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文檔簡介
1、二輪搶點練化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價【解題指導(dǎo)】 完整的化學(xué)實驗方案包括“四大環(huán)節(jié)”,即:實驗原理、實驗裝置和藥品(其中包括:裝置類型、儀器的組裝等 )、實驗步驟(其中包括:加裝藥品、氣密性檢查、除雜干 燥、主體實驗、安全措施等 )、實驗現(xiàn)象的觀察、記錄及實驗數(shù)據(jù)的分析處理等。設(shè)計合理的實驗方案必須掌握比較全面的實驗基本原理和基本技能,要做到:設(shè)計原理正確、實驗程序合理、操作步驟簡便、現(xiàn)象明顯、相關(guān)結(jié)論正確。實驗設(shè)計的解答策略如下:1,明確目的原理:首先必須認(rèn)真審題,明確實驗的目的要求,弄清題目有哪些新的信息, 綜合已學(xué)過的知識,通過類比、遷移、分析,從而明確實驗原理。.選擇儀器藥品:根據(jù)實驗的
2、目的和原理,以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件,如反 應(yīng)物和生成物的狀態(tài),能否腐蝕儀器和橡皮、反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等, 從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。.設(shè)計裝置步驟:根據(jù)上述實驗?zāi)康暮驮?,以及所選用的儀器和藥品,設(shè)計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。 學(xué)生應(yīng)具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力,實驗步驟應(yīng)完整而又簡明。.記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù):根據(jù)觀察,全面而準(zhǔn)確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。.分析得出結(jié)論:根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),通過分析、計算、圖表、推理等處理,得出正確的結(jié)論。【搶點練習(xí)】(14分)(2019年昆明市高三質(zhì)量檢測)碘化鈉在醫(yī)學(xué)上被廣泛應(yīng)用于X射線造影劑、
3、甲狀腺癌防治等方面。實驗室可用鐵屑還原法制碘化鈉?;卮鹣铝袉栴}:(1)向反應(yīng)容器中加入 30 mL 40%的NaOHm、25.4 g I 2,攪拌并加熱,發(fā)生反應(yīng):312+6NaO6=5NaI + NaQ+3h2Q 將溫度控制在 6070 C的最佳加熱方法是 , 若溫度過高產(chǎn)生的影響是 。(2)已知:IO3+5I + 6H+=3I2+3HQ NaId水溶液呈中性。某同學(xué)設(shè)計如下方案,檢驗反應(yīng)后溶液中存在IO3,且C(OHI )C(H ) o限選試劑及用品:1 mol - L TH2SO、2 mol - L 1HN(3X淀粉-KI試紙、紅色石蕊試紙、藍(lán)色 石蕊試紙。實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論用玻璃棒蘸
4、取溶液,點在 試紙上試紙呈藍(lán)色C(OH )C(H+)用玻璃棒蘸取溶液,點在 試紙上試紙小艾色向?qū)嶒灥脑嚰埳系渭?溶液試紙呈藍(lán)色溶液中有IO3(3)向反應(yīng)后的溶液中加入鐵粉,產(chǎn)生紅褐色沉淀,則該反應(yīng)的離子方程式為 。充分反應(yīng)后,從混合物中獲得 NaI固體,首先應(yīng)進(jìn)行 (填操作名稱),若后 續(xù)操作中直接蒸發(fā)結(jié)晶往往得不到較純的NaI固體,可能的原因是 。為將溶液中的NaIO3全部還原成NaI,投入鐵屑的質(zhì)量不少于 g(精確到小數(shù)點后兩位)?!敬鸢浮浚?)水浴加熱(1分)I 2揮發(fā),原料利用率低(2分)(2)紅色石蕊(1分)淀粉-KI (2 分) 1 mol L TH2S。(1 分)(3)2Fe +
5、 IO3 + 3H2O=2Fe(OH)+ I (2 分)過濾(1分)NaI在加熱過程中,容易被氧氣氧化(或混有過量氫氧化鈉,合理即可)(2分)3.73(2分)【解析】(2)要檢驗反應(yīng)后的溶液中存在碘酸根離子且溶液為堿性,可以利用堿性溶液使紅色石蕊試紙變藍(lán),碘酸根離子在酸性條件下和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),可利用淀粉遇碘顯藍(lán)色進(jìn)行檢驗。檢驗堿性溶液應(yīng)使用紅色石蕊試紙;在堿性溶液中碘酸根離子和碘離子不會反應(yīng)生成碘單質(zhì), 所以用碘化鉀淀粉試紙檢驗,試紙不變藍(lán),加入硫酸后試紙變藍(lán),所以1步驟中選用捉粉-KI試紙,步驟加入的為1 mol - L H2SQ。(3)反應(yīng)后的溶液中含有碘酸根離子,具有氧化性,可以
6、將鐵氧化為鐵離子,在堿性條件下生成紅褐色氫氧化鐵沉淀,離子方程式為:2Fe+IO3 + 3H,O=2Fe(OH)+ I ;反應(yīng)后的混合物應(yīng)先過濾除去氫氧化鐵沉淀,得到碘化鈉溶液,可能含有過量的氫氧化鈉,若直接蒸發(fā)結(jié)晶會使固體不純,或因為NaI在加熱過程中,容易被氧氣氧化而使固體不純。25.4 g I 2的物質(zhì)的量為0.1 mol,反應(yīng)最多能生成碘酸鈉的物質(zhì)的量為01mol,碘酸根離子和鐵反應(yīng)3時根據(jù)得失電子守恒分析,碘酸根離子得到的電子為 0.2 mol,則投入鐵的物質(zhì)的量為02mol, 3,0.2質(zhì)量為-X 56 g=3.73 g。 3(14分)(2019年聊城市高三一模)Na25O是重要的
7、化工原料,易溶于水,難溶于乙醇,在中性或堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中易生成 S和SO。工業(yè)上用硫化堿法制備 Na2s2Q 的化學(xué)方程式為:2Na2S+NaCO+ 4SQ=3NaS2Q+CO,實驗室用此法制備 NaQ的裝置如請回答下列問題:(1)儀器a的名稱為 ,b在裝置A中的作用是 (2)Na 2s203的制備:先組裝好儀器,然后檢驗裝置的氣密性,將所需藥品加入各儀器裝置;打開K2,關(guān)閉K3,調(diào)節(jié)Ki使硫酸緩緩滴下,導(dǎo)管口有氣泡冒出,pH計讀數(shù)逐漸減小,當(dāng) pH計讀數(shù)接近7時,必須立即打開 K3,關(guān)閉Ki、K2,原因是 ;將裝置C中所得溶液經(jīng)一系列操作,最后洗滌、干燥,得到N&S2Q樣品。
8、洗滌時為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用的試劑是 (填字母)。a.水 b.乙醇 c.氫氧化鈉溶液d.稀鹽酸上述的制備 Na2s203裝置的明顯不足是 。(3)Na 2s203樣品純度的測定:稱取 6.0 g樣品,配制成200 mL溶液;在錐形瓶中加入 25.00 mL0.01 mol L - KIO3溶液和過量的酸性 KI溶液,再滴入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2s203溶液滴定,當(dāng) 時達(dá)到滴定終點,測得消耗NaSO溶液的體積為20.00 mL ,則樣品中硫代硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 % (相關(guān)反應(yīng):5I +I03 + 6J=3I2 + 3H20; 2S2O3 + I 2=S0 +2I )(4)Na 2s2
9、03的應(yīng)用:其溶液可除去漂白的織物及紙漿中殘留的氯氣,硫代硫酸鈉被氧化成 S0,反應(yīng)的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)分液漏斗(1分)避免A中壓強過大(2分)(2)s02過量會使溶液呈酸性,導(dǎo) 致Nas2Q消耗,降低產(chǎn)率(2分)b ( 1分)沒有尾氣吸收裝置(2分)(3)溶液藍(lán)色褪 去且半分鐘內(nèi)不變色(2 分)39.5 (2 分)(4)4Cl 2+503+5H20=8C+ 2sd+10H+ (2 分)【解析】(2)根據(jù)制備NazGQ的總反應(yīng)可知,A是制備s0的裝置,B是吸收多余sQ的裝置,C是制備Na&Q的裝置。因為Na吩Q在中性或堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中易生成 s和s0,所以當(dāng)pH計讀數(shù)
10、接近7時,必須立即打開 K3,關(guān)閉K、K2,防止s0過量使溶液呈 酸性,導(dǎo)致NaSQ消耗,降低產(chǎn)率。因為Na2$Q易溶于水,難溶于乙醇,所以洗滌時為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用的試劑是乙醇。因為sQ有毒,制備Na2s203的裝置中應(yīng)有尾氣吸收裝置。(3)KI0 3溶液和過量的酸性 KI溶液反應(yīng)的離子方程式為 5I + I03 + 6H+ =3I2+ 3H20,生成 的碘使淀粉溶液變藍(lán),而 2GC2+ I 2=S0T+ 2I,所以當(dāng)N&szQ恰好將12完全消耗時,溶 液藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不變色,即為滴定終點。根據(jù)已知的化學(xué)方程式可得關(guān)系式KI033I26Na2s203。則消耗 Na2s203的質(zhì)量
11、為 0.025 LX0.01 mol y1X6X158 g - mol1= 0.237 g, ,一0.237 gX200樣品中硫代硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為心,nX100*39.5%。6 g X 20(14分)(2019年成都七中月考)亞硝酰氯(N0CI)是一種黃色氣體,沸點為5.5 C。其 液體狀態(tài)呈紅褐色。 遇水易水解,伴有氯化氫生成。某化學(xué)興趣小組按下圖裝置用CI2和N0制備N0CL回答下列相關(guān)問題:-lu七 冰拈水(1)儀器a的名稱是 ,裝置甲中反應(yīng)的離子方程式是 (2)裝置乙的作用是 ,實驗開始時,先打開活塞K,當(dāng)觀察到裝置丙中出現(xiàn) (填 現(xiàn)象)時再緩緩?fù)ㄈ隒l 2。(3)裝置丙中生成 NO
12、Cl的化學(xué)方程式是 ,裝置丁中冰鹽水的作用是 。(4)經(jīng)分析該套裝置設(shè)計上有一處明顯缺陷,改進(jìn)方法是 (用文字描述)。(5)工業(yè)制得的NOCl中常含有少量N2Q雜質(zhì),為測定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實驗:稱取 1.441 g 樣品溶于適量的 NaOH液中,加入幾滴 &CrQ溶液作指示劑,用 0.800 0 mol - L 一硝酸酸 化白AgNO溶液滴定,若消耗 AgNO溶液的體積為25.00 mL ,則NOCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保 留2位小數(shù));如果AgNO溶液出現(xiàn)部分變質(zhì)(變質(zhì)的部分不參與反應(yīng)),則測得的NOCl的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)會(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)U形管(1分)Cu+ 4H +2NO=
13、Cu +2NOT + 2屋O (2分)(2)將NO轉(zhuǎn)化為 NO同時吸收 HNO (2分)氣體由紅棕色轉(zhuǎn)換為無色(1分)(3)2NO + Cl2=2NOCl(2分)冷凝并收集NOCl (2分)(4)在裝置乙和丙之間增加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶 (或在裝置乙和 丙之間增加一個氣體干燥裝置 )(2分)(5)90.91 (2分)偏大(1分)【解析】(2)裝置乙中水和二氧化氮反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,硝酸蒸氣能溶于水,所以裝 置乙的作用為將 NO轉(zhuǎn)化為NQ同時吸收HNQ實驗開始時,觀察裝置丙中氣體由紅棕色轉(zhuǎn) 換為無色時,說明裝置中的空氣已排盡,再通入氯氣。一氧化氮和氯氣反應(yīng)生成亞硝酰氯,化學(xué)方程式為:2N
14、Cl2=2NOQ冰鹽水的作用是冷凝并收集亞硝酰氯。(4)反應(yīng)得到的一氧化氮含有水,氯氣能和水反應(yīng),且亞硝酰氯容易水解,故應(yīng)在裝置乙和丙之間增加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶(或在裝置乙和丙之間增加一個氣體干燥裝置)。根據(jù)NOClAgNO分析,硝酸銀的物質(zhì)的量為0.800 0 X25X 10 3mol = 0.02 mol ,則亞CCCl/CLLI 1硝酰氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 一一mo ;g mo-X100險90.91% 若硝酸銀溶液出現(xiàn)部分變 1.441 g質(zhì),則消耗的硝酸銀溶液的體積變大,則測得的亞硝酰氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏大。(14分)(2019年濟南市高三調(diào)考)輝銅礦與銅藍(lán)礦都是天然含硫銅礦,在地殼中二者常
15、伴生存在?,F(xiàn)取一份該伴生礦樣品,經(jīng)檢測后確定僅含CuaS、CuS和惰性雜質(zhì)。為進(jìn)一步確定其中CuS、CuS的含量,某同學(xué)進(jìn)行了如下實驗:取2.6 g樣品,加入200.0 mL 0.200 0 mol - L 1酸fIe KMn液,加熱(硫元素全部轉(zhuǎn)化為SO),濾去不溶雜質(zhì);收集濾液至250 mL容量瓶中,定容;取25.00 mL溶液,用 0.100 0 mol - L -FeSO溶液滴定,消耗 20.00 mL ;加入適量NH4H行溶液(掩蔽Fe3+和Mni + ,使其不再參與其他反應(yīng)),再加入過量 KI固體,輕搖使之溶解并發(fā)生反應(yīng):2Cu2+ + 4I =2CuI+ I2;加入2滴淀粉溶液,
16、用 0.100 0 mo1N&S2Q溶液滴定,消耗 30.00 mL(已知:25Ct +2=SO6 +2I )?;卮鹣铝袉栴}:(1)寫出CgS溶于酸性KMnOm的離子方程式: 。(2)配制0.100 0 mol - L-FeSO溶液時要用煮沸過的稀硫酸,原因是 , 配制過程中所需玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒、容量瓶外還有 。 中取25.00 mL待測溶液所用的儀器是 。(4)中滴定至終點時的現(xiàn)象為 。(5)混合樣品中C&S和CuS的含量分別為 %(結(jié)果均保留1位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)Cu2S+2MnO + 8H+ =2C+SO+ 2Mn+ + 4H2O 2分)(2)除去水中溶解的氧氣,防止Fe2+
17、被氧化(2分)膠頭滴管(2分)(3)酸式滴定管(或移?管)(2分)(4)溶液由藍(lán) 色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色(2分)(5)61.5 (2分)36.9 (2分)【解析】(3)步驟中取25.00 mL待測溶液(有未反應(yīng)的酸性 KMnO ),所用儀器的精確 度應(yīng)為0.01 mL ,故選酸式滴定管或移液管。(5)設(shè)2.6 g 樣品中,C&S和CuS的物質(zhì)的量分別為 x、y,據(jù)5Fe2+MnO(5Fe 2+ MnO +8H+ =5F(3 + +Mr2 + +4H2O),樣品反應(yīng)后剩余 n(MnC4) =0.100 0 mol L 1X20.00 X 10 3LX:x -|50- = 4.000 X
18、10 3 mol 5 25.00樣品消耗 n(MnC4) =0.200 0 mol - L 1X200.0 X 10 3L 4.000 x 10 3mol = 36.00 x 10 3 mol 由 C&S2MnO和 5CuS8Mn(C(5CuS+ 8Mn(C+ 24HI+ =5Clj+ 5SC2 + 8Mr2+ + HH2O),得 2x + 5y = 36.00 X 10 3mol,又據(jù) 2CiT 122GC3 ,得 2x+ y=0.100 0 mo1 L1X30.00 X 10 x=y= 0.01 mol ,故 w(Cu2S)=3 LX 007=30.00 X 103 mol ,解方程組得2
19、5.00O01 mol x 160 g mol2.6 g1一 X100% 61.5%,MCuS)=0.01 mol x 96 g mol2.6 g-1 X100% 36.9%。(14分)(2019年德州市高三調(diào)考)高鐵酸鉀(K2FeQ)是一種高效凈水劑。 已知:K2Fe。易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于濃KOH溶液,在05 C的強堿性溶液中較穩(wěn)定。某小組同學(xué)用下圖裝置制備并探究K2FeQ的性質(zhì)。制備原理:3Cl2+ 2Fe(OH)3+ 10KOH=22FeO+ 6KCl + 8H20,裝置如圖所示(夾持裝置略)(1)盛放二氧化鎰的儀器名稱 ,裝置C的作用是。(2)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(
20、3)實驗時采用冰水浴的原因是 ,此裝置存在一處明顯 缺陷,請指出。(4)K 2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),一般用75叱醇進(jìn)行洗滌,其目的是 (5)查閱資料知,&FeO能將Mn2+氧化成MnOT。該小組設(shè)計如下實驗進(jìn)行驗證:MnSOjSSSOH 小。J右墨口 J、一K FeOh 一 溶液7 關(guān)閉K,左燒杯溶液變黃色,右燒杯溶液變紫色。檢驗左側(cè)燒杯溶液呈黃色的原因,需要的試齊J是。寫出K2FeQ氧化MrT的離子方程式: ?!敬鸢浮繄A底燒瓶(1分)吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境(2分)(2)Mn1+4HCl(濃尸=MnCb+ClzT + 2H20 (2分)(3)K 2FeO4在05
21、 C的環(huán)境中較穩(wěn)定,防止發(fā)生副反應(yīng)(2分)缺少除C12中混有的HCl的裝置(2分)(4)減少產(chǎn)品損失,易于干燥(2分)(5)硫氟酸鉀溶 液(KSCIW液)(1 分)5FeO +3MrT+16H =5F(T+3MnG+8H2O (2分)【解析】(3)從已知條彳可知,&FeQ在05 C的強堿性溶液中較穩(wěn)定,所以實驗時采用冰 水浴的原因是K2FeO4在05 C的環(huán)境中較穩(wěn)定,防止發(fā)生副反應(yīng),此裝置存在一處明顯缺 陷是缺少除Cl 2中混有的HCl的裝置。(4)K 2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),一般用75叱醇進(jìn)行洗滌是由于 &FeQ易溶于 水,不能用水洗滌,使用乙醇洗滌是為了減少產(chǎn)品
22、損失,易于干燥。(5)由題意可知,&FeQ作氧化劑,得到電子,即石墨(1)作正極,F(xiàn)eOT得到電子后生成Fe3+, 檢3Fe3+可以選用KSCN液,石墨(2)作負(fù)極,Mr2+失去電子生成 MnO,離子方程式為: 5Fed + 3Mri + + 16H+ =5F3+ + 3MnO + 8HQ(14分)(2019年婁底市高三二模)疊氮化鈉(NaN3)是一種白色劇毒晶體,是汽車安全氣囊的主要成分。NaN易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱堿性,能與酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生具有爆炸性的有毒氣體疊氮化氫。 實驗室可利用亞硝酸叔丁酯(t-BuNO 2,以t-Bu表示叔丁基)與N2H、 氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)制備疊氮化鈉。
23、(1)制備亞硝酸叔丁酯取一定NaNO容液與50麻酸混合,發(fā)生反應(yīng) H2SO+2NaN=2HN8 NaSO。可利用亞硝酸 與叔丁醇(t-BuOH)在40 C左右制備亞硝酸叔丁酯, 試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: c (2)制備疊氮化鈉(NaN3)按如圖所示組裝儀器(加熱裝置略)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:t-BuNO 2+NaOHF N2H4=NaN+ 2H2O+ t-BuOH。裝置a的名稱是;該反應(yīng)需控制溫度在 65 C,采用的實驗措施是 ;反應(yīng)后溶液在 0 c下冷卻至有大量晶體析出后過濾,所得晶體使用無水乙醇洗滌。試解釋低溫下過濾和使用無水乙醇洗滌晶體的原因是 。(3)產(chǎn)率計算稱取2.0 g疊
24、氮化鈉試樣,配成 100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于錐形瓶中。用滴定管加入0.10 mol L -六硝酸錦?。∟H) 2Ce(N可溶?夜40.00 mL發(fā)生的反應(yīng)為2(NH4)2Ce(NO)6+ 2NaN=4NHNO+ 2Ce(NO) 3+2NaN0 3Nd (假設(shè)雜質(zhì)均不參與反應(yīng))。充分反應(yīng)后將溶液稀釋并酸化,滴入2滴鄰菲羅咻指示液,并用 0.10 mol ”1硫酸亞鐵44錢(NH4)2Fe(SO4)2為標(biāo)準(zhǔn)液,滴定過量的Ce,終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液 20.00 mL(滴定原理:Ce + +Fe2+=Ce +Fe3+)。計算疊氮化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保留2位有效數(shù)字)。若其他 操作及讀
25、數(shù)均正確,滴定到終點后,下列操作會導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是(填字母)。A.錐形瓶使用疊氮化鈉溶液潤洗B.滴加六硝酸鈾錢溶液時,滴加前仰視讀數(shù),滴加后俯視讀數(shù)C.滴加硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)溶液時,開始時尖嘴處無氣泡,結(jié)束時出現(xiàn)氣泡D.滴定過程中,將掛在錐形瓶壁上的硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)液滴用蒸儲水沖進(jìn)瓶內(nèi)(4)疊氮化鈉有毒,可以使用次氯酸鈉溶液對含有疊氮化鈉的溶液進(jìn)行銷毀,反應(yīng)后溶液堿性明顯增強,且產(chǎn)生無色無味的無毒氣體,試寫出反應(yīng)的離子方程式:?!敬鸢浮浚?)t-BuOH + HNt-BuNO2+ H20(2分)(2)恒壓滴液漏斗(滴液漏斗)(2分)水浴加熱(2分)降低疊氮化鈉的溶解度,防止產(chǎn)
26、物損失(2分)(3)65% (2分)AC (2分)(4)ClO +2NT + H2O=C+ 20H + 3N2 T ( 2 分)【解析】(3)Ce”的物質(zhì)的量為0.10 mol L 1X0.04 L= 0.004 mol,分別與Fe和NT反應(yīng)。其中與Fe2+按1 : 1反應(yīng)消耗Ce4+的物質(zhì)的量為 0.10 mol - L 1X0.02 L = 0.002 mol ,則與 NT反應(yīng)的Ce”的物質(zhì)的量為 0.002 mol ,即10 mL所取溶液中有 0.002 mol N 3。則原2.0 g 疊氮化鈉試樣,配成 100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN,所以樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 6
27、5% 誤差分析:A項,使用疊氮化鈉溶液潤洗錐形瓶,使進(jìn)入錐形瓶中溶質(zhì)比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)液體積減小,疊氮化鈉溶液濃度偏大;B項,六硝酸鈾錢溶液實際取量大于40.00 mL,滴定消耗的硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,導(dǎo)致疊氮化鈉溶液濃度偏?。籆項,滴定前無氣泡,終點時出現(xiàn)氣泡,則讀數(shù)體積為實際溶液體積減去氣泡體積,硫酸亞 鐵俊標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)體積減小,導(dǎo)致疊氮化鈉溶液濃度偏大;D項,滴定過程中,將掛在錐形瓶壁上的硫酸亞鐵錢標(biāo)準(zhǔn)液滴用蒸儲水沖進(jìn)瓶內(nèi),無影響。(14分)(2019年齊河一中高三上學(xué)期月考)芳香化合物在催化劑催化下與鹵代燃發(fā)生取代反應(yīng)稱為Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)。
28、某科研小組以苯和氯代叔丁烷ClC(CH 3)3為反 八 個應(yīng)物,無水AlCl 3為催化劑條件下制備叔丁基苯(=尸 H )。反應(yīng)如下:無根AKL+葭 ( . 一+ HCl。已知下列信息:物質(zhì)相對分子質(zhì)量密度熔點沸點溶解性AlCl 3一一190 C180 C遇水極易潮解并產(chǎn)生白色煙霧,微溶于苯苯78一一.30.88 g/cm一80.1 C難溶于水,易溶于乙醇氯代叔丁烷92.51.84 g/cm 3一51.6 C難溶于水,可溶于笨叔基聚13430.87 g/cm一169 C難溶于水,易溶于笨I .如圖是實驗室制備無水AlCl 3的實驗裝置:hE(1)E裝置中的儀器名稱是 。(2)寫出B裝置中發(fā)生反應(yīng)
29、的離子方程式: 。(3)選擇合適的裝置制備無水 AlCl 3,正確的連接順序為: (寫導(dǎo)管口標(biāo) 號)。(4)下列操作正確的是。甲:先加熱硬質(zhì)玻璃管再加熱圓底燒瓶乙:先加熱圓底燒瓶再加熱硬質(zhì)玻璃管(5)E裝置的作用是:。n.實驗室制取叔丁基苯裝置如圖:恒溫碼力 攪好斛在三頸燒并S中加入 50 mL的苯和適量的無水 AlCl 3,由恒壓漏斗滴加氯代叔丁烷 ClC(CH 3)句10 mL 一定溫度下反應(yīng)一段時間后,將反應(yīng)后的混合物洗滌分離,在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO固體,靜置,過濾,蒸儲得叔丁基苯20 g。(6)使用恒壓漏斗的優(yōu)點是 ;加無水MgSO固體的作用是(7)上述反應(yīng)后混合物的洗滌所用
30、的試劑有如下三種,正確的順序是 。5%NaCO溶液稀鹽酸H2O(8)叔丁基苯的產(chǎn)率為。(保留3位有效數(shù)字)【答案】(1)干燥管(1 分)(2)Mn1+2Cl +4+=仝=制令 + 022 + 2H2。(2 分)(3)defghijc(2分)(4)乙(1分)(5)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,吸收多余的氯氣(2分)(6)使液體順禾I滴下(1分)干燥(1分)(2分)(8)75.0% (2分)【解析】(1)根據(jù)圖示知,E裝置中的儀器是干燥管。(2)B裝置中二氧化鎰與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的離子方程式為 MnO+ 2c+ 4巧=制汗+ +Cl2? + 2H2Oo(3)制備的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,需要除
31、去,選用D(飽和食鹽水)除氯化氫,再用濃硫酸干燥除去水蒸氣,由于氯化鋁熔沸點相差很小,容易升華和凝華,造成導(dǎo)管的堵塞,不能選取A裝置制備,同時需要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,制備無水AlCl 3正確的連接順序為defghijc 。(4)裝置中有空氣,需要用生成的氯氣排盡,因此操作乙正確。(5)根據(jù)(3)的分析,E裝置可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,同時可以吸收多余的氯氣,防止 污染空氣。(6)恒壓漏斗可以保持液面上方氣體的壓強不變,使液體順利滴下;無水MgSOHl體可以吸收體系中的少量水。八元點用口:,/飛I根據(jù)化學(xué)方程式,區(qū)1=/ 1 111 U 1 ,生成的叔 丁基苯中含有苯、氯代叔丁烷 ClC(
32、CH 3)3以及催化劑無水 A1C13雜質(zhì),由于A1C13和叔丁基 苯的沸點相差不大,需要除去,AlCl 3易溶于水,但容易水解變渾濁,因此需用稀鹽酸洗滌除去AlCl 3,再用NkCO溶液洗滌除去鹽酸,最后水洗除去少量的NaCO,故洗滌順序為。(8)反應(yīng)中的苯為50 mLX 0.88 g/cm 3= 44 g ,物質(zhì)的量=44 g一78面前。0.564 mol ,氯代叔丁烷ClC(CH3)3的質(zhì)量為10 mLX 1.84 g/cm 3=18.4 g ,物質(zhì)的量=184 mol ,理論上可以生92.5成叔丁基苯的質(zhì)量= 184 mol X 134 g mol t = 26.65 g ,叔丁基苯的
33、產(chǎn)率為 o/0g 92.526.65 gX100% 75.0%。(14分)(2019年山東平原一中月考)鋅鎰干電池的負(fù)極是作為電池殼體的金屬鋅,正極是被二氧化鎰和碳粉包圍的石墨電極,電解質(zhì)是氯化鋅和氯化錢的糊狀物,該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH廢舊電池中Zn、Mn元素的回收,對環(huán)境保護有重要的意義。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 xHO晶體。步驟三:將 SOCl2與ZnCl2 xH2O晶體混合制取無水 ZnCL制取無水ZnC*回收剩余的SOCl2并驗證生成物中含有 SO
34、(夾持及加熱裝置略)的裝置如下:(已知:SOC2是一種常用的脫水劑,熔點一105 C,沸點 79 C, 140 c以上時易分解,與水劇烈水解生成兩種氣體。)(1)寫出SOC2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式: (2)接口的連接順序為 a _h _ h _e n.回收鎰元素,制備 MnO(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法: 。(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒,灼燒的目的 。 m.二氧化鎰純度的測定稱取1.40 g灼燒后的產(chǎn)品,加入 2.68 g草酸鈉(NazGQ)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容量瓶中用蒸儲水稀釋至刻度線
35、,從中取出 20.00 mL ,用0.020 0 mol/L 高鎰酸鉀溶液進(jìn)行滴定,滴定三次,消耗 高鎰酸鉀溶液體積的平均值為17.30 mL。(5)寫出MnO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,滴定時消耗高鎰酸鉀溶液體積 (填“偏大”、“偏小”、“不 變”)?!敬鸢浮?1)SOCl 2+HbO=S21 +2HClT ( 2分)(2)f g b c d (2 分)(3)取最后一次 洗滌液,滴加AgNO溶液,若無白色沉淀生成,則說明固體洗滌干凈(2分)(4)除去碳粉,并將 MnOO竄化為 MnO (2 分)(5)Mn6+GO4 + 4巧=齊 + 2COT + 2H2
36、O (2 分)(6)97.4% (2分)偏大(2分)【解析】I .(1)SOCl 2與水反應(yīng)生成 SO和HCl,化學(xué)方程式為 SOC2+H2O=SOT +2HCl (2)三頸瓶中SOC2吸收結(jié)晶水得到 SO與HCl,用冰水冷卻收集 SOC2,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SO,用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的SQ與HCl,防止污染環(huán)境,安全瓶防止倒吸,接口的連接順序為 a-f-gh-h一b-c一d-e。 n.(3)步驟一得到的固體表面可能有吸附的Cl,判斷固體洗滌干凈的方法是檢驗洗滌液中有沒有Cl ,具體操作:取最后一次洗滌液,滴加AgNO溶液,若無白色沉淀生成,則
37、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鎰中的碳,并將MnOOK化為 MnO。m .(5)MnO 2將C2Ot在4作用下氧化成 CO, + 4價鎰還原成 MrT ,反應(yīng)的離子方程式為 MnO + QO2 + 4H+ =Mn+ + 2CO T + 2屋。(6) n(C2O2 ) =2.68 g +134 g - mol 1=0.02 mol ;滴定 100 mL 稀釋后溶液,消耗 n(MnQ) = 0.020 0 mol - L 1X0.017 30 L X 5= 0.001 730 mol ,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相252等得 KMnO消耗 n1(C2
38、d ) =2n(MnQ) = 0.004 325 mol ,與 MnO反應(yīng)的 rCzd ) = 0.02 mol1x 100險 97.4%。-0.004 325 mol = 0.015 675 mol,由(5)中離子方程式可得消耗n(MnQ) = 0.015 675 mol,二氧化鎰質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.015 675 mol X 87 g mol1.40 g(7)若灼燒不充分,雜質(zhì)也會消耗高鎰酸鉀,滴定時消耗高鎰酸鉀溶液體積將偏大。(14分)(2019年長郡中學(xué)高三上學(xué)期月考)四氯化錫(SnCl 4)是合成有機錫化合物的原料,其熔點為一33 C,沸點為114 C,在潮濕的空氣中強烈水解產(chǎn)生有刺激性的
39、白色煙霧,產(chǎn)物之一為SnQ。實驗室制備四氯化錫的操作是:將金屬錫熔融,然后潑入冷水,制成錫花;將干燥的錫花加入反應(yīng)器中,再向反應(yīng)器中緩慢地通入干燥的氯氣。(裝置C中的試劑X未畫出)I .圖1為實驗室制備干燥氯氣的實驗裝置(夾持裝置已略)(1)該裝置制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體主要成分Ca(ClO) 2和濃鹽酸,A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)裝置B的飽和食鹽水能夠除去C12中的HCl,此外裝置B還有 作用。試劑X可能為 (填標(biāo)號)。A.無水氯化鈣B.濃硫酸C.五氧化二磷D.堿石灰 (4)用錫花代替錫粒的目的是 。(5)四氯化錫在潮濕空氣中水解的化學(xué)方程式為 。n .圖2是蒸儲SnCl4的裝
40、置(6)該裝置尚有兩處不當(dāng)之處,它們分別是、(7)實驗用的錫花中含有金屬銅。某同學(xué)設(shè)計下列實驗測定錫花的純度:第一步:稱取7.500 g錫花溶于足量稀硫酸中,充分反應(yīng)后過濾;第二步:向濾液中加入過量Fe2(SO4) 3,將生成的Sn氧化成Sn4+;第三步:用0.950 0 mol - L -的RCrzO溶液滴定生成的 Fe2+,發(fā)生反應(yīng)的方程式為Fe2+ +Cr2C2 + 4Cr3+ + Fe3+ + HbO(未配平)若達(dá)到滴定終點時共消耗 21.00 mL&CrzQ溶液,試計算錫花中錫的百分含量: (結(jié) 果保留4位有效數(shù)字)。【答案】(1)Ca(ClO) 2 + 4HCl(濃尸=CaCl2+
41、2Cl2f + 2H2。(2 分)(2)安全瓶(1 分)(3)AC(2分)(4)增大與氯氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率(2分)SnCl 4+2H2O=SnOb4HCl (2分)(6)溫度計水銀球位置不對(2分)n和出之間缺少干燥裝置(2分)(7)94.96% (2分)【解析】(1)Ca(ClO) 2固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣與水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃尸=CaCL + 2Cl2 T + 2HQ(2)制備的氯氣中含有 HCl,飽和食鹽水除去 Cl2中的HCl;若C中發(fā)生堵塞,裝置內(nèi)氣壓增大,B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱,所以B還起到了安全瓶的作用。(3)SnCl
42、4極易水解,通入的氯氣應(yīng)干燥, U形管中試劑X干燥氯氣,不能為堿性干燥劑,堿 性干燥劑可以吸收氯氣; 不能為液體干燥劑, 否則氣體不能通過, 可以選擇氯化鈣、五氧化 二磷。(4)用錫花代替錫粒的目的是增大與氯氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率。(5)SnCl 4遇水強烈水解,產(chǎn)物之一是固態(tài)SnQ,根據(jù)元素守恒知,還應(yīng)生成HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 SnCl 4+ 2H2O=SM 4HC1。(6)溫度計水銀球位置不對,應(yīng)在蒸儲燒瓶支管口處;SnCL遇水強烈水解,而裝置出中的水蒸氣易進(jìn)入n中,使其發(fā)生水解,n和出之間缺少干燥裝置。過量Fe2(SO4) 3將Sn氧化成Sn, Fe被還原為Fe,離子方程式為:
43、2Fe3+ + Sn2+=2F2 + Sn4+,反應(yīng)中消耗的 KaCrzO 的物質(zhì)的量為 0.950 0 mol/L X 0.021 L= 0.019 95 mol, Cr2O2把 Fe2+氧化為 Fe3+,離子方程式為:6Fe2+ Cr2O2 + 14HI+ =2Cr + + 6Fe3+ + 7h2O,根據(jù)方程 式可得關(guān)系式 3Sn3Sn=3Fe2(SO4)36Fe3+&Cr2。,故 n(Sn) = 3n(K2C2。)=3X 0.019 95 mol =0.059 85 mol , Sn 的質(zhì)量為:0.059 85 mol X119 g/mol = 7.122 g,試樣中 Sn 的百一 一
44、7.122 g分含量為X100* 94.96%。7.500 g(14分)(長郡中學(xué)2020屆高三月考)氯化氨基汞 Hg(NH2)Cl是祛斑霜中常用的添加 齊心 可由反應(yīng):Hg+2NH+Cl2=Hg(NH)ClNHCl制備。某學(xué)習(xí)小組在實驗室中利用下列裝置制備氯化氨基汞,回答下列問題。DEF(1)A 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(2)F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3)盛裝堿石灰的儀器名稱為 ,其作用為 。(4)整個實驗裝置的連接順序為A-裝置不能重復(fù)使用)。該實驗的不足之處是 。(5)E中短導(dǎo)管a通入的氣體是 ,導(dǎo)管a、b采用長短不同的原因是 (6)氯化氨基汞產(chǎn)品中氯化氨基汞的含量測定:稱取
45、a g樣品,加入水及稀硫酸溶解,向溶 解后的溶液中加入 0.1 mol L 1 KI溶液,立即出現(xiàn)橙紅色沉淀,繼續(xù)滴加KI溶液至沉淀消失,溶液呈無色已知:Hg +2I =Hgl2 J (橙紅色),Hgl2+ 2I =Hg2 (無色),共消 耗V mL KI溶液。產(chǎn)品中氯化氨基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ?!敬鸢浮浚?)Mn&+4H+ + 2Cl =金=/1笊 + 2代8 Cl2T ( 2 分)(2)NH3 H2B CaO=NH + Ca(OH)2(合理即可)(2分)(3)U形管 干燥氨氣(4)D - B-* F( 2分)無尾氣處理裝 置(2分)(5)氯氣(2分)氯氣的密度大于空氣,氨氣的密度小于空氣,采用
46、逆流原理,使公,一,一 一3、 一一一氯氣、氨氣、汞充分混合( 2分)(6) - X 100% (2分)4a【解析】(1)A為實驗室制取氯氣的裝置,兩種反應(yīng)物(濃鹽酸、MnQ均已給出,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 MnO + 44 + 2Cl =Mln2+ + 2H2O+ Cl 2 T。(2)裝置F為實驗室快速制氨氣 的實驗裝置,濃氨水中存在如下兩個平衡:NH+H2ONHkfUONhf + OH,加入CaO固體后發(fā)生反應(yīng) Cad H2O=Ca(OH2(放熱反應(yīng)),促進(jìn)NH H 2。的兩個平衡向左移動生成氨 氣,對應(yīng)的化學(xué)方程式為 NHPH2O+ CaO=NH + Ca(OH)2,也可以寫成 Ca
47、H2O=Ca(OH2) 和NH H2ONHf + H2Q (3)裝置C中儀器為U形管,盛裝堿石灰的作用是吸收NH中的水,即干燥NH。(4)由給出的方程式知,作為反應(yīng)物的Cl2和NH必須經(jīng)除雜、干燥才能與Hg反應(yīng)制備目標(biāo)產(chǎn)物,Cl2中的HCl雜質(zhì)需用飽和食鹽水除去,H2O可以用濃硫酸吸收,NH中只有雜質(zhì)H20,通過堿石灰即可,則整套裝置的連接順序為A- AB-EC-F。(5)兩種氣體與液態(tài)物質(zhì)反應(yīng),為了增大反應(yīng)物間的接觸面積,氣體的通入一般采用逆流原理,密度大于空氣的C12要從上往下走,密度小于空氣的NH要從下往上走,即 Cl2從a管通入,NH從b管通入,以達(dá)到混合充分、反應(yīng)充分的目的。(6)從
48、已知反應(yīng)中可以找出關(guān)系式:Hg(NH2)Cl H+4I ,由題意得 n(I )=0.1 mol L 1X0.001 V L ,貝U nHg(NH2)Cl= 0.1 mol - L 1X0.001 V L0.1 X 0.001 VX 252.5 mol ,產(chǎn)品中氯化氨基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ;X100% 44a(14分)(2019年全國卷n )咖啡因是一種生物堿 (易溶于水及乙醇,熔點234.5 C, 100 C 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%l5%單寧酸(Ka約為106,易溶于水及乙醇)約心10%還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡 因的流程如圖所示。茶葉殘沛生后破J提取液卜舞便加H麗筋讖乖麗索氏提取裝置如圖所示。實驗時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?1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,經(jīng)虹吸管3返回?zé)?,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?;卮鹣铝袉栴}。xr i 一派蛾套筒U-U 工蒸汽導(dǎo)苜3虹吸管(1)實驗時需將茶葉研細(xì),放入濾紙?zhí)淄?中,研細(xì)的目的是 。圓底燒瓶中加入95叱醇為溶劑,加熱前還要加幾粒 。(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)點是 。(3)提取液需經(jīng)“蒸儲濃
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