第32講　化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)
第十章　化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)
熱點(diǎn)一　以“模擬工業(yè)生產(chǎn)”為載體的綜合實(shí)驗(yàn)題　　
熱點(diǎn)三　“物質(zhì)組成”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
熱點(diǎn)二　有機(jī)物的制備與基本操作的融合　
內(nèi)容索引
熱點(diǎn)四　“猜想判斷”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)　
熱點(diǎn)五　“原理探究”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)　
課時(shí)作業(yè)
熱點(diǎn)六　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)
熱點(diǎn)一　以“模擬工業(yè)生產(chǎn)”為載體 的綜合實(shí)驗(yàn)題　　
化工流程的命題來源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線、試題設(shè)問和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，可以說它是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有①操作流程；②物質(zhì)變化流程；③裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于化工流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。
思維流程
[典例剖析]　(2016·四川理綜，9)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進(jìn)行相關(guān)探究。
資料查閱
該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)
請(qǐng)回答下列問題：(1)儀器X的名稱是_______。
干燥管
實(shí)驗(yàn)探究
答案
審題流程
第1步：審題干信息，本題題干信息很簡(jiǎn)單，提取實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脽岱纸釩uCl2·2H2O晶體制取CuCl。第2步：(1)審“流程”，獲取反應(yīng)條件等有效信息：CuCl2·2H2O要在HCl氣流中加熱先脫結(jié)晶水，再繼續(xù)加熱使無水CuCl2分解，若不在HCl氣流中加熱，CuCl2·2H2O將會(huì)水解，最終產(chǎn)物為CuO。
審“裝置圖”，獲取每個(gè)儀器的作用等有效信息：①A為CuCl2·2H2O分解產(chǎn)生CuCl的裝置，氣體入口必須通入HCl氣體；②X干燥管中盛放的無水CuSO4檢驗(yàn)分解產(chǎn)生的水蒸氣；③C中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)HCl以及反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2；④D為尾氣處理裝置，吸收HCl和Cl2。第3步，審問題信息：結(jié)合第1步、第2步提取的有效信息，結(jié)合題目提出的具體問題，聯(lián)想已學(xué)過的知識(shí)，規(guī)范解答題目中的具體問題。
(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→_____→e(填操作的編號(hào))。a.檢查裝置的氣密性后加入藥品 b.熄滅酒精燈，冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCl d.點(diǎn)燃酒精燈，加熱e.停止通入HCl，然后通入N2
cdb
答案
審題流程
結(jié)合第2步中獲取的流程信息的條件控制，必須先通HCl排盡空氣，防止O2影響產(chǎn)品純度，然后點(diǎn)燃酒精燈，在HCl氣流中加熱分解CuCl2·2H2O，最后在HCl氣流中冷卻生成CuCl，即可順利選擇操作順序：a→c→d→b→e。
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是_____________。
先變紅后褪色
答案
審題流程
(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。
結(jié)合第2步獲取的有效信息，知通入C裝置的氣體有HCl和Cl2，再根據(jù)HCl和Cl2的性質(zhì)，即可得出石蕊試紙“先變紅后褪色”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
ClO－＋H2O
Cl2＋2OH－===Cl－ ＋
答案
審題流程
NaOH吸Cl2屬于氧化還原反應(yīng)，即可寫離子方程式。
(5)反應(yīng)結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析：①若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是_______________________。②若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是_________________。
通入HCl的量不足
加熱時(shí)間不足或溫度偏低
探究反思
答案
審題流程
結(jié)合流程信息，可知有CuCl2的原因，是分解不完全，肯定是“加熱時(shí)間不夠”；產(chǎn)生CuO肯定是CuCl2·2H2O發(fā)生水解，肯定是“HCl通入的量不足”。
解題探究
1.(2016·安徽皖南六校第一次聯(lián)考)納米碳酸鈣廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、化學(xué)建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得納米級(jí)碳酸鈣。某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置制取該產(chǎn)品。D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉，圖中夾持裝置已略去。可選用的藥品有 a.石灰石　b.飽和氯化鈣溶液 c.6 mol·L－1鹽酸d.氯化銨固體　 e.氫氧化鈣固體
(1)A中制備氣體時(shí)，所需的藥品是___(填字母)。
由圖可知，A制備的氣體為CO2，所以選擇藥品為石灰石和6 mol·L－1鹽酸。
(2)B中盛有____________溶液，其作用是________________。
答案
解析
制出的CO2中不能有HCl，否則會(huì)在C中與NH3反應(yīng)，除去HCl應(yīng)該用飽和NaHCO3溶液。
除去CO2中的HCl
飽和NaHCO3
答案
解析
ac
(3)寫出制取氨氣的化學(xué)方程式：__________________________________________。
＋2NH3↑
答案
(4)在實(shí)驗(yàn)過程中，向C中通入氣體是有先后順序的，應(yīng)先通入的氣體是_____ (寫化學(xué)式)。
NH3的溶解度大于CO2，所以先通入NH3使溶液呈堿性，CO2才能被充分的吸收參與反應(yīng)。
NH3
答案
解析
(5)檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法是__________________________________________________________________________________________________________________。
將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氨氣逸出；若試紙不變藍(lán)，則證明沒有氨氣逸出(答案合理即可)
檢驗(yàn)NH3時(shí)將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氨氣逸出；如果試紙不變藍(lán)，則證明沒有氨氣逸出。
答案
解析
(6)寫出制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式：_____________________________________________。
CaCl2＋CO2＋H2O＋2NH3===
答案
2NH4Cl＋CaCO3↓
2.實(shí)驗(yàn)室中以粗銅粉(含雜質(zhì)Fe)為原料，制備銅的氯化物的流程如下：
請(qǐng)按要求回答下列問題：(1)現(xiàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品來制備純凈、干燥的Cl2并與粗銅粉反應(yīng)(鐵架臺(tái)和加熱裝置等省略)。
①按氣流方向連接各儀器接口，正確的順序是a→___→____→___→____→____→__________________→____。實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)玻璃管加熱前要進(jìn)行一步重要操作，該操作是______________________________________________________________。
通入一段時(shí)間的Cl2，使裝置中充滿黃綠色的氣體(排出裝置中的空氣)　
d 　 e　 h　 i　
b(f、g可調(diào)換順序)
答案
解析
f
g
要利用圖中所給實(shí)驗(yàn)儀器和藥品來制備純凈、干燥的Cl2并與粗銅粉反應(yīng)，首先要找到Cl2的發(fā)生裝置(A)，然后將制得的Cl2凈化(除去HCl，用裝置C)、干燥(用裝置E)，并使其與粗銅粉反應(yīng)(用裝置D)，最后進(jìn)行尾氣吸收(用裝置B)。①按氣流方向連接各儀器接口，正確的順序是a→d→e→h→i→f→g→b(f、g可調(diào)換順序)。實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)玻璃管加熱前要通入一段時(shí)間的Cl2，使裝置中充滿黃綠色的氣體，以防止O2與銅粉反應(yīng)。
②反應(yīng)時(shí)，盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是___________________。
答案
解析
Cl2與Cu反應(yīng)生成棕黃色的CuCl2固體小顆粒，故盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色的煙。
產(chǎn)生大量棕黃色的煙
(2)上述流程中，所得固體Ⅰ需要加稀鹽酸溶解，其目的是_____________________；溶液Ⅰ可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X最好選用下列試劑中的___(填字母)。a.Cu b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.H2S
答案
解析
防止CuCl2和FeCl3水解　
cd
流程中，所得固體Ⅰ是CuCl2和FeCl3的混合物，加稀鹽酸而不加水溶解，是為了防止CuCl2和FeCl3水解；向溶液Ⅰ中加入試劑X用于調(diào)節(jié)溶液的pH以除去Fe3＋，故X最好是能與H＋反應(yīng)、但不與Cu2＋反應(yīng)且不引入新雜質(zhì)的試劑，題給選項(xiàng)中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。
(3)向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________。
向溶液Ⅱ(CuCl2溶液)中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀，該過程中發(fā)生SO2還原Cu2＋的反應(yīng)，SO2被氧化為 。
答案
解析
3.TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。(1)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)＋CCl4(g) TiCl4(g)＋CO2(g)，在無水無氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：
有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如表：
儀器A的名稱是_______。裝置E中的試劑是_______。反應(yīng)開始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、_______________、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通N2?、谙缇凭珶簟、劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)開______(填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是____________。
答案
解析
分餾(或蒸餾)
干燥管
濃硫酸
檢驗(yàn)裝置氣密性
②③①
制取TiCl4需要在無水無氧的環(huán)境中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中用N2排出裝置內(nèi)的空氣，干燥管A中盛有的試劑是為了除去空氣中的O2和水蒸氣。E中應(yīng)盛有濃硫酸，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，使TiCl4發(fā)生水解，反應(yīng)前，先組裝儀器、檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。反應(yīng)后，應(yīng)先熄滅酒精燈，待裝置冷卻至室溫，再停止通入N2。D中的液態(tài)混合物為生成的TiCl4和揮發(fā)出的CCl4，由表中信息可知，二者互溶但沸點(diǎn)相差較大，可采取分餾(或蒸餾)的方法予以分離。
(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：酸溶　FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)水解　TiOSO4(aq)＋2H2O(l) H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)簡(jiǎn)要工藝流程如下：
①試劑A為___(填化學(xué)符號(hào))。鈦液Ⅰ需冷卻至70 ℃左右，若溫度過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2收率降低，原因是_______________________________________________。
答案
解析
溫度過高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生
Fe
H2TiO3沉淀
鈦鐵礦中含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，用硫酸溶解時(shí)，溶液中生成Fe2(SO4)3，則鈦液Ⅰ中含有TiOSO4、FeSO4和Fe2(SO4)3，加入試劑A后，結(jié)晶、過濾得到的是FeSO4·7H2O，所以試劑A是鐵粉，把Fe3＋還原為Fe2＋；由于TiOSO4容易水解，若溫度過高，則會(huì)有較多的TiOSO4水解為固體H2TiO3，過濾后混入FeSO4·7H2O中，導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是_____。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是______(填化學(xué)式)。
答案
解析
先加KSCN溶液無現(xiàn)象，加H2O2后出現(xiàn)紅色，說明存在Fe2＋；經(jīng)加熱后Fe2＋被氧化為Fe2O3而使產(chǎn)品發(fā)黃。
Fe2O3
Fe2＋
熱點(diǎn)二　有機(jī)物的制備與基本操作的融合
把握三個(gè)關(guān)鍵，突破有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)1.把握制備過程
思維流程
2.盤點(diǎn)常用儀器
3.熟悉?？紗栴}(1)有機(jī)物易揮發(fā)，因此在反應(yīng)中通常要采用冷凝回流裝置，以減少有機(jī)物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。(2)有機(jī)反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生副反應(yīng)，因此常使某種價(jià)格較低的反應(yīng)物過量，以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反應(yīng)條件，以減少副反應(yīng)的發(fā)生。(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)選擇合適的分離提純方法，如蒸餾、分液等。
[典例剖析]　醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
合成反應(yīng)：在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃硫酸。b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90 ℃。分離提純：反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。
回答下列問題：(1)裝置b的名稱是___________。
裝置b為直形冷凝管，可用于冷凝回流。
直形冷凝管
答案
審題流程
解析
有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)一般包括制備過程和提純過程。本題給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程，可對(duì)題干信息解讀如下：
(2)加入碎瓷片的作用是_________；如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是_____(填字母，下同)。A.立即補(bǔ)加 B.冷卻后補(bǔ)加C.不需補(bǔ)加 D.重新配料
加入碎瓷片的作用是防止有機(jī)物在加熱時(shí)發(fā)生暴沸。如果在加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片，這時(shí)必須停止加熱，待冷卻后補(bǔ)加碎瓷片。
防止暴沸
答案
解析
B
(3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。
醇分子間最容易發(fā)生脫水反應(yīng)生成醚類化合物。
(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并_____；在本實(shí)驗(yàn)分離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
分液漏斗在使用前必須要檢漏。實(shí)驗(yàn)生成環(huán)己烯的密度比水的要小，所以環(huán)己烯應(yīng)從上口倒出。
上口倒出
檢漏
答案
解析
答案
解析


(5)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是________________。
加入無水氯化鈣的目的：除去水(作干燥劑)和除去環(huán)己醇(因?yàn)橐掖伎梢院吐然}反應(yīng)，類比推知，環(huán)己醇和氯化鈣也可以反應(yīng))。
(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有____。A.圓底燒瓶 B.溫度計(jì) C.吸濾瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
觀察題中實(shí)驗(yàn)裝置圖知蒸餾過程中不可能用到吸濾瓶及球形冷凝管。
干燥(或除水除醇)
答案
解析
答案
解析

(7)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是________。A.41% B.50%C.61% D.70%
答案
解析
解題探究
1.1,2--二溴乙烷可作抗爆劑的添加劑。如圖為實(shí)驗(yàn)室制備1,2--二溴乙烷的裝置圖，圖中分液漏斗和燒瓶a中分別裝有濃H2SO4和無水乙醇，d裝置試管中裝有液溴。
已知：CH3CH2OH CH2== CH2↑＋H2O2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)迅速將溫度升高到170 ℃左右的原因是____________________。
該實(shí)驗(yàn)需用乙烯作反應(yīng)物，而當(dāng)溫度為140 ℃時(shí)乙醇在濃硫酸作用下會(huì)生成副產(chǎn)物乙醚，所以應(yīng)迅速將溫度升高到170 ℃。
減少副產(chǎn)物乙醚生成
答案
解析
結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析可能發(fā)生的副反應(yīng)―→分析1,2--二溴乙烷的性質(zhì)―→挖掘已知表格中的信息
解題指導(dǎo)
(2)安全瓶b在實(shí)驗(yàn)中有多重作用。其一可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中d裝置中導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象：_________________________；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)d裝置中導(dǎo)管堵塞，你認(rèn)為可能的原因是_________________________________________；安全瓶b還可以起到的作用是________。
過度冷卻，產(chǎn)品1,2--二溴乙烷在裝置d中凝固
b中長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)液柱上升
防止倒吸
答案
解析
當(dāng)d裝置中導(dǎo)管發(fā)生堵塞時(shí)，氣體流動(dòng)不暢，安全瓶b中壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致安全瓶b中長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)液柱上升。由于1,2--二溴乙烷的熔點(diǎn)為9.79 ℃，如果d裝置燒杯中冰水溫度過低，1,2--二溴乙烷凝固，d裝置導(dǎo)管中發(fā)生堵塞。因此安全瓶b還可以起到防倒吸的作用。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液，c中NaOH溶液的作用是________________________________________。
濃硫酸與乙醇能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因而有SO2、CO2等酸性氣體生成，容器c內(nèi)NaOH溶液可將其除去。
吸收乙烯氣體中含有的CO2、SO2等酸性氣體
答案
解析
(4)某學(xué)生在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用一定量的液溴，當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正確情況下超過許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析可能的原因：______________________________________________________________________________________________________________(寫出兩條即可)。
實(shí)驗(yàn)時(shí)所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下多，可從濃硫酸與部分乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)、乙烯氣流過快難以被液溴全部吸收、加熱溫度控制不當(dāng)造成部分乙醇揮發(fā)、發(fā)生其他副反應(yīng)等方面分析。
①濃硫酸將部分乙醇氧化；②發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚；③乙醇揮發(fā)；④乙烯流速過快，未完全發(fā)生加成反應(yīng)(寫出兩條即可)
答案
解析
(5)除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后，還含有的主要雜質(zhì)為_____，要進(jìn)一步提純，下列操作中必需的是____(填字母)。A.重結(jié)晶 B.過濾 C.萃取 D.蒸餾
除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后，還含有的主要雜質(zhì)是乙醚，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知1,2--二溴乙烷的沸點(diǎn)與乙醚的沸點(diǎn)相差較大，可用蒸餾的方法進(jìn)行分離。
乙醚
答案
解析
D
(6)實(shí)驗(yàn)中也可以撤去d裝置中盛冰水的燒杯，改為將冷水直接加入到d裝置的試管中，則此時(shí)冷水除了能起到冷卻1,2--二溴乙烷的作用外，還可以起到的作用是_____________________。
直接將冷水加入d裝置的試管中，此時(shí)冷水會(huì)起到液封的作用。
液封Br2及1,2--二溴乙烷
答案
解析
2.某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置用環(huán)己醇制備環(huán)己烯，裝置如圖所示。已知： 。
(1)制備粗品將12.5 mL環(huán)己醇加入試管A中，再加入1 mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應(yīng)完全，在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。①試管A中碎瓷片的作用是______，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是_____。
防暴沸
冷凝
答案
解析
試管A中加入碎瓷片的作用是防止液體受熱不均勻發(fā)生暴沸；觀察導(dǎo)管B的長(zhǎng)度，可推知導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝的作用。
②將試管C置于冰水中的目的是_______________。
防止環(huán)己烯揮發(fā)
答案
解析
將試管C置于冰水中的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化，防止揮發(fā)，以得到更多的產(chǎn)品。

(2)制備精品①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。加入飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環(huán)己烯在___層(填“上”或“下”)，分液后用________(填字母)洗滌。a.酸性KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液
上
答案
解析
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘峒儹h(huán)己烯，由于環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)能溶于水中，而環(huán)己烯難溶于水，又環(huán)己烯的密度小于水的密度，所以環(huán)己烯在上層，飽和食鹽水在下層；分液后仍有少量酸性雜質(zhì)和環(huán)己醇?xì)埩?，酸性KMnO4溶液可以氧化環(huán)己烯，稀硫酸無法除去酸性雜質(zhì)，聯(lián)想教材乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)中用飽和Na2CO3溶液提純產(chǎn)物，可以類推分液后用Na2CO3溶液洗滌。
②再將提純后的環(huán)己烯按如圖所示裝置進(jìn)行蒸餾，冷卻水從_____(填字母)口進(jìn)入，目的是____________________________________________。蒸餾時(shí)要加入生石灰，目的是_____________。
冷卻水與氣體形成逆流，使氣體得到充分冷卻
g
吸收剩余的水
蒸餾提純后的環(huán)己烯時(shí)，冷卻水從g口進(jìn)入，目的是讓冷卻水與氣體形成逆流，使高溫氣體得到充分冷凝；蒸餾時(shí)加入生石灰可吸收產(chǎn)品中剩余的少量水，防止水蒸氣隨環(huán)己烯一起蒸出。
答案
解析

③收集產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)控制溫度在_____左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是________(填字母)。a.蒸餾時(shí)從70 ℃開始收集產(chǎn)品b.環(huán)己醇實(shí)際用量多了c.制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
83 ℃
答案
解析
收集環(huán)己烯產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)控制溫度在83 ℃左右，這樣得到的餾分才是環(huán)己烯。a項(xiàng)，若提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；b項(xiàng)，若環(huán)己醇實(shí)際用量多了，則實(shí)際生成的環(huán)己烯量增多，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；c項(xiàng)，若粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測(cè)定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品的質(zhì)量低于理論產(chǎn)量。


(3)以下用來區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的試劑或方法中，合理的是________(填字母)。a.酸性高錳酸鉀溶液b.金屬鈉c.測(cè)定沸點(diǎn)
答案
解析
區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品，不能用酸性高錳酸鉀溶液，因?yàn)槎加凶仙儨\的現(xiàn)象；可加入金屬鈉，觀察是否有氣體產(chǎn)生，若無氣體，則是精品，否則是粗品；通過測(cè)定沸點(diǎn)與環(huán)己烯的沸點(diǎn)比較，也可以區(qū)分。
3.(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，26)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
實(shí)驗(yàn)步驟：在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片，開始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器B的名稱是___________。
球形冷凝管
答案

(2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是_____________________，第二次水洗的主要目的是_____________。
洗掉碳酸氫鈉　
洗掉大部分硫酸和醋酸
(3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后_____(填標(biāo)號(hào))。a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出d.先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出
答案
答案

(4)本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是___________________。
提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率
(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是_____。
干燥
(6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是____(填標(biāo)號(hào))。
答案
答案
答案

(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號(hào))。a.30% b.40%c.60% d.90%
答案
(8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃開始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏____(填“高”或“低”) ，其原因是_________________________。
會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇
高
答案
熱點(diǎn)三　“物質(zhì)組成”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
一、定性檢測(cè)[典例剖析1]　某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成，為檢測(cè)其成分，取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去)：
回答下列問題：(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無明顯變化，說明樣品中不含的物質(zhì)是____(填化學(xué)式)。
答案
審題流程
Al
首先要注意框圖中量的描述為“過量”，其次進(jìn)行大致推斷，最后根據(jù)具體設(shè)問提供的信息具體分析。能與Fe2O3、Fe、CuO、C、Al幾種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生兩種氣體的濃酸不可能是濃鹽酸；如果是濃硫酸，在加熱時(shí)可以與Fe、C、Al發(fā)生氧化還原反應(yīng)，濃硫酸被還原為SO2，C被氧化為CO2，F(xiàn)e和Al分別被氧化為Fe3＋和Al3＋；如果是濃硝酸，則兩種氣體是CO2和NO2。無論是哪種濃酸均可以使兩種氧化物Fe2O3、CuO轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的鹽。
無論加什么濃酸(濃硫酸或濃硝酸)，溶液X中都可能含有Fe3＋、Cu2＋、Al3＋三種金屬陽(yáng)離子。向溶液X中加入過量的NaOH溶液，F(xiàn)e3＋和Cu2＋可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出，如果有Al3＋，則轉(zhuǎn)化為AlO ，向上層清液中通入CO2后，會(huì)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，離子方程式為2AlO ＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO 或AlO ＋CO2(足量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ，與題目中“取上層清液，通入CO2，無明顯變化”不相符。所以可以肯定溶液X中沒有Al3＋，樣品中沒有Al。
(2)Z為一種或兩種氣體：①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)Ⅰ中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是_______________________________________。②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是__________。
答案
審題流程
有了前面的分析，問題(2)就比較容易解答了。
NO、CO2　
(3)向Y溶液中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽(yáng)離子是__________(填離子符號(hào))。
答案
審題流程
向溶液X中加入過量Fe粉，得Y溶液和兩種固體，且其中一種固體為紅色(Cu)，另一種就是過量的Fe粉，Y溶液中的陽(yáng)離子為Fe2＋，通入過量的Cl2后，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，兩者電離產(chǎn)生H＋，故溶液中的陽(yáng)離子為Fe3＋和H＋。
Fe3＋、H＋
(4)取Y溶液，調(diào)pH約為7，加入淀粉-KI溶液和H2O2，溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I－時(shí)，共轉(zhuǎn)移3 mol電子，該反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。
2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3↓＋2I2
依據(jù)信息“當(dāng)消耗2 mol I－時(shí)，共轉(zhuǎn)移3 mol電子”，轉(zhuǎn)移的3 mol電子中有2 mol來自I－，另外1 mol電子來自Fe2＋。
答案
審題流程
(5)另取原樣品，加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生紅色固體，則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)________________________。
CuO、C或CuO、C、Fe2O3
根據(jù)前面四步設(shè)問可知，樣品中一定沒有Al，一定有CuO和C，不能確定是否有Fe和Fe2O3。加入足量稀硫酸后一定不產(chǎn)生Cu，那么排除Fe，符合整個(gè)設(shè)問的組合只有兩種：CuO、C；CuO、C、Fe2O3。
答案
審題流程
固體成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法方法一：取少量固體試樣→溶于水配成溶液→檢測(cè)溶液中存在的陰、陽(yáng)離子→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法二：取少量固體試樣→在氧氣流等中反應(yīng)→檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì)(如氣體)→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法三：取少量固體試樣→加酸(或堿)溶液產(chǎn)生氣體→檢測(cè)氣體產(chǎn)物的成分→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
二、固體物質(zhì)組成的定量測(cè)定數(shù)據(jù)測(cè)定的常用方法1.沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.測(cè)氣體體積法對(duì)于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測(cè)定氣體體積的方法測(cè)定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計(jì)：右側(cè)裝置中，A是常規(guī)的量氣裝置，B、C、D是改進(jìn)后的量氣裝置。
3.測(cè)氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4.滴定法利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5.熱重法只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成。熱重法是在控制溫度的條件下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。
[典例剖析2]　(2014·北京理綜，27)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體，再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。
①氣體a的成分是______________。
鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2，還有未反應(yīng)的O2，故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。
O2、SO2、CO2
答案
解析
②若鋼樣中硫以FeS的形式存在，A中反應(yīng)：3FeS＋5O2 1______＋3____。
根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式：3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。
Fe3O4
SO2
答案
解析
(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如圖)，采用滴定法測(cè)定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式：____________________。
H2O2和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：H2O2＋SO2===H2SO4。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：___。
根據(jù)題意，消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，則消耗z mL NaOH溶液，相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yz g，所以鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 或 ×100%。
H2O2＋SO2===H2SO4
答案
解析
答案
解析
(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖)，采用重量法測(cè)定碳的含量。
①氣體a通過B和C的目的是________________________。
排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾
氣體a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2測(cè)定碳的含量時(shí)，也可能吸收SO2，故氣體a通過裝置B和C的目的是排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾。
答案
解析
②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是__________________________。
吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量
計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量，其質(zhì)量差為CO2的質(zhì)量。
答案
解析
[典例剖析3]　堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃劑。(1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用，是由于其受熱分解需吸收大量熱量和_______________________。
因?yàn)閴A式碳酸鋁鎂分解得到Al2O3、MgO，二者的熔點(diǎn)都較高，都具有阻燃作用。
生成的產(chǎn)物具有阻燃作用
答案
解析
(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為______________。
Al元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，Mg元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，OH－整體顯示－1價(jià)， 整體顯示－2價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可得出關(guān)系：2a＋3b＝c＋2d。
2a＋3b＝c＋2d
答案
解析
(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①準(zhǔn)確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO2 0.560 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率[(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量)×100%]隨溫度的變化如右圖所示(樣品在270 ℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，600 ℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH－)∶n( )(寫出計(jì)算過程)。
答案
解析
n(CO2)＝ ＝2.50×10－2 molm(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g在270～600 ℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O。m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 gm(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 gn(H2O)＝ ＝7.50×10－3 moln(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 moln(OH－)∶n(CO )＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5。
解析
n(CO2)＝ ＝2.50×10－2 molm(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g在270～600 ℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O。m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 gm(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 gn(H2O)＝ ＝7.50×10－3 moln(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 moln(OH－)∶n(CO )＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5。
1.某同學(xué)對(duì)銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.將光亮銅絲插入濃硫酸中，加熱；Ⅱ.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時(shí)，抽出銅絲，停止加熱；Ⅲ.冷卻后，從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀，洗凈、干燥備用。查閱文獻(xiàn)：檢驗(yàn)微量Cu2＋的方法：向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋。
解題探究
(1)該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO。檢驗(yàn)過程如下：①將CuO放入稀硫酸中，一段時(shí)間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。②將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時(shí)間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，未見紅褐色沉淀。由該檢驗(yàn)過程所得結(jié)論是_____________________。
黑色沉淀中不含有CuO
由①、②兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可知黑色固體中不含CuO。
答案
解析
(2)再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗(yàn)如下：
①現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有_____性。
答案
解析
還原
由黑色沉淀與稀硝酸混合現(xiàn)象：A試管中黑色沉淀逐漸溶解；A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說明黑色沉淀具有還原性，能將稀硝酸還原生成NO，NO遇氧氣生成紅棕色的NO2；
②能確認(rèn)黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是_____________________，相應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________。
B試管中出現(xiàn)白色沉淀
2NO ＋3SO2＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋(或NO2＋SO2＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋NO＋2H＋)
答案
解析
③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物”，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_________________________________________________________________________________________________________。
取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋，說明黑色沉淀是銅的硫化物
為確認(rèn)黑色沉淀是銅的硫化物，還需確認(rèn)銅離子，故需取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋，說明黑色沉淀是銅的硫化物。
答案
解析
(3)以上實(shí)驗(yàn)說明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時(shí)間后，沉淀溶解，其中CuS溶解的化學(xué)方程式是__________________________________________。
答案
解析
濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將CuS氧化為SO2。
＋4SO2↑＋4H2O
2.(2017·正定中學(xué)月考)某紅色固體粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種，某?；瘜W(xué)自主探究實(shí)驗(yàn)小組擬對(duì)其組成進(jìn)行探究。查閱資料：Cu2O在酸性溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。實(shí)驗(yàn)探究一：學(xué)生甲利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，稱量反應(yīng)前后裝置C中樣品的質(zhì)量，以確定樣品的組成?；卮鹣铝袉栴}：
(1)儀器組裝完成后，夾好止水夾，___________________________________________________________________________，則說明裝置A的氣密性良好。
答案
解析
至形成一段液柱，過一段時(shí)間若液柱高度保持不變
向裝置A中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體
根據(jù)圖像知，A裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵迫∵€原性氣體，用的是簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，可以用稀硫酸和Zn制取氫氣；B裝置的作用是干燥氣體，C裝置用氫氣還原紅色物質(zhì)，D裝置用酒精燈點(diǎn)燃未反應(yīng)的氫氣。利用壓強(qiáng)差檢查裝置氣密性，其檢查方法：向裝置A中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若液柱高度保持不變，則說明該裝置氣密性良好。
(2)下列實(shí)驗(yàn)步驟中，正確的操作順序是___________(填序號(hào))。①打開止水夾；②熄滅C處的酒精噴燈；③C處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾；④點(diǎn)燃C處的酒精噴燈；⑤收集氫氣并驗(yàn)純
答案
解析
①⑤④②③
氫氣中若混有空氣加熱發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)開始先通氫氣，打開止水夾生成氫氣，通過后續(xù)裝置充滿氫氣，目的是排出裝置中的空氣，檢驗(yàn)最后導(dǎo)管出來的氫氣的純度，氣體純凈后再點(diǎn)燃C處的酒精噴燈，反應(yīng)完成后先撤酒精噴燈，待C處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾，防止生成的銅被空氣中的氧氣氧化，所以其操作順序是①⑤④②③。
實(shí)驗(yàn)探究二：(3)學(xué)生乙取少量樣品于燒杯中，加入過量稀硫酸，并作出如下假設(shè)和判斷，結(jié)論正確的是_______。A.若固體全部溶解，說明樣品中一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2OB.若固體部分溶解，說明樣品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3C.若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，說明樣品一定 含有Fe2O3和Cu2O另取少量樣品于試管中，加入適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明樣品中一定含有______，寫出產(chǎn)生上述氣體的化學(xué)方程式：____________________________________________。
Cu2O＋6HNO3(濃)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O
Cu2O
答案
解析
固體全部溶解，若固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能與Fe3＋反應(yīng)生成Cu2＋和Fe2＋，故A錯(cuò)誤；若固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，加入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能與Fe3＋反應(yīng)生成Cu2＋和Fe2＋，銅可能有剩余，故B錯(cuò)誤；若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，因?yàn)镃u2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必須有Fe2O3存在，生成的Fe3＋恰好與Cu完全反應(yīng)，有關(guān)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，說明樣品一定含有Fe2O3和Cu2O，故C正確。
另取少量樣品于試管中，加入適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色的氣體，是由于Cu2O與HNO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致，證明樣品中一定含有Cu2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2O＋6HNO3(濃)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O。
實(shí)驗(yàn)探究三：(4)學(xué)生丙取一定量樣品于燒杯中，加入足量的稀硫酸，反應(yīng)后經(jīng)過濾得到固體3.2 g，測(cè)得濾液中Fe2＋有1.0 mol，則樣品中n(Cu2O)＝_____mol。
答案
解析
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，剩余固體為銅，鐵離子全部反應(yīng)生成亞鐵離子，生成1.0 mol Fe2＋，消耗Cu 0.5 mol，剩余Cu的物質(zhì)的量為 ＝0.05 mol，原樣品中Cu2O的物質(zhì)的量為0.05 mol＋0.5 mol＝0.55 mol。
0.55
3.下圖是1.00 g MgC2O4·nH2O晶體放在坩堝里從25 ℃緩慢加熱至700 ℃分解時(shí)，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(t)變化的關(guān)系曲線。(已知該晶體100 ℃以上才會(huì)逐漸失去結(jié)晶水，并大約在230 ℃時(shí)完全失去結(jié)晶水)試回答下列問題：(1)MgC2O4·nH2O中n＝___。
答案
2
(2)通過計(jì)算確定C點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式。(要求寫出推斷過程)
答案
解法一　MgC2O4·2H2O MgC2O4·xH2O＋(2－x)H2O 148　　　　　　　　　 18(2－x) 1.00 g　　　　　　　　　　 (1.00－0.88)g
故C點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4·H2O。
解法二MgC2O4·xH2O MgC2O4＋xH2O　　　　　　　　 112　　 18x　　　　　　　 0.76 g　 (0.88－0.76)g
故B點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4·H2O。
(3)通過計(jì)算確定從E點(diǎn)到F點(diǎn)過程中的化學(xué)方程式。(要求寫出推斷過程)
答案
M(X)＝40 g·mol－1?？赏茰y(cè)出X即為MgO，而完整的化學(xué)方程式為MgC2O4 MgO＋CO↑＋CO2↑。
設(shè)Mg元素與其他元素組成的化合物為X，利用Mg原子守恒。
熱點(diǎn)四　“猜想判斷”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
思維流程
猜想型實(shí)驗(yàn)題的思維流程
[典例剖析]　漂白粉是生產(chǎn)生活中常用的消毒劑和殺菌劑。實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品，其中肯定存在CaCl2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該樣品中可能存在的其他固體物質(zhì)。(1)提出合理假設(shè)。假設(shè)1：該漂白粉未變質(zhì)，只含有________；假設(shè)2：該漂白粉全部變質(zhì)，只含有______；假設(shè)3：該漂白粉部分變質(zhì)，既含有________，又含______。
答案
審題流程
CaCO3
Ca(ClO)2
CaCO3
Ca(ClO)2
第一步　明確目的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究漂白粉變質(zhì)后物質(zhì)的成分，涉及反應(yīng)：①2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。第二步　提出合理假設(shè)根據(jù)假設(shè)3提供的物質(zhì)及反應(yīng)原理判斷樣品中可能含有Ca(ClO)2或CaCO3或二者的混合物。第三步　尋找驗(yàn)證方法用CaCO3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的CO2來驗(yàn)證CaCO3的存在。用Ca(ClO)2與鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的HClO來驗(yàn)證Ca(ClO)2的存在。
第四步　設(shè)計(jì)操作步驟①固體樣品中加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中(用于檢驗(yàn)CO2)。②向步驟①反應(yīng)后的溶液中滴入1～2滴品紅溶液，振蕩(用于檢測(cè)HClO)。第五步　分析得出結(jié)論若步驟①中石灰水未變渾濁，則說明樣品中無CaCO3，即假設(shè)1成立。若步驟①中石灰水變渾濁，且步驟②中品紅溶液不褪色，說明CaCO3存在，不存在Ca(ClO)2，即假設(shè)2成立。若步驟①中石灰水變渾濁，且步驟②中品紅溶液褪色，說明有CaCO3和Ca(ClO)2存在，即假設(shè)3成立。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選用的儀器和藥品：試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來水、1 mol·L－1鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必檢驗(yàn)Ca2＋和Cl－)
答案
1.工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng)： 。某課題組用PbSO4為原料模擬該過程，探究上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝________。
解題探究
答案
解析
Na2CO3溶液中c( )較大，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可知Na2CO3溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。
(2)室溫時(shí)，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在________溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是__________________________。
答案
解析
Na2CO3
根據(jù)題中信息，提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二：全部為堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2]；假設(shè)三：為PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2的混合物。
(3)查閱文獻(xiàn)：上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2]，它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對(duì)固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：_____________________；假設(shè)三：________________________________。
全部為2PbCO3·Pb(OH)2
為PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
答案
解析
(4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。①定性研究：請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。
答案
解析
充分加熱樣品，將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管
若無水硫酸銅不變藍(lán)，則假設(shè)一成立；若無水硫酸銅變藍(lán)，則假設(shè)一不成立
因?yàn)镻bCO3受熱分解不產(chǎn)生水，而2PbCO3·Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生水，所以可利用此不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
②定量研究：取26.7 mg的干燥樣品，加熱，測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡(jiǎn)述理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
同意，若全部為PbCO3時(shí)，26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或不同意，實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開放性試題，答案合理均可)
答案
解析
因?yàn)镻bCO3 PbO＋CO2↑，所以可以利用固體加熱前后質(zhì)量的改變量來確定結(jié)論。
2.(2016·荊州高三月考)某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究潮濕的Cl2與干燥Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________。
＋Cl2↑＋2H2O
實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，結(jié)合裝置可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl(濃)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
答案
解析
(2)寫出試劑Y的名稱：____________________________。
實(shí)驗(yàn)制備的氯氣中含有氯化氫氣體，需要用飽和食鹽水除去。
飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液)
答案
解析
(3)已知：通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物?？梢源_定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對(duì)C成分進(jìn)行猜想和探究。①提出合理假設(shè)。假設(shè)一：存在兩種成分，即NaHCO3和_____；假設(shè)二：存在三種成分，即NaHCO3和_____、_______。
NaCl　 Na2CO3
NaCl
在裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體(含氯氧化物)。C中含有氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3。假設(shè)存在兩種成分，為NaHCO3和NaCl；假設(shè)存在三種成分，應(yīng)還有未完全反應(yīng)的Na2CO3，即NaHCO3、NaCl和Na2CO3。
答案
解析
②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。
a.若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3；b.若溶液變渾濁，證明固體中含有Na2CO3
若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl
步驟2中向A試管中滴加適量BaCl2溶液，檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有Na2CO3。步驟3應(yīng)是檢驗(yàn)氯離子，應(yīng)向B試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl。
答案
解析
向A試管中滴加BaCl2溶液
向B試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液
(4)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立，可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。
C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)，裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，若假設(shè)一成立，反應(yīng)為Cl2＋Na2CO3―→NaHCO3＋NaCl＋X，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算判斷氯元素化合價(jià)為＋1，進(jìn)而可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O；反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋H2O＋2Na2CO3===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O。
2Cl2＋H2O＋2Na2CO3===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O
答案
解析
熱點(diǎn)五　“原理探究”型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
控制變量法：物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，有利于在研究過程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有：(1)外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響；(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。
思維流程
1.變量探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下，只改變一個(gè)條件對(duì)研究對(duì)象的影響規(guī)律。注意：選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。
思路總結(jié)
2.規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律，物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱規(guī)律，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等，都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材，也是高考命題的經(jīng)典情境。 解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其常用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，一般通過設(shè)計(jì)判斷元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)來完成，如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱，推斷元素金屬性強(qiáng)弱，從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。
(2)物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱的判斷。(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究。可以通過控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找出規(guī)律。
1.(2015·北京理綜，28)為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系，某同學(xué)通過改變濃度研究“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2”反應(yīng)中Fe3＋和Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下：
解題探究
(1)待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變時(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，目的是使實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)達(dá)到______________。
化學(xué)平衡狀態(tài)
待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變，說明其中的可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。
答案
解析
實(shí)驗(yàn)ⅲ中加入1 mL水，目的是排除ⅱ中因加入FeSO4溶液對(duì)原溶液稀釋，造成溶液顏色變化。
(2)ⅲ是ⅱ的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，目的是排除ⅱ中_________________________造成的影響。
因溶液稀釋使溶液顏色變化
答案
解析
(3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因：____________________________________________________________________________。
加入 Ag＋發(fā)生反應(yīng)： Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移動(dòng)
答案
解析
ⅰ中加入 AgNO3溶液，Ag＋與I－生成AgI黃色沉淀，c(I－)減小，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2逆向移動(dòng)。ⅱ中加入 FeSO4溶液，c(Fe2＋)增大，平衡也是逆向移動(dòng)，c(I2)減小，溶液顏色變淺。
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，該同學(xué)推測(cè)ⅰ中Fe2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，導(dǎo)致I－的還原性弱于Fe2＋，用右圖裝置(a，b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。①K閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，b作___極。
正
U形管左管中I－具有強(qiáng)還原性，易發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為原電池的負(fù)極。U形管右管中Fe3＋具有強(qiáng)氧化性，易發(fā)生還原反應(yīng)，b極為原電池的正極。
答案
解析
②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)。該現(xiàn)象是______________________________。
左管產(chǎn)生黃色沉淀，
在U形管左管中滴加AgNO3溶液后，Ag＋與 I－生成 AgI 黃色沉淀，I－濃度降低，U形管右管新生成的Fe2＋還原性比I－的強(qiáng)，從而U形管右管易發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，故電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。
答案
解析
指針向左偏轉(zhuǎn)
(5)按照(4)的原理，該同學(xué)用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化的原因。①轉(zhuǎn)化的原因是_______________________________________________。
Fe2＋隨濃度增大，還原性增強(qiáng)，使Fe2＋還原性強(qiáng)于I－
按照(4)的離子濃度大小影響離子的還原性的原理，該同學(xué)利用原電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了 ⅱ 中Fe2＋濃度增大，還原性增強(qiáng)，使Fe2＋還原性強(qiáng)于I－。
答案
解析
②與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，不同的操作是_________________________________。
向右管中滴加 1 mol·L－1 FeSO4溶液
實(shí)驗(yàn)ⅱ與實(shí)驗(yàn)(4)相比較，實(shí)驗(yàn)(4)當(dāng)指針歸零后，可采取向U形管右管中滴加1 mol·L－1 FeSO4溶液，以增加Fe2＋的濃度，使c(Fe2＋)大于c(I－)。
答案
解析
(6)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，還原性：I－>Fe2＋；而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，還原性Fe2＋>I－。將(3)和(4)、(5)作對(duì)比，得出結(jié)論是____________________________________________________________________________________________________________。
該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng)，在平衡時(shí)，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動(dòng)方向
根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中c(Fe2＋)和c(I－)的濃度不同知，在其他條件不變時(shí)，物質(zhì)的氧化性和還原性與濃度有關(guān)，在平衡時(shí)，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，導(dǎo)致平衡移動(dòng)。
答案
解析
2.(2016·成都調(diào)研)用如圖所示的裝置來測(cè)定鎂與硫酸反應(yīng)的速率。在錐形瓶中加入0.7 g鎂帶，按如圖連接好裝置，從A中加入20.0 mL 0.5 mol·L－1 H2SO4，記錄注射器活塞的位置和相應(yīng)的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)記錄如下：
答案
(1)鎂與硫酸溶液反應(yīng)的離子方程式為________________________。
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(2)儀器A的名稱為_________。
分液漏斗
答案
(3)0～t時(shí)間段與t～2t時(shí)間段，化學(xué)反應(yīng)速率較快的是____________，原因是_________________________________________。
答案
解析
鎂與硫酸反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快
t～2t時(shí)間段
鎂與硫酸反應(yīng)放出熱量，使體系溫度升高，反應(yīng)速率加快，而隨著反應(yīng)進(jìn)行，c(H2SO4)逐漸減小，又使反應(yīng)速率減慢，開始階段c(H2SO4)對(duì)反應(yīng)速率影響較大，隨后一段時(shí)間，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較大。
(4)用上述裝置探究Fe3＋、Cu2＋對(duì)雙氧水分解反應(yīng)速率的影響，所用試劑：5% H2O2、0.1 mol·L－1 FeCl3、0.2 mol·L－1 CuCl2，完成下表的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
答案
4
①Fe3＋、Cu2＋在雙氧水分解過程中起_____作用；②本實(shí)驗(yàn)需測(cè)定的數(shù)據(jù)是______________________________________________________；③A中裝有10 mL雙氧水，為減少誤差，加入其他物質(zhì)的方法是___________________________________________________。
答案
解析
采用“控制變量法”探究Fe3＋、Cu2＋對(duì)雙氧水分解反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保證c(H2O2)相同，由于實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中雙氧水的體積均為10 mL，可通過控制混合液的總體積來實(shí)現(xiàn)c(H2O2)相同，故加入FeCl3溶液的體積為4 mL。
催化
收集相同體積的氧氣所需時(shí)間(或相同時(shí)間產(chǎn)
生氧氣的體積)
連接分液漏斗前，直接加到錐形瓶中(其他合理答案均可)
熱點(diǎn)六　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)
1.從可行性方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)(1)實(shí)驗(yàn)原理是否正確、可行。(2)實(shí)驗(yàn)操作是否安全、合理。(3)實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單、方便。(4)實(shí)驗(yàn)效果是否則明顯、準(zhǔn)確。2.從“綠色化學(xué)”角度對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)(1)反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是否較快。(3)原料利用率以及制取物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高。(4)制取過程中是否造成環(huán)境污染。
思維流程
3.從“安全性”方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)(1)進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)，要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等)。(2)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長(zhǎng)玻璃管、冷凝管等)。(3)其他問題，如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等。
1.某化學(xué)課外小組研究乙醇氧化的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證其產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了甲、乙、丙三套裝置(圖中的支撐儀器均未畫出，“△”表示酒精燈熱源)，每套裝置又劃分為①②③三部分。儀器中盛放的試劑：a.無水乙醇(沸點(diǎn)：78 ℃)；b.銅絲；c.無水硫酸銅；d.新制氫氧化銅懸濁液。(1)簡(jiǎn)述三套方案各自的優(yōu)點(diǎn)。
解題探究
甲：______________________________________________________________________________________________；乙：__________________________________________________________________________；丙：_______________________________________。
甲的優(yōu)點(diǎn)在于②，水浴加熱能較好地控制溫度，使氣流平穩(wěn)、 反應(yīng)充分。乙的優(yōu)點(diǎn)在于兩干燥管考慮了溶液中水蒸氣對(duì)產(chǎn)物H2O檢驗(yàn)的干擾。丙的優(yōu)點(diǎn)在①，無水生成，且裝置簡(jiǎn)單。
②中用熱水浴加熱，可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬?，使反?yīng)更充分；②中的斜長(zhǎng)導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇的作用
①與③中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾對(duì)生成物的檢驗(yàn)
①中氧氣發(fā)生裝置中無水生成，且裝置簡(jiǎn)單
答案
解析
(2)集中三套方案的優(yōu)點(diǎn)，組成一套比較合理完善的實(shí)驗(yàn)裝置，可按氣流由左到右的順序表示為_________________(例如：甲①，乙②，丙③)。
將三套方案的優(yōu)點(diǎn)組合：取丙①、甲②、乙③可組成一套完善的裝置。
丙①，甲②，乙③
答案
解析
2.(2016·遼寧師大附中檢測(cè))某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過課外學(xué)習(xí)了解到：某品牌牙膏中含有摩擦劑、濕潤(rùn)劑、表面活性劑、黏合劑、香料、甜味劑等成分，其中的摩擦劑除了含CaCO3外，可能還含有Al(OH)3、SiO2中的一種或兩種。為探究該品牌牙膏中摩擦劑的成分，該小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體產(chǎn)生)：
請(qǐng)回答下列問題：(1)操作Ⅰ中涉及的玻璃儀器有燒杯、_______、_____。(2)寫出操作Ⅳ的離子方程式：__________________________。(3)該摩擦劑中除CaCO3外，肯定含有_____。
玻璃棒
答案
漏斗
SiO2
答案
答案
(4)為進(jìn)一步探究摩擦劑中碳酸鈣的含量，該小組同學(xué)利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
回答下列問題：①實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝?。其作用除了可充分混合裝置乙和丙中的反應(yīng)物外，還有_________________________________________________________的作用；
答案
解析
把生成的CO2全部排入丙裝置中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
操作Ⅰ得到沉淀A，則操作Ⅰ為過濾，沉淀A為不溶性物質(zhì)，含有碳酸鈣，可能含有氫氧化鋁和二氧化硅中的一種或兩種；加入鹽酸，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化硅不反應(yīng)，故通過操作Ⅱ(即過濾)得到的沉淀C為二氧化硅，氣體D為二氧化碳，沉淀C和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，二氧化碳和過量澄清石灰水生成碳酸鈣沉淀，故該摩擦劑中除含有CaCO3外，還含有SiO2。不能確定Al(OH)3是否存在。該實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定丙中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳，影響丙中二氧化碳的測(cè)定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丙中被吸收。
②丙中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________；
答案
解析
Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O
Ba(OH)2和CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O。
③實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取4.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3的平均質(zhì)量為1.97 g，計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____；
答案
解析
25%
n(BaCO3)＝ ＝0.01 mol，生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.01mol，由碳元素守恒可知牙膏中n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.01 mol，碳酸鈣質(zhì)量為0.01 mol×100 g·mol－1＝1 g，牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 × 100%＝25%。
④有同學(xué)認(rèn)為只要測(cè)定裝置丙在吸收CO2前后的質(zhì)量差，不必測(cè)定裝置丙中生成BaCO3的質(zhì)量，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。你認(rèn)為該方案是否可行？______，簡(jiǎn)述理由：___________________________________________________。
乙中的水蒸氣、HCl氣體等進(jìn)入裝置丙中會(huì)
不可行
造成實(shí)驗(yàn)誤差
答案
解析
乙中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置丙中使得CO2測(cè)定結(jié)果偏大，故測(cè)定裝置丙在吸收CO2前后質(zhì)量差的方案不可行。
3.(2016·河南陜州中學(xué)第二次月考)實(shí)驗(yàn)室有一包固體粉末樣品可能是MgCO3、Fe2O3和FeO的混合物。(1)甲學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以確定樣品中是否含有FeO，除樣品外，實(shí)驗(yàn)室只提供以下試劑：KMnO4溶液、鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，請(qǐng)你描述甲學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論：____________________________________________________________________________________________________。
入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，溶液不褪色，說明樣品中沒有FeO，反之則有
取少量樣品于試管中，加
答案
解析
要檢驗(yàn)FeO，應(yīng)該先將FeO轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，酸性KMnO4溶液能氧化亞鐵離子而褪色，酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化鹽酸，所以不能用鹽酸溶解樣品。其檢驗(yàn)方法：取少量樣品于試管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，溶液不褪色，說明樣品中沒有FeO。
(2)經(jīng)甲學(xué)生實(shí)驗(yàn)確定該樣品中不存在FeO，乙學(xué)生想在甲學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步來測(cè)定混合物中Fe2O3的含量：乙學(xué)生準(zhǔn)備用如圖所示各儀器按一定順序連接成一套完整的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以測(cè)定Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
請(qǐng)回答下列問題：①盛裝鹽酸的儀器的名稱是_________，裝置的連接順序是___、___、___、___(填圖中字母序號(hào)，各儀器只能選用一次)。
答案
解析
C
分液漏斗
B
D
A
根據(jù)圖示可知，盛放鹽酸的儀器為分液漏斗；測(cè)定樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，先根據(jù)MgCO3產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量計(jì)算出MgCO3的質(zhì)量，再根據(jù)樣品質(zhì)量計(jì)算出Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，儀器連接順序?yàn)橄葘⒖諝馔ㄈ胧⒂蠳aOH溶液的裝置B，以便除去空氣中的CO2，然后利用空氣將裝置D中產(chǎn)生的CO2驅(qū)趕到裝置A，利用CO2與Ba(OH)2生成的BaCO3沉淀的質(zhì)量計(jì)算出MgCO3的質(zhì)量，由于空氣中的CO2、水蒸氣影響測(cè)定結(jié)果，需要在裝置A后連接一個(gè)吸收CO2、水蒸氣的裝置C，所以裝置連接順序?yàn)锽、D、A、C。
②實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入空氣，其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應(yīng)物以實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng)外，還有一個(gè)重要作用是_______________________________________________________________________。
將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體盡可能徹底地趕入裝置A中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
答案
解析
實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入空氣，其作用除可以達(dá)到“攪拌”A、D中反應(yīng)物達(dá)到充分反應(yīng)外，還可以使反應(yīng)生成的CO2盡可能徹底地趕入裝置A中，使反應(yīng)生成的CO2能夠被Ba(OH)2溶液完全吸收。
③在進(jìn)行乙學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)時(shí)，有學(xué)生認(rèn)為不必測(cè)定A中沉淀的質(zhì)量，而只要測(cè)出裝置A在吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體前后的質(zhì)量差，就能完成實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)證明，若用此法測(cè)得Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_____ (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
答案
解析
偏小
由于裝置D生成的CO2中混有氯化氫和水，導(dǎo)致裝置A在吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體前后的質(zhì)量差偏大，測(cè)定的CO2的質(zhì)量偏大，MgCO3的質(zhì)量會(huì)偏大，樣品中Fe2O3的質(zhì)量偏小，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小。
課時(shí)作業(yè)
1.(2016·銀川模擬)氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒。某活動(dòng)小組準(zhǔn)備使用下列裝置制備LiH固體。
1
2
3
4
5
6
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下：(1)儀器的組裝連接：上述儀器裝置接口的連接順序?yàn)開_______________，加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_________________，(不必寫出具體的操作方法)；其中裝置B的作用是____________________。
答案
解析
e接a，b接f，g接d　
除去H2中的H2O和HCl
檢驗(yàn)裝置的氣密性
1
2
3
4
5
6
A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以用B裝置中的堿石灰除去HCl和H2O，把純凈的H2通入D中制取LiH，后面連接C，防止外界中的H2O進(jìn)入，所以連接順序：e接a，b接f，g接d或e接a，b接g，f接d；與氣體相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，在裝入藥品前首先要進(jìn)行裝置氣密性的檢查；A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以B裝置中的堿石灰除去HCl和H2O，得到純凈的H2。
1
2
3
4
5
6
(2)添加藥品：用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封)，然后在甲苯中浸洗數(shù)次，該操作的目的是_________________，然后快速把鋰放入到石英管中。
答案
解析
除去鋰表面的石蠟
石蠟是有機(jī)物，易溶于甲苯等有機(jī)溶劑中，所以固體石蠟密封的金屬鋰在甲苯中浸洗數(shù)次的目的是除去鋰表面的石蠟。
1
2
3
4
5
6
(3)通入一段時(shí)間氫氣后加熱石英管，在加熱D處的石英管之前，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______________________________。
答案
解析
收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H2純度
必須是純凈的H2與Li反應(yīng)，如果還有空氣，H2與空氣的混合氣體有可能發(fā)生爆炸，所以在加熱D處的石英管之前，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作：收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H2純度。
1
2
3
4
5
6
(4)加熱一段時(shí)間后停止加熱，繼續(xù)通氫氣冷卻，然后取出LiH，裝入氮封的瓶里，保存于暗處。采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險(xiǎn)。(反應(yīng)方程式：LiH＋H2O===LiOH＋H2↑)，分析該反應(yīng)原理，完成LiH與無水乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________。
答案
解析
LiH＋CH3CH2OH
===CH3CH2OLi＋H2↑
分析LiH＋H2O===LiOH＋H2↑的反應(yīng)原理，LiH中的H元素為－1價(jià)，與H2O中＋1價(jià)的H元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2，所以LiH中的H元素也能與CH3CH2OH中—OH的H元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以化學(xué)方程式為L(zhǎng)iH＋CH3CH2OH===CH3CH2OLi＋H2↑。
1
2
3
4
5
6
(5)準(zhǔn)確稱量制得的產(chǎn)品0.174 g，在一定條件下與足量水反應(yīng)后，共收集到氣體470.4 mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則產(chǎn)品中LiH與Li的物質(zhì)的量之比為______。
答案
解析
10∶1
氣體的物質(zhì)的量為0.470 4 L÷22.4 L·mol－1＝0.021 mol，設(shè)LiH物質(zhì)的量為x，Li物質(zhì)的量為y，根據(jù)質(zhì)量可得8x＋7y＝0.174 g，根據(jù)氣體物質(zhì)的量可得x＋ y＝0.021 mol，解得x＝0.02 mol，y＝0.002 mol，所以產(chǎn)品中LiH與Li的物質(zhì)的量之比為10∶1。
1
2
3
4
5
6
(6)乙同學(xué)對(duì)甲的實(shí)驗(yàn)方案提出質(zhì)疑，他認(rèn)為未反應(yīng)的H2不能直接排放，所以在最后連接了裝置E用來收集H2，請(qǐng)將E裝置補(bǔ)充完整。
答案
解析
利用排水法收集剩余的H2，所以將E裝置補(bǔ)充完整如圖所示。
如圖
1
2
3
4
5
6
2.[2015·全國(guó)卷Ⅰ，26(1)(2)]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。
1
2
3
4
5
6
回答下列問題：(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____________________________________________________________________。
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)
有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁
CO2
冷凝(水蒸氣、草酸
1
2
3
4
5
6
答案
解析
裝置C中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)是否有CO2氣體生成，若有CO2氣體生成，澄清石灰水變渾濁。裝置B中冰水的作用是降低溫度，使生成的水和草酸(題給信息：受熱脫水、升華)冷凝。若草酸進(jìn)入裝置C，會(huì)生成草酸鈣沉淀，干擾CO2檢驗(yàn)。
1
2
3
4
5
6
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(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
2
3
4
5
6
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______________。
CuO(或氧化銅)
H、D、I
F、D、G、
1
2
3
4
5
6
答案
解析
檢驗(yàn)CO可通過檢驗(yàn)CO還原黑色的CuO生成的CO2進(jìn)行。因?yàn)榉纸猱a(chǎn)物中有CO2，所以先要除去CO2，可用濃NaOH溶液吸收CO2，并用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2是否除盡，再用無水氯化鈣干燥CO，然后通過灼熱的CuO，再用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2氣體，沒有反應(yīng)掉的CO可用排水法收集。若前面澄清石灰水無現(xiàn)象，H中黑色的CuO變紅色，后面的澄清石灰水變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO。
1
2
3
4
5
6
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________。
前面D中澄清石灰水無現(xiàn)象，H中黑色粉末變紅色，其后面的D中澄清石灰水變渾濁
答案
1
2
3
4
5
6
3.乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀晶體或白色結(jié)晶粉末，是生產(chǎn)磺胺類藥物的原料，可用作止痛劑、退熱劑和防腐劑。乙酰苯胺的制備原理：
1
2
3
4
5
6
實(shí)驗(yàn)參數(shù)：
1
2
3
4
5
6
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分儀器及夾持裝置已略去)。注：刺形分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾，用于沸點(diǎn)差別不太大的混合物的分離。實(shí)驗(yàn)步驟：步驟1：在100 mL圓底燒瓶中加入無水苯胺9.3 mL、冰醋酸18.4 mL、鋅粉0.1 g和少量沸石，安裝好儀器后，對(duì)圓底燒瓶均勻加熱，使反應(yīng)液在微沸狀態(tài)下回流，調(diào)節(jié)加熱溫度，使溫度計(jì)溫度控制在105 ℃左右；反應(yīng)約60～80 min，反應(yīng)生成的水及少量醋酸被蒸出，當(dāng)反應(yīng)基本完成時(shí)，停止加熱。
1
2
3
4
5
6
步驟2：在攪拌下，趁熱將蒸餾燒瓶中的液體以細(xì)流狀倒入盛有冰水的100 mL燒杯中，快速攪拌，乙酰苯胺結(jié)晶析出，燒杯內(nèi)試劑冷卻至室溫后，進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，可得到乙酰苯胺粗品。步驟3：將乙酰苯胺粗品進(jìn)行重結(jié)晶，待結(jié)晶完全后抽濾，盡量壓干濾餅。將產(chǎn)品置于干凈的表面皿中晾干，稱重，計(jì)算產(chǎn)率。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中加入鋅粉的目的是 ___________________________。
答案
解析
防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化
苯胺不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化為硝基苯，為防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化，需要加入還原劑鋅粉。
1
2
3
4
5
6
(2)從化學(xué)平衡的角度分析，控制溫度計(jì)的溫度在105 ℃左右的原因是________________________________________________。
答案
解析
不斷分離出反應(yīng)過程中生成的水，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行
控制溫度在105 ℃左右，可以保證水蒸氣被蒸出，而其他物質(zhì)不被蒸出，水減少，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行。
(3)通過____________________________________可判斷反應(yīng)基本完成。
答案
解析
溫度計(jì)示數(shù)下降或錐形瓶?jī)?nèi)液體不再增加
若看到溫度計(jì)的示數(shù)下降或錐形瓶?jī)?nèi)液體不再增加就表明生成物達(dá)到了最大量，反應(yīng)基本完成。
1
2
3
4
5
6
(4)步驟1加熱可用______(填“水浴”或“油浴”)，步驟2中結(jié)晶時(shí)，若冷卻后仍無晶體析出，可采用的方法是_________________________________________。
答案
解析
用玻璃棒摩擦液面下的容器內(nèi)壁(或
因?yàn)闇囟瘸^100 ℃，水浴不能達(dá)到該溫度，應(yīng)用油浴加熱。步驟2中結(jié)晶時(shí)，若冷卻后仍無晶體析出，可采用玻璃棒摩擦液面下的容器內(nèi)壁(或投入晶種)的方法實(shí)現(xiàn)結(jié)晶。
油浴
投入晶種)
1
2
3
4
5
6
(5)洗滌乙酰苯胺粗品最合適的方法是________(填字母)。A.用少量冷水洗 B.用少量熱水洗C.先用冷水洗，再用熱水洗 D.用酒精洗
由于乙酰苯胺微溶于冷水，可溶于熱水，所以洗滌粗品最合適的方法是用少量冷水洗，以減少因洗滌造成的損耗。
√
答案
解析
(6)步驟2得到的粗品中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深，步驟3重結(jié)晶的操作：將粗品用熱水溶解，加入活性炭0.1 g，煮沸進(jìn)行脫色，_________，再將濾液冷卻結(jié)晶。
溫度低時(shí)，乙酰苯胺會(huì)結(jié)晶析出，所以要趁熱過濾。
答案
解析
趁熱過濾
1
2
3
4
5
6
(7)該實(shí)驗(yàn)最終得到產(chǎn)品9.1 g，則乙酰苯胺的產(chǎn)率是________(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)。
n(苯胺)＝(9.3 mL×1.02 g·mL－1)÷93 g·mol－1＝0.102 mol，n(乙酸)＝(18.4 mL×1.05 g·mL－1)÷60 g·mol－1＝0.322 mol，二者按1∶1反應(yīng)，由于n(乙酸)＞n(苯胺)，則乙酰苯胺的理論物質(zhì)的量為0.102 mol，而實(shí)際生成乙酰苯胺的物質(zhì)的量為9.1÷135 g·mol－1≈0.067 mol，所以乙酰苯胺的產(chǎn)率為(0.067 mol÷0.102 mol)×100%≈65.69%。
答案
解析
65.69%
1
2
3
4
5
6
4.保護(hù)環(huán)境是全球關(guān)注的問題。Ⅰ.某環(huán)保部門處理含CN－電鍍廢水的方法如圖(CN－和CNO－中N的化合價(jià)均為－3價(jià))：
某學(xué)習(xí)小組依據(jù)上述方法，用下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行該電鍍廢水處理的研究。
1
2
3
4
5
6
操作步驟：ⅰ.先關(guān)閉裝置甲的開關(guān)，再將含CN－廢水與過量NaClO溶液混合，取200 mL混合液[其中c(CN－)為0.200 mol·L－1]加入裝置甲中，塞上橡皮塞。ⅱ.待裝置甲中充分反應(yīng)后，打開開關(guān)，使溶液全部流入裝置乙中，關(guān)閉開關(guān)。ⅲ.測(cè)定干燥管Ⅰ增加的質(zhì)量。(1)寫出裝置乙中反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________________。
答案
解析
2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋
2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O
1
2
3
4
5
6
根據(jù)圖示，乙中CNO－和ClO－在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終CNO－被氧化為N2，ClO－被還原為Cl2，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。
1
2
3
4
5
6
(2)裝置丙中的試劑是______，裝置丁的作用是_________________。
吸收混合氣中的Cl2
濃硫酸
裝置丙的作用是吸收混合氣中的H2O，應(yīng)選擇濃硫酸，裝置丁的作用是吸收混合氣中的Cl2。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
(3)假定上述實(shí)驗(yàn)中的氣體都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408 g。則CN－被處理的百分率為_______。
80.0%
答案
解析
1
2
3
4
5
6
(4)你認(rèn)為用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與(3)對(duì)比，CN－被處理的百分率將_____(填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”)，簡(jiǎn)述你的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若Cl2在丁中沒有被完全吸收，則結(jié)果偏高，若CO2殘留在裝置中，則結(jié)果偏低。
部分Cl2在裝置丁中沒有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或偏低　部分CO2殘留在裝置內(nèi)沒有在干燥管Ⅰ中被完全吸收　或無法確定　部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2沒有在干燥管Ⅰ中被吸收)
偏高
答案
解析
1
2
3
4
5
6
Ⅱ.防治空氣污染，燃煤脫硫很重要。目前，科學(xué)家對(duì)Fe3＋溶液脫硫技術(shù)的研究已取得新成果。(5)某學(xué)習(xí)小組為了探究“SO2與Fe3＋反應(yīng)的產(chǎn)物”，將過量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反應(yīng)液分別加入編號(hào)為A、B、C的試管中，并設(shè)計(jì)以下3種實(shí)驗(yàn)方案：方案①：A中加入少量KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去。方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。方案③：C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。上述實(shí)驗(yàn)方案中不合理的是_______。
方案①
答案
解析
1
2
3
4
5
6
方案①不合理，因?yàn)镾O2、Fe2＋均具有還原性，均能與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溶液褪色。
1
2
3
4
5
6
5.(2017·青島調(diào)研)已知：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O；
(1)測(cè)定加碘食鹽中碘的含量，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①準(zhǔn)確稱取w g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；②用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全；③以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.00×10－3 mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0 mL，恰好反應(yīng)完全。則加碘食鹽樣品中的碘元素含量是______________mg·kg－1(以含w的代數(shù)式表示)。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
(2)學(xué)生乙又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
1
2
3
4
5
6
請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因，用離子方程式表示：___________________________。根據(jù)學(xué)生乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)對(duì)學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)：_______________________。
學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏大
4I－＋4H＋＋O2===2I2＋2H2O
酸性條件下，I－可被O2氧化生成I2單質(zhì)而使淀粉溶液顯藍(lán)色。過量的I－易被空氣中O2氧化生成I2，導(dǎo)致測(cè)得結(jié)果偏大。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
6.(2016·安徽皖江名校聯(lián)考)錳的化合物種類較多，也大多具有廣泛的用途。Ⅰ.MnO2是H2O2分解的良好催化劑，它也具有較強(qiáng)的氧化性。某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究MnO2的性質(zhì)。(1)該小組設(shè)計(jì)了如下4個(gè)方案以驗(yàn)證MnO2的氧化性，可行的是________(填字母)。A.把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成B.把MnO2固體加入到H2O2溶液中，觀察是否有氣泡產(chǎn)生C.Na2SO3溶液中，加入MnO2固體，再滴加BaCl2溶液，觀察是否有白色沉 淀生成D.FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，再加入MnO2固體，觀察溶液是否變紅
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
常溫下，MnO2不能氧化稀鹽酸，A錯(cuò)誤；MnO2固體加入到H2O2溶液中，有氣泡產(chǎn)生，但MnO2是催化劑，B錯(cuò)誤；Na2SO3和BaCl2也能反應(yīng)生成白色沉淀，C錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
(2)為研究溶液中MnO2的氧化能力與溶液酸堿性的關(guān)系，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在室溫下，取A、B、C三支試管，用同濃度同體積的KI溶液和質(zhì)量、顆粒大小相同的MnO2固體反應(yīng)，然后分別加入1 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液、1 mL水、1 mL 0.1 mol·L－1硫酸?，F(xiàn)象記錄如下：
1
2
3
4
5
6
①?gòu)囊陨蠈?shí)驗(yàn)中，我們可以得出的結(jié)論是_______________________________。
酸性越強(qiáng)，MnO2的氧化能
力越強(qiáng)
②寫出C試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。
MnO2＋4H＋＋2I－===Mn2＋
＋I(xiàn)2＋2H2O
答案
答案
1
2
3
4
5
6
Ⅱ.鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，可有效緩解能源危機(jī)。MnFe2O4的制備工藝流程如圖：
已知Fe3＋、Mn2＋的沉淀的pH如表所示：
1
2
3
4
5
6
(1)步驟一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比理論上應(yīng)為_____。
2∶1
利用元素守恒，最終產(chǎn)物為MnFe2O4，F(xiàn)e和Mn的物質(zhì)的量之比為2∶1，故Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比為2∶1。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
(2)步驟二中需控制pH的范圍是_________。
pH≥10.4
步驟二要控制pH保證Fe3＋、Mn2＋都沉淀完全，故pH≥10.4。
(3)步驟三中是否洗滌干凈的判斷方法是____________________________________。
最后的洗滌液呈中性(其他合理
答案均可)
答案
解析
答案
1
2
3
4
5
6

相關(guān)課件

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第2講：

這是一份高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第2講，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了考能提升，課時(shí)作業(yè)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第1講：

這是一份高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第1講，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了內(nèi)容索引，課時(shí)作業(yè)，可加熱的儀器，蒸發(fā)皿，玻璃棒，泥三角，坩堝鉗，石棉網(wǎng)，圓底燒瓶，蒸餾燒瓶等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第十一章　有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選考） 第36講：

這是一份高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第十一章　有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選考） 第36講，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了課時(shí)作業(yè)，糖類1分類，互為同分異構(gòu)體，不是同分異構(gòu)體，n值不同，3蛋白質(zhì)的性質(zhì)，能水解的有機(jī)物小結(jié)，+n-1H2O，聚合度，＋2n－1H2O等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)課件 更多

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第4講

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第4講
高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第3講

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第3講
高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第十一章　有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選考） 第35講

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第十一章　有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選考） 第35講
高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第3講

高考化學(xué)（人教）大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破課件：第一章　從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第3講
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
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(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)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(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部