專項(xiàng)10制備試驗(yàn)

(2019河南)硫酸鐵銨［NH4Fe(SO4)2-xH2O］是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：TOC\o"1-5"\h\z國(guó)山歷閑…：中「 —［ 1③， ?醐鏤I @,菽卜?麗加百丁’“疣酸帙鉞?回答下列問題：(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是 。(2)步驟②需要加熱的目的是 ,溫度保持80?95℃,采用的合適加熱方式是 鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為 (填標(biāo)號(hào))。(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是 。分批加入H2O2，同時(shí)為了，溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有 ，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為 (2018河南)醋酸亞鉻［(CH3COO)2C「H2O］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：b/c鋅?？聪嗷?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)。3、（2011河南）氫化鈣固體登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組長(zhǎng)擬選用如下裝置制備氫化鈣。無水氯化鈣濃硫酸NMJH培液小在健就飽和溶液開掘請(qǐng)回答下列問題：（1）請(qǐng)選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序?yàn)?（填儀器接口的字母編號(hào)）（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：檢查裝置氣密性后,裝入藥品；打開分液漏斗活塞 （請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào)）。A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間 B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度C.關(guān)閉分液漏斗活塞 D.停止加熱，充分冷卻（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,溶液中加入酚酞后顯紅色,該同學(xué)據(jù)此斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ②該同學(xué)的判斷不正確，原因是 TOC\o"1-5"\h\z（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象 。（5）登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑,與氫氣相比,其優(yōu)點(diǎn)是 。4、（2017年河南）實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示（Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣）。下列說法正確的是（ ）A.①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度C.結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K,再停止加熱D.裝置Q（啟普發(fā)生器）也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣5、（2013全國(guó)卷2-28） 制備氮化鎂的裝置示意圖如下：回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z(1)檢查裝置氣密性的方法是 ，a的名稱是 ,b的名稱是 。(2)寫出NaNO2和34)/04反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式 。(3)C的作用是 ,D的作用是 ，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說明理由 。(4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 。參考答案1.堿煮水洗 加快反應(yīng)熱水浴C 將Fe2+全部氧化為Fe3+；不引入雜質(zhì) 防止Fe3+水解 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌） NH4Fe（SO4）2T2H2O【解析】【詳解】（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性條件下容易水解，所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗，即堿煮水洗；（2）步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80?95℃，由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱（熱水?。昏F屑中含有少量硫化物，硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可以用氫氧化鈉溶液吸收，為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗，故選擇C裝置；（3）步驟③中選用足量的H2O2，H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+，且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,不會(huì)引入新的雜質(zhì)，乙乙 乙乙 乙乙 乙故理由是：將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì)。因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5；（4）為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等，需要經(jīng)過的步驟為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌）；（5）設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe（SO4）2-xH2O,其相對(duì)分子質(zhì)量為266+18x，1.5個(gè)水分子的相對(duì)分子質(zhì)量為1.5x18=27，貝U27/（266+18乂）=5.6%，解得x=12，則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe（SO4）2^12H2Oo2.去除水中溶解氧分液（或滴液）漏斗2口+253+=2壯++28+排除c中空氣c中產(chǎn)生H2使壓強(qiáng)大于大氣壓（冰?。├鋮s過濾敞開體系，可能使醋酸亞鉻與空氣接觸【解析】分析：在鹽酸溶液中鋅把Cr3+還原為Cr2+,同時(shí)產(chǎn)生氫氣排盡裝置中的空氣防止氧化。生成的氫氣導(dǎo)致c中壓強(qiáng)增大，可以把生成的CrCl2壓入d裝置發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此解答。詳解：（1）由于醋酸亞鉻易被氧化，所以需要盡可能避免與氧氣接觸，因此實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需煮沸后迅速冷卻，目的是去除水中溶解氧；根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器a是分液（或滴液）漏斗；（2）①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，說明Cr3+被鋅還原為Cr2+,反應(yīng)的離子方程式為Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+；②鋅還能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，由于裝置中含有空氣，能氧化Cr2+,所以氫氣的作用是排除c中空氣；（3）打開K3,關(guān)閉K1和K2，由于鋅繼續(xù)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)致c中壓強(qiáng)增大，所以c中亮藍(lán)色溶液能流入d裝置，與醋酸鈉反應(yīng)；根據(jù)題干信息可知醋酸亞鉻難溶于冷水，所以為使沉淀充分析出并分離，需要采取的操作是（冰?。├鋮s、過濾、洗滌、干燥。（4）由于d裝置是敞開體系，因此裝置的缺點(diǎn)是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。點(diǎn)睛：本題主要是考查醋酸亞鉻制備原理的實(shí)驗(yàn)探究，考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究的能力、從提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識(shí)整合，重組為新知識(shí)塊的能力，題目難度中等。明確實(shí)驗(yàn)原理、有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)尤其是題干信息中提取和應(yīng)用是解答的關(guān)鍵。3、(1)i—e,Jd,c—j,k(或k,j)-a(2)BADC(3)①CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2T②金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn),觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色。(5)氫化鈣是固體,攜帶方便4、【解析】A.Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，因此生成的氫氣中可能混有H2S,所以KMnO4溶液除去H2S。另外裝置含有空氣，高溫下能與W反應(yīng)，焦性沒食子酸溶液吸收氧氣，最后通過濃硫酸干燥氫氣，A錯(cuò)誤；B.氫氣是可燃性氣體，通過爆鳴法驗(yàn)純，B正確；C.為了防止W被氧化，反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)該先停止加熱，在氫氣的氛圍中冷卻，等待W冷卻后再關(guān)閉K,C錯(cuò)誤；D.二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣的反應(yīng)需要加熱，而啟普發(fā)生器不能加熱，所以不能用于該反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案選B。5、［答案］(1)微熱b,這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)(NH)SO4+2NaNO=====2Nt+Na,SOzl+4