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保密★啟用前備戰(zhàn)2022屆高考化學(xué)一輪實驗專題突破10——物質(zhì)制備的實驗(高考真題)注意事項:1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上填空題(共14題)1.(2021·全國高考真題)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):Ⅰ.將濃、、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中,劇烈攪拌下,分批緩慢加入粉末,塞好瓶口。Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35℃攪拌1小時,緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98℃并保持1小時。Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。Ⅵ.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。回答下列問題:(1)裝置圖中,儀器a、c的名稱分別是_______、_______,儀器b的進(jìn)水口是_______(填字母)。(2)步驟Ⅰ中,需分批緩慢加入粉末并使用冰水浴,原因是_______。(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是_______。(4)步驟Ⅲ中,的作用是_______(以離子方程式表示)。(5)步驟Ⅳ中,洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在來判斷。檢測的方法是_______。(6)步驟Ⅴ可用試紙檢測來判斷是否洗凈,其理由是_______。2.(2021·山東高考真題)六氯化鎢(WCl6)可用作有機(jī)合成催化劑,熔點為283℃,沸點為340℃,易溶于CS2,極易水解。實驗室中,先將三氧化鎢(WO3)還原為金屬鎢(W)再制備WCl6,裝置如圖所示(夾持裝置略)?;卮鹣铝袉栴}:(1)檢查裝置氣密性并加入WO3。先通N2,其目的是___;一段時間后,加熱管式爐,改通H2,對B處逸出的H2進(jìn)行后續(xù)處理。儀器A的名稱為___,證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是___。(2)WO3完全還原后,進(jìn)行的操作為:①冷卻,停止通H2;②以干燥的接收裝置替換E;③在B處加裝盛有堿石灰的干燥管;④……;⑤加熱,通Cl2;⑥……。堿石灰的作用是___;操作④是___,目的是___。(3)利用碘量法測定WCl6產(chǎn)品純度,實驗如下:①稱量:將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱重為m1g;開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重為m2g;再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為___g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。②滴定:先將WCl6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO4,通過IO離子交換柱發(fā)生反應(yīng):WO+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO;交換結(jié)束后,向所得含IO的溶液中加入適量酸化的KI溶液,發(fā)生反應(yīng):IO+5I+6H+=3I2+3H2O;反應(yīng)完全后,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O=2I+S4O。滴定達(dá)終點時消耗cmol?L1的Na2S2O3溶液VmL,則樣品中WCl6(摩爾質(zhì)量為Mg?mol1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將___(填“偏大”“偏小”或“不變”),樣品中WCl6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定值將___(填“偏大”“偏小”或“不變”)。3.(2021·河北高考真題)化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NaHCO3,進(jìn)一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl,實驗流程如圖:回答下列問題:(1)從A~E中選擇合適的儀器制備NaHCO3,正確的連接順序是___(按氣流方向,用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或___。A.B.C.D.E.(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是__。(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。(4)反應(yīng)完成后,將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液:①對固體NaHCO3充分加熱,產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸,再通過足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,則固體NaHCO3的質(zhì)量為___g。②向濾液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離,根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線,需采用的操作為___、___、洗滌、干燥。(5)無水NaHCO3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度.稱量前,若無水NaHCO3保存不當(dāng),吸收了一定量水分,用其標(biāo)定鹽酸濃度時,會使結(jié)果___(填標(biāo)號)。A.偏高B.偏低不變4.(2020·海南高考真題)聚異丁烯是一種性能優(yōu)異的功能高分子材料。某科研小組研究了使用特定引發(fā)劑、正己烷為溶劑、無水條件下異丁烯的聚合工藝。已知:異丁烯沸點266K。反應(yīng)方程式及主要裝置示意圖如下:回答問題:(1)儀器A的名稱是_____,P4O10作用是_______________________。(2)將鈉塊加入正己烷中,除去微量的水,反應(yīng)方程式為__________________.。(3)浴槽中可選用的適宜冷卻劑是__________________(填序號)。序號冷卻劑最低溫度/℃甲NaC1冰(質(zhì)量比1:3)21乙CaCl2·6H2O冰(質(zhì)量比1.43:1)55丙液氨33(4)補(bǔ)齊操作步驟選項為:a.向三口瓶中通入一定量異丁烯b.向三口瓶中加入一定量正己烷①_______________(填編號);②待反應(yīng)體系溫度下降至既定溫度:③______________(填編號);④攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間后加入反應(yīng)終止劑停止反應(yīng)。經(jīng)后續(xù)處理得成品。(5)測得成品平均相對分子質(zhì)量為2.8×106,平均聚合度為________________。5.(2020·山東高考真題)某同學(xué)利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如下圖所示(夾持裝置略):已知:錳酸鉀(K2MnO4)在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時易發(fā)生反應(yīng):回答下列問題:(1)裝置A中a的作用是______________;裝置C中的試劑為________________;裝置A中制備Cl2的化學(xué)方程為______________。(2)上述裝置存在一處缺陷,會導(dǎo)致KMnO4產(chǎn)率降低,改進(jìn)的方法是________________。(3)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時應(yīng)將KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數(shù)為15.00mL,此時滴定管中KMnO4溶液的實際體積為______________(填標(biāo)號)。A.15.00mLB.35.00mLC.大于35.00mLD.小于15.00m1(4)某FeC2O4﹒2H2O樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實驗步驟如下:Ⅰ.取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加熱至75℃。用cmol﹒L1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。樣品中所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_________________。下列關(guān)于樣品組成分析的說法,正確的是__________(填標(biāo)號)。A.時,樣品中一定不含雜質(zhì)B.越大,樣品中含量一定越高C.若步驟I中滴入KMnO4溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液實際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高6.(2020·浙江高考真題)硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。某興趣小組用下圖裝置制備。合成反應(yīng):滴定反應(yīng):已知:易溶于水,難溶于乙醇,開始失結(jié)晶水。實驗步驟:Ⅰ.制備:裝置A制備的經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液,加熱、攪拌,至溶液約為7時,停止通入氣體,得產(chǎn)品混合溶液。Ⅱ.產(chǎn)品分離提純:產(chǎn)品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥,得到產(chǎn)品。Ⅲ.產(chǎn)品純度測定:以淀粉作指示劑,用產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液至滴定終點,計算含量。請回答:(1)步驟Ⅰ:單向閥的作用是______;裝置C中的反應(yīng)混合溶液過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是_______。(2)步驟Ⅱ:下列說法正確的是_____。A快速蒸發(fā)溶液中水分,可得較大晶體顆粒B蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)品晶膜時,停止加熱C冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率D可選用冷的溶液作洗滌劑(3)步驟Ⅲ①滴定前,有關(guān)滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列):檢漏→蒸餾水洗滌→(______)→(______)→(______)→(______)→(______)→開始滴定。A烘干B裝入滴定液至零刻度以上C調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D用洗耳球吹出潤洗液E排除氣泡F用滴定液潤洗2至3次G記錄起始讀數(shù)②裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞,目的是______。③滴定法測得產(chǎn)品中含量為,則產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是________。7.(2020·全國高考真題)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡示如下:+KMnO4→+MnO2+HCl→+KCl名稱相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃密度/(g·mL?1)溶解性甲苯92?95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248——微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水實驗步驟:
(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測定:稱取0.122g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol·L?1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。回答下列問題:(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為______(填標(biāo)號)。A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用______冷凝管(填“直形”或“球形”),當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是______。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________;該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理,請用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理__________。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶體時,若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是_______。(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為_______;據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于_______(填標(biāo)號)。A.70%B.60%C.50%D.40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中__________的方法提純。8.(2019·全國高考真題)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5℃,100℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(Ka約為10?4,易溶于水及乙醇)約3%~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下圖所示。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?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)浚瑥亩鴮崿F(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題:(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%乙醇為溶劑,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)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑,與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是______________?!罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外,還有______________(填標(biāo)號)。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯(4)濃縮液加生石灰的作用是中和______________和吸收______________。(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是______________。9.(2019·全國高考真題)乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進(jìn)行乙?;苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下:水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~15972~74135~138相對密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相對分子質(zhì)量138102180實驗過程:在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱,維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右,充分反應(yīng)。稍冷后進(jìn)行如下操作.①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中,析出固體,過濾。②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g。回答下列問題:(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用__________加熱。(填標(biāo)號)A.熱水浴B.酒精燈C.煤氣燈D.電爐(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有________(填標(biāo)號),不需使用的_______________________(填名稱)。(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_________________________________,以便過濾除去難溶雜質(zhì)。(5)④采用的純化方法為____________。(6)本實驗的產(chǎn)率是_________%。10.(2019·江蘇高考真題)B.[實驗化學(xué)]丙炔酸甲酯()是一種重要的有機(jī)化工原料,沸點為103~105℃。實驗室制備少量丙炔酸甲酯的反應(yīng)為實驗步驟如下:步驟1:在反應(yīng)瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL濃硫酸,攪拌,加熱回流一段時間。步驟2:蒸出過量的甲醇(裝置見下圖)。步驟3:反應(yīng)液冷卻后,依次用飽和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機(jī)相。步驟4:有機(jī)相經(jīng)無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾,得丙炔酸甲酯。(1)步驟1中,加入過量甲醇的目的是________。(2)步驟2中,上圖所示的裝置中儀器A的名稱是______;蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是______。(3)步驟3中,用5%Na2CO3溶液洗滌,主要除去的物質(zhì)是____;分離出有機(jī)相的操作名稱為____。(4)步驟4中,蒸餾時不能用水浴加熱的原因是________。11.(2018·江蘇高考真題)3,4?亞甲二氧基苯甲酸是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體,微溶于水,實驗室可用KMnO4氧化3,4?亞甲二氧基苯甲醛制備,其反應(yīng)方程式為實驗步驟如下:步驟1:向反應(yīng)瓶中加入3,4?亞甲二氧基苯甲醛和水,快速攪拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液。反應(yīng)結(jié)束后,加入KOH溶液至堿性。步驟2:趁熱過濾,洗滌濾餅,合并濾液和洗滌液。步驟3:對合并后的溶液進(jìn)行處理。步驟4:抽濾,洗滌,干燥,得3,4?亞甲二氧基苯甲酸固體。(1)步驟1中,反應(yīng)結(jié)束后,若觀察到反應(yīng)液呈紫紅色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,轉(zhuǎn)化為_____________(填化學(xué)式);加入KOH溶液至堿性的目的是____________________________。(2)步驟2中,趁熱過濾除去的物質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)。(3)步驟3中,處理合并后溶液的實驗操作為__________________。(4)步驟4中,抽濾所用的裝置包括_______________、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵。12.(2018·江蘇高考真題)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下:已知:①Cl2+2OH?ClO?+Cl?+H2O是放熱反應(yīng)。②N2H4·H2O沸點約118℃,具有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時,若溫度超過40℃,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為____________________________________;實驗中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是____________________________________。(2)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如圖?1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是_____________;使用冷凝管的目的是_________________________________。(3)步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、、隨pH的分布如圖?2所示,Na2SO3的溶解度曲線如圖?3所示)。①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實驗中確定何時停止通SO2的實驗操作為_________________。②請補(bǔ)充完整由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案:_______________________,用少量無水乙醇洗滌,干燥,密封包裝。13.(2018·北京高考真題)實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是________________(錳被還原為Mn2+)。②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。_______③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有________________。(2)探究K2FeO4的性質(zhì)①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由________________產(chǎn)生(用方程式表示)。Ⅱ.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是________________。②根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒灡砻?,Cl2和的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是________________。③資料表明,酸性溶液中的氧化性>,驗證實驗如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性>。若能,請說明理由;若不能,進(jìn)一步設(shè)計實驗方案。理由或方案:________________。14.(2018·浙江高考真題)某興趣小組用鋁箔制備Al2O3、AlCl3·6H2O及明礬大晶體,具體流程如下:已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明礬在水中的溶解度如下表。溫度/℃010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109請回答:(1)步驟Ⅰ中的化學(xué)方程式______________________________________。步驟Ⅱ中生成Al(OH)3的離子方程式________________________________________。(2)步驟Ⅲ,下列操作合理的是______________________。A.坩堝洗凈后,無需擦干,即可加入Al(OH)3灼燒B.為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重C.若用坩堝鉗移動灼熱的坩堝,需預(yù)熱坩堝鉗D.坩堝取下后放在石棉網(wǎng)上冷卻待用E.為確保稱量準(zhǔn)確,灼燒后應(yīng)趁熱稱重(3)步驟Ⅳ,選出在培養(yǎng)規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序_______________。①迅速降至室溫②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明礬飽和溶液④自然冷卻至室溫⑤選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央⑥配制高于室溫10~20℃的明礬飽和溶液(4)由溶液A制備AlCl3·6H2O的裝置如圖:①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________________。②步驟Ⅴ,抽濾時,用玻璃纖維替代濾紙的理由是____________________________;洗滌時,合適的洗滌劑是______________________。③步驟Ⅵ,為得到純凈的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是___________________。參考答案1.滴液漏斗三頸燒瓶d反應(yīng)放熱,防止反應(yīng)過快反應(yīng)溫度接近水的沸點,油浴更易控溫取少量洗出液,滴加,沒有白色沉淀生成與電離平衡,洗出液接近中性時,可認(rèn)為洗凈【詳解】(1)由圖中儀器構(gòu)造可知,a的儀器名稱為滴液漏斗,c的儀器名稱為三頸燒瓶;儀器b為球形冷凝管,起冷凝回流作用,為了是冷凝效果更好,冷卻水要從d口進(jìn),e口出,故答案為:分液漏斗;三頸燒瓶;d;(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng),為控制反應(yīng)速率,避免反應(yīng)過于劇烈,需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,故答案為:反應(yīng)放熱,防止反應(yīng)過快;(3)油浴和水浴相比,由于油的比熱容較水小,油浴控制溫度更加靈敏和精確,該實驗反應(yīng)溫度接近水的沸點,故不采用熱水浴,而采用油浴,故答案為:反應(yīng)溫度接近水的沸點,油浴更易控溫;(4)由滴加H2O2后發(fā)生的現(xiàn)象可知,加入的目的是除去過量的KMnO4,則反應(yīng)的離子方程式為:2Mn+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故答案為:2Mn+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;(5)該實驗中為判斷洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在S來判斷,檢測方法是:取最后一次洗滌液,滴加BaCl2溶液,若沒有沉淀說明洗滌完成,故答案為:取少量洗出液,滴加BaCl2,沒有白色沉淀生成;(6)步驟IV用稀鹽酸洗滌沉淀,步驟V洗滌過量的鹽酸,與電離平衡,洗出液接近中性時,可認(rèn)為洗凈,故答案為:與電離平衡,洗出液接近中性時,可認(rèn)為洗凈。2.排除裝置中的空氣直形冷凝管淡黃色固體變?yōu)殂y白色吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E再次通入N2排除裝置中的H2(m3+m12m2)%不變偏大【分析】(1)將WO3在加熱條件下用H2還原為W,為防止空氣干擾,還原WO3之前要除去裝置中的空氣;(2)由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應(yīng)制取WCl6時,要在B處加裝盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中;(3)利用碘量法測定WCl6產(chǎn)品純度,稱量時加入足量的CS2用于溶解樣品,蓋緊稱重為m1g,由于CS2易揮發(fā),開蓋時要揮發(fā)出來,稱量的質(zhì)量要減少,開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重m2g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(m1m2)g,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發(fā)出(m1m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為:m3g+2(m1m2)gm1g=(m3+m12m2)g;滴定時,利用關(guān)系式:WO~2IO~6I2~12S2O計算樣品中含WCl6的質(zhì)量,進(jìn)而計算樣品中WCl6的質(zhì)量分?jǐn)?shù);根據(jù)測定原理分析是否存在誤差及誤差是偏大還是偏小。【詳解】(1)用H2還原WO3制備W,裝置中不能有空氣,所以先通N2,其目的是排除裝置中的空氣;由儀器構(gòu)造可知儀器A的名稱為直形冷凝管;WO3為淡黃色固體,被還原后生成W為銀白色,所以能證明WO3已被完全還原的現(xiàn)象是淡黃色固體變?yōu)殂y白色,故答案為:淡黃色固體變?yōu)殂y白色;(2)由信息可知WCl6極易水解,W與Cl2反應(yīng)制取WCl6時,要在B處加裝盛有堿石灰的干燥管,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中,所以堿石灰的作用其一是吸收多余氯氣,防止污染空氣;其二是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E;在操作⑤加熱,通Cl2之前,裝置中有多余的H2,需要除去,所以操作④是再次通入N2,目的是排除裝置中的H2,故答案為:吸收多余氯氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E;再次通入N2;排除裝置中的H2;(3)①根據(jù)分析,稱量時加入足量的CS2,蓋緊稱重為m1g,由于CS2易揮發(fā),開蓋時要揮發(fā)出來,稱量的質(zhì)量要減少,開蓋并計時1分鐘,蓋緊稱重m2g,則揮發(fā)出的CS2的質(zhì)量為(m1m2)g,再開蓋加入待測樣品并計時1分鐘,又揮發(fā)出(m1m2)g的CS2,蓋緊稱重為m3g,則樣品質(zhì)量為:m3g+2(m1m2)gm1g=(m3+m12m2)g,故答案為:(m3+m12m2);②滴定時,根據(jù)關(guān)系式:WO~2IO~6I2~12S2O,樣品中n(WCl6)=n(WO)=n(S2O)=cV103mol,m(WCl6)=cV103molMg/mol=g,則樣品中WCl6的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:100%=%;根據(jù)測定原理,稱量時,若加入待測樣品后,開蓋時間超過1分鐘,揮發(fā)的CS2的質(zhì)量增大,m3偏小,但WCl6的質(zhì)量不變,則滴定時消耗Na2S2O3溶液的體積將不變,樣品中WCl6質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定值將偏大,故答案為:%;不變;偏大。3.a(chǎn)efbcgh將玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗頸部的小孔使氨鹽水霧化,可增大與二氧化碳的接觸面積,從而提高產(chǎn)率(或其他合理答案)NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓0.84蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶A【分析】根據(jù)工藝流程知,濃氨水中加入氯化鈉粉末形成飽和氨鹽水后,再通入二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生反應(yīng):NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氫鈉晶體烘干后受熱分解會生成碳酸鈉、二氧化碳和水,從而制備得到純堿;另一方面得到的母液主要溶質(zhì)為NH4Cl,再從加入氯化鈉粉末,存在反應(yīng),據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)根據(jù)分析可知,要制備,需先選用裝置A制備二氧化碳,然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl,后與飽和氨鹽水充分接觸來制備,其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制備得到少量,所以按氣流方向正確的連接順序應(yīng)為:aefbcgh;為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下,可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或?qū)⒉A系陌疾蹖?zhǔn)漏斗頸部的小孔,故答案為:aefbcgh;將玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗頸部的小孔;(2)B中使用霧化裝置使氨鹽水霧化,可增大與二氧化碳的接觸面積,從而提高產(chǎn)率;(3)根據(jù)上述分析可知,生成的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;(4)①對固體充分加熱,產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:將氣體先通過足量濃硫酸,吸收水蒸氣,再通過足量,與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,化學(xué)方程式為:,根據(jù)方程式可知,根據(jù)差量法可知,當(dāng)增重(2CO的質(zhì)量)時,消耗的二氧化碳的質(zhì)量為=0.22g,其物質(zhì)的量為,根據(jù)關(guān)系式可知,消耗的的物質(zhì)的量為20.005mol=0.01mol,所以固體的質(zhì)量為0.01mol84g/mol=0.84g;②根據(jù)溶解度雖溫度的變化曲線可以看出,氯化銨的溶解度隨著溫度的升高而不斷增大,而氯化鈉的溶解度隨著溫度的升高變化并不明顯,所以要想使沉淀充分析出并分離,需采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥的方法,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;(5)稱量前,若無水保存不當(dāng),吸收了一定量水分,標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,濃度減小,所以用其標(biāo)定鹽酸濃度時,消耗的碳酸氫鈉的體積會增大,根據(jù)c(測)=可知,最終會使c(測)偏高,A項符合題意,故答案為:A。4.U形管或U型干燥管吸收空氣中的水分,防止水分進(jìn)入三口瓶中乙ba
50000【分析】使用特定引發(fā)劑、正己烷為溶劑、無水條件下,將沸點266K異丁烯適當(dāng)加熱后轉(zhuǎn)變成氣體,通入三口瓶中,在冷卻槽中加入合適的冷卻劑,在下發(fā)生加聚反應(yīng)得到聚異丁烯;【詳解】(1)儀器A的名稱是U形管或U型干燥管;由信息知,聚異丁烯是在無水條件下異丁烯發(fā)生加聚反應(yīng)獲得,P4O10能吸收水分,作用是吸收空氣中的水分,防止水分進(jìn)入三口瓶中;(2)正己烷不和鈉反應(yīng),而鈉可與水反應(yīng),故將鈉塊加入正己烷中除去微量的水,反應(yīng)方程式為;(3)由信息知,加聚反應(yīng)需在和引發(fā)劑作用下發(fā)生,由信息知,甲最低溫度為21℃,不合適;乙最低溫度為55℃,比較合適;丙最低溫度為33℃,離的上限30℃很接近,也不合適,故浴槽中可選用的適宜冷卻劑是乙;(4)按實驗流程可知,步驟為:向三口瓶中加入一定量正己烷,將沸點266K異丁烯適當(dāng)加熱后轉(zhuǎn)變成氣體,通入三口瓶中,所以答案為b、a;④攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時間后加入反應(yīng)終止劑停止反應(yīng)。經(jīng)后續(xù)處理得成品。(5)異丁烯的分子式為C4H8,其相對分子質(zhì)量為56,已知成品聚異丁烯平均相對分子質(zhì)量為2.8×106,則平均聚合度為。5.平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下;NaOH溶液在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶酸式CBD【分析】漂白粉的有效成分Ca(ClO)2具有強(qiáng)氧化性,和濃鹽酸在A中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,Cl2和K2MnO4在B中反應(yīng)產(chǎn)生KMnO4,反應(yīng)不完的Cl2用C吸收,據(jù)此解答?!驹斀狻?1)裝置A為恒壓分液漏斗,它的作用是平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下,C的作用是吸收反應(yīng)不完的Cl2,可用NaOH溶液吸收,Ca(ClO)2和濃鹽酸在A中發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,故答案為:平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下;NaOH溶液;Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;(2)錳酸鉀在濃強(qiáng)堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時易發(fā)生3MnO42+2H2O=2MnO4+MnO2↓+4OH,一部分MnO42轉(zhuǎn)化為了MnO2,導(dǎo)致最終KMnO4的產(chǎn)率低,而濃鹽酸易揮發(fā),直接導(dǎo)致B中NaOH溶液的濃度減小,故改進(jìn)措施是在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶吸收揮發(fā)出來的HCl,故答案為:在裝置A、B之間加裝盛有飽和食鹽水的洗氣瓶;(3)高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性,強(qiáng)氧化性溶液加入酸式滴定管,滴定管的“0”刻度在上,規(guī)格為50.00mL的滴定管中實際的體積大于(50.0015.00)mL,即大于35.00mL,故答案為:酸式;C;(4)設(shè)FeC2O4·2H2O的物質(zhì)的量為xmol,F(xiàn)e2(C2O4)3的物質(zhì)的量為ymol,H2C2O4·2H2O的物質(zhì)的量為zmol,步驟I中草酸根和Fe2+均被氧化,結(jié)合得失電子守恒有:2KMnO4~5H2C2O4(C2O42),KMnO4~5Fe2+,所以,步驟II中Fe2+被氧化,由KMnO4~5Fe2+可知,,聯(lián)立二個方程解得:z=2.5c(V13V2)×103,所以H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==。關(guān)于樣品組成分析如下:A.時,H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==0,樣品中不含H2C2O4·2H2O,由和可知,y≠0,樣品中含F(xiàn)e2(C2O4)3雜質(zhì),A錯誤;B.越大,由H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式可知,其含量一定越大,B正確;C.Fe元素的物質(zhì)的量=,若步驟I中KMnO4溶液不足,則步驟I中有一部分Fe2+沒有被氧化,不影響V2的大小,則不變,則對于測得Fe元素的含量無影響,C錯誤;D.結(jié)合C可知:若KMnO4溶液濃度偏低,則消耗KMnO4溶液的體積V1、V2均偏大,F(xiàn)e元素的物質(zhì)的量偏大,則測得樣品中Fe元素含量偏高,D正確;故答案為:;BD。6.防止倒吸過高,、反應(yīng)不充分;過低,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化為S和BCFBECG
防止碘揮發(fā)損失、失去部分結(jié)晶水的【分析】本實驗的目的是制備Na2S2O3·5H2O,首先裝置A中利用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成二氧化硫,將SO2通入裝置C中的混合溶液,加熱攪拌,發(fā)生題目所給合成反應(yīng),使用單向閥可以防止倒吸;為了使Na2CO3、Na2S充分反應(yīng),同時又不因酸性過強(qiáng)使Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng),至溶液pH約為7時,停止通入SO2氣體,得到產(chǎn)品的混合溶液;之后經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品,已知Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,冷卻結(jié)晶后可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶體?!驹斀狻?1)SO2會與裝置C中混合溶液發(fā)生反應(yīng),且導(dǎo)管進(jìn)入液面以下,需要防倒吸的裝置,單向閥可以防止發(fā)生倒吸;Na2CO3、Na2S水解都會使溶液顯堿性,所以pH過高,說明Na2CO3、Na2S反應(yīng)不充分;而pH過低,又會導(dǎo)致Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為S和SO2,所以pH過高或過低都會導(dǎo)致產(chǎn)率降低;(2)A.蒸發(fā)結(jié)晶時,快速蒸發(fā)溶液中的水分,可以得到較小的晶體顆粒,故A錯誤;B.為防止固體飛濺,蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱,故B正確;C.Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,所以冷卻結(jié)晶后的固液混合物中可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶體,提高產(chǎn)率,故C正確;D.用碳酸鈉溶液洗滌會使晶體表面附著碳酸鈉雜質(zhì),Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇,可以用乙醇作洗滌劑,故D錯誤;綜上所述選BC;(3)①滴定前應(yīng)檢查滴定管是否漏液,之后用蒸餾水洗滌滴定管,為防止稀釋滴定液使測定結(jié)果不準(zhǔn)確,需用滴定液潤洗2至3次,之后裝入滴定液至零刻度以上,排除裝置中的氣泡,然后調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下,并記錄起始讀數(shù),開始滴定,所以正確的操作和順序為:檢漏→蒸餾水洗滌→F→B→E→C→G→開始滴定;②碘容易揮發(fā),所以裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞,防止碘揮發(fā)損失;③測定的產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O含量大于100%,說明產(chǎn)品中混有失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3·5H2O。【點睛】蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶時,溶質(zhì)的溶解度越小或溶液的濃度越大,溶劑的蒸發(fā)速度越快或溶劑冷卻得越快,析出的晶體顆粒就越小,反之則越大。7.B球形無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時,產(chǎn)生氯氣2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2OMnO2苯甲酸升華而損失86.0%C重結(jié)晶【分析】甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳,為增加冷凝效果,在反應(yīng)裝置中選用球形冷凝管,加熱回流,當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時,說明反應(yīng)已經(jīng)完成,加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液除去過量的高錳酸鉀,用鹽酸酸化得苯甲酸,過濾、干燥、洗滌得粗產(chǎn)品;用KOH溶液滴定,測定粗產(chǎn)品的純度。【詳解】(1)加熱液體,所盛液體的體積不超過三頸燒瓶的一半,三頸燒瓶中已經(jīng)加入100m的水,1.5mL甲苯,4.8g高錳酸鉀,應(yīng)選用250mL的三頸燒瓶,故答案為:B;(2)為增加冷凝效果,在反應(yīng)裝置中宜選用球形冷凝管,當(dāng)回流液中不再出現(xiàn)油珠時,說明反應(yīng)已經(jīng)完成,因為:沒有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化;故答案為:球形;沒有油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)完全被氧化;(3)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能將Cl氧化。加入適量的飽和亞硫酸氫鈉溶液是為了除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時,產(chǎn)生氯氣;該步驟亦可用草酸處理,生成二氧化碳和錳鹽,離子方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;故答案為:除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時,產(chǎn)生氯氣;5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;(4)由信息甲苯用高錳酸鉀氧化時生成苯甲酸鉀和二氧化錳,“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是:MnO2,故答案為:MnO2;(5)苯甲酸100℃時易升華,干燥苯甲酸時,若溫度過高,苯甲酸升華而損失;故答案為:苯甲酸升華而損失;(6)由關(guān)系式C6H5COOH~KOH得,苯甲酸的純度為:×100%=86.0%;1.5mL甲苯理論上可得到苯甲酸的質(zhì)量:=1.72g,產(chǎn)品的產(chǎn)率為×100%=50%;故答案為:86.0%;C;(7)提純苯甲酸可用重結(jié)晶的方法。故答案為:重結(jié)晶?!军c睛】本題考查制備方案的設(shè)計,涉及物質(zhì)的分離提純、儀器的使用、產(chǎn)率計算等,清楚原理是解答的關(guān)鍵,注意對題目信息的應(yīng)用,是對學(xué)生實驗綜合能力的考查,難點(6)注意產(chǎn)品純度和產(chǎn)率的區(qū)別。8.增加固液接觸面積,提取充分沸石乙醇易揮發(fā),易燃使用溶劑少,可連續(xù)萃?。ㄝ腿⌒矢撸┮掖挤悬c低,易濃縮AC單寧酸水升華【詳解】(1)萃取時將茶葉研細(xì)可以增加固液接觸面積,從而使提取更充分;由于需要加熱,為防止液體暴沸,加熱前還要加入幾粒沸石;(2)由于乙醇易揮發(fā),易燃燒,為防止溫度過高使揮發(fā)出的乙醇燃燒,因此提取過程中不可選用明火直接加熱;根據(jù)題干中的已知信息可判斷與常規(guī)的萃取相比較,采用索式提取器的優(yōu)點是使用溶劑量少,可連續(xù)萃?。ㄝ腿⌒矢撸唬?)乙醇是有機(jī)溶劑,沸點低,因此與水相比較乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是乙醇沸點低,易濃縮;蒸餾濃縮時需要冷凝管,為防止液體殘留在冷凝管中,應(yīng)該選用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正確,B錯誤;為防止液體揮發(fā),冷凝后得到的餾分需要有接收瓶接收餾分,而不需要燒杯,C正確,D錯誤,答案選AC。(4)由于茶葉中還含有單寧酸,且單寧酸也易溶于水和乙醇,因此濃縮液中加入氧化鈣的作用是中和單寧酸,同時也吸收水;(5)根據(jù)已知信息可知咖啡因在100℃以上時開始升華,因此該分離提純方法的名稱是升華。9.ABD分液漏斗、容量瓶充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)生成可溶的乙酰水楊酸鈉重結(jié)晶60【詳解】(1)因為反應(yīng)溫度在70℃,低于水的沸點,且需維溫度不變,故采用熱水浴的方法加熱;(2)操作①需將反應(yīng)物倒入冷水,需要用燒杯量取和存放冷水,過濾的操作中還需要漏斗,則答案為:B、D;分液漏斗主要用于分離互不相容的液體混合物,容量瓶用于配制一定濃度的溶液,這兩個儀器用不到。(3)反應(yīng)時溫度較高,所以用冷水的目的是使得乙酰水楊酸晶體充分析出;(4)乙酰水楊酸難溶于水,為了除去其中的雜質(zhì),可將生成的乙酰水楊酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成可溶性的乙酰水楊酸鈉,以便過濾除去雜質(zhì);(5)每次結(jié)晶過程中會有少量雜質(zhì)一起析出,可以通過多次結(jié)晶的方法進(jìn)行純化,也就是重結(jié)晶;(6)水楊酸分子式為C7H6O3,乙酰水楊酸分子式為C9H8O4,根據(jù)關(guān)系式法計算得:C7H6O3~C9H8O41381806.9gmm(C9H8O4)=(6.9g×180)/138=9g,則產(chǎn)率為。10.作為溶劑、提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率(直形)冷凝管防止暴沸丙炔酸分液丙炔酸甲酯的沸點比水的高【詳解】(1)一般來說,酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量的甲醇,提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇還作為反應(yīng)的溶劑;(2)根據(jù)裝置圖,儀器A為直形冷凝管;加熱液體時,為防止液體暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本題中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,制備丙炔酸甲酯采用水浴加熱,因此反應(yīng)液中除含有丙炔酸甲酯外,還含有丙炔酸、硫酸;通過飽和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通過分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加熱提供最高溫度為100℃,而丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,采用水浴加熱,不能達(dá)到丙炔酸甲酯的沸點,不能將丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸餾時不能用水浴加熱。【點睛】《實驗化學(xué)》的考查,相對比較簡單,本題可以聯(lián)想實驗制備乙酸乙酯作答,如碳酸鈉的作用,實驗室制備乙酸乙酯的實驗中,飽和碳酸鈉的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出等,平時復(fù)習(xí)實驗時,應(yīng)注重課本實驗復(fù)習(xí),特別是課本實驗現(xiàn)象、實驗不足等等。11.SO42?將反應(yīng)生成的酸轉(zhuǎn)化為可溶性的鹽MnO2向溶液中滴加鹽酸至水層不再產(chǎn)生沉淀布氏漏斗【詳解】(1)反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)液呈紫紅色,說明KMnO4過量,KMnO4具有強(qiáng)氧化性將HSO3氧化成SO42,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4+3HSO3=2MnO2↓+3SO42+H2O+H+。根據(jù)中和反應(yīng)原理,加入KOH將轉(zhuǎn)化為可溶于水的。(2)MnO2難溶于水,步驟2中趁熱過濾是減少的溶解,步驟2中趁熱過濾除去的物質(zhì)是MnO2。(3)步驟3中,合并后的濾液中主要成分為,為了制得,需要將合并后的溶液進(jìn)行酸化;處理合并后溶液的實驗操作為:向溶液中滴加鹽酸至水層不再產(chǎn)生沉淀。(4)抽濾所用的裝置包括布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶和抽氣泵?!军c睛】本題以“3,4?亞甲二氧基苯甲酸的制備實驗步驟”為背景,側(cè)重了解學(xué)生對《實驗化學(xué)》模塊的學(xué)習(xí)情況,考查物質(zhì)的分離和提純、實驗步驟的補(bǔ)充、基本實驗裝置和儀器、利用所學(xué)知識解決問題的能力,解題的關(guān)鍵是根據(jù)實驗原理,整體了解實驗過程,圍繞實驗?zāi)康淖鞔稹?2.3Cl2+6OH?5Cl?+ClO3?+3H2O緩慢通入Cl2NaClO堿性溶液減少水合肼的揮發(fā)測量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測量溶液pH,pH約為10時,停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,在高于34℃條件下趁熱過濾【分析】步驟I中Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO;步驟II中的反應(yīng)為NaClO堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合肼;步驟III分離出水合肼溶液;步驟IV由SO2與Na2CO3反應(yīng)制備Na2SO3。據(jù)此判斷?!驹斀狻浚?)溫度超過40℃,Cl2與NaOH溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO3、NaCl和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,離子方程式為3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O。由于Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng),為了減少NaClO3的生成,應(yīng)控制溫度不超過40℃、減慢反應(yīng)速率;實驗中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是:緩慢通入Cl2。(2)步驟II中的反應(yīng)為NaClO堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合肼,由于水合肼具有強(qiáng)還原性、能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2,為了防止水合肼被氧化,應(yīng)逐滴滴加NaClO堿性溶液,所以通過滴液漏斗滴加的溶液是NaClO堿性溶液。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在110℃繼續(xù)反應(yīng),N2H4·H2O沸點約118℃,使用冷凝管的目的:減少水合肼的揮發(fā)。(3)①向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液,根據(jù)圖示溶液pH約為4時,HSO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大,則溶液的pH約為4時停止通入SO2;實驗中確定何時停止通入SO2的實驗操作為:測量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2。②由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3,首先要加入NaOH將NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3,根據(jù)含硫微粒與pH的關(guān)系,加入NaOH應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH約為10;根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線,溫度高于34℃析出Na2SO3,低于34℃析出Na2SO3·7H2O,所以從Na2SO3溶液中獲得無水Na2SO3應(yīng)控制溫度高于34℃。因此由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案為:邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測量溶液pH,pH約為10時,停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,在高于34℃條件下趁熱過濾,用少量無水乙醇洗滌,干燥,密封包裝?!军c睛】本題將實驗原理的理解、實驗試劑和儀器的選用、實驗條件的控制、實驗操作的規(guī)范、實驗方案的設(shè)計等融為一體,重點考查學(xué)生對實驗流程的理解、實驗裝置的觀察、信息的獲取和加工、實驗原理和方法運(yùn)用、實驗方案的設(shè)計與評價等能力,也考查了學(xué)生運(yùn)用比較、分析等科學(xué)方法解決實際問題的能力和思維的嚴(yán)密性。13.2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OCl2+2OH?Cl?+ClO?+H2OFe3+4FeO42?+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O排除ClO?的干擾>溶液的酸堿性不同若能,理由:FeO42?在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是MnO4?的顏色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)【解析】分析:(1)KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2;由于鹽酸具有揮發(fā)性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl會消耗Fe(OH)3、KOH,用飽和食鹽水除去HCl;Cl2與Fe(OH)3、KOH反應(yīng)制備K2FeO4;最后用NaOH溶液吸收多余Cl2,防止污染大氣。(2)①根據(jù)制備反應(yīng),C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,Cl2還會與KOH反應(yīng)生成KCl、KClO和H2O。I.加入KSCN溶液,溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。根據(jù)題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身被還原成Fe3+。II.產(chǎn)生Cl2還可能是ClO+Cl+2H+=Cl2↑+H2O,即KClO的存在干擾判斷;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH洗滌除去KClO、排除ClO的干擾,同時保持K2FeO4穩(wěn)定存在。②根據(jù)同一反應(yīng)中,氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物。對比兩個反應(yīng)的異同,制備反應(yīng)在堿性條件下,方案II在酸性條件下,說明酸堿性的不同影響氧化性的強(qiáng)弱。③判斷的依據(jù)是否排除FeO42的顏色對實驗結(jié)論的干擾。詳解:(1)①A為氯氣發(fā)生裝置,KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)時,錳被還原為Mn2+,濃鹽酸被氧化成Cl2,KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)=
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