2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

題型十　化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題

高考命題規(guī)律
2020年高考必備
2015年
2016年
2017年
2018年
2019年
Ⅰ卷
Ⅱ卷
Ⅰ卷
Ⅱ卷
Ⅲ卷
Ⅰ卷
Ⅱ卷
Ⅲ卷
Ⅰ卷
Ⅱ卷
Ⅲ卷
Ⅰ卷
Ⅱ卷
Ⅲ卷
命題角度1
探究型實(shí)驗(yàn)
26

26
28

26

28

命題角度2
制備型實(shí)驗(yàn)——無機(jī)化合物的制備

26

26

命題角度3
制備型實(shí)驗(yàn)——有機(jī)化合物的合成

28
27
命題角度4
定量分析型實(shí)驗(yàn)

28

26
28

26

命題角度1探究型實(shí)驗(yàn)　
高考真題體驗(yàn)·對方向
1.(2019北京理綜,28)化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2與AgNO3溶液的反應(yīng)。
(1)實(shí)驗(yàn)一:用如下裝置(夾持、加熱儀器略)制備SO2,將足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反應(yīng),得到無色溶液A和白色沉淀B。

①濃硫酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　。?
②試劑a是　　　　。?
(2)對體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得出:沉淀B可能為Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(資料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3難溶于水)
實(shí)驗(yàn)二:驗(yàn)證B的成分
沉淀B溶液C沉淀Dⅰ.洗滌干凈ⅱ.過量稀鹽酸
①寫出Ag2SO3溶于氨水的離子方程式:　　　　　　　　　　。?
②加入鹽酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaSO3,進(jìn)而推斷B中含有Ag2SO3。向?yàn)V液E中加入一種試劑,可進(jìn)一步證實(shí)B中含有Ag2SO3。所用試劑及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)根據(jù)沉淀F的存在,推測SO42-的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑:
途徑1:實(shí)驗(yàn)一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,隨沉淀B進(jìn)入D。
途徑2:實(shí)驗(yàn)二中,SO32-被氧化為SO42-進(jìn)入D。
實(shí)驗(yàn)三:探究SO42-的產(chǎn)生途徑
①向溶液A中滴入過量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有　　　　;取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,可判斷B中不含Ag2SO4。做出判斷的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②實(shí)驗(yàn)三的結(jié)論:　。?
(4)實(shí)驗(yàn)一中SO2與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析,SO2與AgNO3溶液應(yīng)該可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間,有Ag和SO42-生成。
(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:　。?
答案　(1)①Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
②飽和NaHSO3溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O2Ag(NH3)2++4H2O+SO32-
②H2O2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
(3)①Ag+　Ag2SO4溶解度大于BaSO4,沒有BaSO4沉淀時(shí),必定沒有Ag2SO4
②途徑1不產(chǎn)生SO42-,途徑2產(chǎn)生SO42-
(4)2Ag++SO2+H2OAg2SO3↓+2H+
(6)實(shí)驗(yàn)條件下:SO2與AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率;堿性溶液中SO32-更易被氧化為SO42-
解析　(1)①濃硫酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。②試劑a是飽和NaHSO3溶液,所起作用是吸收除SO2外的其他酸性氣體。
(2)實(shí)驗(yàn)二:
①Ag2SO3溶于氨水形成銀氨絡(luò)合物,總反應(yīng)離子方程式為Ag2SO3+4NH3·H2O2Ag(NH3)2++4H2O+SO32-。②濾液中含有Ba2+和SO32-,可加入H2O2溶液,觀察有白色沉淀生成進(jìn)行證明。
(3)①向溶液A中滴入過量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有Ag+;取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,說明沒有SO42-,可判斷B中不含Ag2SO4。②SO42-的產(chǎn)生途徑是SO32-被氧化。
(4)根據(jù)信息,相關(guān)離子方程式是2Ag++ SO2+H2O2H++Ag2SO3↓。
(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知:SO2和AgNO3溶液既能發(fā)生沉淀反應(yīng),又能發(fā)生氧化還原反應(yīng),其中沉淀B為Ag2SO3,說明沉淀反應(yīng)的速率比氧化還原反應(yīng)大。
2.(2018全國Ⅱ,28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖,回答下列問題:
(1)曬制藍(lán)圖時(shí),用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為?
　。?
(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①通入氮?dú)獾哪康氖恰　?
②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有　　　　　、　　　　　。?
③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是　　　　　　　　　　。?
④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:?
　。?
(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是　。?
②向上述溶液中加入適量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中,加稀硫酸酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL,該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為　。?
答案　(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]
Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(2)①隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置
②CO2　CO
③先熄滅裝置A、E處的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)?br /> ④取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3
(3)①溶液出現(xiàn)粉紅色且半分鐘內(nèi)粉紅色不消失
②5cV×56m×1 000×100%
解析　(1)根據(jù)題目信息,三草酸合鐵酸鉀感光后得到FeC2O4,故以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。
(2)①探究三草酸合鐵酸鉀熱分解的產(chǎn)物,通入氮?dú)饪梢云鸬礁艚^空氣且使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置的作用。
②分析裝置圖各部分的作用,A為熱分解的反應(yīng)裝置,B用于檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D為干燥裝置,E、F檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均變渾濁,E中CuO變?yōu)榧t色,則熱分解的產(chǎn)物中一定含有CO2和CO。
③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先熄滅A、E處酒精燈并繼續(xù)通入氮?dú)?待反應(yīng)管冷卻后停止通入氮?dú)狻?br /> ④檢驗(yàn)裝置A中的殘留物中是否含有Fe2O3,可將殘留物溶于稀硫酸,使Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后用KSCN溶液檢驗(yàn)。
(3)①用KMnO4溶液滴定三草酸合鐵酸鉀,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液出現(xiàn)粉紅色(極稀的酸性KMnO4溶液顏色)且半分鐘內(nèi)粉紅色不消失。
②該測定原理的離子方程式為2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+,5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O。即5Fe2+~MnO4-,故該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式:w(Fe)=
cmol·L-1×V×10-3L×5×56 g·mol-1mg×100%=5cV×561 000m×100%。
3.(2017全國Ⅲ,26)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:　　　　　　　　、　　　　　　　　。?
(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①儀器B的名稱是　　　　。?
②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序　　　　(填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。?
　　　　　　　　　　　　　　
a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱
b.熄滅酒精燈
c.關(guān)閉K1和K2
d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2
e.稱量A
f.冷卻到室溫
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=　　　　　　　　(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作,則使x　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。?
(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D中的溶液依次為　　　　　　(填標(biāo)號)。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為　　　　　　　　　　　　　　。?
a.品紅　b.NaOH　c.BaCl2　d.Ba(NO3)2
e.濃硫酸
②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式?
　。?
答案　(1)樣品中沒有Fe(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧化成Fe(Ⅲ)
(2)①干燥管　②dabfce?、?6(m2-m3)9(m3-m1)　偏小
(3)①c、a　產(chǎn)生白色沉淀、褪色?、?FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
解析　(1)樣品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明樣品中不存在Fe3+;通入空氣,溶液逐漸變紅色,說明Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+。(2)①B為干燥管;②在反應(yīng)之前先通入N2,目的是排除裝置中的空氣,防止Fe2+被空氣中的O2氧化,再加熱使綠礬隔絕空氣分解,然后熄滅酒精燈使其在N2中冷卻到室溫,再關(guān)閉K1、K2,最后稱量A,根據(jù)前后質(zhì)量變化,可得出失去的結(jié)晶水質(zhì)量。則操作步驟的正確排序是dabfce。③根據(jù)題意FeSO4的質(zhì)量為(m3-m1) g,結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2-m3) g,綠礬分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
FeSO4·xH2OFeSO4　+　xH2O
152 18x
(m3-m1) g (m2-m3) g
則152(m3-m1) g=18x(m2-m3) g,得x=76(m2-m3)9(m3-m1);若按a、d次序操作,Fe2+會(huì)被空氣中的O2氧化,導(dǎo)致m3增大,由表達(dá)式x=76(m2-m3)9(m3-m1),可判斷x偏小。(3)①FeSO4分解看到有紅色粉末,說明有Fe2O3生成。將氣體通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,說明產(chǎn)物中有SO3,SO2與BaCl2不反應(yīng)。繼續(xù)通入品紅溶液中,若紅色褪去,說明產(chǎn)物中有SO2,SO2并不能完全被品紅吸收,所以在最后要進(jìn)行尾氣處理。BaCl2溶液不能為Ba(NO3)2溶液,因?yàn)閷O2和SO3的混合氣通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀。②由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷出分解產(chǎn)物有Fe2O3、SO2和SO3,則FeSO4分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
4.(2016全國Ⅰ,26)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉栴}:
(1)氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的　　　,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　?
　。?
②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置→　　　　　　(按氣流方向,用小寫字母表示)。?
(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)
將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋原因
打開K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中
①Y管中
?
?
?
②反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　?
將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫
Y管中有少量水珠
生成的氣態(tài)水凝聚
打開K2
③?
?
?
?
④?
?
?
?

答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑+H2O)?、赿cfei
(2)①紅棕色氣體顏色慢慢變淺
②8NH3+6NO27N2+12H2O
③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象
④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓
解析　(1)①由于制取氨氣可以用2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故可以選A裝置;或利用NH3·H2ONH3↑+H2O制取NH3,故也可以選B裝置。
②生成的NH3中混有水蒸氣,且氨氣是堿性氣體,可用堿石灰干燥,用向下排空氣法收集;在收集裝置后,需用防倒吸的尾氣處理裝置。
(2)NO2具有強(qiáng)氧化性,NH3具有還原性,NO2中氮元素由+4價(jià)降至0價(jià),NH3中氮元素由-3價(jià)上升至0價(jià),生成N2,故化學(xué)方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O,則Y管內(nèi)氣體顏色變淺甚至變?yōu)闊o色。
由于反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量減小,故Y中壓強(qiáng)減小,燒杯內(nèi)NaOH溶液在大氣壓強(qiáng)的作用下會(huì)倒吸入Y管內(nèi)。
5.(2016全國Ⅱ,28)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是　。?
(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為?
　。?
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀;
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是　　　　(填離子符號);實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有　　　　(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為　。?
(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　;生成沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用平衡移動(dòng)原理解釋)。?
答案　(1)防止Fe2+被氧化
(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響)
(4)Fe2+　Fe3+　可逆反應(yīng)
(5)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2　H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)
解析　(1)Fe2+具有還原性,可被空氣中的O2氧化,所以配制FeCl2溶液時(shí)加少量鐵屑可防止Fe2+被氧化。
(2)Cl2可將Fe2+氧化為Fe3+,Cl2自身被還原為Cl-,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。
(3)煤油不溶于水,且其密度比水的小,可覆蓋在FeCl2溶液上面以隔絕空氣,防止Fe2+被氧化。
(4)實(shí)驗(yàn)②中加入K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀,說明溶液中一定含F(xiàn)e2+;實(shí)驗(yàn)③中加入KSCN溶液,溶液變紅,說明溶液中一定含有Fe3+,Fe3+和I-發(fā)生反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2,在I-過量的情況下,Fe3+和I2共存可說明Fe3+和I-間發(fā)生的是可逆反應(yīng)。
(5)H2O2與FeCl2間發(fā)生的離子反應(yīng)為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。生成的Fe3+可作H2O2分解的催化劑,H2O2分解有氧氣產(chǎn)生,同時(shí)反應(yīng)放熱又促進(jìn)Fe3+的水解,從而生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀。
6.(2015全國Ⅰ,26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點(diǎn)為101 ℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解?；卮鹣铝袉栴}:

(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有　　　　。裝置B的主要作用是　?
?
　。?
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、　　　　　　　　　　　　。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是　　　　　　　　。?
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是
?
　。?
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:
①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)?
?
　。?
②草酸為二元酸?
?
　。?
答案　(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn)
(2)①F、D、G、H、D、I　CuO
②H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的裝置D中的澄清石灰水變渾濁
(3)①向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生
②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定同濃度的草酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍
解析　(1)澄清石灰水通?？梢杂脕頇z驗(yàn)二氧化碳,所以推測產(chǎn)物中有二氧化碳;草酸易升華,加熱易變成氣體隨分解產(chǎn)物進(jìn)入C裝置,影響二氧化碳的檢驗(yàn)。
(2)要想檢驗(yàn)一氧化碳,必須先除凈二氧化碳和水蒸氣,選F、D、G裝置,再利用一氧化碳的還原性檢驗(yàn)它的存在,選H、D裝置,還要進(jìn)行一氧化碳的尾氣處理,選I裝置。
若存在一氧化碳,則黑色的氧化銅被還原為紅色的銅,一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水變渾濁。
(3)①根據(jù)相對強(qiáng)酸制弱酸的原理,用碳酸鹽溶液和草酸混合,只要能看到氣泡產(chǎn)生即可。②利用酸堿中和的原理,證明氫氧化鈉的物質(zhì)的量是草酸的2倍。
典題演練提能·刷高分
1.(2019北師大附中模擬)某同學(xué)在做濃硫酸與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到銅片表面變黑,于是對黑色物質(zhì)的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(1)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1(加熱和夾持儀器已略去)。

實(shí)驗(yàn)1:銅片與濃硫酸反應(yīng)
操作
現(xiàn)象
加熱到120~250 ℃
銅片表面變黑,有大量氣體產(chǎn)生,形成墨綠色濁液
繼續(xù)加熱至338 ℃
銅片上黑色消失,瓶中出現(xiàn)“白霧”,溶液略帶藍(lán)色,瓶底部有較多灰白色沉淀

①裝置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。裝置C中盛放的試劑是　　　　　。?
②為證明A裝置中灰白色沉淀的主要成分為硫酸銅,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)探究實(shí)驗(yàn)1中120~250 ℃時(shí)所得黑色固體的成分。
【提出猜想】黑色固體中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一種或幾種。
【查閱資料】
資料1:亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6]是Cu2+的靈敏檢測劑,向含有Cu2+的溶液中滴加亞鐵氰化鉀溶液,生成紅棕色沉淀。
資料2:
CuS
Cu2S
黑色結(jié)晶或粉末
灰黑色結(jié)晶或粉末
難溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于濃氨水或熱的濃鹽酸
難溶于稀硫酸和濃鹽酸;可溶于硝酸;微溶于濃氨水

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)2:探究黑色固體中是否含CuO
操作
現(xiàn)象
i.取表面附著黑色固體的銅片5片,用清水洗干凈,放入盛有10 mL試劑A的小燒杯中,攪拌
黑色表層脫落,露出光亮的銅片
ⅱ.取出銅片,待黑色沉淀沉降
上層溶液澄清、無色

①試劑A是　　　　　　　　　　　　。?
②甲認(rèn)為ⅱ中溶液無色有可能是Cu2+濃度太小,于是補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了溶液中不含Cu2+,補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
實(shí)驗(yàn)3:探究黑色固體中是否含CuS、Cu2S
操作
現(xiàn)象
i.取實(shí)驗(yàn)2中黑色固體少許,加入適量濃氨水,振蕩后靜置
有固體剩余,固液分界線附近的溶液呈淺藍(lán)色
ⅱ.另取實(shí)驗(yàn)2中黑色固體少許,加入適量濃鹽酸,微熱后靜置
有固體剩余,溶液變成淺綠色

(3)獲得結(jié)論:由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可得到的結(jié)論是實(shí)驗(yàn)1中,120~250 ℃時(shí)所得黑色固體中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)反思:分析實(shí)驗(yàn)1中338 ℃時(shí)產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,同學(xué)們認(rèn)為是較低溫度時(shí)產(chǎn)生的黑色固體與熱的濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng)造成。已知反應(yīng)的含硫產(chǎn)物除無水硫酸銅外還有二氧化硫,則黑色固體消失時(shí)可能發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)①防止C中溶液倒吸入A中　NaOH溶液
②冷卻后將濁液倒入盛水的小燒杯中,得到藍(lán)色溶液(或冷卻后,將上層濃硫酸倒出,向瓶中加入少量水,得到藍(lán)色溶液)
(2)①一定濃度的稀硫酸?、谙蛏蠈忧逡褐械渭?滴亞鐵氰化鉀溶液,沒有明顯現(xiàn)象(或無紅棕色沉淀生成)
(3)不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S
(4)CuS+4H2SO4(濃)CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4(濃)2CuSO4+5SO2↑+6H2O
解析　(1)①反應(yīng)生成的二氧化硫易溶于水,容易造成倒吸現(xiàn)象,裝置B可以防止C中溶液倒吸入A中。二氧化硫會(huì)污染空氣,且二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸?裝置C中可以用NaOH溶液吸收二氧化硫。②硫酸銅溶液顯藍(lán)色,為證明A裝置中灰白色沉淀的主要成分為硫酸銅,可以將冷卻后的濁液倒入盛水的小燒杯中,得到藍(lán)色溶液即可證明。
(2)①根據(jù)CuS、Cu2S的性質(zhì)可知,二者均難溶于稀硫酸,可溶于硝酸,因此試劑A應(yīng)該選擇稀硫酸。②根據(jù)題意,亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6]是Cu2+的靈敏檢測劑,向含有Cu2+的溶液中滴加亞鐵氰化鉀溶液,可以生成紅棕色沉淀。因此只要向反應(yīng)后的溶液中加入亞鐵氰化鉀即可檢驗(yàn)溶液中是否存在Cu2+。
(3)獲得結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)2可知,黑色固體中不含CuO,根據(jù)實(shí)驗(yàn)3可知,加入適量濃氨水,固液分界線附近的溶液呈淺藍(lán)色;加入適量濃鹽酸,微熱后靜置,溶液變成淺綠色,因?yàn)镃uS微溶于濃氨水或熱的濃鹽酸,Cu2S難溶于濃鹽酸,說明含有CuS、可能含有Cu2S。
(4)實(shí)驗(yàn)反思。黑色固體中含有CuS、可能含有Cu2S,根據(jù)反應(yīng)的含硫產(chǎn)物除無水硫酸銅外還有二氧化硫,CuS、Cu2S與濃硫酸的反應(yīng)方程式分別為CuS+4H2SO4(濃)CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4(濃)2CuSO4+5SO2↑+6H2O。
2.(2019北京海淀一模)某小組同學(xué)對FeCl3與KI的反應(yīng)進(jìn)行探究。
【初步探究】室溫下進(jìn)行下表所列實(shí)驗(yàn)。
序號
操作
現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)Ⅰ
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴(混合溶液pH=5)
溶液變?yōu)樽攸S色
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
取2 mL實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)后的溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液
溶液呈紅色

(1)證明實(shí)驗(yàn)Ⅰ中有I2生成,加入的試劑為　　　　　　　　　　。?
(2)寫出實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以證明Fe3+與I-發(fā)生可逆反應(yīng),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【深入探究】20 min后繼續(xù)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液棕黃色變深,實(shí)驗(yàn)Ⅱ溶液紅色變淺。
(4)已知在酸性較強(qiáng)的條件下,I-可被空氣氧化為I2,故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將I-氧化為I2,使實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液棕黃色變深。甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,20 min內(nèi)溶液不變藍(lán),證明該假設(shè)不成立,導(dǎo)致溶液不變藍(lán)的因素可能是　　　　　　　　　(寫出兩條)。?
(5)乙同學(xué)查閱資料可知,FeCl3與KI的反應(yīng)體系中還存在I-+I2I3-,I3-呈棕褐色。依據(jù)資料從平衡移動(dòng)原理解釋實(shí)驗(yàn)Ⅱ中20 min后溶液紅色變淺的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(6)丙同學(xué)針對20 min后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象繼續(xù)提出假設(shè):FeCl3與KI的反應(yīng)、I-與I2的反應(yīng)達(dá)到平衡需要一段時(shí)間,有可能20 min之前并未達(dá)到平衡。為驗(yàn)證該假設(shè),丙同學(xué)用4支試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了顏色由淺到深的四個(gè)紅色溶液體系,具體實(shí)驗(yàn)方案為?
　。?
答案　(1)淀粉溶液或CCl4　(2)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ通過檢驗(yàn)KI過量(或Fe3+不足量)的情況下仍有Fe3+剩余,說明正反應(yīng)不能進(jìn)行到底
(4)向試管中加入5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸調(diào)至pH=5　c(I-)低或c(H+)低
(5)由于I-+I2I3-,使c(I2)減小,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向移動(dòng),c(Fe3+)減小,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),紅色變淺
(6)向1支試管中加入2 mL0.1 mol·L-1KI溶液,再滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液2~3滴,滴加2滴0.1 mol·L-1KSCN溶液,之后每間隔5 min,另取1支試管重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),觀察4支試管中溶液顏色的變化
解析　(1)取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴(混合溶液pH=5),溶液變?yōu)樽攸S色,證明實(shí)驗(yàn)Ⅰ中有I2生成,檢驗(yàn)碘單質(zhì)可以選用淀粉溶液,溶液變藍(lán)色說明生成了碘單質(zhì)。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中Fe3+與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)和亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-2Fe2++I2。
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ取2 mL實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)后的溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液,溶液變紅色,說明KI過量的前提下仍有Fe3+存在,說明反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
(4)已知在酸性較強(qiáng)的條件下,I-可被空氣氧化為I2,故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將I-氧化為I2,使實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液棕黃色變深。甲同學(xué)可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):向試管中加入5 mL 0.1 mol KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸調(diào)至pH=5,20 min內(nèi)溶液不變藍(lán),證明該假設(shè)不成立。導(dǎo)致溶液不變藍(lán)的因素可能是c(I-)低或c(H+)低。
(5)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中20 min后溶液紅色變淺的原因是由于存在化學(xué)平衡I-+I2I3-,碘離子過量,則碘單質(zhì)濃度減小為主要因素,使得2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡正向移動(dòng),Fe3+濃度減小,導(dǎo)致Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),溶液紅色變淺。
(6)丙同學(xué)針對20 min后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象繼續(xù)提出假設(shè):FeCl3與KI的反應(yīng)、I-與I2的反應(yīng)達(dá)到平衡需要一段時(shí)間,有可能20 min之前并未達(dá)到平衡。為驗(yàn)證該假設(shè),丙同學(xué)用4支試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了顏色由淺到深的四個(gè)紅色溶液體系,具體實(shí)驗(yàn)方案是:向1支試管中加入2 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,再滴入0.1 mol·L-1的FeCl3溶液2~3滴,滴加2滴KSCN溶液,之后每間隔5 min另取1支試管重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),觀察4支試管中溶液顏色的變化。
3.(2019重慶九校聯(lián)盟聯(lián)考)過氧化鈣(CaO2)常用作種子及谷物的無毒性消毒劑,常溫下為白色的固體,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和堿性溶液,但溶于酸。
某實(shí)驗(yàn)小組擬探究CaO2的性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)室制法。
(1)實(shí)驗(yàn)探究CaO2與酸的反應(yīng)。
操作
現(xiàn)象
向盛有4 g CaO2的大試管中加入10 mL稀鹽酸得溶液a
劇烈反應(yīng),產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體
取5 mL溶液a置于試管中,滴入兩滴石蕊溶液
溶液變紅,一段時(shí)間后溶液顏色明顯變淺,稍后溶液變?yōu)闊o色

①CaO2與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因?yàn)槿芤篴中存在較多的　　　　　。?
(2)用如圖所示裝置制備過氧化鈣,其反應(yīng)原理為Ca+O2CaO2。

①請選擇實(shí)驗(yàn)所需要的裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　?填儀器接口的字母,上述裝置可不選用也可重復(fù)使用)。?
②根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.檢驗(yàn)裝置的氣密性后,裝入藥品;Ⅱ.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時(shí)間,加熱藥品;Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作);Ⅳ.拆除裝置,取出產(chǎn)物。?
(3)利用反應(yīng)Ca2++H2O2+2NH3+8H2OCaO2·8H2O↓+2NH4+在堿性環(huán)境下制取CaO2的裝置如圖所示。

①NH3在Ca2+和H2O2的反應(yīng)過程中所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O。過濾需要的玻璃儀器是　　　　　　　　　　　　　　;將沉淀進(jìn)行洗滌的操作為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)①2CaO2+4HCl2CaCl2+2H2O+O2↑
②H2O2
(2)①d→e→f→b→c→e(或d→e→f→c→b→e)　②熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞
(3)①消耗生成的氫離子,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行(或使溶液呈堿性,減少CaO2·8H2O的溶解,或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等其他合理答案)　②燒杯、漏斗、玻璃棒　沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2~3次
(4)在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng)
解析　(1)①CaO2與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CaCl2、H2O和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO2+4HCl2CaCl2+2H2O+O2↑;②加入石蕊后溶液褪色可能是因?yàn)槿芤篴中存在較多的H2O2,該物質(zhì)具有氧化性,能將紅色的物質(zhì)氧化變?yōu)闊o色。(2)①用H2O2與MnO2反應(yīng)產(chǎn)生O2,用濃硫酸干燥氧氣,然后是氧氣與Ca在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaO2,為防止空氣中的水分影響反應(yīng)產(chǎn)物,應(yīng)該再連接盛有濃硫酸的洗氣瓶。故裝置的連接順序是d→e→f→b→c→e(或d→e→f→c→b→e)。②根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.檢驗(yàn)裝置的氣密性后裝入藥品;Ⅱ.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時(shí)間,加熱藥品;Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞;Ⅳ.拆除裝置,取出產(chǎn)物。(3)①根據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知NH3與反應(yīng)產(chǎn)生的H+結(jié)合形成NH4+,所以NH3在Ca2+和H2O2的反應(yīng)過程中所起的作用是消耗生成的氫離子,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。②反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O,過濾所需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒。將沉淀進(jìn)行洗滌的操作為沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2~3次。(4)要證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng),可在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng)。
4.(2019安徽江淮十校第三次聯(lián)考)某小組欲探究Cl2與KI溶液的反應(yīng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:

已知:I2在水中溶解度很小,在KI溶液中溶解度顯著增大,其原因?yàn)镮2(s)+I-(aq)I3-(aq)
完成下列填空:
(1)儀器A使用前必須進(jìn)行的操作是　　　　　,儀器B的名稱是　　　　　。?
(2)該實(shí)驗(yàn)裝置存在的明顯設(shè)計(jì)缺陷是　　　　　　　　　　　,改進(jìn)之后,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。?
(3)C中的試劑是　　　　　　　　;當(dāng)E裝置中出現(xiàn)　　　　　　　　時(shí),停止加熱。?
(4)當(dāng)氯氣開始進(jìn)入D時(shí),D中看到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　;不斷向D中通入氯氣,看到溶液顏色逐漸加深,后來出現(xiàn)深褐色沉淀,試運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)持續(xù)不斷地向D中通入氯氣,看到D中液體逐漸澄清,最終呈無色。實(shí)驗(yàn)小組猜想,D中無色溶液里的含碘物質(zhì)可能是HIO3。
①按照實(shí)驗(yàn)小組的猜想,用化學(xué)方程式解釋“D中液體逐漸澄清,最終呈無色”的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②為了驗(yàn)證猜想是否正確,實(shí)驗(yàn)小組又進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
ⅰ.取反應(yīng)后D中溶液5.00 mL(均勻)于錐形瓶中,加入KI(過量)和足量稀硫酸。
ⅱ.向上述錐形瓶中滴加淀粉指示劑,溶液變藍(lán),用0.625 0 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去,消耗Na2S2O3溶液V mL。
已知:2HIO3+10KI+5H2SO46I2+5K2SO4+6H2O、I2+2S2O32-2I-+S2O62-,若V=　　　時(shí),說明實(shí)驗(yàn)小組的猜想正確。?
(6)欲檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠭-,可使用的試劑為溴水和四氯化碳。合理的實(shí)驗(yàn)操作為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)檢漏　蒸餾燒瓶
(2)沒有尾氣處理裝置
(3)飽和食鹽水　白色沉淀
(4)無色溶液變棕黃色　被置換出來的I2在KI溶液中溶解度較大,所以溶液顏色逐漸加深;但隨著反應(yīng)進(jìn)行,KI被消耗,平衡I2(s)+I-(aq)I3-(aq)逆向移動(dòng),部分碘以沉淀的形式析出
(5)①5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
②24.00
(6)取適量樣品,滴加少量溴水,用力振蕩后加入適量的四氯化碳,振蕩、靜置、分層后若下層呈紫紅色,說明樣品溶液中含有I-
解析　(1)儀器A是分液漏斗,B是蒸餾燒瓶;使用分液漏斗時(shí)應(yīng)先檢漏。
(2)因?yàn)槁葰庥卸?未反應(yīng)的氯氣排入大氣會(huì)造成污染。所以該實(shí)驗(yàn)裝置存在的明顯設(shè)計(jì)缺陷是沒有尾氣處理裝置。
(3)C是用于除去氯氣中的氯化氫氣體,所以C中試劑是飽和食鹽水;氯氣與KI溶液反應(yīng)之后,剩余的氯氣進(jìn)入硝酸銀溶液,生成氯化銀白色沉淀。
(4)氯氣開始進(jìn)入D時(shí),將碘離子氧化成單質(zhì)碘,所以開始溶液變棕黃色;不斷向D中通入氯氣,看到溶液顏色逐漸加深,后來出現(xiàn)深褐色沉淀,是因?yàn)楸恢脫Q出來的I2在KI溶液中溶解度較大,導(dǎo)致溶液顏色逐漸加深,但隨著反應(yīng)進(jìn)行,I-漸被消耗,平衡I2(s)+I-(aq)I3-(aq)向左移動(dòng),部分I2以沉淀的形式析出。
(5)①因?yàn)?I-+Cl2I2+2Cl-,此時(shí)溶液變黃;持續(xù)不斷地向D中通入氯氣,看到D中液體逐漸澄清,最終呈無色,可能發(fā)生的反應(yīng)為:5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl。
②由2I-+Cl2I2+2Cl-,5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl,2HIO3+10KI+5H2SO46I2+5K2SO4+6H2O;I2+2S2O32-2I-+S4O62-可知,D中原I-的物質(zhì)的量=0.005 L×0.5 mol·L-1=0.002 5 mol,根據(jù)關(guān)系式:
2I-~2HIO3~6I2~12S2O32-
2 12
0.002 5 mol V1 000×0.625 mol·L-1
解得V=24.00 mL。
(6)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠭-,取適量樣品,滴加少量溴水,用力振蕩后加入適量的四氯化碳,振蕩、靜置、分層后若下層呈紫紅色,說明樣品中含有I-。
5.(2019四川瀘州三模)黃色超氧化鉀(KO2)可作為宇宙飛船的供氧源。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究KO2的性質(zhì),請回答相關(guān)問題:
Ⅰ.探究KO2與水的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論與解釋
(1)取少量KO2固體于試管中,滴加少量水,將帶火星的木條靠近試管口。反應(yīng)結(jié)束后,將溶液分成兩份
快速產(chǎn)生氣泡,木條復(fù)燃
產(chǎn)生的氣體是　　　?
(2)一份滴加酚酞溶液
先變紅后褪色
可能的產(chǎn)物是　　　?
(3)另一份滴加FeCl3溶液
觀察到　　　?

Ⅱ.探究KO2與SO2的反應(yīng)

(4)正確的操作順序是　　　　　　　　　。?
①打開K1通入N2,排盡裝置內(nèi)原氣體后關(guān)閉;
②實(shí)驗(yàn)完成后拆卸裝置;
③檢查裝置氣密性,然后裝入藥品;
④打開分液漏斗活塞K2;
(5)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(6)用上述裝置驗(yàn)證“KO2與SO2反應(yīng)生成O2”還存在不足,你的改進(jìn)措施是　　　　　　　　　　　　　　。?
(7)改進(jìn)后再實(shí)驗(yàn),待KO2完全反應(yīng)后,將裝置C中固體加水溶解,配成50.00 mL溶液,等分為M、N兩份。
①向M溶液中加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液,充分反應(yīng)后,將沉淀過濾、洗滌、　　　　　,稱重為2.33 g。?
②將N溶液移入　　　　　(填儀器名稱)中,用0.40 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗酸性KMnO4溶液20.00 mL。?
③依據(jù)上述現(xiàn)象和數(shù)據(jù),請寫出該實(shí)驗(yàn)總反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)O2
(2)KOH和H2O2
(3)產(chǎn)生紅褐色沉淀和氣體
(4)③①④①②或③④①②
(5)H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2↑
(6)在B、C之間連接一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶(或者將B裝置中的飽和NaHSO3溶液替換為濃硫酸)
(7)①干燥?、阱F形瓶?、?KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2
解析　(1)取少量KO2固體于試管中,滴加少量水,將帶火星的木條靠近試管口,木條復(fù)燃,說明生成的氣體為氧氣。
(2)KO2固體中滴加少量水,反應(yīng)后向溶液中滴加酚酞溶液,溶液先變紅后褪色,說明反應(yīng)生成氫氧化鉀和過氧化氫。
(3)KO2固體中滴加少量水,反應(yīng)后溶液中滴加FeCl3溶液,氯化鐵與氫氧化鉀反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀,同時(shí)氯化鐵催化過氧化氫分解放出氧氣,因此看到的現(xiàn)象為產(chǎn)生紅褐色沉淀和氣體。
(4)根據(jù)題示的實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖,實(shí)驗(yàn)步驟為:首先檢查裝置氣密性,然后裝入藥品;打開K1通入N2,排盡裝置內(nèi)的空氣后關(guān)閉,再打開分液漏斗活塞K2,反應(yīng)生成二氧化硫;打開K1通入N2,排盡裝置內(nèi)的二氧化硫后關(guān)閉;實(shí)驗(yàn)完成后拆卸裝置。
(5)A裝置中70%的H2SO4溶液與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2↑。
(6)從實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管的氣體中含有水蒸氣,干擾了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“KO2與SO2反應(yīng)生成O2”的現(xiàn)象,改進(jìn)措施為在B、C之間連接一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶(或者將B裝置中的飽和NaHSO3溶液替換為濃硫酸)。
(7)改進(jìn)后再實(shí)驗(yàn),待KO2完全反應(yīng)后,將裝置C中固體加水溶解,配成50.00 mL溶液,等分為M、N兩份。
①向M溶液中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液,充分反應(yīng)后,將沉淀過濾、洗滌、干燥,稱重為2.33 g,此沉淀為BaSO4。
②將N溶液移入錐形瓶中,用0.40 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗酸性KMnO4溶液20.00 mL,說明生成的產(chǎn)物中含有亞硫酸鉀。
③2.33 g沉淀為硫酸鋇,其物質(zhì)的量=2.33 g233 g·mol-1=0.01 mol,因此原樣品中含有0.02 mol硫酸鉀;高錳酸鉀與亞硫酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+5K2SO3+3H2SO46K2SO4+2MnSO4+3H2O,因此原樣品中亞硫酸鉀的物質(zhì)的量=2×52×0.40 mol·L-1×0.020 L=0.04 mol,因此KO2與SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為6KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2。
6.(2019北京豐臺(tái)一模)某小組研究FeCl3與Na2S的反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)a
實(shí)驗(yàn)b
實(shí)驗(yàn)c
FeCl3
溶液體積
5 mL
10 mL
30 mL
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
產(chǎn)生黑色渾濁,混合液
pH=11.7
黑色渾濁度增大,混合液pH=6.8
黑色渾濁比實(shí)驗(yàn)b明顯減少,觀察到大量黃色渾濁物,混合液pH=3.7

Ⅰ.探究黑色沉淀的成分
查閱資料:Fe2S3(黑色)在空氣中能夠穩(wěn)定存在,FeS(黑色)在空氣中易變質(zhì)為Fe(OH)3。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):分別取實(shí)驗(yàn)a、b、c中的沉淀放置于空氣中12小時(shí),a中沉淀無明顯變化。b、c中黑色沉淀部分變?yōu)榧t褐色。
(1)①同學(xué)甲認(rèn)為實(shí)驗(yàn)a中黑色沉淀為Fe2S3,實(shí)驗(yàn)b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②同學(xué)乙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)b的黑色沉淀物中有FeS,則一定混有S,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)b的黑色沉淀物中混有硫。

已知:硫在酒精溶液中的溶解度隨乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大。
實(shí)驗(yàn)證明了b中黑色沉淀混有S,試劑a是　　　　　　,觀察到的現(xiàn)象為　　　　　　　。?
Ⅱ.探究實(shí)驗(yàn)a中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因
經(jīng)查閱資料,可能的原因有兩種。
原因1:pH影響了Fe3+與S2-的性質(zhì),二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
原因2:沉淀反應(yīng)先于氧化還原反應(yīng)發(fā)生,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度下降,二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):電極材料為石墨

(2)①試劑X和Y分別是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。?
②甲認(rèn)為若右側(cè)溶液變渾濁,說明Fe3+與S2-發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。是否合理?說明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③乙進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明該裝置中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
④由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
Ⅲ.探究實(shí)驗(yàn)c隨著FeCl3溶液的增加,黑色沉淀溶解的原因
實(shí)驗(yàn)1

固體溶解;聞到微量臭雞蛋氣味,溶液出現(xiàn)淡黃色渾濁
實(shí)驗(yàn)2

(3)①用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)1中的現(xiàn)象:　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　(寫離子方程式)。?
②結(jié)合化學(xué)平衡等反應(yīng)原理及規(guī)律解釋實(shí)驗(yàn)2中現(xiàn)象相同與不同的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)①a中沉淀無明顯變化,b、c中黑色沉淀部分變?yōu)榧t褐色?、谝罁?jù)得失電子守恒,鐵元素化合價(jià)降低,硫元素化合價(jià)必然升高?、鬯∪芤鹤儨啙?br /> (2)①25 mL pH=12.2 NaOH溶液　5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液?、诓缓侠?。因?yàn)榭諝庵械难鯕庖部赡苎趸疭2-?、廴∽髠?cè)燒杯中的液體,加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液,沒有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生?、苎趸€原反應(yīng)不能發(fā)生的原因是pH影響了Fe3+和S2-的性質(zhì)　(3)①FeS+2H+H2S↑+Fe2+　FeS+2Fe3+S+3Fe2+　②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同的原因是實(shí)驗(yàn)2中兩份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s)2Fe3+(aq)+3S2-(aq),H+與S2-結(jié)合生成H2S,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩種因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移動(dòng)。現(xiàn)象不同的原因是加入FeCl3溶液比加入鹽酸的體系c(Fe3+)更大,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)速率增大,因此固體溶解更快
解析?、?(1)①同學(xué)甲認(rèn)為實(shí)驗(yàn)a中黑色沉淀為Fe2S3,實(shí)驗(yàn)b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是a中沉淀無明顯變化,b、c中黑色沉淀部分變?yōu)榧t褐色。②依據(jù)得失電子守恒,鐵元素化合價(jià)降低,硫元素化合價(jià)必然升高,據(jù)此,同學(xué)乙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)b的黑色沉淀物中有FeS,則一定混有S。③實(shí)驗(yàn)證明了b中黑色沉淀混有S,則試劑a應(yīng)是水,硫不溶于水,觀察到的現(xiàn)象為溶液變渾濁。
Ⅱ.(2)①根據(jù)題意要提供含有鐵離子的試劑,故試劑X和Y分別是25 mL pH=12.2的NaOH溶液、5 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液。②甲認(rèn)為若右側(cè)溶液變渾濁,說明Fe3+與S2-發(fā)生了氧化還原反應(yīng),該說法不合理,因?yàn)榭諝庵械难鯕庖部赡苎趸疭2-。③乙進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明該裝置中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),取左側(cè)燒杯中的液體,加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液,沒有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,說明沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子。④由此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,氧化還原反應(yīng)不能發(fā)生的原因是pH影響了Fe3+和S2-的性質(zhì)。
Ⅲ.(3)①實(shí)驗(yàn)1中的現(xiàn)象為有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生且有黃色沉淀產(chǎn)生,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為FeS+2H+H2S↑+Fe2+、FeS+2Fe3+S+3Fe2+。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同的原因是實(shí)驗(yàn)2中兩份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s)2Fe3+(aq)+3S2-(aq),H+與S2-結(jié)合生成H2S,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩種因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移動(dòng)?，F(xiàn)象不同的原因是加入FeCl3溶液比加入鹽酸的體系中c(Fe3+)更大,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速率增大,因此固體溶解更快。
命題角度2制備型實(shí)驗(yàn)——無機(jī)化合物的制備　
高考真題體驗(yàn)·對方向
1.(2018全國Ⅰ,26)醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻;二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是　　　　　　。儀器a的名稱是　　　　　。?
(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置。打開K1、K2,關(guān)閉K3。
①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是?
　。?
(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是　　　　　　　;d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是　　　　　　　　　　　、　　　　、洗滌、干燥。?
(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)　。?
答案　(1)去除水中溶解氧　分液漏斗
(2)①Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+
②排除c中空氣
(3)c中產(chǎn)生氫氣使壓強(qiáng)大于大氣壓　(冰浴)冷卻　過濾
(4)敞開體系,使醋酸亞鉻與空氣接觸
解析　(1)由題給信息“醋酸亞鉻……在氣體分析中用作氧氣吸收劑”可知,為避免溶解在水中的氧氣影響實(shí)驗(yàn),故所用蒸餾水應(yīng)先煮沸除氧并迅速冷卻,以減少氧氣的再溶解。儀器a為分液漏斗。
(2)將鹽酸滴入c中時(shí),CrCl3溶解,同時(shí)鋅粒與鹽酸反應(yīng)放出的氫氣可將c中的空氣排出,形成了隔絕空氣的體系,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng):Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色。
(3)當(dāng)打開K3,關(guān)閉K1和K2時(shí),c中Zn與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排不出去,產(chǎn)生較大的壓強(qiáng),可將c中生成的亮藍(lán)色溶液壓入d中。進(jìn)入d中的Cr2+可與CH3COO-反應(yīng)生成(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀。根據(jù)題意“醋酸亞鉻難溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分離,可采用冰水浴冷卻、過濾、洗滌、干燥的方法處理。
(4)由于(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀易被氧氣氧化,所以裝置d的缺點(diǎn)是:裝置d為敞口體系,會(huì)使醋酸亞鉻與空氣接觸而被氧化。
2.(2016全國Ⅲ,26)過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉栴}:
(一)碳酸鈣的制備

(1)步驟①加入氨水的目的是?
　。?
小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于　　　　　　。?

(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是　　　　　　　　(填標(biāo)號)。?
a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁
d.濾紙邊緣高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度
(二)過氧化鈣的制備

(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈　　　性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是　。?
(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是　。?
(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是　。?
(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(一)(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀　過濾分離　(2)ade
(二)(3)酸　除去溶液中的CO2
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O
溫度過高時(shí)H2O2易分解
(5)去除結(jié)晶表面水分
(6)工藝簡單、操作方便　純度較低
解析　(1)用鹽酸溶解固體時(shí)鹽酸過量,加入氨水中和了過量的鹽酸,OH-的濃度增大,使Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡正向移動(dòng),從而使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。
(2)過濾時(shí),漏斗末端頸尖應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁,a不規(guī)范;如果濾紙邊緣高于漏斗邊緣,則液體易灑出,故濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗邊緣,d不規(guī)范;過濾時(shí),不可用玻璃棒攪拌,否則易損壞濾紙,e不規(guī)范。
(3)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O,CO2溶于溶液中使溶液呈酸性;可通過煮沸的方法除去CO2。
(4)反應(yīng)物為CaCl2、NH3·H2O、H2O2,產(chǎn)物之一為目標(biāo)產(chǎn)物CaO2,根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒,可判斷還有NH4Cl和H2O生成。H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,冰浴下進(jìn)行反應(yīng)的目的是防止H2O2分解。
(5)乙醇易揮發(fā),且CaO2在乙醇中溶解度小,用乙醇洗滌可帶走晶體表面的水分得到較干燥的晶體。
(6)相對于前一種方法,直接煅燒石灰石后加入雙氧水,操作更簡單,但得到的CaO2中會(huì)混有CaCO3、CaO等雜質(zhì)而使產(chǎn)品不純。
典題演練提能·刷高分
1.(2019湖北沙市中學(xué)月考)鋅錳干電池的負(fù)極是作為電池殼體的金屬鋅,正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極,電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物,該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH。廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收,對環(huán)境保護(hù)有重要的意義。
Ⅰ.回收鋅元素,制備ZnCl2
步驟一:向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水、攪拌、充分溶解,經(jīng)過濾分離得固體和濾液。
步驟二:處理濾液,得到ZnCl2·xH2O晶體。
步驟三:將SOCl2與ZnCl2·xH2O晶體混合制取無水ZnCl2。
制取無水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并驗(yàn)證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略)的裝置如下:

(已知:SOCl2是一種常用的脫水劑,熔點(diǎn)是-105 ℃,沸點(diǎn)是79 ℃,140 ℃以上時(shí)易分解,遇水劇烈水解生成兩種氣體)
(1)寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)接口的連接順序?yàn)閍→　　　→　　　→h→h→　　　→　　　→　　　→e。?
Ⅱ.回收錳元素,制備MnO2
(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒,灼燒的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
Ⅲ.二氧化錳純度的測定
稱取1.40 g灼燒后的產(chǎn)品,加入2.68 g草酸鈉(Na2C2O4)固體,再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),充分反應(yīng)后冷卻,將所得溶液轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻度線,從中取出20.00 mL,用0.020 0 mol·L-1高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定,滴定三次,消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為17.30 mL。
(5)寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(6)產(chǎn)品的純度為　　　　　。?
(7)若灼燒不充分,滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液的體積　　　　(填“偏大”“偏小”“不變”)。?
答案　(1)SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑
(2)f　g　b　c　d
(3)取最后一次洗滌液,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則說明固體洗滌干凈
(4)除去碳粉,并將MnOOH氧化為MnO2
(5)MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O
(6)97.4%　(7)偏大
解析?、?(1)SOCl2與水反應(yīng)生成SO2和HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑。
(2)三頸瓶中SOCl2吸收結(jié)晶水得到SO2與HCl,用冰水冷卻收集SOCl2,用濃硫酸吸收水蒸氣,防止溶液中水蒸氣進(jìn)入錐形瓶中,用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫,用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的二氧化硫與HCl,防止污染環(huán)境,h裝置可防止倒吸,故接口的連接順序?yàn)閍→f→g→h→h→b→c→d→e。
Ⅱ.(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法是檢驗(yàn)洗滌液中有沒有氯離子,取最后一次洗液,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則說明固體洗滌干凈。
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒,灼燒除去混在二氧化錳中的碳,并將MnOOH氧化為MnO2。
Ⅲ.(5)MnO2將C2O42-在H+作用下氧化成CO2,而+4價(jià)錳被還原成Mn2+,MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式為MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O。
(6)n(C2O42-)=2.68 g÷134 g· mol-1=0.02 mol。滴定100 mL稀釋后的溶液,消耗n(MnO4-)=0.020 0 mol·L-1×0.017 30 L×5=0.001 730 mol。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2+0.001 730 mol×5=0.020 0 mol×2,則n(MnO2)=0.015 675 mol,因此二氧化錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.015 675 mol×87 g· mol-1÷1.40 g≈0.974,即產(chǎn)品純度為97.4%。
(7)若灼燒不充分,雜質(zhì)也會(huì)消耗高錳酸鉀,滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液的體積將偏大。
2.(2019山東濟(jì)寧二模)三氯化硼(BCl3)主要用作半導(dǎo)體硅的摻雜源或有機(jī)合成催化劑,還可用于高純硼或有機(jī)硼的制取。某興趣小組用氯氣和硼為原料,采用下列裝置(部分裝置可重復(fù)使用)制備BCl3。

已知:①BCl3的沸點(diǎn)為12.5 ℃,熔點(diǎn)為-107.3 ℃;遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸和鹽酸;②2B+6HCl2BCl3+3H2↑;③硼與鋁的性質(zhì)相似,也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
請回答下列問題:
(1)A裝置可用氯酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)裝置從左到右的接口連接順序?yàn)閍→　　　　→j。?
(3)裝置E中的試劑為　　　　　　　　,如果拆去E裝置,可能的后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)D裝置中發(fā)生反應(yīng)前先通入一段時(shí)間的氯氣,排盡裝置中的空氣。若缺少此步驟,則造成的結(jié)果是　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)三氯化硼與水能劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,硼酸也可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示:?

則陽極的電極反應(yīng)式　　　　　　　　　　　,分析產(chǎn)品室可得到H3BO3的原因　?
　。?
答案　(1)KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de
(3)飽和食鹽水　硼粉與HCl氣體反應(yīng)生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體易發(fā)生爆炸
(4)會(huì)生成B2O3使產(chǎn)品不純
(5)BCl3+3H2OH3BO3+3HCl↑　2H2O-4e-O2↑+4H+　陽極室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的B(OH)4-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成H3BO3
解析　根據(jù)裝置,A中氯酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,制得的氯氣中混有HCl和水蒸氣,可以由E中飽和食鹽水吸收HCl氣體,由C中濃硫酸吸水干燥;由于BCl3遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸和鹽酸,因此發(fā)生反應(yīng)前需要先通入一段時(shí)間的氯氣,排盡裝置中的空氣;干燥純凈的氯氣與硼粉在D中發(fā)生反應(yīng);BCl3的沸點(diǎn)為12.5 ℃,熔點(diǎn)為-107.3 ℃,可以用B中冰水冷凝BCl3并收集;F中NaOH溶液可以吸收尾氣,防止污染空氣;為防止F中的水蒸氣進(jìn)入B裝置,可在B和F之間連接一個(gè)干燥裝置C。
(1)A裝置中氯酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2↑+3H2O。
(2)根據(jù)A中反應(yīng)生成氯氣;E中飽和食鹽水吸收HCl氣體,C中濃硫酸吸水干燥,為保證除雜充分,導(dǎo)氣管均長進(jìn)短出;干燥純凈的氯氣與硼粉在D中發(fā)生反應(yīng),用B中冰水冷凝產(chǎn)物BCl3并收集;用F中NaOH溶液吸收尾氣,防止污染空氣;為防止F中的水蒸氣進(jìn)入B裝置,在B和F之間連接干燥裝置C,故連接順序?yàn)?a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j;
(3)裝置E中為飽和食鹽水,可以除去氯氣中的HCl氣體,若拆去E裝置,硼粉與HCl氣體反應(yīng)生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體易發(fā)生爆炸;
(4)D裝置中發(fā)生反應(yīng)前先通入一段時(shí)間的氯氣,排盡裝置中的空氣。若缺少此步驟,氧氣與硼粉會(huì)生成B2O3,使產(chǎn)品不純;
(5)三氯化硼與水能劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,白霧為HCl形成的酸霧,反應(yīng)的方程式為:BCl3+3H2OH3BO3+3HCl↑;根據(jù)工作原理圖,陽極室為硫酸,放電的是水電離出的OH-,電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-O2↑+4H+;陽極室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的B(OH)4-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成H3BO3。
3.(2019山東泰安二模)疊氮化鈉(NaN3)是一種易溶于水的白色晶體,微溶于乙醇,不溶于乙醚,可用于合成抗生素頭孢菌素藥物的中間體、汽車安全氣囊的藥劑等。氨基鈉(NaNH2)的熔點(diǎn)為210 ℃,沸點(diǎn)為400 ℃,在水溶液中易水解。實(shí)驗(yàn)室制取疊氮化鈉的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)裝置如下:
①打開止水夾K1,關(guān)閉止水夾K2,加熱裝置D一段時(shí)間;
②加熱裝置A中的金屬鈉,使其熔化并充分反應(yīng)后,再停止加熱裝置D并關(guān)閉K1;
③向裝置A中b容器內(nèi)充入加熱介質(zhì)并加熱到210~220 ℃,打開止水夾K2,通入N2O:
④冷卻,向產(chǎn)物中加入乙醇,減壓濃縮結(jié)晶后,再過濾,并用乙醚洗滌,晾干。

回答下列問題:
(1)裝置B中盛放的藥品為　　　　　　　　　;裝置C的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)步驟③中,為了使反應(yīng)器受熱均勻,A裝置里a容器的加熱方式為　　　　;生成NaN3的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　;N2O可由NH4NO3在240~245 ℃分解制得(硝酸銨的熔點(diǎn)為169.6 ℃),則不能選擇的氣體發(fā)生裝置是　　　　(填序號)。?

(4)圖中儀器a用的是鐵質(zhì)容器而不用玻璃容器,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。步驟④中用乙醚洗滌的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)實(shí)驗(yàn)室用滴定法測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①將2.500 g試樣配成500.00 mL溶液。②取50.00 mL溶液置于錐形瓶中,加入50.00 mL 0.101 0 mol·L-1 (NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反應(yīng)后,將溶液稍稀釋,向溶液中加入8 mL濃硫酸,滴入3滴鄰菲啰啉指示液,用0.050 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為29.00 mL。測定過程的反應(yīng)方程式為:
2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN34NH4NO3+
2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑
Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+
則試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　。?
答案　(1)堿石灰(或氫氧化鈉固體)　分離出冷凝的溶有氨氣的水
(2)2Na+2NH32NaNH2+H2
(3)油浴　NaNH2+N2ONaN3+H2O　Ⅱ
(4)反應(yīng)過程中可能生成的NaOH能腐蝕玻璃　NaN3不溶于乙醚,用乙醚洗滌能減少NaN3的溶解損耗,且乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥
(5)93.60%
解析　(1)NaN3易溶于水,故制備過程中不能有水;D中制備的氨氣含有水蒸氣,用B裝置盛放堿石灰(或氫氧化鈉固體)干燥氨氣,用裝置C冷凝分離出水。
(2)步驟①中先加熱通氨氣,排盡裝置中的空氣,防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入與鈉反應(yīng);氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2NH32NaNH2+H2。
(3)步驟③的溫度為210~220 ℃,故選擇油浴加熱;NaNH2和N2O生成NaN3的反應(yīng)為:NaNH2+N2ONaN3+H2O;硝酸銨的熔點(diǎn)為169.6 ℃,而NH4NO3在240~245 ℃分解,為防止熔化后的硝酸銨流向試管口部,故選擇的氣體發(fā)生裝置是Ⅰ、Ⅲ,不能選擇Ⅱ作為氣體發(fā)生裝置。
(4)a中有可能生成NaOH,會(huì)腐蝕玻璃,故儀器a用的是鐵質(zhì)容器而不用玻璃容器;由題干信息可知,NaN3不溶于乙醚,用乙醚洗滌能減少NaN3的溶解損耗;且乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥,故用乙醚洗滌產(chǎn)品;
(5)(NH4)2Ce(NO3)6的總的物質(zhì)的量為:0.101 0 mol·L-1×50×10-3 L=0.005 05 mol,部分與疊氮化鈉反應(yīng),剩余的(NH4)2Ce(NO3)6用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定;根據(jù)反應(yīng):Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+,與標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的(NH4)2Ce(NO3)6與(NH4)2Fe(SO4)2的物質(zhì)的量相等,為:0.050 0 mol·L-1×29.00×10-3 L=0.001 45 mol,故與疊氮化鈉反應(yīng)的(NH4)2Ce(NO3)6有0.005 05 mol-0.001 45 mol=0.003 6 mol;根據(jù)已知反應(yīng)可知:NaN3~(NH4)2Ce(NO3)6,則2.500 g試樣中疊氮化鈉的質(zhì)量為:0.003 6 mol×65 g·mol-1×500.00 mL50.00 mL=2.34 g,試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.34 g2.500 g×100%=93.60%。
4.(2019安徽宣城二模)亞硝酸鈉(NaNO2)是一種肉制品生產(chǎn)中常用的食品添加劑,使用時(shí)必須嚴(yán)格控制其用量。某興趣小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置制備NaNO2(A中加熱裝置已略去,NO可與過氧化鈉粉末發(fā)生化合反應(yīng)生成NaNO2,也能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3-)。
　　　　　　　　　　　　　　　　

(1)儀器a的名稱是　　　　　。?
(2)A中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　。?
(3)為保證制得的亞硝酸鈉的純度,C裝置中盛放的試劑可能是　　　　　(填字母序號)。?
A.P2O5
B.無水CaCl2
C.堿石灰
D.濃硫酸
(4)E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)從提高氮原子利用率的角度出發(fā),其中B裝置設(shè)計(jì)存在一定缺陷,如何改進(jìn)?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(6)已知:2NO2-+2I-+4H+2NO↑+I2+2H2O;2S2O32-+I22I-+S4O62-
為測定所得產(chǎn)品中NaNO2的純度,采取如下實(shí)驗(yàn)步驟:準(zhǔn)確稱取質(zhì)量為1.00 g的NaNO2樣品放入錐形瓶中,加適量水溶解后,加入過量的0.800 mol·L-1 KI溶液、淀粉溶液;然后滴加稀硫酸充分反應(yīng)后,用0.500 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),讀數(shù),重復(fù)以上操作,3次所消耗Na2S2O3溶液的體積分別為20.02 mL、19.98 mL、20.25 mL。滴定終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　,該樣品中NaNO2純度為　　　　(保留一位小數(shù))。?
答案　(1)分液漏斗　(2)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量紅棕色氣體　(3)C
(4)3MnO4-+4H++5NO3Mn2++5NO3-+2H2O
(5)在B裝置中加入一定的稀硫酸,使NO2全部轉(zhuǎn)化為NO
(6)溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色　69.0%
解析　由實(shí)驗(yàn)裝置可知,A中發(fā)生反應(yīng)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,B中吸收揮發(fā)出的硝酸并使生成的二氧化氮與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO,C中固體干燥劑干燥NO,并除去可能混有的酸霧,D中發(fā)生反應(yīng)2NO+Na2O22NaNO2,E中酸性高錳酸鉀溶液吸收尾氣中的NO。
(1)根據(jù)圖示,儀器a為分液漏斗。
(2)A中濃硝酸與碳在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng):C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為碳與濃硝酸劇烈反應(yīng),三頸燒瓶內(nèi)充滿紅棕色氣體。
(3)為保證制得的亞硝酸鈉的純度,生成的一氧化氮需要在C裝置中凈化,主要是除去水蒸氣和可能出現(xiàn)的酸霧,因此盛放的試劑可以是堿石灰,A、B均不能除去酸霧,濃硫酸不能盛裝在U形管中干燥氣體。
(4)根據(jù)題意,在E中NO被高錳酸鉀氧化生成NO3-,反應(yīng)的離子方程式為3MnO4-+4H++5NO3Mn2++5NO3-+2H2O。
(5)濃硝酸易揮發(fā),A中生成的二氧化氮中一定有少量硝酸蒸氣逸出,二氧化氮與水反應(yīng)也會(huì)生成硝酸,B中銅與硝酸反應(yīng)仍有硝酸根離子剩余,從提高氮原子利用率的角度出發(fā),可以在B裝置中加入一定量的稀硫酸,以使氮元素全部轉(zhuǎn)化為NO。
(6)利用NaNO2的氧化性來測定其純度,在酸性條件下,NaNO2能將I-氧化為I2,碘與淀粉作用顯示藍(lán)色;然后滴加Na2S2O3溶液,至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色說明達(dá)到滴定終點(diǎn);3次所消耗Na2S2O3溶液的體積分別為20.02 mL、19.98 mL、20.25 mL,其中的20.25 mL誤差較大,刪除,平均消耗的Na2S2O3溶液的體積=20.02 mL+19.98 mL2=20.00 mL,由已知反應(yīng)可得關(guān)系式:2NO2-~I2~2S2O32-;消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.500 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.01 mol,則NaNO2的物質(zhì)的量為0.01 mol,該NaNO2樣品的純度為0.01mol×69 g·mol-11.00 g×100%=69.0%。
5.(2019福建莆田二模)FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室里用如下兩種方法制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下:

C6H5Cl
(氯苯)
C6H4Cl2
(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,
易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、
苯,易溶于乙醇,易吸水
熔點(diǎn)/℃
-45
53
易升華

沸點(diǎn)/℃
132
173

(1)用H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下:

①H2還原無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②按氣流由左到右的方向,上述儀器的連接順序?yàn)椤　　　?填字母,裝置可多次使用);C中盛放的試劑是　　　　　　。?
③該制備裝置的缺點(diǎn)為　。?
(2)利用反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取無水FeCl2并測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按下圖裝置,在三頸燒瓶中放入32.5 g無水氯化鐵和過量的氯苯,控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3 h,冷卻、分離提純得到粗產(chǎn)品。

①儀器a的名稱是　　　　　　　　　。?
②反應(yīng)結(jié)束后,冷卻實(shí)驗(yàn)裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后,得到粗產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是　　　　　　,回收濾液中C6H5Cl的操作方法是　　　　　　　　　　　。?
③反應(yīng)后將錐形瓶中溶液配成250 mL,量取25.00 mL所配溶液,用0.40 mol·L-1 NaOH溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液為19.60 mL,則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為　　　　　。?
④為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,在制取無水FeCl2過程中應(yīng)采取的措施有:?
　(寫出一點(diǎn)即可)。?
答案　(1)①H2+2FeCl32FeCl2+2HCl
②BACDCE(或BCDCE)　堿石灰　③氯化鐵升華后再凝華導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞
(2)①球形冷凝管?、诒健≌麴s濾液,并收集沸點(diǎn)132 ℃的餾分?、?8.4%?、芊磻?yīng)開始前先通N2一段時(shí)間,反應(yīng)完成后繼續(xù)通N2一段時(shí)間;在裝置A和B之間連接一個(gè)裝有無水氯化鈣(或P2O5或硅膠)的球形干燥管
解析　(1)①H2具有還原性,可以還原無水FeCl3制取FeCl2,同時(shí)產(chǎn)生HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+2FeCl32FeCl2+2HCl。
②用H2還原無水FeCl3制取無水FeCl2,裝置連接順序:首先利用B裝置用鋅和稀鹽酸反應(yīng)制備H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再利用A裝置除去氫氣中的氯化氫,然后用C裝置干燥氫氣,C裝置中盛放堿石灰,再使用D裝置使H2還原FeCl3,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體用C裝置中的堿石灰吸收,未反應(yīng)的H2通過裝置E點(diǎn)燃處理,故按照氣流從左到右的順序?yàn)锽ACDCE;也可以先利用B裝置制取H2,然后通過C裝置中的堿石灰除去氫氣中的雜質(zhì)HCl、水蒸氣,然后通過D發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制取FeCl2,再用堿石灰吸收反應(yīng)產(chǎn)生的HCl,最后通過點(diǎn)燃處理未反應(yīng)的H2,故裝置連接順序也可以是BCDCE。C中盛放的試劑是堿石灰,是堿性干燥劑,可以吸收HCl或水蒸氣。③該制備裝置的缺點(diǎn)為FeCl3固體易升華,蒸氣遇冷發(fā)生凝華,導(dǎo)致導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞。
(2)①根據(jù)圖示裝置中儀器a的結(jié)構(gòu)可知該儀器名稱為球形冷凝管。
②三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷卻實(shí)驗(yàn)裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品,根據(jù)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,難溶于苯,所以洗滌時(shí)洗滌劑可選用苯;根據(jù)濾液中C6H5Cl、C6H4Cl2這兩種物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,對濾液進(jìn)行蒸餾,并收集沸點(diǎn)132 ℃的餾分,可回收C6H5Cl。
③n(HCl)=n(NaOH)=0.40 mol·L-1×0.019 6 L×25025=0.078 4 mol,根據(jù)反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反應(yīng)的FeCl3的物質(zhì)的量為n(FeCl3)反應(yīng)=2n(HCl)=0.078 4 mol×2=0.156 8 mol,n(FeCl3)總=32.5 g162.5 g· mol-1=0.2 mol,所以氯化鐵轉(zhuǎn)化率為0.156 8mol0.2mol×100%=78.4%。
④FeCl3、FeCl2易吸水,為防止B裝置中的水蒸氣進(jìn)入A裝置,導(dǎo)致FeCl2等吸水而變質(zhì),可以在裝置A和B之間連接一個(gè)裝有無水氯化鈣(或P2O5或硅膠)的球形干燥管;為防止FeCl3、FeCl2與裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、O2等反應(yīng),同時(shí)避免反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體會(huì)在容器內(nèi)滯留,可以在反應(yīng)開始前先通N2一段時(shí)間排盡裝置中空氣,反應(yīng)完成后繼續(xù)通N2一段時(shí)間將反應(yīng)生成的HCl全部排入錐形瓶中。
命題角度3制備型實(shí)驗(yàn)——有機(jī)化合物的合成　
高考真題體驗(yàn)·對方向
1.(2019全國Ⅱ,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點(diǎn)234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%~10%,還含有色素、纖維素等。實(shí)驗(yàn)室從茶葉中提取咖啡因的流程如下圖所示。

索氏提取裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進(jìn)行萃取。萃取液液面達(dá)到虹吸管3頂端時(shí),經(jīng)虹吸管3返回?zé)?從而實(shí)現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì),放入濾紙?zhí)淄?中,研細(xì)的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,加熱前還要加幾?！　　　　?。?
(2)提取過程不可選用明火直接加熱,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。與常規(guī)的萃取相比,采用索氏提取器的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　。?
(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、接收管之外,還有　　　　　(填標(biāo)號)。?
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管
C.接收瓶 D.燒杯
(4)濃縮液加生石灰的作用是中和　　　　　　和吸收　　　　　。?
(5)可采用如下圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是　　　　　。?

答案　(1)增加固液接觸面積,提取充分　沸石
(2)乙醇易揮發(fā),易燃　使用溶劑量少,可連續(xù)萃取(萃取效率高)　(3)乙醇沸點(diǎn)低,易濃縮　AC
(4)單寧酸　水　(5)升華
解析　(1)將茶葉研細(xì)是為了增加固液接觸面積,使提取充分。為了防止暴沸,需要加入沸石。
(2)乙醇容易揮發(fā),且易燃燒。根據(jù)所給萃取的原理和裝置,可知該種萃取方法中萃取劑可以連續(xù)使用,萃取效率高。
(3)乙醇的沸點(diǎn)比水的低,蒸餾濃縮更容易;直形冷凝管便于餾分液體流出,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
(4)因?yàn)椴枞~中含有單寧酸,故加入生石灰可以中和單寧酸,且生石灰可與水反應(yīng),從而達(dá)到吸收水的目的。
(5)固體直接轉(zhuǎn)化為氣體,屬于升華。
2.(2019全國Ⅲ,27)乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實(shí)驗(yàn)室通過水楊酸進(jìn)行乙?；苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下:
+(CH3CO)2O+
水楊酸　　　　醋酸酐　　　　　乙酰水楊酸
CH3COOH

水楊酸
醋酸酐
乙酰水楊酸
熔點(diǎn)/℃
157~159
-72~-74
135~138
相對密度/(g·cm-3)
1.44
1.10
1.35
相對分子質(zhì)量
138
102
180

實(shí)驗(yàn)過程:在100 mL錐形瓶中加入水楊酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分搖動(dòng)使固體完全溶解。緩慢滴加0.5 mL濃硫酸后加熱,維持瓶內(nèi)溫度在70 ℃左右,充分反應(yīng)。稍冷后進(jìn)行如下操作。
①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固體,過濾。
②所得結(jié)晶粗品加入50 mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。
③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。
④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4 g。
回答下列問題:
(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用　　　加熱。(填標(biāo)號)?
A.熱水浴 B.酒精燈
C.煤氣燈 D.電爐
(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有　　　(填標(biāo)號),不需使用的有　　　　　　　　(填名稱)。?

(3)①中需使用冷水,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是　　　　　　　　　　　　　,以便過濾除去難溶雜質(zhì)。?
(5)④采用的純化方法為　　　　　。?
(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是　　　　　%。?
答案　(1)A
(2)BD　分液漏斗、容量瓶
(3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)
(4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉
(5)重結(jié)晶
(6)60
解析　(1)由于反應(yīng)溫度需維持在70 ℃左右,所以應(yīng)采用熱水浴加熱法。
(2)根據(jù)步驟①的實(shí)驗(yàn)描述可知,其中涉及了溶液(催化劑濃硫酸)稀釋、冷卻結(jié)晶(倒入冷水中乙酰水楊酸結(jié)晶析出)、過濾等操作,所以用到備選儀器中的漏斗、燒杯,不需用的是分液漏斗、容量瓶。
(3)由于乙酰水楊酸的熔點(diǎn)為135~138 ℃,故將反應(yīng)后的混合液倒入冷水中,便于乙酰水楊酸的結(jié)晶析出。
(4)步驟②中飽和碳酸氫鈉溶液可與乙酰水楊酸反應(yīng)生成乙酰水楊酸鈉溶液,以方便除去不溶性雜質(zhì)。
(5)提純乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)方法為重結(jié)晶。
(6)6.9 g水楊酸的物質(zhì)的量為0.05 mol,10 mL醋酸酐的物質(zhì)的量為10 mL×1.10 g·cm-3102 g·mol-1≈0.108 mol,醋酸酐過量,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,由水楊酸的物質(zhì)的量可計(jì)算理論上可制得乙酰水楊酸0.05 mol,質(zhì)量為0.05 mol×180 g·mol-1=9 g。
由步驟④得到純化的乙酰水楊酸5.4 g可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為5.4 g9 g×100%=60%。
3.(2019天津理綜,9)環(huán)己烯是重要的化工原料。其實(shí)驗(yàn)室制備流程如下:

回答下列問題:
Ⅰ.環(huán)己烯的制備與提純
(1)原料環(huán)己醇中若含苯酚雜質(zhì),檢驗(yàn)試劑為　　　　　　　,現(xiàn)象為　　　　　　　　　。?
(2)操作1的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。

①燒瓶A中進(jìn)行的可逆反應(yīng)化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　,濃硫酸也可作該反應(yīng)的催化劑,選擇FeCl3·6H2O而不用濃硫酸的原因?yàn)椤　　　　?填序號)。?
a.濃硫酸易使原料炭化并產(chǎn)生SO2
b.FeCl3·6H2O污染小、可循環(huán)使用,符合綠色化學(xué)理念
c.同等條件下,用FeCl3·6H2O比濃硫酸的平衡轉(zhuǎn)化率高
②儀器B的作用為　。?
(3)操作2用到的玻璃儀器是　　　　　　　　　。?
(4)將操作3 (蒸餾)的步驟補(bǔ)齊:安裝蒸餾裝置,加入待蒸餾的物質(zhì)和沸石,　　　　　　　　　　　,棄去前餾分,收集83 ℃的餾分。?
Ⅱ.環(huán)己烯含量的測定
在一定條件下,向a g環(huán)己烯樣品中加入定量制得的b mol Br2,與環(huán)己烯充分反應(yīng)后,剩余的Br2與足量KI作用生成I2,用c mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL(以上數(shù)據(jù)均已扣除干擾因素)。
測定過程中,發(fā)生的反應(yīng)如下:
①Br2+→
②Br2+2KII2+2KBr
③I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
(5)滴定所用指示劑為　　　　。樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　(用字母表示)。?
(6)下列情況會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏低的是　　　(填序號)。?
a.樣品中含有苯酚雜質(zhì)
b.在測定過程中部分環(huán)己烯揮發(fā)
c.Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化
答案　(1)FeCl3溶液　溶液顯紫色
(2)①+H2O　a、b
②減少環(huán)己醇蒸出
(3)分液漏斗、燒杯　(4)通冷凝水,加熱
(5)淀粉溶液　(b-cV2 000)×82a　(6)b、c
解析?、?環(huán)己烯的制備與提純
(1)檢驗(yàn)環(huán)己醇中是否含有苯酚,可滴加FeCl3溶液,通過溶液是否顯紫色判斷。
(2)①由環(huán)己醇制備環(huán)己烯的反應(yīng)為+H2O。
a項(xiàng),濃硫酸具有脫水性,可使有機(jī)物炭化,然后發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生污染性氣體SO2;b項(xiàng),FeCl3·6H2O不會(huì)污染環(huán)境,而且可循環(huán)使用,ab正確。催化劑只能增大化學(xué)反應(yīng)速率,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率,c錯(cuò)誤;②儀器B可冷凝回流環(huán)己醇,從而減少環(huán)己醇的蒸出。
(3)操作2屬于分液,用到的玻璃儀器有分液漏斗和燒杯。
(4)操作3屬于蒸餾,加入待蒸餾物和沸石后,從下口通冷凝水,加熱,收集83 ℃的餾分。
Ⅱ.環(huán)己烯含量的測定
(5)由Na2S2O3溶液滴定I2,常用淀粉溶液作指示劑,滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由藍(lán)色到無色,且在30 s內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色證明到達(dá)滴定終點(diǎn)。
根據(jù)三個(gè)化學(xué)反應(yīng)可得未反應(yīng)的溴與Na2S2O3的關(guān)系式:Br2(剩余)~2Na2S2O3。n[Br2(剩余)]=12cV×10-3 mol,n()=(b-12cV×10-3) mol,環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:(b-12cV×10-3)×82a。
(6)a項(xiàng),樣品中含有苯酚,苯酚也與溴反應(yīng),導(dǎo)致剩余溴減少,耗Na2S2O3溶液體積小,導(dǎo)致結(jié)果偏高;b項(xiàng),環(huán)己烯揮發(fā),導(dǎo)致剩余溴增大,耗Na2S2O3溶液體積大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低;c項(xiàng),Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分被氧化,造成消耗Na2S2O3溶液體積大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。
典題演練提能·刷高分
1.(2019遼寧遼陽二模)實(shí)驗(yàn)室以綠礬(FeSO4·7H2O)為鐵源制備補(bǔ)血?jiǎng)└拾彼醽嗚F[(NH2CH2COO)2Fe],有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下:
甘氨酸
(NH2CH2COOH)
檸檬酸
甘氨酸亞鐵
易溶于水,微溶于乙醇,兩性化合物
易溶于水和乙醇,有強(qiáng)酸性和還原性
易溶于水,難溶于乙醇

實(shí)驗(yàn)過程:
Ⅰ.配制含0.10 mol FeSO4的水溶液。
Ⅱ.制備FeCO3:向配制好的FeSO4溶液中,緩慢加入200 mL 1.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液,邊加邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后過濾并洗滌沉淀。
Ⅲ.制備(NH2CH2COO)2Fe:實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持和加熱儀器已略),將實(shí)驗(yàn)Ⅱ得到的沉淀(過量)和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反應(yīng)將C中空氣排盡,接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾,濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得到產(chǎn)品。

回答下列問題:
(1)儀器P的名稱是　　　　。?
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ配制FeSO4溶液時(shí),為防止FeSO4被氧化變質(zhì),應(yīng)加入的試劑為　　　　　　　　　(填化學(xué)式)。?
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中生成沉淀的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中:
①檢查裝置A的氣密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②檸檬酸可調(diào)節(jié)pH,體系pH與產(chǎn)率的關(guān)系如下表:
實(shí)驗(yàn)
1
2
3
4
5
6
7
8
體系pH
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
產(chǎn)率/%
65.74
74.96
78.78
83.13
85.57
72.98
62.31
56.86

pH過低會(huì)使產(chǎn)率下降,其原因是　　　　　　　　　　　　　　;檸檬酸的作用還有　　　　(填字母)。?
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.作催化劑 B.作反應(yīng)終點(diǎn)指示劑
C.促進(jìn)FeCO3溶解 D.防止二價(jià)鐵被氧化
③洗滌實(shí)驗(yàn)Ⅲ中得到的沉淀,所選用的最佳洗滌試劑是　　　　(填字母)。?
A.熱水 B.稀硫酸
C.乙醇 D.檸檬酸溶液
(5)若產(chǎn)品的質(zhì)量為16.32 g,則產(chǎn)率為　　　　　　。?
答案　(1)恒壓漏斗(答分液漏斗也可)　(2)Fe
(3)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)①關(guān)閉彈簧夾,從長頸漏斗注入一定量的水,使長頸漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面,停止加水一段時(shí)間后,若長頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變,說明裝置不漏氣(答案合理即可)?、贖+會(huì)與NH2CH2COOH反應(yīng)　CD?、跜
(5)80%
解析　實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽涓拾彼醽嗚F,實(shí)驗(yàn)原理是FeCO3在檸檬酸的作用下與甘氨酸反應(yīng)。
(1)根據(jù)儀器P的特點(diǎn),儀器P為恒壓漏斗或恒壓滴液漏斗。
(2)Fe2+容易被氧氣氧化,由Fe+2Fe3+3Fe2+可知,保存FeSO4溶液可加入的防氧化試劑為Fe。
(3)FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是FeCO3和CO2,其離子方程式為Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(4)①檢驗(yàn)裝置A的氣密性的方法是:關(guān)閉彈簧夾,從長頸漏斗注入一定量的水,使長頸漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面,停止加水一段時(shí)間后,若長頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變,說明裝置不漏氣。
②—NH2顯堿性,pH過低時(shí),H+能與—NH2發(fā)生反應(yīng),使產(chǎn)率降低;檸檬酸有強(qiáng)酸性,能使FeCO3溶解,作用之一是調(diào)節(jié)pH促進(jìn)FeCO3溶解;根據(jù)信息,檸檬酸具有還原性,可防止Fe2+被氧化,因此選項(xiàng)CD符合題意。
③甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,因此選擇乙醇作為洗滌劑可減少產(chǎn)品損耗,故選項(xiàng)C正確。
(5)根據(jù)Fe2+和甘氨酸物質(zhì)的量之比為1∶2發(fā)生反應(yīng),甘氨酸亞鐵的理論質(zhì)量為0.1 mol×204 g·mol-1=20.4 g,產(chǎn)率=16.32 g20.4 g×100%=80%。
2.(2019河南洛陽三模)CCl3CHO是一種藥物合成的中間體,可通過CH3CH2OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl進(jìn)行制備。制備時(shí)可能發(fā)生的副反應(yīng)為C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClOCCl3COOH+HCl。合成該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(加熱裝置未畫出)和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

C2H5OH
CCl3CHO
CCl3COOH
C2H5Cl
熔點(diǎn)/℃
-114.1
-57.5
58
-138.7
沸點(diǎn)/℃
78.3
97.8
198
12.3
溶解性
與水互溶
可溶于水、
乙醇
可溶于水、
乙醇
微溶于水、
可溶于乙醇

(1)A中恒壓漏斗的作用是　　　　　　　　　　　　　　　;A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　?
　。?
(2)裝置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　;裝置F在吸收氣體時(shí),為什么可以防止液體發(fā)生倒吸現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)裝置E中的溫度計(jì)要控制在70 ℃,三口燒瓶采用的最佳加熱方式是　　　　　　　。如果要在球形冷凝管中注入冷水增加冷凝效果,冷水應(yīng)該從　　　　(填“a”或“b”)口通入。實(shí)驗(yàn)使用球形冷凝管而不使用直形冷凝管的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置C中的試劑是飽和食鹽水,裝置中D的試劑是濃硫酸。如果不使用D裝置,產(chǎn)品中會(huì)存在的雜質(zhì)為　　　　　　　　　(填化學(xué)式)。除去這些雜質(zhì)最合適的實(shí)驗(yàn)方法是　　　　　　　　。?
(5)利用碘量法可測定產(chǎn)品的純度,反應(yīng)原理如下:
CCl3CHO+NaOHCHCl3+HCOONa
HCOONa+I2HI+NaI+CO2
I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
稱取該實(shí)驗(yàn)制備的產(chǎn)品5.00 g,配成100.00 mL溶液,取其中10.00 mL,調(diào)節(jié)溶液為合適的pH后,加入30.00 mL 0.100 mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液,用0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,重復(fù)上述操作3次,消耗Na2S2O3溶液的平均體積為20.00 mL,則該次實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品純度為　　　　　　　　。?
答案　(1)密封裝置,減少污染;保持漏斗和反應(yīng)容器內(nèi)的氣壓相等,保證濃鹽酸順利滴下　2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)安全瓶(或防止裝置C中液體倒吸入裝置A中)　漏斗口徑較大,被吸入的液體會(huì)迅速回落到燒杯中
(3)水浴加熱　b　增大蒸氣與外界接觸面積,提高冷凝回流效果　(4)C2H5Cl、CCl3COOH　蒸餾　(5)59%
解析　A裝置中利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣,C裝置用飽和食鹽水除去HCl,D裝置盛放濃硫酸干燥氯氣,E中反應(yīng)制備CCl3CHO。F裝置盛放氫氧化鈉溶液,吸收尾氣中氯氣、HCl防止污染空氣。
(1)A中的恒壓漏斗實(shí)現(xiàn)裝置密封,防止因濃鹽酸揮發(fā)造成污染;且使漏斗中的壓強(qiáng)和燒瓶中的壓強(qiáng)相同,保證濃鹽酸能夠順利滴下;高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣的反應(yīng)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(2)裝置B中的導(dǎo)管很短,而且B中沒有試劑,所以是作安全瓶,防止C裝置中溶液發(fā)生倒吸;裝置F中倒扣的漏斗,與液體接觸的部分截面積大,被吸入的液體會(huì)迅速回落燒杯中,可防止發(fā)生倒吸。
(3)溫度控制為70 ℃,未超過水的沸點(diǎn),最佳的加熱方式為水浴加熱;冷凝過程中,冷凝管中應(yīng)該充滿水,所以冷水應(yīng)該從b口進(jìn);球形冷凝管與蒸氣接觸的面積大,冷凝回流效果更好。
(4)如果沒有濃硫酸干燥,水與氯氣反應(yīng)生成HCl和HClO,就會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生,生成的產(chǎn)物有C2H5Cl、CCl3COOH;從圖表所給的信息來看,雜質(zhì)均溶于乙醇,由于雜質(zhì)的沸點(diǎn)與目標(biāo)產(chǎn)物相差較大,故可通過蒸餾分離除去;
(5)加入的碘單質(zhì)被硫代硫酸鈉和CCl3CHO消耗。加入的碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.03 L×0.100 mol·L-1=0.003 mol,消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.02 L×0.100 mol·L-1=0.002 mol,由關(guān)系式CCl3CHO~I2~2Na2S2O3可知,10 mL溶液中含有CCl3CHO的物質(zhì)的量為0.002 mol,則100 mL溶液中含有CCl3CHO為0.02 mol,質(zhì)量為0.02 mol×147.5 g·mol-1=2.95 g,則純度w=2.955.0×100%=59%。
3.(2019江蘇鹽城模擬)四溴乙烷(CHBr2—CHBr2)是一種無色透明的液體,密度2.967 g·mL-1,難溶于水,沸點(diǎn)244 ℃,可用作制造塑料的催化劑等。用電石(主要成分CaC2,含少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等為原料制備少量四溴乙烷的裝置(夾持裝置已略)如下圖所示。

(1)裝置A中CaC2能與水劇烈反應(yīng):CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑。為了得到平緩的C2H2氣流,除可用飽和食鹽水代替水外,還可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)裝置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(生成銅、硫酸和磷酸)。?
(3)裝置C中在液溴液面上加入一層水的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　;裝置C中反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　;從裝置C反應(yīng)后的體系中得到并純化產(chǎn)品,需要進(jìn)行的操作有　?
　。?
(4)一種制備Ca10(PO4)6(OH)2的反應(yīng)原理為10Ca(OH)2+6H3PO4Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。請?jiān)O(shè)計(jì)用裝置A得到的石灰乳等為原料制備Ca10(PO4)6(OH)2的實(shí)驗(yàn)方案:向燒杯中加入0.25 L含0.5 mol·L-1 Ca(OH)2的石灰乳,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在100 ℃烘箱中烘干1 h。?
已知:
①Ca10(PO4)6(OH)2中CaP比理論值為1.67。影響產(chǎn)品CaP比的主要因素有反應(yīng)物投料比及反應(yīng)液pH。
②在95 ℃,pH對CaP比的影響如圖所示。

③實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:含0.5 mol·L-1 Ca(OH)2的石灰乳、0.3 mol·L-1磷酸及蒸餾水。
答案　(1)逐滴加入(飽和食鹽)水
(2)4CuSO4+PH3+4H2O4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
(3)水封,減少液溴的揮發(fā)　上下兩層液體均變?yōu)闊o色透明且?guī)缀醪辉傥找胰矚狻》忠?有機(jī)相干燥后蒸餾,收集244 ℃餾分
(4)在分液漏斗中加入0.25 L 0.3 mol·L-1磷酸,將石灰乳加熱到95 ℃,在不斷攪拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,直到磷酸全部滴完,調(diào)節(jié)并控制溶液pH8~9,再充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間、靜置,過濾、水洗
解析　電石與水在A中反應(yīng)生成乙炔,同時(shí)生成H2S、PH3及AsH3,通入B中與硫酸銅反應(yīng)可除去H2S、PH3及AsH3,在C中與溴反應(yīng)生成四溴乙烷,堿性高錳酸鉀溶液用于氧化乙炔。
(1)為了得到平緩的C2H2氣流,除可用飽和食鹽水代替水外,還可通過逐滴加入(飽和食鹽)水,以控制反應(yīng)速率。
(2)PH3與硫酸銅反應(yīng)生成Cu和磷酸,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuSO4+PH3+4H2O4Cu↓+H3PO4+4H2SO4。
(3)裝置C中在液溴液面上加入一層水的目的是水封,防止溴揮發(fā);裝置C中反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是上下兩層液體均變?yōu)闊o色透明且?guī)缀醪辉傥找胰矚?從裝置C反應(yīng)后的體系得到并純化產(chǎn)品,需要進(jìn)行的操作有分液,有機(jī)相干燥后蒸餾,收集244 ℃餾分。
(4)Ca(OH)2的物質(zhì)的量為0.125 mol,制備Ca10(PO4)6(OH)2,應(yīng)需要0.075 mol磷酸,則可在分液漏斗中加入0.25 L 0.3 mol·L-1磷酸,將石灰乳加熱到95 ℃,在不斷攪拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,直到磷酸全部滴完,調(diào)節(jié)并控制溶液pH8~9,再充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間、靜置,過濾、水洗。
4.(2019陜西寶雞中學(xué)三模)葡萄糖酸亞鐵[(C6H12O7)2Fe]是醫(yī)療上常用的補(bǔ)鐵劑,易溶于水,幾乎不溶于乙醇。某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)擬用下圖裝置先制備FeCO3,再用FeCO3與葡萄糖酸反應(yīng)進(jìn)一步制得葡萄糖酸亞鐵。

請回答下列問題:
(1)與普通分液漏斗作比較,分液漏斗a的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　;?
(2)按上圖連接好裝置,檢査氣密性后加入藥品,打開K1和K3,關(guān)閉K2。
①b中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
②一段時(shí)間后,關(guān)閉　　　　,打開　　　　(選填“K1”“K2”或“K3”),觀察到b中的溶液會(huì)流入c中,同時(shí)c中析出FeCO3沉淀。?
③b中產(chǎn)生的氣體的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)c中制得的碳酸亞鐵在空氣中過濾時(shí)間較長時(shí),表面會(huì)變?yōu)榧t褐色,用化學(xué)方程式說明其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)將葡萄糖酸與碳酸亞鐵混合,須將溶液的pH調(diào)節(jié)至5.8,其原因是　　　　　　　　　　　　　　;向上述溶液中加入乙醇即可析出產(chǎn)品,加入乙醇的目的是　　　　　　　　　　。?
(5)有同學(xué)提出用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制得的碳酸亞鐵純度更高,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)平衡a、b中氣壓,利于稀硫酸順利滴下
(2)①鐵屑溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色,有大量氣泡產(chǎn)生?、贙3　K2　③排出裝置內(nèi)的空氣,防止生成的FeCO3被氧化;把b中溶液壓進(jìn)c中
(3)4FeCO3+O2+6H2O4Fe(OH)3+4CO2
(4)抑制Fe2+的水解　使晶體的溶解度減小而析出
(5)溶液的pH降低,減少氫氧化亞鐵雜質(zhì)的生成
解析　(1)a為恒壓滴液漏斗,可以保證a、b中壓強(qiáng)相同,使液體順利滴下。
(2)①b中鐵屑與稀硫酸反應(yīng),鐵屑會(huì)逐漸溶解;由于產(chǎn)生Fe2+,溶液漸變?yōu)闇\綠色;有大量氣泡產(chǎn)生。
②反應(yīng)一段時(shí)間后,需要把FeSO4溶液壓入c中,所以需要關(guān)閉K3,打開K2,利用生成的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)把FeSO4溶液壓入c中。
③FeCO3易被氧化,b中反應(yīng)產(chǎn)生的H2一是能把裝置內(nèi)的空氣排出,防止生成的FeCO3被氧化;二是能把b中溶液壓入c中。
(3)過濾時(shí)間過長會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品部分變?yōu)榧t褐色,原因是FeCO3與O2反應(yīng)生成Fe(OH)3,化學(xué)方程式為:4FeCO3+O2+6H2O4Fe(OH)3+4CO2。
(4)Fe2+易發(fā)生水解,將溶液的pH調(diào)節(jié)至5.8,可以抑制Fe2+的水解;由于葡萄糖酸亞鐵幾乎不溶于乙醇,故向溶液中加入乙醇可以降低葡萄糖酸亞鐵的溶解度,使葡萄糖酸亞鐵析出。
(5)碳酸根離子水解后溶液堿性較強(qiáng),易生成氫氧化亞鐵,用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液可以降低溶液的pH,以免產(chǎn)生氫氧化亞鐵,使得到的產(chǎn)品純度更高。

5.(2019黑龍江大慶一中四模)苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。
已知有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
有機(jī)物
沸點(diǎn)/℃
密度/
(g·cm-3)
相對
分子質(zhì)量
溶解性
苯甲醛
178.1
1.04
106
微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴
苯甲醇
205.7
1.04
108
微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴
二氯
甲烷
39.8
1.33
85
難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑

實(shí)驗(yàn)步驟:
①向容積為500 mL的三頸燒瓶加入90.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液(稍過量),調(diào)節(jié)溶液的pH為9~10后,加入3.0 mL苯甲醇、75.0 mL二氯甲烷,不斷攪拌。
②充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機(jī)相合并。
③向所得有機(jī)相中加入無水硫酸鎂,過濾,得到有機(jī)混合物。
④蒸餾有機(jī)混合物,得到2.08 g苯甲醛產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器b的名稱為　　　　　,攪拌器的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)苯甲醇與NaClO反應(yīng)的化學(xué)方程式為　。?
(3)步驟①中投料時(shí),次氯酸鈉不能過量太多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;步驟③中加入無水硫酸鎂,若略去該操作,可能造成的后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)步驟②中,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是　　　　(填序號),該操作中分離出有機(jī)相的具體操作方法是　?
　。?

(5)步驟④中,蒸餾溫度應(yīng)控制在　　　　　　左右。?
(6)本實(shí)驗(yàn)中,苯甲醛的產(chǎn)率為　　　　　　(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。?
答案　(1)球形冷凝管　使物質(zhì)充分混合
(2)+NaClO+NaCl+H2O
(3)防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產(chǎn)品的純度降低　產(chǎn)品中含有水,純度降低
(4)③　打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨?當(dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞
(5)178.1 ℃　(6)68.0%
解析　(1)根據(jù)圖示,儀器b為球形冷凝管;攪拌器可以使物質(zhì)充分混合,反應(yīng)更充分。
(2)根據(jù)題意,苯甲醇與NaClO反應(yīng)生成苯甲醛,次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+NaClO+NaCl+H2O。
(3)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能將苯甲醛氧化,因此步驟①中投料時(shí),次氯酸鈉不能過量太多;步驟③中加入無水硫酸鎂的目的是除去產(chǎn)品中的水,提高產(chǎn)品的純度;若略去該操作,產(chǎn)品中混有水,純度降低。
(4)步驟②中充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取應(yīng)該選用分液漏斗進(jìn)行分液,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是③;分液中分離出有機(jī)相的具體操作方法為:打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)分液漏斗口處的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨?當(dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞。
(5)根據(jù)相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)可知,步驟④是將苯甲醛蒸餾出來,蒸餾溫度應(yīng)控制在178.1 ℃左右。
(6)根據(jù)+NaClO+NaCl+H2O可知,1 mol苯甲醇理論上生成1 mol苯甲醛;3.0 mL苯甲醇的質(zhì)量為1.04 g·cm-3×3.0 cm3=3.12 g,物質(zhì)的量為3.12 g108 g· mol-1,理論上生成苯甲醛的質(zhì)量為3.12 g108 g· mol-1×106 g· mol-1=3.06 g,苯甲醛的產(chǎn)率=2.08 g3.06 g×100%=68.0%。
命題角度4定量分析型實(shí)驗(yàn)　
高考真題體驗(yàn)·對方向
1.(2018全國Ⅲ,26)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影劑、還原劑?；卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn):
試劑:稀鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
實(shí)驗(yàn)步驟
現(xiàn)象
①取少量樣品,加入除氧蒸餾水
②固體完全溶解得無色澄清溶液
③?
④　　　　　　,有刺激性氣體產(chǎn)生?
⑤靜置,　　　　　?
⑥　　　　　　　?

(2)利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下:
①溶液配制:稱取1.200 0 g某硫代硫酸鈉晶體樣品,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在　　　　　中溶解,完全溶解后,全部轉(zhuǎn)移至100 mL的　　　　　　　中,加蒸餾水至　　　　　　。?
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入過量KI,發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32-S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當(dāng)溶液　　　　,即為終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80 mL,則樣品純度為　　　　　%(保留1位小數(shù))。?
答案　(1)③加入過量稀鹽酸?、艹霈F(xiàn)黃色渾濁
⑤(吸)取上層清液,滴入BaCl2溶液?、蕻a(chǎn)生白色沉淀
(2)①燒杯　容量瓶　刻度　②藍(lán)色褪去　95.0
解析　(1)先加過量鹽酸排除S2O32-干擾:S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O,然后在酸性條件下加BaCl2溶液,通過產(chǎn)生BaSO4沉淀證明SO42-存在。
(2)①溶液配制應(yīng)在燒杯中溶解,容量瓶中定容。②滴定過程中I2→I-,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)無I2,故溶液藍(lán)色褪去,即為終點(diǎn);根據(jù)反應(yīng)的離子方程式,可得到如下定量關(guān)系:
Cr2O72-　~　　3I2　　　~　6Na2S2O3·5H2O
1 mol 248×6 g
0.009 50 mol·L-1×0.02 L m(Na2S2O3·5H2O)
m(Na2S2O3·5H2O)=0.282 72 g
則樣品純度為0.282 72 g24.80 mL100 mL×1.2 g×100%=95.0%。
2.(2017全國Ⅰ,26)凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量。已知:NH3+H3BO3NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HClNH4Cl+H3BO3。

回答下列問題:
(1)a的作用是　　　　　　　　。?
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,f的名稱是　　　　。?
(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進(jìn)入c,原因是　　　　　　　　　　　　　　;打開k2放掉水。重復(fù)操作2~3次。?
(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。
①d中保留少量水的目的是　。?
②e中主要反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為c mol·L-1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　%,樣品的純度≤　　　%。?
答案　(1)避免b中壓強(qiáng)過大
(2)防止暴沸　直形冷凝管
(3)c中溫度下降,管路中形成負(fù)壓
(4)①液封,防止氨氣逸出?、贜H4++OH-NH3↑+H2O　保溫使氨完全蒸出
(5)1.4cVm　7.5cVm
解析　(1)玻璃管a與外界大氣相通,使b中壓強(qiáng)等于外界大氣壓,避免b中溫度升高生成的水蒸氣增多而導(dǎo)致壓強(qiáng)過大。
(2)碎瓷片的作用是防暴沸,f儀器為直形冷凝管。
(3)開始時(shí),c、e、f中充滿水蒸氣,關(guān)閉k1后,c、e、f中溫度降低,水蒸氣冷凝為水,氣壓減小,外界大氣壓將g中的水壓入e、c中。
(4)①d中保留少量水形成液封,可防止氨氣逸出影響蛋白質(zhì)中氮含量的測定。
②將銨鹽注入e中,再加入NaOH溶液,再充入水蒸氣(加熱)發(fā)生反應(yīng)NH4++OH-NH3↑+H2O。雙層玻璃瓶有良好的保溫作用,可減少熱量損失,有利于NH4+完全轉(zhuǎn)化為氨氣逸出。
(5)由NH3+H3BO3NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HClNH4Cl+H3BO3可知n(N)=n(NH3·H3BO3)=n(HCl)=c mol·L-1×V mL×10-3 L·mL-1=10-3cV mol
m(N)=n(N)·M(N)=10-3cV mol×14 g·mol-1=1.4×10-2cV g
氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m(N)m(樣品)×100%=1.4×10-2cVgmg×100%=1.4cVm%
設(shè)m g該甘氨酸(C2H5NO2)樣品的質(zhì)量為y,
則1475=1.4×10-2cVgy
y=7.5×10-2cV g
則樣品純度的最大值=7.5×10-2cVgmg×100%=7.5cVm%。
3.(2017全國Ⅱ,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實(shí)驗(yàn)步驟及測定原理如下:
Ⅰ.取樣、氧的固定
用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應(yīng)生成MnO(OH)2,實(shí)現(xiàn)氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I-還原為Mn2+,在暗處靜置5 min,然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O32-+I22I-+S4O62-)。
回答下列問題:
(1)取水樣時(shí)應(yīng)盡量避免擾動(dòng)水體表面,這樣操作的主要目的是?
　。?
(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?
　。?
(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前需標(biāo)定。配制該溶液時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和　　　　;蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除　　　　及二氧化碳。?
(4)取100.00 mL水樣經(jīng)固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點(diǎn)現(xiàn)象為?
　;?
若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL,則水樣中溶解氧的含量為　　　　 mg·L-1。?
(5)上述滴定完成時(shí),若滴定管尖嘴處留有氣泡會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏　　　。(填“高”或“低”)?
答案　(1)使測定值與水體中溶氧量實(shí)際值保持一致,避免產(chǎn)生誤差
(2)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2
(3)量筒　氧氣
(4)當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)無變化　80ab
(5)低
解析　本題采用碘量法測定水中的溶解氧的含量,屬于氧化還原反應(yīng)滴定。
(1)取水樣時(shí),若擾動(dòng)水體表面,會(huì)改變水體中的溶解氧,導(dǎo)致測定誤差。
(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,Mn(OH)2被氧氣氧化為MnO(OH)2,根據(jù)電子得失守恒可得化學(xué)方程式:2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。
(3)本題主要考查溶液的配制,由于滴定前還要標(biāo)定其濃度,所以此處應(yīng)該為快速簡潔的粗配任意濃度的溶液,故用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶、量筒。本問考生普遍會(huì)選擇容量瓶,關(guān)鍵是沒有深入理解題意。配溶液用的蒸餾水常用煮沸的方式除去O2,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。
(4)該實(shí)驗(yàn)用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定I2,選用淀粉溶液作指示劑,終點(diǎn)現(xiàn)象為當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)無變化(或不恢復(fù)藍(lán)色);由得失電子守恒可得關(guān)系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,故水樣中溶解氧的含量為ab×10-3×32×103mg4×0.1 L=80ab mg·L-1。
(5)終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)滴定管尖嘴處有氣泡,氣泡占據(jù)液體應(yīng)占有的體積,會(huì)導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積數(shù)值偏小,測量結(jié)果偏低。
4.(2015全國Ⅱ,28)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉栴}:
(1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為　　　　　　。?
(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2:

①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?
　。?
②溶液X中大量存在的陰離子有　。?
③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是　　　(填標(biāo)號)。?
a.水 b.堿石灰
c.濃硫酸 d.飽和食鹽水

(3)用右圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:
Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口;
Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;
Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中;
Ⅴ.用0.100 0 mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I-+S4O62-),指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:
①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為
　。?
②玻璃液封裝置的作用是?
　。?
③Ⅴ中加入的指示劑通常為　　　　　　　,滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是　?
　。?
④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為　 g。?
(4)用ClO2處理過的飲用水會(huì)含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽,下列物質(zhì)最適宜的是　　(填標(biāo)號)。?
a.明礬 b.碘化鉀
c.鹽酸 d.硫酸亞鐵
答案　(1)2∶1
(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3
②Cl-、OH-　③c
(3)①2ClO2+10I-+8H+5I2+4H2O+2Cl-
②吸收殘余的二氧化氯氣體(避免碘的逸出)
③淀粉溶液　溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變?、?.027 00
(4)d
解析　(1)因制ClO2的反應(yīng)中,KClO3為氧化劑,被還原為ClO2,Cl從+5價(jià)→+4價(jià),Na2SO3為還原劑,S應(yīng)從+4價(jià)→+6價(jià),由電子守恒得二者物質(zhì)的量之比應(yīng)為2∶1。
(2)①由電解產(chǎn)物有H2和NCl3,可得出電解方程式為2HCl+NH4Cl3H2↑+NCl3。
②根據(jù)反應(yīng)NCl3+6NaClO2+3H2O6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,故溶液X中大量存在的陰離子有Cl-、OH-。
③因NH3易與酸反應(yīng),ClO2易溶于水,所以可以用濃硫酸除去ClO2中的NH3,選c。
(3)①ClO2作氧化劑,產(chǎn)物為Cl-;I-為還原劑,產(chǎn)物為I2,在酸性條件下反應(yīng),2ClO2+10I-+8H+5I2+2Cl-+4H2O。
②因ClO2易溶于水,所以玻璃液封裝置作用是吸收殘余的ClO2氣體。
③因淀粉遇I2變藍(lán),所以用淀粉溶液作指示劑。滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)顏色不再改變。
④根據(jù)關(guān)系式2ClO2~5I2~10S2O32-,m(ClO2)=20.00 mL×10-3 L·mL-1×0.100 0 mol·L-1×12×25×67.5 g·mol-1=0.027 00 g。
(4)亞氯酸鹽具有氧化性,應(yīng)加入具有還原性且反應(yīng)后對人體無害的物質(zhì),Fe2+被氧化為Fe3+,水解后生成Fe(OH)3膠體可凈水,KI被氧化為I2,對人體有害,故最適宜選用FeSO4。
典題演練提能·刷高分
1.(2019廣西欽州三模)鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中有著重要的作用,Fe2+、Fe3+是影響水質(zhì)的一個(gè)重要因素?；卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ:測量某河水樣品中鐵的含量
(1)水樣中Fe2+的含量越大,溶解氧的含量就越低,用離子方程式解釋原因　　　　　　　　　　　　。?
(2)測定Fe2+:取5 mL c mol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液,稀釋至100 mL;取10.00 mL河水水樣,加入稀硫酸酸化后,用稀釋后的KMnO4溶液進(jìn)行滴定,用去KMnO4溶液V1 mL。
①用　　　　　　　　(填滴定管的名稱)盛放KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液。?
②滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)測定Fe3+:取10.00 mL水樣,轉(zhuǎn)移至盛有過量鋅粒的燒杯中充分反應(yīng)后加入過量稀硫酸,用表面皿蓋住燒杯并加熱10分鐘。冷卻后用(2)中稀釋后的KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液V2 mL。
①鋅粒的作用是　　　　　　　　。?
②河水中Fe3+的濃度是　　　　　　　　 mol·L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。?
Ⅱ:氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]在常溫常壓下為白色固體。
(4)當(dāng)溶液中的離子濃度

其他

高中化學(xué)高考復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)必記知識點(diǎn)（共48條）

其他

2023屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)離子反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)...

其他

第10講弱電解質(zhì)的電離-2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)高...

課件

2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)第11講生物的變異與進(jìn)化...

學(xué)案

電化學(xué) 高考二輪復(fù)習(xí)課件PPT

課件

高中化學(xué)高考復(fù)習(xí)生活知識點(diǎn)總結(jié)（共三大類，精...

其他

高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)解密08 化學(xué)反應(yīng)與能量(講義)...

試卷

高考化學(xué) 考點(diǎn)54 基本營養(yǎng)物質(zhì) 合成材料學(xué)案（含...

學(xué)案

2021高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)5.1化學(xué)與傳統(tǒng)文化課件

課件

高三化學(xué)重要知識點(diǎn)

課件

2022高考化學(xué)深度學(xué)習(xí) 視域下的高考化學(xué)元素化合...

課件

資料下載及使用幫助

版權(quán)申訴

1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯(cuò)誤問題請聯(lián)系客服，如若屬實(shí)，我們會(huì)補(bǔ)償您的損失
2.壓縮包下載后請先用軟件解壓，再使用對應(yīng)軟件打開；軟件版本較低時(shí)請及時(shí)更新
3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載

版權(quán)申訴

若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。

入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請精品資源制作，工作室入駐。