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2023年高考真題變式分類匯編:常用儀器及其使用2

一、選擇題

1.(2022·海南)下列實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的是()

A.過(guò)濾B.排空氣法收集C.混合濃硫酸和乙醇D.溶液的轉(zhuǎn)移

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;過(guò)濾;氣體的收集

【解析】【解答】A.過(guò)濾時(shí),漏斗下端應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁,A不符合題意;

B.CO2的密度大于空氣,且不與空氣中的成分反應(yīng),可用向上排空氣法收集,B符合題意;

C.濃硫酸密度大于乙醇,混合濃硫酸和乙醇時(shí),應(yīng)將濃硫酸緩慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不斷攪拌,C不符合題意;

D.轉(zhuǎn)移溶液時(shí),應(yīng)使用玻璃棒引流,D不符合題意;

故答案為:B。

【分析】A.過(guò)濾時(shí),漏斗下方應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁;

B.二氧化碳密度大于空氣;

C.濃硫酸密度大于乙醇,兩者混合時(shí),應(yīng)將濃硫酸加入乙醇中;

D.轉(zhuǎn)移溶液時(shí),應(yīng)用玻璃棒引流。

2.(2022·浙江6月選考)名稱為“吸濾瓶”的儀器是()

A.B.

C.D.

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.圖示儀器為蒸餾燒瓶,A不符合題意;

B.圖示儀器為分液漏斗,B不符合題意;

C.圖示儀器為容量瓶,C不符合題意;

D.圖示儀器為吸濾瓶,其特征是一個(gè)厚壁的帶分支的錐形瓶,D符合題意;

故答案為:D。

【分析】吸濾瓶是一種類似有一個(gè)分支的錐形瓶。

3.(2022·湖南)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。下列操作符合規(guī)范的是()

A.堿式滴定管排氣泡B.溶液加熱C.試劑存放D.溶液滴加

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)試劑的存放;常用儀器及其使用;酸(堿)式滴定管的使用

【解析】【解答】A.堿式滴定管排氣泡時(shí),把橡皮管向上彎曲,尖嘴向上,輕輕擠壓玻璃珠附近的橡皮管,趕出氣泡,A符合規(guī)范;

B.用試管加熱溶液時(shí),試管夾應(yīng)夾在距離管口的處,B不符合規(guī)范;

C.鹽酸屬于無(wú)機(jī)物,酸;NaOH屬于無(wú)機(jī)物,堿;乙醇屬于有機(jī)物,實(shí)驗(yàn)室中,鹽酸和NaOH要分開(kāi)存放,有機(jī)物和無(wú)機(jī)物要分開(kāi)存放,C不符合規(guī)范;

D.用膠頭滴管滴加溶液時(shí),不能伸入試管內(nèi)部,應(yīng)懸空滴加,D不符合規(guī)范;

故答案為:A。

【分析】A.將橡皮管的尖嘴向上,擠壓橡皮管中的玻璃珠可排出堿式滴定管中的氣泡;

B.用試管加熱溶液,試管夾應(yīng)夾在距離管口的處;

C.實(shí)驗(yàn)室存放試劑時(shí),酸、堿分開(kāi)存放,有機(jī)物和無(wú)機(jī)物分開(kāi)存放;

D.膠頭滴管不能伸入試管內(nèi)。

4.(2022·浙江模擬)蒸餾過(guò)程中用不到的儀器是()

A.B.

C.D.

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】蒸餾時(shí)用到的儀器有帶鐵圈的鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管、錐形瓶(接收器),不需要用到球形干燥管;

故答案為:B。

【分析】蒸餾所需的儀器為:帶鐵圈的鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管、錐形瓶(接收器)。

5.(2022·溫州模擬)名稱為“蒸發(fā)皿”的儀器是()

A.B.

C.D.

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.儀器名稱是蒸發(fā)皿,A符合題意;

B.儀器名稱是坩堝,B不符合題意;

C.儀器名稱是蒸餾燒瓶,C不符合題意;

D.儀器名稱是燒杯,D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A、蒸發(fā)皿;

B、坩堝;

C、蒸餾燒瓶;

D、燒杯。

6.(2022·瀘州模擬)下列裝置對(duì)應(yīng)操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

裝置

目的A.將海帶灼燒成灰燼B.將Fe(OH)3膠體與FeCl3溶液分離C.驗(yàn)證碳酸氫鈉受熱易分解D.排掉堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.灼燒固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,A不符合題意;

B.膠體和溶液均可透過(guò)濾紙,過(guò)濾法不能分離,應(yīng)用滲析法分離,B不符合題意;

C.碳酸氫鈉受熱分解有水生成,試管口應(yīng)略向下傾斜,C不符合題意;

D.排掉堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡符合題意操作為:將膠管向上彎曲,用力捏擠玻璃珠使溶液從尖嘴噴出以排出氣泡,D符合題意;

故答案為:D。

【分析】A.灼燒固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行;

B.膠體和溶液均可透過(guò)濾紙;

C.固體加熱時(shí)試管口應(yīng)略向下傾斜;

D.排掉堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡的操作為將膠管向上彎曲,用力捏擠玻璃珠使溶液從尖嘴噴出以排出氣泡。

7.(2022·諸暨模擬)下列儀器是分液漏斗的是()

A.B.

C.D.

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】分液漏斗是一種玻璃實(shí)驗(yàn)儀器,特別是涉及一種做化學(xué)實(shí)驗(yàn)用的分液漏斗,包括斗體,蓋在斗體上口的斗蓋,斗體的下口安裝一三通結(jié)構(gòu)的活塞,活塞的兩通分別與兩下管連接,A為容量瓶,B為分液漏斗,C為蒸餾燒杯,D為滴定管;

故答案為:B。

【分析】圖示儀器依次為容量瓶、分液漏斗、蒸餾燒瓶、堿式滴定管。

8.(2022·浙江模擬)下列玻璃儀器上未標(biāo)明使用溫度的是()

A.B.C.D.

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】量筒、滴定管、容量瓶均會(huì)注明使用溫度,而蒸餾燒瓶可直接加熱,不需要注明使用溫度,

故答案為:D。

【分析】由圖可知,圖示儀器依次為量筒、酸式滴定管、容量瓶、蒸餾燒瓶。

9.(2022·安徽模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作與選用的部分儀器相匹配的是()

A.用水來(lái)吸收NH3尾氣,選用③④

B.從Br2的CCl4溶液中分離出Br2,選用②③

C.將干海帶灼燒成海帶灰,選用①⑥⑦

D.配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的NaCl溶液,選用③⑤⑥⑧

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.用水來(lái)吸收NH3尾氣,NH3極易溶于水,用倒扣的漏斗防止倒吸,選用③④,故A符合題意;

B.從Br2的CCl4溶液中分離出Br2,應(yīng)用蒸餾法,不能用分液的方法分離,故B不符合題意;

C.將干海帶灼燒成海帶灰,要用坩堝,不能用蒸發(fā)皿,故C不符合題意;

D.配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%的NaCl溶液,經(jīng)過(guò)計(jì)算出NaCl質(zhì)量,用托盤天平稱量,放入燒杯中溶解,最后裝樣保存即可,不需要用容量瓶,故D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A、漏斗可以防止倒吸;

B、溴和四氯化碳的分離應(yīng)該采用蒸餾法,需要用到直形冷凝管;

C、灼燒固體采用坩堝;

D、配制溶液需要計(jì)算溶質(zhì)質(zhì)量,用到托盤天平。

10.(2022·舟山模擬)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.為除去乙酸乙酯中的乙醇,可向其中加入水進(jìn)行多次萃取分液

B.“靜置”也是一種必要的實(shí)驗(yàn)操作,比如:淀粉和硫酸加熱水解實(shí)驗(yàn)后需靜置冷卻后才能滴加碘水來(lái)檢驗(yàn)水解程度,滴定管讀數(shù)前、移液管移取液體、萃取分液時(shí)等

C.分光光度計(jì)可用于分析溶液顏色與反應(yīng)物(生成物)濃度的關(guān)系,從而確定化學(xué)反應(yīng)速率

D.測(cè)NaClO溶液pH:用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液,滴到放在表面皿上的pH試紙中部,變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;試紙的使用;分液和萃取

【解析】【解答】A.乙醇與水互溶,水與乙酸乙酯分層,則除去乙酸乙酯中的乙醇,可向其中加入水進(jìn)行多次萃取分液,A不符合題意;

B.“靜置”時(shí)可充分反應(yīng)或充分混合、分層等,所以“靜置”也是一種必要的實(shí)驗(yàn)操作,B不符合題意;

C.分光光度計(jì),又稱光譜儀,是將成分復(fù)雜的光,分解為光譜線的科學(xué)儀器,通過(guò)譜線的變化可以確定物質(zhì)濃度的變化,從而確定化學(xué)反應(yīng)速率,C不符合題意;

D.次氯酸鈉溶液具有漂白性,會(huì)漂白試紙,不能用pH試紙測(cè)定其pH,D符合題意;

故答案為:D。

【分析】易錯(cuò)分析:A.利用乙醇極易溶于水,將乙醇從乙酸乙酯中萃取出來(lái)

C.利用比爾定律:溶液顏色的變化與濃度成正比,可以通過(guò)吸光度來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)速率

11.(2022·威海模擬)用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

選項(xiàng)ABCD

裝置溴乙烷消去反應(yīng)產(chǎn)生的氣體

目的驗(yàn)證溴乙烷消去產(chǎn)物具有還原性制取并收集干燥的氨氣實(shí)驗(yàn)室焙燒硫酸銅晶體實(shí)驗(yàn)室制取乙烯

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;氣體發(fā)生裝置;氣體的收集;排氣量氣裝置

【解析】【解答】A.溴乙烷在NaOH的醇溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng),得到的氣體為乙烯和乙醇,融入水中除去乙醇,再通入酸性KMnO4褪色變?yōu)镸n2+,KMnO4發(fā)生了還原反應(yīng),而乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng),則證明乙烯有還原性,A項(xiàng)符合題意;

B.氨氣的密度小于空氣,應(yīng)該選擇向下排空。而圖中為向上排空,B項(xiàng)不符合題意;

C.焙燒硫酸銅晶體應(yīng)該選擇坩堝,而圖為蒸發(fā)皿蒸發(fā)溶液,C項(xiàng)不符合題意;

D.用乙醇濃硫酸加熱170℃制乙烯,溫度計(jì)控制溶液的溫度為170℃應(yīng)插入溶液中,D項(xiàng)不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A、乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液變色,高錳酸鉀發(fā)生還原反應(yīng);

B、氨氣的密度比空氣密度小,應(yīng)該采用向下排空氣法;

C、應(yīng)該在坩堝中煅燒;

D、溫度計(jì)應(yīng)插入溶液中。

12.(2022·舟山模擬)下列儀器名稱為“坩堝”的是()

A.B.

C.D.

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.圖示為泥三角,選項(xiàng)A不符合;

B.圖示為坩堝,選項(xiàng)B符合;

C.圖示為三角架,選項(xiàng)C不符合;

D.圖示為容量瓶,選項(xiàng)D不符合;

故答案為:B。

【分析】坩堝類似錐形結(jié)構(gòu),有蓋子

13.(2022·濰坊模擬)超酸HSbF6是石油重整中常用的催化劑,實(shí)驗(yàn)室常以SbCl3、Cl2和HF為原料通過(guò)反應(yīng)SbCl3+Cl2=SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl制備。制備SbCl5的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知:SbCl3的熔點(diǎn)73.4℃,沸點(diǎn)220.3℃,易水解;SbCl5的熔點(diǎn)3.5℃,液態(tài)SbCl5在140℃時(shí)即發(fā)生分解,2.9kPa下沸點(diǎn)為79℃,也易水解。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.裝置I中的a為冷凝水的進(jìn)水口

B.裝置II的主要作用是吸收Cl2和空氣中的水蒸氣

C.SbCl5制備完成后,可直接常壓蒸餾分離出SbCl5

D.由SbCl5制備HSbF6時(shí),不能選用玻璃儀器

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;蒸餾與分餾;實(shí)驗(yàn)裝置綜合

【解析】【解答】A.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置I為球形冷凝管,為增強(qiáng)冷凝回流的效果,裝置中下口a為冷凝水的進(jìn)水口,故A不符合題意;

B.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置II為干燥管,干燥管中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣防止污染空氣,同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中導(dǎo)致SbCl5水解,故B不符合題意;

C.由題給信息可知,SbCl5在140℃時(shí)即發(fā)生分解,所以制備完成后應(yīng)采用減壓蒸餾的方法分離出SbCl5,故C符合題意;

D.由題給信息可知,制備HSbF6時(shí)用到能與玻璃中二氧化硅反應(yīng)的氫氟酸,所以制備時(shí)不能選用玻璃儀器,故D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A、下口為冷凝水的進(jìn)水口;

B、裝置II為干燥管,防止過(guò)量的氯氣進(jìn)入空氣污染空氣,同時(shí)也防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置中;

C、采用減壓蒸餾的方法分離;

D、HSbF6能與玻璃中二氧化硅反應(yīng)。

14.(2022·濟(jì)南模擬)下列說(shuō)法正確的是()

A.蒸餾粗溴苯時(shí),溫度計(jì)的水銀球應(yīng)置于蒸餾燒瓶的支管口處

B.用托盤天平稱量4.0gNaOH時(shí),先在左右兩盤分別放質(zhì)量相同的稱量紙?jiān)俜Q量

C.可用重結(jié)晶法除去苯甲酸固體中混有的NaCl,因?yàn)楸郊姿嵩谒械娜芙舛群艽?/p>

D.向CH2=CH-CH2-CHO中滴加酸性高錳酸鉀溶液,若紫色退去,則證明其分子中含有碳碳雙鍵

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;除雜

【解析】【解答】A.蒸餾時(shí)粗溴苯,溫度計(jì)測(cè)定餾分的溫度,則將溫度計(jì)水銀球置于蒸餾燒瓶支管口處,故A符合題意;

B.NaOH易潮解,具有腐蝕性,則稱量NaOH時(shí),NaOH置于小燒杯中放在托盤天平左盤,故B不符合題意;

C.苯甲酸在冷水中溶解度很小,在熱水中的溶解度很大,所以用重結(jié)晶法除去苯甲酸固體中混有的NaCl,因?yàn)楸郊姿嵩谒械娜芙舛仁軠囟鹊挠绊懞艽?,故C不符合題意;

D.碳碳雙鍵、-CHO均可被酸性高錳酸鉀氧化,溶液褪色,不能證明含碳碳雙鍵,故D不符合題意;

故答案為:A。

【分析】A.測(cè)定的是蒸汽的溫度;

B.NaOH易潮解,腐蝕托盤

C.苯甲酸在水中的溶解度受溫度的影響大;

D.碳碳雙鍵、-CHO均可被酸性高錳酸鉀氧化。

15.(2022·濟(jì)南模擬)下列操作正確的是()

A.過(guò)濾沉淀時(shí),用玻璃棒攪拌可加快過(guò)濾速率

B.可采用蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶的方法從溶液中獲取[Cu(NH3)4]SO4·H2O

C.滴定終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管尖嘴部分有懸滴,則所測(cè)待測(cè)液物質(zhì)的量濃度偏大

D.用標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液滴定待測(cè)NaOH溶液時(shí),需量取25.00mLNaOH溶液于潤(rùn)洗過(guò)的錐形瓶中

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.用玻璃棒攪拌過(guò)濾器中的液體可能將濾紙弄破,污染過(guò)濾所得的產(chǎn)品,A不符合題意;

B.由于[Cu(NH3)4]SO4·H2O在加熱時(shí)易失氨,所以其晶體的制備不宜選用蒸發(fā)濃縮等常規(guī)的方法,B不符合題意;

C.滴定完后,有液滴懸掛在滴定管的尖端處會(huì)使滴定結(jié)果偏大,因?yàn)閏(標(biāo))V(標(biāo))=c(待)V(待,所以c(待)=,V(待)一定,V(標(biāo))偏大,所以c(待)偏大,C符合題意;

D.錐形瓶不能潤(rùn)洗,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.?dāng)嚢杩赡軐V紙弄破;

B.提取物受熱易分解;

C.依據(jù)c(待)=判斷;

D.滴定時(shí)錐形瓶不能潤(rùn)洗。

16.(2022·威海模擬)某同學(xué)用如圖所示的裝置(部分)制備乙酸乙酯,操作如下:連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢查氣密性。向圓底燒瓶中加入無(wú)水乙醇、濃硫酸、冰醋酸的混合物,并加入沸石,加熱圓底燒瓶。充分反應(yīng)后將該裝置改成蒸餾裝置,蒸餾獲取粗產(chǎn)品。在獲得的粗產(chǎn)品中加入飽和溶液,充分反應(yīng)至無(wú)氣泡逸出,將混合液倒入分液漏斗中,振蕩、靜置,收集下層液體即得粗制乙酸乙酯。該實(shí)驗(yàn)操作及制備裝置中存在的錯(cuò)誤共有幾處?()

A.2B.3C.4D.5

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】制備乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)操作為:連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢查氣密性,向圓底燒瓶中先加入無(wú)水乙醇、濃硫酸、冰醋酸的混合物,并加入沸石,通入冷凝水,冷凝水下口進(jìn)上口出,加熱圓底燒瓶,充分反應(yīng)后將該裝置改成蒸餾裝置,蒸餾獲取粗產(chǎn)品,在獲得的粗產(chǎn)品中加入飽和Na2CO3溶液,充分反應(yīng)至無(wú)氣泡逸出,將混合液倒入分液漏斗中,振蕩、靜置,收集上層液體即得粗制乙酸乙酯,綜上分析可知,本實(shí)驗(yàn)操作及制備裝置中存在:冷凝水流向不符合題意;將粗產(chǎn)品應(yīng)該轉(zhuǎn)移至飽和Na2CO3溶液而不是NaHCO3不符合題意;分液時(shí)收集的產(chǎn)品應(yīng)該在上層,共3處不符合題意,

故答案為:B。

【分析】冷凝水應(yīng)該下口進(jìn)上口出,分液收集的產(chǎn)品應(yīng)該在上層,同時(shí)采用的應(yīng)該是飽和Na2CO3溶液。

17.(2022·自貢模擬)用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),儀器選擇正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

A.圖①除去Fe(OH)3膠體中的Na+、Cl-

B.圖②可證明SO2有漂白性

C.圖③用石墨作電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)NaClO

D.圖④測(cè)量生成氫氣的體積

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.圖①中,F(xiàn)e(OH)3膠體可以通過(guò)濾紙,故不能用過(guò)濾除去Fe(OH)3膠體中的Na+、Cl-,可以用滲析除去Fe(OH)3膠體中的Na+、Cl-,A不符合題意;

B.圖②可證明SO2具有還原性,不能證明SO2有漂白性,B不符合題意;

C.圖③用石墨作電極電解飽和食鹽水,陽(yáng)極上產(chǎn)生Cl2,陰極上產(chǎn)生NaOH和H2,其中Cl2和NaOH反應(yīng)產(chǎn)生NaClO,則圖③的電源應(yīng)顛倒,即電源正極在下,負(fù)極在上,以確保Cl2盡可能與NaOH反應(yīng),C不符合題意;

D.鋅粒和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,氣體會(huì)推動(dòng)針管活塞,可通過(guò)針管活塞的移動(dòng)來(lái)測(cè)生成氫氣的體積,D符合題意;

故答案為:D。

【分析】A..溶液、膠體均可透過(guò)濾紙;

B.驗(yàn)證二氧化硫的漂白性應(yīng)用品紅溶液;

C.石墨作電極電解飽和食鹽水,陽(yáng)極上生成氯氣,陰極上生成氫氣和NaOH;

D.Zn與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,針管可測(cè)定氣體的體積。

18.(2022·昆明模擬)實(shí)驗(yàn)室可利用苯和液溴在鐵粉的催化作用下制取溴苯,其制備及提純過(guò)程為:制備→水洗并分液→堿洗并分液→水洗并分液分離,部分裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()

A.制備裝置a中長(zhǎng)導(dǎo)管可加快產(chǎn)物的揮發(fā)

B.裝置b用于制備過(guò)程中吸收尾氣

C.分液時(shí),有機(jī)層由裝置c的上口倒出

D.分離應(yīng)選擇裝置d

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】A.苯和液溴在鐵的作用下反應(yīng)劇烈,可以達(dá)到沸騰,使苯和液溴揮發(fā)為蒸汽,在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí),可以將其冷凝并回流;產(chǎn)物中還有HBr氣體,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管最終被NaOH吸收,故長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是導(dǎo)氣和冷凝回流,選項(xiàng)A不符合題意;

B.氯化氫極易溶于水,若用裝置b吸收尾氣容易引起倒吸,應(yīng)該用倒扣的漏斗置于液面上,選項(xiàng)B不符合題意;

C.分液時(shí),有機(jī)層的密度大,應(yīng)該在下口放出,選項(xiàng)C不符合題意;

D.分離粗溴苯應(yīng)利用苯與溴苯的沸點(diǎn)不同進(jìn)行蒸餾,應(yīng)選擇裝置d,選項(xiàng)D符合題意;

故答案為:D。

【分析】A.導(dǎo)管起到冷凝回流的作用;

B.HBr極易溶于水;

C.溴苯的密度大于水,位于下層。

19.(2022·河西模擬)在配制0.1000NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液并用其滴定未知濃度鹽酸的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,不需要用到的儀器是()

A.B.C.D.

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.為容量瓶,配制0.1000NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液需要容量瓶,A不選;

B.為錐形瓶,滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要錐形瓶裝待測(cè)液,B不選;

C.為分液漏斗,在分液操作時(shí)才需要分液漏斗,配制溶液和滴定實(shí)驗(yàn)不需要,C選;

D.為堿式滴定管,滴定實(shí)驗(yàn)中需要堿式滴定管裝NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,D不選;

故答案為:C。

【分析】配制0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的步驟為,計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移到容量瓶、洗滌轉(zhuǎn)移、定容等步驟,中和滴定過(guò)程有檢漏、洗滌、潤(rùn)洗、裝液、滴定等操作。

20.(2022·肥城模擬)濃鹽酸易揮發(fā),無(wú)法直接配制具有準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,因此配制HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的具體流程如下:

按上述流程進(jìn)行操作,下列儀器中不需要用到的有()

A.1種B.2種C.3種D.4種

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】配制一定物質(zhì)的量濃度溶液需要的玻璃儀器:量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管,準(zhǔn)備基準(zhǔn)物質(zhì)需要的儀器:托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒,中和滴定用到的儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、燒杯、錐形瓶,所以該實(shí)驗(yàn)用不到的儀器為試管;

故答案為:A。

【分析】依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液需要的玻璃儀器:量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管,準(zhǔn)備基準(zhǔn)物質(zhì)需要的儀器:托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒,中和滴定用到的儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、燒杯、錐形瓶進(jìn)行分析。

21.(2022·青島模擬)1-溴丙烷常用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等合成、實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸、固體、1-丙醇混合加熱制備純凈的1-溴丙烷、裝置如下圖所示(夾持及加熱裝置略)。反應(yīng)一段時(shí)間后,蒸餾得到粗產(chǎn)品,粗產(chǎn)品中加入適量10%溶液后分液、再加入少量固體,過(guò)濾,再次蒸餾得純凈的產(chǎn)品。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.制備裝置中濃硫酸用于制取并吸水提高1-丙醇轉(zhuǎn)化率

B.吸收裝置吸收揮發(fā)出的防止污染空氣

C.分液裝置中1-溴丙烷從分液漏斗下口放出

D.蒸餾裝置中的冷凝管換成制備裝置中的冷凝管效果更好

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

【解析】【解答】A.濃硫酸與NaBr固體反應(yīng)制備HBr,同時(shí)濃硫酸具有吸水性,可以吸收水分使得1-丙醇轉(zhuǎn)化為1-溴丙烷的轉(zhuǎn)化率提高,A不符合題意;

B.HBr不能直接排放到空氣中,吸收裝置吸收揮發(fā)出的HBr防止污染空氣,B不符合題意;

C.1-溴丙烷的密度比水大,在分液漏斗的下層,應(yīng)從分液漏斗下口放出,C不符合題意;

D.蒸餾裝置中的冷凝管換成制備裝置中的球形冷凝管,1-溴丙烷容易殘留在球形冷凝管中,D符合題意;

故答案為:D。

【分析】A.濃硫酸與溴化鈉反應(yīng)生成溴化氫,濃硫酸能夠吸水,有利于1-丁醇的生成;

B.溴化氫有毒,需要使用尾氣吸收裝置;

C.1-溴丙烷的密度大于水,在混合液下層;

D.制備裝置中的冷凝管為球形冷凝管,若將裝置蒸餾裝置中的直管冷凝管改為球形冷凝管,易導(dǎo)致部分餾分殘留在冷凝管中。

22.(2022·日照模擬)關(guān)于下列儀器使用的說(shuō)法正確的是()

A.a(chǎn)和f均可盛放濃硫酸用于干燥氯氣

B.c和g可用于蒸發(fā)結(jié)晶

C.b和e可用于蒸餾

D.d和h可用于減壓過(guò)濾

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用

【解析】【解答】A.U形管不能盛放濃硫酸干燥氯氣,應(yīng)該用固體干燥劑,A不符合題意;

B.用于蒸發(fā)結(jié)晶的是蒸發(fā)皿,不能是表面皿,B不符合題意;

C.b和e分別是蒸餾燒瓶和冷凝管,可用于蒸餾,C符合題意;

D.可用于減壓過(guò)濾的是布氏漏斗,不是普通漏斗,D不符合題意;

故答案為:C。

【分析】A.U型管里需盛放固體干燥劑,干燥氯氣用濃硫酸;

B.蒸發(fā)結(jié)晶所需儀器為蒸發(fā)皿;

D.減壓過(guò)濾不能使用普通漏斗。

二、非選擇題

23.(2022·湖北)高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純?cè)噭?。純磷?熔點(diǎn)為,易吸潮)可通過(guò)市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過(guò)程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,溫度低于易形成(熔點(diǎn)為),高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置略):

回答下列問(wèn)題:

(1)A的名稱是。B的進(jìn)水口為(填“a”或“b”)。

(2)的作用是。

(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止,還具有攪拌和加速水逸出的作用。

(4)升高溫度能提高除水速度,實(shí)驗(yàn)選用水浴加熱的目的是。

(5)磷酸易形成過(guò)飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過(guò)飽和溶液中加入促進(jìn)其結(jié)晶。

(6)過(guò)濾磷酸晶體時(shí),除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為_(kāi)___(填標(biāo)號(hào))。

A.B.C.

(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是。

【答案】(1)圓底燒瓶;b

(2)干燥氣體

(3)溶液沿毛細(xì)管上升

(4)使溶液受熱均勻

(5)磷酸晶體

(6)C

(7)磷酸可與水分子間形成氫鍵

【知識(shí)點(diǎn)】氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響;常用儀器及其使用;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】空氣通過(guò)氯化鈣除水,經(jīng)過(guò)安全瓶后通過(guò)濃硫酸除水,然后通過(guò)五氧化二磷,干燥的空氣流入毛細(xì)管對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌,同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用,將85%磷酸溶液進(jìn)行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。

(1)由儀器構(gòu)造可知,儀器A為圓底燒瓶,儀器B為直形冷凝管,為了使冷凝效果更佳,冷凝水應(yīng)從b口進(jìn)a口出;

(2)根據(jù)題干信息,純磷酸制備過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度和水分,五氧化二磷是常用的干燥劑,因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。

(3)空氣流入毛細(xì)管可以對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌,使受熱均勻,同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用。

(4)升高溫度能提高除水速度,而純磷酸制備過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度,水浴加熱溫度易控制,且能使溶液受熱均勻。

(5)向過(guò)飽和溶液中加入固體能使溶質(zhì)結(jié)晶析出,因此可向磷酸的過(guò)飽和溶液中加入磷酸晶體促進(jìn)其結(jié)晶。

(6)純磷酸純化過(guò)程中,溫度低于易形成(熔點(diǎn)為),高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸,純磷酸的熔點(diǎn)為42℃,因此過(guò)濾磷酸晶體時(shí),除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為42100℃,

故答案為:C。

(7)磷酸的結(jié)構(gòu)式為:,分子中含羥基,可與水分子間形成氫鍵,因此磷酸中少量的水極難除去。

【分析】(1)儀器A為圓底燒瓶,為了使冷凝效果更佳,冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)上口出;

(2)純化過(guò)程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,五氧化二磷為干燥劑;

(3)空氣流入毛細(xì)管可以對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌,使受熱均勻,同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用;

(4)水浴加熱使溶液受熱均勻;

(5)向磷酸的過(guò)飽和溶液中加入磷酸晶體促進(jìn)其結(jié)晶;

(6)過(guò)濾磷酸晶體時(shí),除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為42100℃;

(7)磷酸能與水分子形成分子間氫鍵。

24.(2022·山東)實(shí)驗(yàn)室利用和亞硫酰氯()制備無(wú)水的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知沸點(diǎn)為,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通。一段時(shí)間后,先加熱裝置(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。裝置c、d共同起到的作用是。

(2)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的,為測(cè)定n值進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:稱取樣品,用足量稀硫酸溶解后,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗(滴定過(guò)程中轉(zhuǎn)化為,不反應(yīng))。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:另取樣品,利用上述裝置與足量反應(yīng)后,固體質(zhì)量為。

則;下列情況會(huì)導(dǎo)致n測(cè)量值偏小的是(填標(biāo)號(hào))。

A.樣品中含少量雜質(zhì)

B.樣品與反應(yīng)時(shí)失水不充分

C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,稱重后樣品發(fā)生了潮解

D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成

(3)用上述裝置、根據(jù)反應(yīng)制備。已知與分子結(jié)構(gòu)相似,與互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對(duì)、混合物進(jìn)行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序?yàn)棰佗幄?填序號(hào)),先餾出的物質(zhì)為。

【答案】(1)a;FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2

(2);AB

(3)⑥⑩③⑤;CCl4

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;蒸餾與分餾;中和滴定;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】SOCl2與H2O反應(yīng)生成兩種酸性氣體,F(xiàn)eCl24H2O與SOCl2制備無(wú)水FeCl2的反應(yīng)原理為:SOCl2吸收FeCl24H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,從而制得無(wú)水FeCl2。

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先通N2,排盡裝置中的空氣,一段時(shí)間后,先加熱裝置a,產(chǎn)生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置,裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案為:a;FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。

(2)滴定過(guò)程中將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,則m1g樣品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g,結(jié)晶水物質(zhì)的量為mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;

A.樣品中含少量FeO雜質(zhì),溶于稀硫酸后生成Fe2+,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大,n的測(cè)量值偏小,A符合題意;

B.樣品與SOCl2反應(yīng)時(shí)失水不充分,則m2偏大,使n的測(cè)量值偏小,B符合題意;

C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中稱重后樣品發(fā)生了潮解,樣品的質(zhì)量不變,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變,n的測(cè)量值不變,C不符合題意;

D.滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小,n的測(cè)量值偏大,D不符合題意;

故答案為:AB。

(3)TiCl4、CCl4互溶,采用蒸餾分離兩者,裝置的組裝順序?yàn)椋河上露稀淖蟮接?,則安裝順序?yàn)棰佗幄?,然后連接直形冷凝管,冷凝管末端連接牛角管⑩,TiCl4極易水解,為防止外界水蒸氣進(jìn)入裝置,應(yīng)連接堿石灰吸收水蒸氣,即最后連接③⑤,因此安裝順序?yàn)棰佗幄啖蔻猗邰?;由于TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,均為分子晶體,TiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4,TiCl4分子間的范德華力較大,TiCl4的沸點(diǎn)高于CCl4,則CCl4先餾出,答案為:⑥⑩③⑤;CCl4。

【分析】(1)排出裝置內(nèi)的空氣后應(yīng)先加熱a裝置生成SOCl2,再加熱裝置b,裝置b中發(fā)生反應(yīng)、FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;裝置c、d的作用是冷凝回流SOCl2;

(2)滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,據(jù)此計(jì)算;根據(jù)分析誤差;

(3)TiCl4、CCl4互溶,采用蒸餾分離兩者,據(jù)此組裝儀器;TiCl4的沸點(diǎn)高于CCl4,CCl4先餾出。

25.(2022·湖南)某實(shí)驗(yàn)小組以溶液為原料制備,并用重量法測(cè)定產(chǎn)品中的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

可選用試劑:晶體、溶液、濃、稀、溶液、蒸餾水

步驟1.的制備

按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到溶液,經(jīng)一系列步驟獲得產(chǎn)品。

步驟2.產(chǎn)品中的含量測(cè)定

①稱取產(chǎn)品,用水溶解,酸化,加熱至近沸;

②在不斷攪拌下,向①所得溶液逐滴加入熱的溶液;

③沉淀完全后,水浴40分鐘,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為。

回答下列問(wèn)題:

(1)Ⅰ是制取氣體的裝置,在試劑a過(guò)量并微熱時(shí),發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;

(2)Ⅱ中b儀器的作用是;Ⅲ中的試劑應(yīng)選用;

(3)在沉淀過(guò)程中,某同學(xué)在加入一定量熱的溶液后,認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全,判斷沉淀已完全的方法是;

(4)沉淀過(guò)程中需加入過(guò)量的溶液,原因是;

(5)在過(guò)濾操作中,下列儀器不需要用到的是(填名稱);

(6)產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】(1)HCl;H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑

(2)防止倒吸;CuSO4溶液

(3)靜置,取上層清液于一潔凈試管中,繼續(xù)滴加硫酸溶液,無(wú)白色沉淀生成,則已沉淀完全

(4)使鋇離子沉淀完全

(5)錐形瓶

(6)97.6%

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】裝置I中濃硫酸和氯化鈉共熱制備HCl,裝置II中氯化氫與BaS溶液反應(yīng)制備BaCl2·2H2O,裝置III中硫酸銅溶液用于吸收生成的H2S,防止污染空氣。

(1)根據(jù)上述分析可知,裝置Ⅰ用于制備HCl氣體,所給試劑中,濃硫酸和NaCl在加熱條件下可生成HCl,濃硫酸與氯化鈉反應(yīng)生成硫酸氫鈉和氯化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑。

(2)氯化氫極易溶于水,裝置Ⅱ中b儀器為球形干燥管,可以起到防止倒吸的作用;裝裝置Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑,H2S有毒,對(duì)環(huán)境有污染,裝置Ⅲ用于吸收H2S,應(yīng)盛放CuSO4溶液。

(3)硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,靜置后取上層清液滴加硫酸,若無(wú)白色沉淀生成,則已沉淀完全。

(4)為了使鋇離子沉淀完全,沉淀過(guò)程中需加入過(guò)量的硫酸溶液。

(5)過(guò)濾用到的儀器有:鐵架臺(tái)、燒杯、漏斗、玻璃棒,用不到錐形瓶。

(6)沉淀完全后,水浴40分鐘,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為,生成的白色沉淀為硫酸鋇,物質(zhì)的量為:=0.002mol,依據(jù)鋇原子守恒可知,產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量為0.002mol,質(zhì)量為0.002mol×244g/mol=0.488g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:=97.6%。

【分析】以BaS為原料制備BaCl2·H2O的原理為BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑,則先用裝置Ⅰ制備HCl,再在裝置Ⅱ中反應(yīng)得到BaCl2溶液,再經(jīng)一系列步驟獲得BaCl2·H2O;

(1)裝置Ⅰ中加熱濃硫酸和NaCl制備HCl;

(2)裝置Ⅱ中干燥管的作用是防止倒吸;裝置Ⅲ試劑用于吸收尾氣;

(3)硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀;

(4)加入過(guò)量的沉淀劑才能保證鋇離子離子沉淀完全;

(5)過(guò)濾需要用到的儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒;

(6)根據(jù)計(jì)算。

26.(2022·威海模擬)乙酰苯胺可用作止痛劑、防腐劑等。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如下方法制備、提純乙酰苯胺。

已知:

苯胺乙酸酐冰醋酸乙酰苯胺

沸點(diǎn)184℃,稍溶于水,易被氧化而變色。相對(duì)分子質(zhì)量為93沸點(diǎn)139℃,相對(duì)分子質(zhì)量為102沸點(diǎn)117.9℃,相對(duì)分子質(zhì)量為60無(wú)色晶體,沸點(diǎn)304℃,難溶于冷水,易溶于乙醇等有機(jī)溶劑。相對(duì)分子質(zhì)量為135

(一)粗乙酰苯胺的制備

原理:

實(shí)驗(yàn)裝置:如圖一所示(夾持裝置略)。

實(shí)驗(yàn)步驟:將35mL(38g)乙酸酐、37mL(39g)冰醋酸放入三頸燒瓶中,在B中放入25mL(25.5g)苯胺,逐滴滴加到三頸燒瓶中,邊滴邊振蕩,滴加完畢小火加熱30min。在攪拌下,趁熱把反應(yīng)混合物慢慢倒入500mL冷水中,析出固體。將混合物抽濾得到乙酰苯胺粗品。

(二)乙酰苯胺的提純

①將粗乙酰苯胺晶體移入盛有500mL熱水的燒杯中,加熱至沸,使之溶解。

②稍冷后,加入適量粉末狀活性炭,充分?jǐn)嚢韬蟪脽徇M(jìn)行抽濾。

③將濾液轉(zhuǎn)移到干凈燒杯中,冷卻、抽濾,用少量冷水洗滌、抽濾。

④將產(chǎn)物放在干凈的表面皿中晾干、稱重,質(zhì)量為22.5g。

回答下列問(wèn)題:

(1)圖一中裝置A的名稱是,其作用為。

(2)本實(shí)驗(yàn)所用三頸燒瓶的適宜規(guī)格為_(kāi)___mL(填標(biāo)號(hào))。

A.100B.250C.500

(3)制備粗品過(guò)程中將反應(yīng)混合物倒入冷水中,目的是。

(4)“提純”步驟②中加入活性炭的作用是。

(5)用圖二裝置進(jìn)行“提純”步驟③中的抽濾和洗滌過(guò)程。請(qǐng)按正確的操作順序補(bǔ)充完整(只進(jìn)行一次洗滌操作):打開(kāi)抽氣泵→轉(zhuǎn)移混合物至布氏漏斗→關(guān)閉活塞K→確認(rèn)抽干→打開(kāi)活塞K→→→確認(rèn)抽干→打開(kāi)活塞K→關(guān)閉抽氣泵。本實(shí)驗(yàn)多次用到抽濾操作,其優(yōu)點(diǎn)是。

(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為%(保留三位有效數(shù)字)。若要得到純度更高的乙酰苯胺晶體,用于提純的方法為。

【答案】(1)球形冷凝管;使未參與反應(yīng)的反應(yīng)物冷凝回流

(2)B

(3)充分析出乙酰苯胺固體

(4)吸附除去溶液中的有機(jī)雜質(zhì)

(5)加冷水;關(guān)活塞K;加快過(guò)濾,使固液充分分離

(6)60.8;重結(jié)晶

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序;物質(zhì)的分離與提純

【解析】【解答】

(1)A的名稱為球形冷凝管;球形冷凝管可以使易揮發(fā)的物質(zhì)冷凝回流,故其作用是使未參與反應(yīng)的反應(yīng)物冷凝回流;

(2)實(shí)驗(yàn)中用到的試劑總體積為100mL左右,可選擇250mL的三頸燒瓶,

故答案為:B;

(3)產(chǎn)物乙酰苯胺難溶于冷水,故將反應(yīng)混合物倒入冷水中,目的是充分析出乙酰苯胺固體;

(4)活性炭具有吸附作用,故步驟②中加入活性炭的作用是吸附除去溶液中的有機(jī)雜質(zhì);

(5)將混合物先抽濾除去反應(yīng)溶劑,再加冷水進(jìn)行洗滌產(chǎn)品,確認(rèn)抽干后再打開(kāi)活塞K與外界空氣連通,關(guān)閉抽氣泵,故抽濾過(guò)程的步驟:打開(kāi)抽氣泵→轉(zhuǎn)移混合物至布氏漏斗→關(guān)閉活塞K→確認(rèn)抽干→打開(kāi)活塞K→加冷水→關(guān)活塞K→確認(rèn)抽干→打開(kāi)活塞K→關(guān)閉抽氣泵。本實(shí)驗(yàn)多次用到抽濾操作,其優(yōu)點(diǎn)是加快過(guò)濾,使固液充分分離;

(6)35mL(38g)乙酸酐的物質(zhì)的量為0.373mol,25mL(25.5g)苯胺的物質(zhì)的量為0.274mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知乙酸酐過(guò)量,故理論產(chǎn)量應(yīng)該用苯胺來(lái)計(jì)算,苯胺與乙酰苯胺的物質(zhì)的量之相同,乙酰苯胺的理論質(zhì)量為,本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為:;若要得到純度更高的乙酰苯胺晶體,用于提純的方法為重結(jié)晶。

【分析】本實(shí)驗(yàn)采用苯胺和乙酸酐在醋酸溶劑中反應(yīng)來(lái)制備乙酰苯胺;圖1為制備乙酰苯胺的裝置,球形冷凝管的作用是使未參與反應(yīng)的反應(yīng)物冷凝回流,產(chǎn)物乙酰苯胺在冷水中的溶解度低,得到的產(chǎn)物倒入冷水中可析出乙酰苯胺固體。

27.(2022·洛陽(yáng)模擬)鄰硝基苯酚()、對(duì)硝基苯酚()是兩種用途廣泛的有機(jī)合成中間體,實(shí)驗(yàn)室可用苯酚()進(jìn)行硝化制得。實(shí)驗(yàn)步驟和相關(guān)裝置如下(其中夾持儀器和控溫裝置已省略):

I.在常溫下,向裝置①中的三口燒瓶中加入試劑:a.水;b.NaNO3;c.濃硫酸。

II.稱取一定量苯酚,與少量溫水混合,并冷卻至室溫。

III.在攪拌下,將苯酚水溶液自滴液漏斗滴入三口燒瓶中,將反應(yīng)溫度維持在15~20℃。

IV.加完苯酚后,繼續(xù)攪拌1h,冷卻至黑色油狀物固化,傾出酸層,然后用水洗滌數(shù)次。

V.鄰硝基苯酚的收集:將油層利用裝置②進(jìn)行水蒸氣蒸餾,得鄰硝基苯酚粗品。

VI.對(duì)硝基苯酚的收集:在水蒸氣蒸餾的殘液中,加適量水,再加濃鹽酸和少量活性炭,加熱煮沸,趁熱過(guò)濾,冷卻結(jié)晶,分離得對(duì)硝基苯酚粗品。

已知:鄰硝基苯酚、對(duì)硝基苯酚室溫下在水中溶解度較小,鄰硝基苯酚能與水蒸氣一同揮發(fā)。

(1)裝置①、②中都使用了冷凝管,其中裝置①中冷凝管的主要作用是。該冷凝管的進(jìn)水口是(填字母)。

(2)裝置①中硝化反應(yīng)放出較多熱量,容易發(fā)生副反應(yīng),需要控溫在15~20℃,使用的方法是。

(3)裝置①中加入試劑的先后順序?yàn)?填標(biāo)號(hào))。

A.a(chǎn)cbB.cabC.cba

實(shí)驗(yàn)中生成NaHSO4,寫(xiě)出得到鄰硝基苯酚的化學(xué)方程式:。

(4)利用裝置②進(jìn)行水蒸氣蒸餾時(shí),少量鄰硝基苯酚晶體會(huì)凝結(jié)在冷凝管內(nèi)壁造成堵塞,可以采取的簡(jiǎn)便措施為。鄰硝基苯酚能用水蒸氣蒸餾的原因是(答出兩條合理的原因)。

(5)步驟VI中趁熱過(guò)濾的目的是。

【答案】(1)冷凝回流,提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率;b

(2)水浴

(3)A;+NaNO3+H2SO4→+NaHSO4+H2O

(4)關(guān)閉冷凝水片刻,使結(jié)晶熔化流接入收瓶中;鄰硝基苯酚在水中溶解度較小,鄰硝基苯酚與水在100℃加熱不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鄰硝基苯酚具有一定的揮發(fā)性(鄰硝基苯酚具有一定的蒸氣壓,鄰硝基苯酚能與水蒸氣一起揮發(fā),鄰硝基苯酚沸點(diǎn)低等)(答出兩條合理原因即可)

(5)防止對(duì)硝基苯酚析出,提高對(duì)硝基苯酚的產(chǎn)率

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】本實(shí)驗(yàn)為在常溫下,向三口燒瓶中加入試劑水、濃硫酸,NaNO3,稱取一定量苯酚,與少量溫水混合,并冷卻至室溫,在攪拌下,將苯酚水溶液自滴液漏斗滴入三口燒瓶中,繼續(xù)攪拌1h,冷卻至黑色油狀物固化,傾出酸層,然后用水洗滌數(shù)次,而后利用不同的操作得到鄰硝基苯酚和對(duì)硝基苯酚,據(jù)此分析回答問(wèn)題。

(1)裝置①中硝化反應(yīng)放出較多熱量,故裝置①中冷凝管的主要作用是冷凝回流,提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率;為了達(dá)到更好的冷凝效果,該冷凝管的進(jìn)水口是b;

(2)由題干信息可知,需要控溫在15~20℃,故使用的方法是水浴加熱;

(3)多種液體混合時(shí),一般先加入密度小的再加入密度大的,故先加入水,再加入濃硫酸,并用玻璃棒攪拌散熱,最后加入NaNO3,順序?yàn)閍cb,

故答案為:A;苯酚、NaNO3和硫酸反應(yīng)生成、NaHSO4和H2O,化學(xué)方程式為+NaNO3+H2SO4→+NaHSO4+H2O;

(4)裝置②進(jìn)行水蒸氣蒸餾時(shí),少量鄰硝基苯酚晶體會(huì)凝結(jié)在冷凝管內(nèi)壁造成堵塞,可以采取的簡(jiǎn)便措施為關(guān)閉冷凝水片刻,使結(jié)晶熔化流接入收瓶中;根據(jù)鄰硝基苯酚的性質(zhì)可知,鄰硝基苯酚在水中溶解度較小,鄰硝基苯酚與水在100℃加熱不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鄰硝基苯酚具有一定的揮發(fā)性(鄰硝基苯酚具有一定的蒸氣壓,鄰硝基苯酚能與水蒸氣一起揮發(fā),鄰硝基苯酚沸點(diǎn)低等)(答出兩條合理原因即可);

(5)硝基苯酚溫度降低時(shí),會(huì)有晶體析出,故步驟VI中趁熱過(guò)濾的目的是防止對(duì)硝基苯酚析出,提高對(duì)硝基苯酚的產(chǎn)率。

【分析】(1)冷凝管的主要作用是冷凝回流;為了提高冷凝效果,冷卻水從b口進(jìn)a口出;

(2)反應(yīng)溫度為15~20℃,應(yīng)采用水浴加熱;

(3)混合液體時(shí)先加入密度小的再加入密度大的;苯酚、硝酸鈉和硫酸反應(yīng)生成鄰硝基苯酚、NaHSO4和水;

(4)關(guān)閉冷凝水可使結(jié)晶熔化流接入收瓶中;

(5)趁熱過(guò)濾可防止對(duì)硝基苯酚結(jié)晶析出。

28.(2022·陽(yáng)泉模擬)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)利用鉻釩廢水(主要成分為Na3VO4、Na2CrO4)制備新型光催化劑釩酸鐵和顏料Cr2O3的流程如下。

已知:(NH4)2S2O8具有強(qiáng)氧化性,不穩(wěn)定易分解。

回答下列問(wèn)題:

(1)上述實(shí)驗(yàn)操作中無(wú)需用到的儀器或裝置為_(kāi)___

A.B.C.D.

(2)證明濾渣FeVO4洗滌干凈的方法是。

(3)寫(xiě)出濾液A中CrO與Na2S2O3溶液反應(yīng)的離子方程式。

(4)抽濾時(shí)常用到下列裝置:

①與普通過(guò)濾相比,抽濾的優(yōu)點(diǎn)為。

②抽濾完畢后,應(yīng)先斷開(kāi)之間的橡皮管。

(5)為檢測(cè)濾液B中Cr3+的濃度,學(xué)習(xí)小組取10.00mL濃縮1000倍的濾液B,酸化后加入過(guò)量(NH4)2S2O8溶液充分反應(yīng)后再充分微熱,冷卻至室溫,加入足量淀粉KI溶液,用0.010mol·L-lNa2S2O3溶液滴定(I2+2S2O→S4O+2I-)至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液30.00mL。

①微熱目的是

②滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是

③濾液B中c(Cr3+)=

【答案】(1)C

(2)取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加幾滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,無(wú)沉淀生成證明洗滌干凈

(3)8CrO+3S2O+10H++7H2O=8Cr(OH)3↓+6SO

(4)過(guò)濾速度快;抽氣泵和安全瓶

(5)除去過(guò)量的(NH4)2S2O8,避免對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾;溶液淺藍(lán)色褪去且30s不變色;1.0×10-5mol/L

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;過(guò)濾;中和滴定;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);離子方程式的書(shū)寫(xiě)

【解析】【解答】鉻釩廢水中加入NH4Fe(SO4)2溶液調(diào)節(jié)pH=6.5,靜置抽濾得到FeVO4和濾液A,濾液A中主要含有CrO,加入Na2S2O3和稀硫酸,過(guò)濾后得到Cr(OH)3和濾液B,Cr(OH)3加熱至分解生成Cr2O3。

(1)A.圖示裝置為過(guò)濾裝置,過(guò)濾操作中需要使用,故A不正確;

B.圖示儀器為膠頭滴管,滴加溶液時(shí)需要用到膠頭滴管,故B不正確;

C.圖示儀器為蒸發(fā)皿,該流程不需要使用蒸發(fā)皿,故C正確;

D.圖示儀器為坩堝,灼燒Cr(OH)3分解生成Cr2O3時(shí)需要使用坩堝,故D不正確;

故答案為:C,故答案為:C;

(2)若FeVO4未洗滌干凈,沉淀表面會(huì)附著硫酸根,檢驗(yàn)是否存在硫酸根即可證明濾渣FeVO4是否洗滌干凈,具體方法為:取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加幾滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,無(wú)沉淀生成證明洗滌干凈,故答案為:取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加幾滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,無(wú)沉淀生成證明洗滌干凈;

(3)觀察流程圖可知,有Cr(OH)3生成,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),轉(zhuǎn)化成,則與Na2S2O3溶液反應(yīng)的離子方程式為8CrO+3S2O+10H++7H2O=8Cr(OH)3↓+6SO,故答案為:8CrO+3S2O+10H++7H2O=8Cr(OH)3↓+6SO;

(4)①分析裝置圖可知,打開(kāi)自來(lái)水龍頭,會(huì)導(dǎo)致吸濾瓶中壓強(qiáng)減小,從而使過(guò)濾速度加快,即抽濾的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾速度快,故答案為:過(guò)濾速度快;

②為了避免管道里的水在負(fù)壓下回流,抽濾完畢后應(yīng)先斷開(kāi)抽氣泵和安全瓶之間的橡膠管,故答案為:抽氣泵和安全瓶;

(5)①(NH4)2S2O8具有強(qiáng)氧化性,會(huì)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)有影響,且(NH4)2S2O8不穩(wěn)定易分解,則加熱的目的是除去過(guò)量的(NH4)2S2O8,避免對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,故答案為:除去過(guò)量的(NH4)2S2O8,避免對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾;

②碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),單質(zhì)碘被反應(yīng)完,藍(lán)色褪去,則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液淺藍(lán)色褪去且30s不變色,故答案為:溶液淺藍(lán)色褪去且30s不變色;

③根據(jù)得失電子守恒可知,在滴定過(guò)程中存在關(guān)系式:,滴定過(guò)程中消耗0.010mol·L-lNa2S2O3溶液30.00mL,則有0.010mol/L×30.00×10-3L=3c(Cr3+)×10.00×10-3L,可求得濃縮后的溶液中c(Cr3+)=0.010mol/L,則濾液B中c(Cr3+)=1.0×10-5mol/L,故答案為:1.0×10-5mol/L。

【分析】(1)該過(guò)程涉及的操作有過(guò)濾、灼燒;

(2)若FeVO4未洗滌干凈,沉淀表面會(huì)附著硫酸根,檢驗(yàn)是否存在硫酸根即可;

(3)CrO與Na2S2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平方程式;

(4)①抽濾速度較快;

②為了避免管道里的水在負(fù)壓下回流,抽濾完畢后應(yīng)先斷開(kāi)抽氣泵和安全瓶之間的橡膠管;

(5)①(NH4)2S2O8不穩(wěn)定易分解;

②碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),單質(zhì)碘被反應(yīng)完,藍(lán)色褪去;

③根據(jù)關(guān)系式:計(jì)算。

29.(2022·日照模擬)氯化亞砜(SOCl2)具有較強(qiáng)的巰基和羥基取代能力,廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中。工業(yè)上可以利用SO3與SCl2反應(yīng)制得,裝置如下圖所示(夾持及加熱裝置已略去):

物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下表:

物質(zhì)SO3SCl2SOCl2

熔點(diǎn)/℃16.8-78-105

沸點(diǎn)/℃44.86078.8

與水反應(yīng)均能與水劇烈反應(yīng)

已知:H2SO4(濃)SO3+H2O;SCl2與SOCl2互溶。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①通入干燥的氮?dú)?能夠抑制三氧化硫氣體逸出),觀察A中氣泡控制N2的流速;

②將P2O5固體置于燒瓶B中,向B中分多次緩慢加入5.44mL濃硫酸(密度為1.84g·cm-3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%),再向C中加入足量SCl2;

③冷凝管接入冷凝水后將燒瓶B升溫至225℃,三氧化硫液體緩慢流入錐形瓶C中;

④反應(yīng)完成后取下錐形瓶C,……(操作),得到高純SOCl2產(chǎn)物。

回答下列問(wèn)題:

(1)儀器a的名稱為,錐形瓶C中生成氯化亞砜的方程式為。

(2)該制備SOCl2裝置存在的缺陷為。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中的操作為(填名稱)。

(4)將得到的SOCl2溶于水生成兩種酸,反應(yīng)的離子方程式為,取所得溶液體積的十分之一用0.5mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定,選用做指示劑,滴定終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為13.00mL,則SOCl2的產(chǎn)率為,若滴定后,滴定管尖嘴處有氣泡,則測(cè)定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

【答案】(1)蛇形冷凝管;SO3+SCl2=SOCl2+SO2

(2)尾氣處理裝置D前無(wú)干燥裝置

(3)蒸餾

(4)SOCl2+2H2O=H2SO3+2Cl-+2H+;淀粉溶液;65%;偏低

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;中和滴定;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】觀察A中氣泡控制N2的流速,裝置B發(fā)生反應(yīng)H2SO4(濃)SO3+H2O用于制取SO3,裝置C中SO3與SCl2反應(yīng)制取SOCl2,裝置D用于吸收尾氣;

(1)儀器a的名稱為蛇形冷凝管;SO3與SCl2反應(yīng)生成SOCl2和SO2,反應(yīng)方程式為SO3+SCl2=SOCl2+SO2;

(2)SOCl2能與水劇烈反應(yīng),該制備SOCl2裝置存在的缺陷為尾氣處理裝置D前無(wú)干燥裝置;

(3)利用沸點(diǎn)不同,可用蒸餾法收集SOCl2,實(shí)驗(yàn)步驟④中的操作為蒸餾;

(4)SOCl2中S元素為+4價(jià),溶于水生成兩種酸分別為HCl和H2SO3,反應(yīng)的離子方程式為SOCl2+2H2O=H2SO3+2Cl-+2H+;H2SO3具有還原性,與標(biāo)準(zhǔn)碘溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I-,可選用淀粉溶液做指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色;滴定的原理為:H2SO3+I2+H2O=SO+2I-+4H+,則n(H2SO3)=n(I2)=cV=0.5mol·L-1×13.00×10-3L=6.5×10-3mol,取所得溶液體積的十分之一,由元素守恒可得m(SOCl2)=10nM=10×6.5×10-3mol×119g/mol=7.735g,由制取SOCl2原理H2SO4(濃)SO3+H2O、SO3+SCl2=SOCl2+SO2,加入5.44mL濃硫酸(密度為1.84g·cm-3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%),m(H2SO4)=5.44×1.84×98%=9.8g,n(H2SO4)=,n(SOCl2)=n(H2SO4)=0.1mol,理論得到的質(zhì)量m(SOCl2)=nM=0.1mol×119g/mol=11.9g,則SOCl2的產(chǎn)率為;滴定終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處有氣泡,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小,則測(cè)定結(jié)果偏低。

【分析】(1)儀器a為蛇形冷凝管;錐形瓶C中SO3與SCl2反應(yīng)生成SOCl2和SO2;

(2)SOCl2能與水劇烈反應(yīng),尾氣處理裝置D前應(yīng)存在干燥裝置;

(3)分離互溶的液體常用蒸餾的方法;

(4)SOCl2溶于水生成亞硫酸和鹽酸;亞硫酸具有還原性,能將碘還原為碘離子,碘遇淀粉變藍(lán)色,當(dāng)?shù)膺^(guò)量時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色;根據(jù)計(jì)算;滴定管尖嘴處有氣泡,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小。

30.(2022·涼山模擬)實(shí)驗(yàn)室以鉻酸為氧化劑將環(huán)己醇氧化以制備環(huán)己酮,反應(yīng)原理如下:

3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Cr2(SO4)3+Na2SO4+7H2O

主要反應(yīng)試劑及物理常數(shù):

名稱相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)(℃)溶解度

水乙醇乙醚

環(huán)己醇100160.9可溶可溶可溶

環(huán)己酮98155.7易溶易溶微溶

已知:環(huán)己酮可被鉻酸進(jìn)一步氧化。回答下列問(wèn)題:

(1)配制鉻酸氧化劑時(shí),稱取約10.5g重鉻酸鈉溶于60mL水中,然后量取9.0mL濃硫酸,將,并不斷攪拌,冷卻至室溫即得鉻酸氧化劑溶液。

(2)將10.5mL(10.0g)環(huán)己醇加入250mL三頸燒瓶,將鉻酸氧化劑一次性加入,反應(yīng)液溫度迅速升高,這說(shuō)明;以冰水浴控制反應(yīng)溫度在50℃左右,原因是。

(3)磁力攪拌反應(yīng)15min,加入50mLNaHSO3溶液,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。取處理后的反應(yīng)液以淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn),(描述現(xiàn)象),即可說(shuō)明該步操作已達(dá)目的。

(4)處理后的反應(yīng)液中加入60mL水,經(jīng)簡(jiǎn)單水蒸氣蒸餾后得餾出液,加入適量飽和食鹽水使有機(jī)物溶解度大大降低,然后將混合液轉(zhuǎn)移至填儀器名稱),靜置分層。

(5)將有機(jī)層分出并轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶,蒸餾并收集155℃左右的餾分,蒸餾操作時(shí)采用空氣冷凝(即冷凝管中不通冷凝水),原因是。

(6)產(chǎn)品經(jīng)干燥、稱重,產(chǎn)量7.0g,計(jì)算產(chǎn)率為%(保留一位小數(shù))。

【答案】(1)濃硫酸加入重鉻酸鈉溶液中

(2)該反應(yīng)是放熱反應(yīng);溫度過(guò)低則反應(yīng)速率慢,溫度過(guò)高則副反應(yīng)會(huì)增多

(3)3HSO+Cr2O+5H+=3SO+2Cr3++4H2O;試紙不變藍(lán)

(4)分液漏斗

(5)蒸汽溫度過(guò)高,通水會(huì)使冷凝管炸裂

(6)71.4

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】

(1)配制鉻酸氧化劑時(shí),稱取約10.5g重鉻酸鈉溶于60mL水中,然后量取9.0mL濃硫酸,根據(jù)濃硫酸的稀釋方法,將濃硫酸加入重鉻酸鈉溶液中,并不斷攪拌,冷卻至室溫即得鉻酸氧化劑溶液。

(2)將10.5mL(10.0g)環(huán)己醇加入250mL三頸燒瓶,將鉻酸氧化劑一次性加入,反應(yīng)液溫度迅速升高,這說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);溫度過(guò)低則反應(yīng)速率慢,溫度過(guò)高則副反應(yīng)會(huì)增多,所以用冰水浴控制反應(yīng)溫度在50℃左右。

(3)磁力攪拌反應(yīng)15min,加入50mLNaHSO3溶液,把剩余的還原為重鉻酸鈉還原為Cr2(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3HSO+Cr2O+5H+=3SO+2Cr3++4H2O。取處理后的反應(yīng)液以淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn),試紙不變藍(lán),說(shuō)明溶液中不含重鉻酸鈉,即可說(shuō)明該步操作已達(dá)目的。

(4)經(jīng)簡(jiǎn)單水蒸氣蒸餾后得餾出液,加入適量飽和食鹽水使有機(jī)物溶解度大大降低,然后用分液法分離,將混合液轉(zhuǎn)移至分液漏斗,靜置分層。

(5)將有機(jī)層分出并轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶,蒸餾并收集155℃左右的餾分,因蒸汽溫度過(guò)高,通水會(huì)使冷凝管炸裂,所以蒸餾操作時(shí)采用空氣冷凝。

(6)10.0g環(huán)己醇理論上生成環(huán)己酮的物質(zhì)的量為,產(chǎn)品經(jīng)干燥、稱重,產(chǎn)量7.0g,產(chǎn)率為。

【分析】把濃硫酸加入重鉻酸鈉溶液中配制鉻酸氧化劑溶液;把環(huán)己醇、鉻酸氧化劑溶液一次性加入三頸燒瓶,用冰水浴控制反應(yīng)溫度在50℃左右,磁力攪拌反應(yīng)15min,加入NaHSO3溶液,把剩余的還原為重鉻酸鈉還原為Cr2(SO4)3,處理后的反應(yīng)液中加入水,經(jīng)簡(jiǎn)單水蒸氣蒸餾后得餾出液,加入適量飽和食鹽水使有機(jī)物溶解度大大降低,然后用分液法分離,將有機(jī)層轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶,收集155℃左右的餾分即得環(huán)己酮。

31.(2022·松江模擬)

(1)I.某化學(xué)興趣小組采用如下圖所示裝置研究NaHCO3分解的CO2與Na2O2反應(yīng)。

完成下列填空:

畫(huà)出乙中實(shí)驗(yàn)裝置圖,并標(biāo)出相應(yīng)試劑。

(2)裝置丙中儀器名稱是,其中反應(yīng)的化學(xué)方程式是,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為。

(3)裝置丁中NaOH溶液的作用是,裝置戊中澄清石灰水的作用是。

(4)II.NaHCO3俗稱小蘇打,工業(yè)上可由通過(guò)侯氏制堿法制取(又稱聯(lián)合制堿法,由我國(guó)近代著名的化工學(xué)家侯德榜發(fā)明)。

寫(xiě)出侯氏制堿法中生成NaHCO3的離子方程式。操作時(shí),往飽和食鹽水中先通入氣體,原因是。

(5)在密閉容器中投入一定量的Na2O2和NaHCO3,在300℃下充分反應(yīng)。若殘留固體為純凈物,則起始時(shí)應(yīng)滿足的條件是。

【答案】(1)

(2)(球形)干燥管;2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2;1:1

(3)除去O2中的CO2;檢驗(yàn)O2中是否有CO2

(4)Na++CO2+NH3+H2O→NaHCO3↓+;NH3;氨氣溶解性大而且溶液呈堿性后能吸收更多二氧化碳,增大濃度,有利于碳酸氫鈉析出

(5)≥2

【知識(shí)點(diǎn)】純堿工業(yè)(侯氏制堿法);常用儀器及其使用;物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

【解析】【解答】

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯縉aHCO3分解的CO2與Na2O2反應(yīng),碳酸氫鈉分解放出的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣,乙裝置的作用是干燥二氧化碳,所以乙是盛有濃硫酸的洗氣瓶,裝置圖為;

(2)根據(jù)圖示,裝置丙中儀器名稱是球形干燥管,其中過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合價(jià)由-1升高為0、由-1降低為-2,根據(jù)得失電子守恒,氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1:1。

(3)由丙裝置出來(lái)的氣體中含有氧氣和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,所以丁中NaOH溶液的作用是除去O2中的CO2,裝置戊中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)O2中是否有CO2。

(4)侯氏制堿法中氯化鈉、二氧化碳、氨氣反應(yīng)生成NaHCO3沉淀、氯化銨,反應(yīng)的離子方程式為Na++CO2+NH3+H2O→NaHCO3↓+。氨氣溶解性大而且溶液呈堿性后能吸收更多二氧化碳,增大濃度,有利于碳酸氫鈉析出,所以往飽和食鹽水中先通入氨氣。

(5)設(shè)投入xmolNa2O2和ymolNaHCO3,在300℃下充分反應(yīng),若殘留固體為純凈物,則固體產(chǎn)物為碳酸鈉,根據(jù)元素守恒2n(C)≥n(Na),則2y≥(2x+y),則起始時(shí)≥2。

【分析】甲裝置中碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、二氧化碳、水,乙中用濃硫酸除去二氧化碳中的水蒸氣,丙中二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣,丁中用氫氧化鈉除去氧氣中的二氧化碳,戊中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡,己裝置用排水法收集氧氣。

32.(2022·吉林模擬)SO2對(duì)人類的影響是把雙刃劍,積極探索其性質(zhì)便可變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用和可持續(xù)發(fā)展。某研究小組利用如圖所示裝置制備并探究SO2的性質(zhì)(夾持及加熱裝置已略去)。

(1)按圖連接好裝置,并按下列操作順序檢查整套裝置氣密性,填寫(xiě)空白處的操作。

第一步:檢驗(yàn)左側(cè)A、B、C、D四個(gè)裝置的氣密性:

①在D中加水沒(méi)過(guò)干燥管下端,打開(kāi)K1,

②關(guān)閉。

③微熱A裝置

④若,則氣密性良好。

第二步:同理檢查右側(cè)裝置E和F的氣密性

探究Ⅰ:SO2的氧化性和還原性

打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,然后向三頸燒瓶中加入適量濃硫酸,加熱裝置A一段時(shí)間后,觀察現(xiàn)象。

(2)儀器a的名稱。實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)C處裝置出現(xiàn)的現(xiàn)象為,從而證明SO2的氧化性。

探究Ⅱ:進(jìn)一步探究SO2的還原性

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,用酒精燈加熱裝置A,觀察到裝置E中有白色沉淀BaSO4產(chǎn)生。上述E溶液中能氧化通入的SO2的微??赡苡?、。

(5)研究小組為了探究濃度和溫度對(duì)Na2S2O3溶液和稀H2SO4反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn),為完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案,擬定表格如下(列出實(shí)驗(yàn)中需記錄的物理量、所選試劑體積和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母a、b、c、d……代表,已知c>d);實(shí)驗(yàn)可選擇的試劑是:0.1mol/LNa2S2O3溶液,0.1mol/LH2SO4溶液,蒸餾水,其他儀器自選。

物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)

反應(yīng)溫度(℃)0.1mol/LNa2S2O3溶液體積(mL)0.1mol/LH2SO4溶液體積(mL)出現(xiàn)渾濁所用的時(shí)間(min)

1acce

2adcf

3bcV1g

…………

①V1=

②有同學(xué)認(rèn)為1和2兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)不能完成探究濃度對(duì)Na2S2O3溶液和稀H2SO4反應(yīng)速率的影響,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)。

【答案】(1)閉K2和分液漏斗活塞;若D中有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后,D中干燥管中形成一段(穩(wěn)定的)液(水)柱

(2)分液漏斗;Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

(3)淡黃色沉淀

(4)NO;溶解在溶液中的O2

(5)c;實(shí)驗(yàn)2中需加入(c-d)mL的蒸餾水

【知識(shí)點(diǎn)】常用儀器及其使用;探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【解析】【解答】

(1)②關(guān)閉K2和分液漏斗活塞;④若若D中有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后,D中干燥管中形成一段(穩(wěn)定的)液(水)柱,則說(shuō)明裝置的氣密性良好;

(2)根據(jù)裝置圖可知:儀器a的名稱是分液漏斗;

實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置A中Cu與濃硫酸混合加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;

(3)二氧化硫具有還原性,在裝置C中SO2、H2O與Na2S發(fā)生氧化還原生成難溶于水的硫單質(zhì),因此看到有淡黃色沉淀生成,使溶液變渾濁,從而證明SO2的氧化性;

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,用酒精燈加熱裝置A,觀察到裝置E中有白色沉淀BaSO4產(chǎn)生。上述E溶液中能氧化通入的SO2的微粒可能有酸性溶液中的NO、溶解在溶液中的O2;

(5)①依據(jù)控制變量的思想,實(shí)驗(yàn)1和3組是用來(lái)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,所以V1=cmL;

②由于實(shí)驗(yàn)中藥品限定,需要蒸餾水來(lái)改變藥品濃度,由于溶液體積:c>d,因此實(shí)驗(yàn)2中需加入(c-d)mL的蒸餾水,使兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中Na2S2O3溶液的濃度不相同,來(lái)探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

【分析】在裝置A中Cu與濃硫酸混合加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O,SO2具有還原性,能夠使B裝置中酸性KMnO4溶液紫色褪色,在裝置C中與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生S,使溶液變渾濁;在裝置D中SO2被NaOH溶液吸收,防止大氣污染;在裝置E中,SO2溶于水反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3,在酸性條件下表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,將SO2及H2SO3氧化產(chǎn)生H2SO4,與溶液中的Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生BaSO4沉淀;在裝置F中進(jìn)行尾氣處理,使SO2被NaOH溶液吸收,防止大氣污染。

33.(2022·河南模擬)二氯異氰尿酸鈉(NaC3N3O3Cl2)是一種高效廣譜殺菌消毒劑,它常溫下為白色固體,難溶于冷水。其制備原理:2NaClO+C3H3N3O3NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。請(qǐng)選擇下列部分裝置制備二氯異氰尿酸鈉并探究其性質(zhì)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)儀器X的名稱是。

(2)裝置B的作用是。

(3)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)選擇合適裝

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