣慢慢通入NaClO溶液中,乙同學(xué)認(rèn)為不可以,乙同學(xué)認(rèn)為不可以的理由是 。
Ⅱ.制取硫酸肼
①將一定量水合肼加入到三口燒瓶?jī)?nèi),將98%的濃硫酸加入滴液漏斗內(nèi),并緩慢滴加至三口燒瓶?jī)?nèi),如圖所示。
②保持燒瓶?jī)?nèi)溫度在0~10℃左右,并用pH試紙測(cè)量其酸堿度,在pH值為5~7時(shí)可停止滴加。
③將溶液緩慢降溫,緩慢攪拌然后保溫2h,可沉降出白色固體。向混合溶液內(nèi)加入適量甲醇,沉淀,過濾即可得硫酸肼固體。
(4)保持燒瓶?jī)?nèi)溫度在0~10℃左右,可采用的方法是 。
(5)反應(yīng)結(jié)束后向混合溶液中加入甲醇的目的是 。
(6)水合肼的純度對(duì)制取硫酸肼的質(zhì)量影響較大。稱取水合肼樣品3.0g,加入適量NaHCO3固體(滴定過程中,調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右)加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于錐形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15ml·L-1的碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
①滴定時(shí),碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在 (填“酸式”或“堿式”)滴定管。
②下列能導(dǎo)致水合肼的含量測(cè)定結(jié)果偏高的是 。(填標(biāo)號(hào))
a.錐形瓶清洗干凈后未干燥 b.滴定前,滴定管內(nèi)無氣泡,滴定后有氣泡
c.讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定后俯視 d.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管水洗后,直接裝標(biāo)準(zhǔn)液
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗I2溶液的平均值為20.00mL,水合肼(N2H4·H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
13.(2023·河北滄州三模)1,2-二溴乙烷主要用于汽油抗爆劑的添加劑,還可用作有機(jī)合成和熏蒸消毒用的溶劑,常壓下的熔點(diǎn)為9℃,沸點(diǎn)為131℃。實(shí)驗(yàn)室中以無水乙醇、濃硫酸和液溴為主要原料制取1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置已略去)。
(1)恒壓滴液漏斗a中的試劑名稱是 。
(2)儀器b的名稱是 ,實(shí)驗(yàn)時(shí)該儀器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)裝置B為安全瓶,瓶?jī)?nèi)盛有少量水,若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)的水柱上升很高,甚至噴出來,應(yīng)進(jìn)行的操作是 。
(4)裝置C和裝置E中均盛有5%的NaOH溶液,使用裝置C的主要目的是 ,裝置E中反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)裝置D中,儀器c是具支試管,內(nèi)裝3.0 mL(0.10 ml)液溴,上面覆蓋3~5mL水,加水的目的是 ,燒杯中盛放的液體最佳選擇應(yīng)為 (填標(biāo)號(hào))。
A.60~70℃熱水 B.10~15℃冷水 C.冰水混合物 D.冰鹽水
(6)當(dāng)液溴的顏色全部褪掉時(shí),反應(yīng)完成,先取下具支試管,然后再停止加熱。將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,依次以等體積的水、等體積的1%的NaOH溶液各洗一次,再用水洗兩次至中性。用適量無水氯化鈣干燥,過濾,蒸餾,收集129~132℃的餾分,稱量產(chǎn)品質(zhì)量為6.00g,則該反應(yīng)的產(chǎn)率為 (保留至小數(shù)點(diǎn)后一位)。
14.(2023·河北衡水第二中學(xué)三模)三氯化氮是一種黃色油狀液體,可用于漂白和殺菌。已知:熔點(diǎn)為-40℃,沸點(diǎn)為70℃,95℃以上易爆炸。在弱酸性溶液中穩(wěn)定,在熱水中易水解,遇堿則迅速反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)室可用和溶液反應(yīng)制取,所用儀器如圖(忽略部分夾持裝置):
回答下列問題:
(1)根據(jù)氣流方向,各儀器的連接順序?yàn)閍接 , 接 ,g接d;裝置A中使用恒壓滴液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是
(2)若用裝置A制取氯氣,則試劑X可選用 (填字母);D中儀器的名稱為
A. B. C. D.
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,在B中蒸餾燒瓶中觀察到的現(xiàn)象是 ,反應(yīng)生成的遇熱水易水解,反應(yīng)液有漂白性.寫出水解的化學(xué)方程式:
(4)純度測(cè)定:的制取是可逆反應(yīng),根據(jù)反應(yīng),利用間接碘量法測(cè)定氯氣的量即可測(cè)定的純度
實(shí)驗(yàn)步驟:ⅰ.準(zhǔn)確稱量C中的產(chǎn)物0.4g置于三頸燒瓶中,加入10mL足量濃鹽酸,使用磁力攪拌器攪拌,并鼓入氮?dú)?br>ⅱ.將混合氣通入200mLKI溶液中,待試管中無色液體變成黃色,關(guān)閉氮?dú)?溶液體積變化忽略不計(jì))
ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗溶液18.00mL。
(已知:反應(yīng)原理為)
①確定滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為
②的純度為 (保留三位有效數(shù)字)
15.(2023·湖南株洲一模)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體{}是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料,也是一種很好的有機(jī)反應(yīng)催化劑,還是制感光紙的原料。實(shí)驗(yàn)室欲制備少量三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體并開展相關(guān)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。
已知:(Mr=491)為翠綠色晶體,難溶于乙醇;0℃時(shí)在水中溶解度為4.7g,100℃時(shí)溶解度為117.7g。
Ⅰ.制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體。步驟如圖:
(1)①制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體,步驟1裝置中儀器a的名稱為 ,采用水浴加熱的目的是 。
②步驟2的操作名稱是 ,步驟3采用冰水冷卻的目的 。
③過濾后需要用乙醇溶液洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是 。
(2)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體具有光敏性,在強(qiáng)光下分解生成草酸亞鐵(FeC2O4)且產(chǎn)物中只有一種氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
Ⅱ.產(chǎn)品純度的測(cè)定
常溫下,取2.0g三草酸鐵(Ⅲ)酸鉀晶體溶于水配制成500mL溶液,用0.01ml/L的酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定來測(cè)定三草酸鐵(Ⅲ)酸鉀晶體的純度,回答下列問題:
(3)酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)該裝在下圖 滴定管中(填“A”或“B”)。
(4)用0.01ml/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定該溶液,滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是: 。
(5)已知滴定25.00mL待測(cè)液消耗標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
則該三草酸鐵(Ⅲ)酸鉀晶體的純度為: (保留三位有效數(shù)字)。
(6)配制0.01ml/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液定容時(shí)俯視刻度線,然后用該高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果 (填“偏大”“偏小”或“不影響”)。
直接測(cè)量法
將氣體通入帶有刻度的容器中,直接讀取氣體的體積。根據(jù)所用測(cè)量?jī)x器的不同,直接測(cè)量法可分為倒置量筒法和滴定管法兩種
間接測(cè)量法
利用氣體將液體(通常為水)排出,通過測(cè)量所排出液體的體積從而得到氣體體積。常用的測(cè)量裝置為用導(dǎo)管連接的裝滿液體的廣口瓶和空量筒。排水法收集氣體時(shí),要保證“短進(jìn)長(zhǎng)出”
物質(zhì)
性狀
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
溶解性
安息香
白色固體
133
344
難溶于冷水,溶于熱水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黃色固體
95
347
不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
無色液體
17
118
與水、乙醇互溶
有機(jī)物名稱
相對(duì)分子質(zhì)量
密度(g/cm3)
沸點(diǎn)(℃)
溶解性
己二酸
146
1.36
330
微溶于水,易溶于乙醇
乙醇
46
0.79
78.5
易溶于水
己二酸二乙酯
202
1.00
247
難溶于水、易溶于乙醇
苯
78
0.88
80.1
難溶于水
序號(hào)
1
2
3
標(biāo)準(zhǔn)溶液用量/mL
2.715
2905
2.725
序號(hào)
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3:4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
Ⅰ
移取溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液
Ⅱ
_______,測(cè)得溶液的pH為4.76
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
試劑體積V/mL
顯色時(shí)間t/s
溶液
KI溶液
水
溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
4
1
54.0
③
2.5
10
7.5
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
物質(zhì)
苯
乙醚
AlCl3
易溶
可溶
LiAIH4
難溶
可溶
LiH
微溶
LiCl
難溶
物質(zhì)
密度/(g/cm3)
沸點(diǎn)/℃
部分性質(zhì)
環(huán)己醇
0.90
161.1(97.8)
能溶于水,具有還原性,易被氧化
環(huán)己酮
0.88
155.6(95)
微溶于水,遇氧化劑易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)
飽和食鹽水
1.33
108.0
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
滴定前讀數(shù)/mL
滴定后讀數(shù)/mL
1
0.10
19.20
2
1.85
20.75
3
0.00
24.06
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