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專題88無(wú)機(jī)物制備綜合實(shí)驗(yàn)-學(xué)易金卷:十年(2014-2023)高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編(全國(guó)通用)專題88無(wú)機(jī)物制備綜合實(shí)驗(yàn)-學(xué)易金卷:十年(2014-2023)高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編(全國(guó)通用)專題88無(wú)機(jī)物制備綜合實(shí)驗(yàn)-學(xué)易金卷:十年(2014-2023)高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編(全國(guó)通用)1.【2023年湖北卷】金屬對(duì)有強(qiáng)吸附作用,被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng),將塊狀轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼后,其催化活性顯著提高。已知:①雷尼暴露在空氣中可以自燃,在制備和使用時(shí),需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤(rùn)”;②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下:步驟1:雷尼的制備步驟2:鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存和監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)操作(a)中,反應(yīng)的離子方程式是;(2)操作(d)中,判斷雷尼被水洗凈的方法是;(3)操作(e)中,下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是_______;A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷(4)向集氣管中充入時(shí),三通閥的孔路位置如下圖所示:發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí),集氣管向裝置Ⅱ供氣,此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為;(5)儀器M的名稱是;(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入一段時(shí)間,目的是;(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下,可能導(dǎo)致的后果是;(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是。2.【2022年天津卷】氯化鐵是重要的化工原料。針對(duì)氯化鐵的實(shí)驗(yàn)室制備方法,回答下列問(wèn)題:Ⅰ.的制備制備流程圖如下:(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為___________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)開__________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有___________。(3)檢驗(yàn)溶液中是否殘留的試劑是___________。(4)為增大溶液的濃度,向稀溶液中加入純Fe粉后通入。此過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________。(5)操作②為___________。Ⅱ.由制備無(wú)水將與液體混合并加熱,制得無(wú)水。已知沸點(diǎn)為77℃,反應(yīng)方程式為:,裝置如下圖所示(夾持和加熱裝置略)。(6)儀器A的名稱為___________,其作用為___________。NaOH溶液的作用是___________。(7)干燥管中無(wú)水不能換成堿石灰,原因是___________。(8)由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽,適宜使用上述方法的是___________(填序號(hào))。a.
b.
c.3.(2021·海南真題)亞硝酰氯可作為有機(jī)合成試劑。已知:①②沸點(diǎn):為-6℃,為-34℃,為-152℃。③易水解,能與反應(yīng)。某研究小組用和在如圖所示裝置中制備,并分離回收未反應(yīng)的原料?;卮饐?wèn)題:(1)通入和前先通入氬氣,作用是___________;儀器的名稱是___________。(2)將催化劑負(fù)載在玻璃棉上而不是直接平鋪在玻璃管中,目的是___________。(3)實(shí)驗(yàn)所需的可用和溶液在稀中反應(yīng)制得,離子反應(yīng)方程式為___________。(4)為分離產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料,低溫溶槽A的溫度區(qū)間應(yīng)控制在___________,儀器C收集的物質(zhì)是___________。(5)無(wú)色的尾氣若遇到空氣會(huì)變?yōu)榧t棕色,原因是___________。4.【2021年江蘇卷】以軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、CA.Mg等的氧化物)為原料制備電池級(jí)MnO2。(1)浸取。將一定量軟錳礦粉與Na2SO3、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸瓶中(圖1),70℃下通過(guò)滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾。滴液漏斗中的溶液是___;MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+的離子方程式為___。(2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F-)=0.05mol·L-1,則=___。[Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9](3)制備MnCO3。在攪拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中緩慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到MnCO3固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為___。(4)制備MnO2。MnCO3經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnO2。MnCO3在空氣氣流中熱解得到三種價(jià)態(tài)錳的氧化物,錳元素所占比例(×100%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所示。已知:MnO與酸反應(yīng)生成Mn2+;Mn2O3氧化性強(qiáng)于Cl2,加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為MnO2和Mn2+。為獲得較高產(chǎn)率的MnO2,請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案:取一定量MnCO3置于熱解裝置中,通空氣氣流,___,固體干燥,得到MnO2。(可選用的試劑:1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。5.(2021·湖北真題)超酸是一類比純硫酸更強(qiáng)的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進(jìn)行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應(yīng)如下:SbCl3+Cl2SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制備SbCl5的初始實(shí)驗(yàn)裝置如圖(毛細(xì)管連通大氣,減壓時(shí)可吸人極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):相關(guān)性質(zhì)如表:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)性質(zhì)SbCl373.4℃220.3℃極易水解SbCl53.5℃140℃分解79℃/2.9kPa極易水解回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)裝置中兩個(gè)冷凝管___(填“能”或“不能”)交換使用。(2)試劑X的作用為___、___。(3)反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞A.打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移___(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙口燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前,必須關(guān)閉的活塞是___(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是___。(4)實(shí)驗(yàn)小組在由SbCl5制備HSbF6時(shí),沒(méi)有選擇玻璃儀器,其原因?yàn)開__。(寫化學(xué)反應(yīng)方程式)(5)為更好地理解超酸的強(qiáng)酸性,實(shí)驗(yàn)小組查閱相關(guān)資料了解到:弱酸在強(qiáng)酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),如冰醋酸與純硫酸之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此類推,H2SO4與HSbF6之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為___。(6)實(shí)驗(yàn)小組在探究實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)蠟燭可以溶解于HSbF6中,同時(shí)放出氫氣。已知烷烴分子中碳?xì)滏I的活性大小順序?yàn)椋杭谆?—CH3)<亞甲基(—CH2—)<次甲基()。寫出2—甲基丙烷與HSbF6反應(yīng)的離子方程式___。6.【2021年重慶卷】立方體形的三氧化二銦(In2O3),具有良好的氣體傳感性能。研究小組用水熱法(密閉反應(yīng)釜中以水作溶劑的高溫高壓條件下的化學(xué)制備方法)制備該In2O3,其主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程及裝置示意圖如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)前驅(qū)體的制備①實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液盛裝在_______的試劑瓶中(填“帶橡皮塞”或“帶玻璃塞”)。②A裝置中的反應(yīng)現(xiàn)象是_______;為加快金屬In的溶解,可采取的措施有_______(寫出兩條即可)。③B裝置中,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=3.02,測(cè)定pH需用的儀器名稱是_______。④C裝置中,CO(NH2)2與水反應(yīng)生成兩種氣體,其中酸性氣體是_______,另一種氣體與InCl3溶液反應(yīng)生成前驅(qū)體的化學(xué)方程式為_______。⑤D裝置減壓過(guò)濾時(shí),用蒸餾水洗滌前驅(qū)體,判斷前驅(qū)體洗凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_______。(2)In2O3的制備將前驅(qū)體煅燒得In2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(3)有研究發(fā)現(xiàn),其它方法制備的In(OH)3經(jīng)鍛燒得In2O3的過(guò)程中存在兩步失重,第二步失重5.40%,推斷中間產(chǎn)物中In的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______%(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。7.【2022年6月浙江卷】氨基鈉()是重要的化學(xué)試劑,實(shí)驗(yàn)室可用下圖裝置(夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略)制備。簡(jiǎn)要步驟如下:Ⅰ.在瓶A中加入液氨和,通入氨氣排盡密閉體系中空氣,攪拌。Ⅱ.加入5g鈉粒,反應(yīng),得粒狀沉積物。Ⅲ.除去液氨,得產(chǎn)品。已知:幾乎不溶于液氨,易與水、氧氣等反應(yīng)。請(qǐng)回答:(1)的作用是_______;裝置B的作用是_______。(2)步驟Ⅰ,為判斷密閉體系中空氣是否排盡,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案_______。(3)步驟Ⅱ,反應(yīng)速率應(yīng)保持在液氨微沸為宜。為防止速率偏大,可采取的措施有_______。(4)下列說(shuō)法不正確的是_______。A.步驟Ⅰ中,攪拌的目的是使均勻地分散在液氨中B.步驟Ⅱ中,為判斷反應(yīng)是否已完成,可在N處點(diǎn)火,如無(wú)火焰,則反應(yīng)已完成C.步驟Ⅲ中,為避免污染,應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)抽濾除去液氨,得到產(chǎn)品D.產(chǎn)品應(yīng)密封保存于充滿干燥氮?dú)獾钠恐校?)產(chǎn)品分析:假設(shè)是產(chǎn)品的唯一雜質(zhì),可采用如下方法測(cè)定產(chǎn)品純度。從下列選項(xiàng)中選擇最佳操作并排序_______。準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品計(jì)算A.準(zhǔn)確加入過(guò)量的水B.準(zhǔn)確加入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液C.準(zhǔn)確加入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液D.滴加甲基紅指示劑(變色的范圍4.4~6.2)e.滴加石蕊指示劑(變色的范圍4.5~8.3)f.滴加酚酞指示劑(變色的范圍8.2~10.0)g.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定h.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定i.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定8.【2022年遼寧卷】作為綠色氧化劑應(yīng)用廣泛,氫醌法制備原理及裝置如下:已知:、等雜質(zhì)易使催化劑中毒?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)A中反應(yīng)的離子方程式為___________。(2)裝置B應(yīng)為___________(填序號(hào))。(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關(guān)閉狀態(tài)。開始制備時(shí),打開活塞___________,控溫。一段時(shí)間后,僅保持活塞b打開,抽出殘留氣體。隨后關(guān)閉活塞b,打開活塞___________,繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間。關(guān)閉電源和活塞,過(guò)濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取,分液,減壓蒸餾,得產(chǎn)品。(4)裝置F的作用為___________。(5)反應(yīng)過(guò)程中,控溫的原因?yàn)開__________。(6)氫醌法制備總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(7)取產(chǎn)品,加蒸餾水定容至搖勻,取于錐形瓶中,用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為、、。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果,產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。9.(2021.6·浙江真題)是很好的氯化劑,實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持儀器已省略)制備高純。已知:①,合適反應(yīng)溫度為;副反應(yīng):。②常壓下,沸點(diǎn),熔點(diǎn);沸點(diǎn)2.0℃,熔點(diǎn)。③,在中的溶解度遠(yuǎn)大于其在水中的溶解度。請(qǐng)回答:(1)①裝置A的作用是去除原料氣中的少量水分,可用的試劑是_______。②將上圖中裝置組裝完整,虛框D中應(yīng)選用_______。(2)有關(guān)反應(yīng)柱B,須進(jìn)行的操作是_______。A.將HgO粉末熱處理除水分、增加表面積后填入反應(yīng)柱B.調(diào)控進(jìn)入反應(yīng)柱的混合氣中和的比例C.調(diào)控混合氣從下口進(jìn)入反應(yīng)柱的流速D.將加熱帶纏繞于反應(yīng)柱并加熱(3)裝置C,冷卻液的溫度通??刂圃?。反應(yīng)停止后,溫度保持不變,為減少產(chǎn)品中的含量,可采用的方法是_______。(4)將純化后的產(chǎn)品氣化,通入水中得到高純度的濃溶液,于陰涼暗處貯存。當(dāng)需要時(shí),可將濃溶液用萃取分液,經(jīng)氣化重新得到。針對(duì)萃取分液,從下列選項(xiàng)選擇合適操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:c→_______→_______→e→d→f→_______。A.檢查旋塞、玻璃塞處是否漏水B.將溶液和轉(zhuǎn)入分液漏斗C.涂凡士林D.旋開旋塞放氣e.倒轉(zhuǎn)分液漏斗,小心振搖f.經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置g.打開旋塞,向錐形瓶放出下層液體h.打開旋塞,待下層液體完全流出后,關(guān)閉旋塞,將上層液體倒入錐形瓶(5)產(chǎn)品分析:取一定量濃溶液的稀釋液,加入適量、過(guò)量溶液及一定量的稀,充分反應(yīng)。用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅰ);再以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知產(chǎn)生的反應(yīng)(不考慮與水反應(yīng)):實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:加入量滴定Ⅰ測(cè)出量滴定Ⅱ測(cè)出量①用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí),無(wú)需另加指示劑。判斷滴定Ⅰ到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。②高純度濃溶液中要求(和均以計(jì))。結(jié)合數(shù)據(jù)分析所制備的濃溶液是否符合要求_______。10.(2020年新課標(biāo)Ⅲ)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是________,a中的試劑為________。(2)b中采用的加熱方式是_________,c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是________________,采用冰水浴冷卻的目的是____________。(3)d的作用是________,可選用試劑________(填標(biāo)號(hào))。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,________,__________,干燥,得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中,滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯____色??芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于")。11.【2015四川理綜化學(xué)】(13分)(NH4)2SO4是常見(jiàn)的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。[查閱資料](NH4)2SO4在260℃和400℃時(shí)分解產(chǎn)物不同。[實(shí)驗(yàn)探究]該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持和加熱裝置略)實(shí)驗(yàn)1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL)。通入N2排盡空氣后,于260℃加熱裝置A一段時(shí)間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00mL。經(jīng)檢驗(yàn)滴定后的溶液中無(wú)SO42-。(1)儀器X的名稱是________________。(2)滴定前,下列操作的正確順序是_________(填字母編號(hào))。a.盛裝0.2000mol/LNaOH溶液b.用0.2000mol/LNaOH溶液潤(rùn)洗c.讀數(shù)、記錄d.查漏、清洗e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是__________mol實(shí)驗(yàn)2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無(wú)殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗(yàn),該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無(wú)氮氧化物。(4)檢驗(yàn)裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是__________.(5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是____________.(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是______________________.12.【2016年高考江蘇卷】[實(shí)驗(yàn)化學(xué)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,在空氣中、受熱時(shí)均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法:在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40℃左右,向Na2CO3過(guò)飽和溶液中通入SO2,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。當(dāng)溶液pH約為4時(shí),停止反應(yīng),在20℃左右靜置結(jié)晶。生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5+H2O(1)SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,其離子方程式為____________________。(2)裝置Y的作用是______________________________。(3)析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾、洗滌、25℃~30℃干燥,可獲得Na2S2O5固體。①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、________________和抽氣泵。②依次用飽和SO2水溶液、無(wú)水乙醇洗滌Na2S2O5固體。用飽和SO2水溶液洗滌的目的是______。(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是______。13.【2015新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】(14分)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(wú)色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過(guò)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________。(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有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_______。②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)______。②草酸為二元酸______。14.【2015重慶理綜化學(xué)】(15分)ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來(lái)水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛。某興趣小組通過(guò)題9圖1裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。儀器D的名稱是。安裝F中導(dǎo)管時(shí),應(yīng)選用題9圖2中的。打開B的活塞,A中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜(填“快”或“慢”)。(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是。(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為,在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是。(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)間的變化如題9圖3所示。若將其用于水果保鮮,你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是,原因是。15.【2015廣東理綜化學(xué)】(17分)NH3及其鹽都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3,反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為(2)按圖13裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是,原因是,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。②再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究某一種因素對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。限制試劑與儀器:固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計(jì)、溫度計(jì)、恒溫水浴槽(可控制溫度)①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繉?duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,擬定實(shí)驗(yàn)表格,完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mL……11002100③按實(shí)驗(yàn)序號(hào)I所擬數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若讀取的待測(cè)物理量的數(shù)值為Y,則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為(只列出算式,忽略水自身電離的影響)。16.【2015海南化學(xué)】(11分)工業(yè)上,向500—600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,裝置B中加入的試劑是。(2)制取無(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A用來(lái)制取。尾氣的成分是。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理,存在的問(wèn)題是、。(3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3,檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是。欲制得純凈的FeCl2,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先,再。17.【2015江蘇化學(xué)】(15分)實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過(guò)KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液,②在0℃--5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,④在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。(1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為_____________。將制備的Cl2通過(guò)裝置B可除去______________(填化學(xué)式)。(2)Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應(yīng)在0℃~5℃進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_________。(3)制備K2FeO4時(shí),KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為_______。(4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,_____(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。18.【2014年高考山東卷第31題】(20分)工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3?5H2O,實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分加持儀器)模擬生成過(guò)程。燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下:Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(I)2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)(II)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(III)(1)儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液注,若,則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是。裝置E中為溶液。(2)為提高產(chǎn)品純度,應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為。(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇。a.蒸餾水b.飽和Na2SO3溶液c.飽和NaHSO3溶液d.飽和NaHCO3溶液實(shí)驗(yàn)中,為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,采用的操作是。已知反應(yīng)(III)相對(duì)較慢,則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A,實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器含有。a.燒杯b.蒸發(fā)皿c.試管d.錐形瓶(4)反應(yīng)終止后,燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮即可析出Na2S2O3?5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作,現(xiàn)象和結(jié)論:。已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解:S2O32 ̄+2H+=S↓+SO2↑+H2O供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液19.【2015福建理綜化學(xué)】(15分)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一制取氯酸鉀和氯水利用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有______。(2)若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置,_____(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行):=1\*GB3①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀______。=2\*GB3②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是___________。=3\*GB3③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為_________________。實(shí)驗(yàn)三測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為:使用右圖裝置,加熱15.0ml飽和氯水試樣,測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_______。(不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)(5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié)):______資料:=1\*romani.次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑;=2\*romanii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。
1.【2023年湖北卷】金屬對(duì)有強(qiáng)吸附作用,被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng),將塊狀轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼后,其催化活性顯著提高。已知:①雷尼暴露在空氣中可以自燃,在制備和使用時(shí),需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤(rùn)”;②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下:步驟1:雷尼的制備步驟2:鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存和監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)操作(a)中,反應(yīng)的離子方程式是;(2)操作(d)中,判斷雷尼被水洗凈的方法是;(3)操作(e)中,下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是_______;A.丙酮 B.四氯化碳 C.乙醇 D.正己烷(4)向集氣管中充入時(shí),三通閥的孔路位置如下圖所示:發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí),集氣管向裝置Ⅱ供氣,此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為;(5)儀器M的名稱是;(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入一段時(shí)間,目的是;(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下,可能導(dǎo)致的后果是;(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是。【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑(2)取最后一次洗滌液于試管中,滴加幾滴酚酞,如果溶液不變粉紅色,則證明洗滌干凈,否則沒(méi)有洗滌干凈(3)C(4)B(5)恒壓滴液漏斗(6)排除裝置中的空氣,防止雷尼自燃(7)管道中氣流不穩(wěn),不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程(8)集氣管中液面不再改變【解析】本題一道工業(yè)流程兼實(shí)驗(yàn)的綜合題,首先用氫氧化鈉溶液溶解鎳鋁合金中的鋁,過(guò)濾后先后用堿和水來(lái)洗滌固體鎳,隨后加入有機(jī)溶劑制得雷尼鎳懸浮液,用于步驟2中鄰硝基苯胺的催化氫化,以此解題。(1)鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;(2)由于水洗之前是用堿洗,此時(shí)溶液顯堿性,故可以用酸堿指示劑來(lái)判斷是否洗凈,具體方法為,取最后一次洗滌液于試管中,滴加幾滴酚酞,如果溶液不變粉紅色,則證明洗滌干凈,否則沒(méi)有洗滌干凈;(3)根據(jù)題給信息可知,鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行,在丙酮,四氯化碳,乙醇,正己烷中極性較強(qiáng)的為乙醇,故選C;(4)向集氣管中充入時(shí),氫氣從左側(cè)進(jìn)入,向下進(jìn)入集氣管,則當(dāng)由集氣管向裝置Ⅱ供氣,此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為氣體由下方的集氣管,向右進(jìn)入裝置Ⅱ,應(yīng)該選B,而裝置C方式中左側(cè)會(huì)漏氣,不符合題意,故選B;(5)由圖可知,儀器M的名稱是恒壓滴液漏斗;(6)根據(jù)題給信息可知,雷尼暴露在空氣中可以自燃,故反應(yīng)前向裝置Ⅱ中通入一段時(shí)間,目的是排除裝置中的空氣,防止雷尼自燃;(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下,則會(huì)在三頸瓶中產(chǎn)生氣泡,從而導(dǎo)致管道中氣流不穩(wěn),不利于監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程;(8)反應(yīng)完成后,氫氣不再被消耗,則集氣管中液面不再改變。2.【2022年天津卷】氯化鐵是重要的化工原料。針對(duì)氯化鐵的實(shí)驗(yàn)室制備方法,回答下列問(wèn)題:Ⅰ.的制備制備流程圖如下:(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為___________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)開__________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有___________。(3)檢驗(yàn)溶液中是否殘留的試劑是___________。(4)為增大溶液的濃度,向稀溶液中加入純Fe粉后通入。此過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________。(5)操作②為___________。Ⅱ.由制備無(wú)水將與液體混合并加熱,制得無(wú)水。已知沸點(diǎn)為77℃,反應(yīng)方程式為:,裝置如下圖所示(夾持和加熱裝置略)。(6)儀器A的名稱為___________,其作用為___________。NaOH溶液的作用是___________。(7)干燥管中無(wú)水不能換成堿石灰,原因是___________。(8)由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽,適宜使用上述方法的是___________(填序號(hào))。a.
b.
c.【答案】(1)
不再有氣泡產(chǎn)生
Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池,加快反應(yīng)速率(2)漏斗、玻璃棒(3)溶液(4)、(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥得到晶體(6)
球形冷凝管
冷凝回流
吸收、HCl等尾氣,防止污染(7)堿石灰與、HCl氣體反應(yīng),失去干燥作用(8)a【解析】稀鹽酸中加入廢鐵屑,不斷反應(yīng),銅不與鹽酸反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中通入氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,稀氯化鐵溶液再加入鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,氯化亞鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵,濃氯化鐵溶液制備,稀氯化鐵溶液在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥得到晶體。將與液體混合并加熱來(lái)制備無(wú)水?!窘馕觥浚?)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中,至鹽酸反應(yīng)完全,由于廢鐵屑與鹽酸反應(yīng)不斷產(chǎn)生氣泡,因此判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為不再有氣泡產(chǎn)生。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因?yàn)镕e、Cu在稀鹽酸中形成原電池,加快反應(yīng)速率;故答案為:不再有氣泡產(chǎn)生;Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池,加快反應(yīng)速率。(2)操作①是過(guò)濾,所必需的玻璃儀器中,除燒杯外還有玻璃棒、漏斗;故答案為:漏斗、玻璃棒。(3)鐵離子和溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,因此檢驗(yàn)溶液中是否殘留的試劑是溶液;故答案為:溶液。(4)為增大溶液的濃度,向稀溶液中加入純Fe粉后通入,先是鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,再是亞鐵離子被氯氣氧化為鐵離子,此過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為、;故答案為:、。(5)操作②是氯化鐵溶液到晶體,由于鐵離子加熱時(shí)要發(fā)生水解生成氫氧化鐵,因此在整個(gè)過(guò)程中要通入HCl氣體防止鐵離子水解,其操作過(guò)程為晶體;故答案為:在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥得到晶體。(6)根據(jù)圖中信息得到儀器A的名稱為球形干燥管,由于沸點(diǎn)為77℃,為充分利用,不能使其逸出,因此球形冷凝管的作用為冷凝回流。由于二氧化硫、HCl會(huì)逸出污染環(huán)境,因此NaOH溶液的作用是吸收、HCl等尾氣,防止污染;故答案為:球形干燥管;冷凝回流;吸收、HCl等尾氣,防止污染。(7)無(wú)水的作用是干燥氣體,不是與二氧化硫、HCl氣體反應(yīng),干燥管中無(wú)水不能換成堿石灰,原因是堿石灰與、HCl氣體反應(yīng),失去干燥作用;故答案為:堿石灰與、HCl氣體反應(yīng),失去干燥作用。(8)根據(jù)裝置圖信息,該裝置可以用于制取能水解的鹽酸鹽晶體,由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽,適宜使用上述方法的是a;故答案為:a。3.(2021·海南真題)亞硝酰氯可作為有機(jī)合成試劑。已知:①②沸點(diǎn):為-6℃,為-34℃,為-152℃。③易水解,能與反應(yīng)。某研究小組用和在如圖所示裝置中制備,并分離回收未反應(yīng)的原料。回答問(wèn)題:(1)通入和前先通入氬氣,作用是___________;儀器的名稱是___________。(2)將催化劑負(fù)載在玻璃棉上而不是直接平鋪在玻璃管中,目的是___________。(3)實(shí)驗(yàn)所需的可用和溶液在稀中反應(yīng)制得,離子反應(yīng)方程式為___________。(4)為分離產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料,低溫溶槽A的溫度區(qū)間應(yīng)控制在___________,儀器C收集的物質(zhì)是___________。(5)無(wú)色的尾氣若遇到空氣會(huì)變?yōu)榧t棕色,原因是___________。【答案】(1)排盡裝置中的空氣,防止與空氣中的反應(yīng),防止遇空氣中的水而水解干燥管(2)增大與氣體的接觸面積,加快反應(yīng)速率(3)(4)或(5)與空氣中的反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的【解析】通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理可知,進(jìn)氣端為和,經(jīng)過(guò)催化劑使其反應(yīng)制備;經(jīng)過(guò)低溫浴槽A降溫,使冷凝,得到產(chǎn)品;再經(jīng)過(guò)低溫浴槽B降溫,使冷凝,防止逸出,污染空氣;剩下NO經(jīng)過(guò)無(wú)水氯化鈣干燥后,進(jìn)行回收,據(jù)此分析作答。(1)通入和前先通入氬氣,作用是排盡裝置中的空氣,防止與空氣中的反應(yīng),防止遇空氣中的水而水解;儀器的名稱干燥管,故答案為:排盡裝置中的空氣,防止與空氣中的反應(yīng),防止遇空氣中的水而水解;干燥管;(2)將催化劑負(fù)載在玻璃棉上而不是直接平鋪在玻璃管中,目的是增大與氣體的接觸面積,加快反應(yīng)速率,故答案為:增大與氣體的接觸面積,加快反應(yīng)速率;(3)實(shí)驗(yàn)所需的可用和溶液在稀中反應(yīng)制得,則亞鐵離子會(huì)被氧化為鐵離子,離子反應(yīng)方程式為:,故答案為:;(4)為分離產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料,低溫溶槽A使冷凝,得到產(chǎn)品,則溫度區(qū)間應(yīng)控制在或;再經(jīng)過(guò)低溫浴槽B降溫,使冷凝,防止逸出,污染空氣,儀器C收集的物質(zhì)是,故答案為:或;;(5)剩下的氣體為NO,則無(wú)色的尾氣若遇到空氣會(huì)變?yōu)榧t棕色,原因是與空氣中的反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的,故答案為:與空氣中的反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的。4.【2021年江蘇卷】以軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、CA.Mg等的氧化物)為原料制備電池級(jí)MnO2。(1)浸取。將一定量軟錳礦粉與Na2SO3、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸瓶中(圖1),70℃下通過(guò)滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾。滴液漏斗中的溶液是___;MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+的離子方程式為___。(2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F-)=0.05mol·L-1,則=___。[Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9](3)制備MnCO3。在攪拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中緩慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到MnCO3固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為___。(4)制備MnO2。MnCO3經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnO2。MnCO3在空氣氣流中熱解得到三種價(jià)態(tài)錳的氧化物,錳元素所占比例(×100%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所示。已知:MnO與酸反應(yīng)生成Mn2+;Mn2O3氧化性強(qiáng)于Cl2,加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為MnO2和Mn2+。為獲得較高產(chǎn)率的MnO2,請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案:取一定量MnCO3置于熱解裝置中,通空氣氣流,___,固體干燥,得到MnO2。(可選用的試劑:1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)?!敬鸢浮浚?)
H2SO4溶液
MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O(2)100(3)200mL(4)加熱到450℃充分反應(yīng)一段時(shí)間,將固體冷卻后研成粉末,邊攪拌邊加入一定量1mol·L-1稀H2SO4,加熱,充分反應(yīng)后過(guò)濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1mol·L-1BaCl2溶液不變渾濁【解析】(1)若三頸瓶中先加入硫酸溶液,向其中滴加Na2SO3溶液則易生成SO2導(dǎo)致Na2SO3的利用率減小,故滴液漏斗中的溶液是H2SO4溶液;MnO2被亞硫酸根還原為Mn2+的離子方程式為:MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O;(2)=;(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NH4HCO3+MnSO4=MnCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,由方程式可知NH4HCO3與MnSO4的物質(zhì)的量之比為2:1,需加入NH4HCO3溶液的體積約為200mL;(4)根據(jù)圖象在450°C左右MnO2占比最高,所以加熱到450°C最佳,MnO與酸反應(yīng)生成Mn2+,故用酸除MnO,Mn2O3氧化性強(qiáng)于Cl2,用鹽酸會(huì)發(fā)生氧化還原生產(chǎn)氯氣。因此,該實(shí)驗(yàn)方案可補(bǔ)充為:加熱到450℃充分反應(yīng)一段時(shí)間后,將固體冷卻后研成粉末,向其中邊攪拌邊加入一定量1mol·L-1稀H2SO4,加熱,充分反應(yīng)后過(guò)濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1mol·L-1BaCl2溶液不變渾濁。5.(2021·湖北真題)超酸是一類比純硫酸更強(qiáng)的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進(jìn)行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應(yīng)如下:SbCl3+Cl2SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制備SbCl5的初始實(shí)驗(yàn)裝置如圖(毛細(xì)管連通大氣,減壓時(shí)可吸人極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):相關(guān)性質(zhì)如表:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)性質(zhì)SbCl373.4℃220.3℃極易水解SbCl53.5℃140℃分解79℃/2.9kPa極易水解回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)裝置中兩個(gè)冷凝管___(填“能”或“不能”)交換使用。(2)試劑X的作用為___、___。(3)反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞A.打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移___(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙口燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前,必須關(guān)閉的活塞是___(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是___。(4)實(shí)驗(yàn)小組在由SbCl5制備HSbF6時(shí),沒(méi)有選擇玻璃儀器,其原因?yàn)開__。(寫化學(xué)反應(yīng)方程式)(5)為更好地理解超酸的強(qiáng)酸性,實(shí)驗(yàn)小組查閱相關(guān)資料了解到:弱酸在強(qiáng)酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),如冰醋酸與純硫酸之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此類推,H2SO4與HSbF6之間的化學(xué)反應(yīng)方程式為___。(6)實(shí)驗(yàn)小組在探究實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)蠟燭可以溶解于HSbF6中,同時(shí)放出氫氣。已知烷烴分子中碳?xì)滏I的活性大小順序?yàn)椋杭谆?—CH3)<亞甲基(—CH2—)<次甲基()。寫出2—甲基丙烷與HSbF6反應(yīng)的離子方程式___?!敬鸢浮浚?)不能(2)吸收氯氣,防止污染空氣防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三口燒瓶使SbCl3、SbCl5水解(3)三口燒瓶b防止SbCl5分解(4)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(5)H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-(6)CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C++SbF+H2↑【解析】(1)與直形冷展管相比,球形冷凝管的冷卻面積大,冷卻效果好,且由于球形冷凝管的內(nèi)芯管為球泡狀,容易在球部積留蒸餾液,故不適宜用于傾斜式蒸餾裝置,多用于垂直蒸餾裝置,故實(shí)驗(yàn)裝置中兩個(gè)冷凝管不能交換使用;(2)根據(jù)表中提供信息,SbCl3、SbCl5極易水解,知試劑X的作用是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入三口燒瓶,同時(shí)吸收氯氣,防止污染空氣;(3)由實(shí)驗(yàn)裝置知,反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞A.打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移三口燒瓶中生成的SbCl5至雙口燒瓶中;減壓蒸餾前,必須關(guān)閉活塞b,以保證裝置密封,便于后續(xù)抽真空;根據(jù)表中提供信息知,SbCl5容易分解,用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾,可以防止SbCl5分解;(4)在由SbCl5制備HSbF6時(shí),需用到HF,而HF可與玻璃中的SiO2反應(yīng),故不能選擇玻璃儀器,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;(5)H2SO4與超強(qiáng)酸HSbF6反應(yīng)時(shí),H2SO4表現(xiàn)出堿的性質(zhì),則化學(xué)方程式為H2SO4+HSbF6=;(6)2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(CH3)CH3,根據(jù)題目信息知,CH3CH(CH3)CH3中上的氫參與反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=++H2。6.【2021年重慶卷】立方體形的三氧化二銦(In2O3),具有良好的氣體傳感性能。研究小組用水熱法(密閉反應(yīng)釜中以水作溶劑的高溫高壓條件下的化學(xué)制備方法)制備該In2O3,其主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程及裝置示意圖如圖所示。回答下列問(wèn)題:(1)前驅(qū)體的制備①實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液盛裝在_______的試劑瓶中(填“帶橡皮塞”或“帶玻璃塞”)。②A裝置中的反應(yīng)現(xiàn)象是_______;為加快金屬In的溶解,可采取的措施有_______(寫出兩條即可)。③B裝置中,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=3.02,測(cè)定pH需用的儀器名稱是_______。④C裝置中,CO(NH2)2與水反應(yīng)生成兩種氣體,其中酸性氣體是_______,另一種氣體與InCl3溶液反應(yīng)生成前驅(qū)體的化學(xué)方程式為_______。⑤D裝置減壓過(guò)濾時(shí),用蒸餾水洗滌前驅(qū)體,判斷前驅(qū)體洗凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_______。(2)In2O3的制備將前驅(qū)體煅燒得In2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(3)有研究發(fā)現(xiàn),其它方法制備的In(OH)3經(jīng)鍛燒得In2O3的過(guò)程中存在兩步失重,第二步失重5.40%,推斷中間產(chǎn)物中In的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______%(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)?!敬鸢浮浚?)
帶橡皮塞
金屬溶解,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生
將金屬In磨成粉末狀增大固液接觸面積、增加稀鹽酸濃度、升高溶液體系溫度、設(shè)計(jì)成金屬In為負(fù)極的原電池等
pH計(jì)
CO2
InCl3+3NH3+3H2O=In(OH)3↓+3NH4Cl
取最后一次的前驅(qū)體洗滌液于試管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,若未觀察到白色沉淀生成,則證明前驅(qū)體已經(jīng)洗凈(2)2In(OH)3In2O3+3H2O(3)73.03【解析】(1)NaOH會(huì)與玻璃塞磨砂口裸露的SiO2反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液應(yīng)盛裝在帶橡皮塞的試劑瓶中;根據(jù)B中生成了InCl3可知,A中In與鹽酸反應(yīng)置換出了氫氣,故A裝置中的反應(yīng)現(xiàn)象是金屬溶解,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生;將金屬In磨成粉末狀增大固液接觸面積、增加稀鹽酸濃度、升高溶液體系溫度、設(shè)計(jì)成金屬In為負(fù)極的原電池等,都可以加快反應(yīng)速率;測(cè)得pH=3.02,精確到了0.01,故測(cè)定pH需用的儀器為:pH計(jì);根據(jù)CO(NH2)2與水所含元素分析,其中酸性氣體應(yīng)為CO2;另一種氣體應(yīng)為NH3,前驅(qū)體是獲得目標(biāo)產(chǎn)物前的一種存在形式,NH3與InCl3溶液反應(yīng)生成前驅(qū)體的化學(xué)方程式為:InCl3+3NH3+3H2O=In(OH)3↓+3NH4Cl;判斷前驅(qū)體洗凈看是否有NH4Cl殘留,可通過(guò)檢驗(yàn)Cl-驗(yàn)證,故實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是:取最后一次的前驅(qū)體洗滌液于試管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,若未觀察到白色沉淀生成,則證明前驅(qū)體已經(jīng)洗凈;(2)將前驅(qū)體煅燒得In2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2In(OH)3In2O3+3H2O;(3)中間產(chǎn)物中In的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:7.【2022年6月浙江卷】氨基鈉()是重要的化學(xué)試劑,實(shí)驗(yàn)室可用下圖裝置(夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略)制備。簡(jiǎn)要步驟如下:Ⅰ.在瓶A中加入液氨和,通入氨氣排盡密閉體系中空氣,攪拌。Ⅱ.加入5g鈉粒,反應(yīng),得粒狀沉積物。Ⅲ.除去液氨,得產(chǎn)品。已知:幾乎不溶于液氨,易與水、氧氣等反應(yīng)。請(qǐng)回答:(1)的作用是_______;裝置B的作用是_______。(2)步驟Ⅰ,為判斷密閉體系中空氣是否排盡,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案_______。(3)步驟Ⅱ,反應(yīng)速率應(yīng)保持在液氨微沸為宜。為防止速率偏大,可采取的措施有_______。(4)下列說(shuō)法不正確的是_______。A.步驟Ⅰ中,攪拌的目的是使均勻地分散在液氨中B.步驟Ⅱ中,為判斷反應(yīng)是否已完成,可在N處點(diǎn)火,如無(wú)火焰,則反應(yīng)已完成C.步驟Ⅲ中,為避免污染,應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)抽濾除去液氨,得到產(chǎn)品D.產(chǎn)品應(yīng)密封保存于充滿干燥氮?dú)獾钠恐校?)產(chǎn)品分析:假設(shè)是產(chǎn)品的唯一雜質(zhì),可采用如下方法測(cè)定產(chǎn)品純度。從下列選項(xiàng)中選擇最佳操作并排序_______。準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品計(jì)算A.準(zhǔn)確加入過(guò)量的水B.準(zhǔn)確加入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液C.準(zhǔn)確加入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液D.滴加甲基紅指示劑(變色的范圍4.4~6.2)e.滴加石蕊指示劑(變色的范圍4.5~8.3)f.滴加酚酞指示劑(變色的范圍8.2~10.0)g.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定h.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定i.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定【答案】(1)
催化
防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系(2)試管中加滿水倒扣于水槽中,M處通入氨氣,將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡,則空氣尚未排盡,如未出現(xiàn)氣泡,則說(shuō)明空氣已排盡(3)分批少量加入鈉粒;降低冷卻液溫度;適當(dāng)增加液氨量(任寫一種即可)(4)BC(5)bdg【解析】在硝酸鐵催化下鈉與液氨的反應(yīng)來(lái)生成NaNH2和氫氣,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),為保證液氨處于微沸狀態(tài),需要用冷卻液控制一定的溫度。NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系,導(dǎo)氣口N與尾氣處理連接裝置再處理氨氣等,據(jù)此結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析解答。(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作中加入Fe(NO3)39H2O的用料很少,可推知,F(xiàn)e(NO3)39H2O在反應(yīng)中作催化劑,加快反應(yīng)速率;結(jié)合已知信息可知,制備得到的NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系,干擾NaNH2的制備,故答案為:催化;防止氧氣、水進(jìn)入密閉體系;(2)結(jié)合氨氣極易溶于水,空氣中的氮?dú)怆y溶于水,氧氣不易溶于水的物理性質(zhì),所以為判斷密封體系中空氣是否排盡,可設(shè)計(jì)方案如下:試管中加滿水倒扣于水槽中,M處通入氨氣,將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡,則空氣尚未排盡,如未出現(xiàn)氣泡,則說(shuō)明空氣已排盡;(3)上述化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的濃度、溫度均可影響化學(xué)反應(yīng)速率,所以為防止反應(yīng)速率偏大,可實(shí)施的措施有:分批少量加入鈉粒;降低冷卻液溫度;適當(dāng)增加液氨量(任寫一種即可);(4)A.步驟I中,攪拌可使液體混合均勻,所以攪拌可使少量的催化劑Fe(NO3)39H2O均勻分散在液氨中,A正確;B.步驟II中,由于液氨處于微沸狀態(tài),故生成的氫氣中混有一定量的氨氣;氫氣雖然是可燃性氣體,由于氨氣在空氣中不能被點(diǎn)燃,當(dāng)氨氣中只有少量氫氣時(shí),則也不能被點(diǎn)然、不會(huì)產(chǎn)生火焰,且對(duì)易氣體點(diǎn)火有安全隱患,B錯(cuò)誤;C.步驟II中得到的粒狀沉積物,顆粒較小,顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實(shí)的沉淀,溶液不易透過(guò),所以不適宜選用抽濾裝置進(jìn)行過(guò)濾,C錯(cuò)誤;D.因?yàn)橹苽涞漠a(chǎn)品NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以可密封保存于充滿干燥氮?dú)獾钠恐?,D正確;故選BC;(5)題干信息中提到假設(shè)產(chǎn)品NaNH2的唯一雜質(zhì)為NaOH,因?yàn)楫a(chǎn)品溶于水生成氫氧化鈉和氨氣,所以可設(shè)計(jì)利用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,因滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中含氯化鈉和氯化銨,所以需選用酸性條件下的酸堿指示劑判斷滴定終點(diǎn),過(guò)量的鹽酸再利用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液反滴定,最終利用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得出產(chǎn)品中NaNH2的純度,故涉及的操作步驟為:準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品xg加入過(guò)量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液加入滴加甲基橙指示劑用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù),計(jì)算產(chǎn)品純度,故答案為:bdg。8.【2022年遼寧卷】作為綠色氧化劑應(yīng)用廣泛,氫醌法制備原理及裝置如下:已知:、等雜質(zhì)易使催化劑中毒?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)A中反應(yīng)的離子方程式為___________。(2)裝置B應(yīng)為___________(填序號(hào))。(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關(guān)閉狀態(tài)。開始制備時(shí),打開活塞___________,控溫。一段時(shí)間后,僅保持活塞b打開,抽出殘留氣體。隨后關(guān)閉活塞b,打開活塞___________,繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間。關(guān)閉電源和活塞,過(guò)濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取,分液,減壓蒸餾,得產(chǎn)品。(4)裝置F的作用為___________。(5)反應(yīng)過(guò)程中,控溫的原因?yàn)開__________。(6)氫醌法制備總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(7)取產(chǎn)品,加蒸餾水定容至搖勻,取于錐形瓶中,用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為、、。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果,產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________?!敬鸢浮浚?)(2)③①(3)
A.b
C.d(4)防止外界水蒸氣進(jìn)入C中使催化劑中毒(5)適當(dāng)升溫加快反應(yīng)速率,同時(shí)防止溫度過(guò)高分解(6)(7)17%【解析】從的制備原理圖可知,反應(yīng)分兩步進(jìn)行,第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應(yīng)生成乙基蒽醇,第二步為與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌。啟普發(fā)生器A為制取的裝置,產(chǎn)生的中混有和,需分別除去后進(jìn)入C中發(fā)生第一步反應(yīng)。隨后氧氣源釋放的氧氣經(jīng)D干燥后進(jìn)入C中發(fā)生反應(yīng)生成和乙基蒽醌,F(xiàn)中裝有濃,與C相連,防止外界水蒸氣進(jìn)入C中,使催化劑中毒。(1)A中鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為;(2)、等雜質(zhì)易使催化劑中毒,需分別通過(guò)裝有飽和食鹽水和濃的洗氣瓶除去,所以裝置B應(yīng)該選③①;(3)開始制備時(shí),打開活塞A.b,A中產(chǎn)生的進(jìn)入C中,在催化作用下與乙基蒽醌反應(yīng)生成乙基蒽醇,一段時(shí)間后,關(guān)閉a,僅保持活塞b打開,將殘留抽出,隨后關(guān)閉活塞b,打開活塞C.d,將通入C中與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌。(4)容易使催化劑中毒,實(shí)驗(yàn)中需要保持C裝置為無(wú)水環(huán)境,F(xiàn)的作用為防止外界水蒸氣進(jìn)入C中。(5)適當(dāng)升溫加快反應(yīng)速率,同時(shí)防止溫度過(guò)高分解,所以反應(yīng)過(guò)程中控溫;(6)第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應(yīng)生成乙基蒽醇,第二步為與乙基蒽醇反應(yīng)生成和乙基蒽醌,總反應(yīng)為。(7)滴定反應(yīng)的離子方程式為,可得關(guān)系式:。三組數(shù)據(jù)中偏差較大,舍去,故消耗酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。9.(2021.6·浙江真題)是很好的氯化劑,實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持儀器已省略)制備高純。已知:①,合適反應(yīng)溫度為;副反應(yīng):。②常壓下,沸點(diǎn),熔點(diǎn);沸點(diǎn)2.0℃,熔點(diǎn)。③,在中的溶解度遠(yuǎn)大于其在水中的溶解度。請(qǐng)回答:(1)①裝置A的作用是去除原料氣中的少量水分,可用的試劑是_______。②將上圖中裝置組裝完整,虛框D中應(yīng)選用_______。(2)有關(guān)反應(yīng)柱B,須進(jìn)行的操作是_______。A.將HgO粉末熱處理除水分、增加表面積后填入反應(yīng)柱B.調(diào)控進(jìn)入反應(yīng)柱的混合氣中和的比例C.調(diào)控混合氣從下口進(jìn)入反應(yīng)柱的流速D.將加熱帶纏繞于反應(yīng)柱并加熱(3)裝置C,冷卻液的溫度通??刂圃?。反應(yīng)停止后,溫度保持不變,為減少產(chǎn)品中的含量,可采用的方法是_______。(4)將純化后的產(chǎn)品氣化,通入水中得到高純度的濃溶液,于陰涼暗處貯存。當(dāng)需要時(shí),可將濃溶液用萃取分液,經(jīng)氣化重新得到。針對(duì)萃取分液,從下列選項(xiàng)選擇合適操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:c→_______→_______→e→d→f→_______。A.檢查旋塞、玻璃塞處是否漏水B.將溶液和轉(zhuǎn)入分液漏斗C.涂凡士林D.旋開旋塞放氣e.倒轉(zhuǎn)分液漏斗,小心振搖f.經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置g.打開旋塞,向錐形瓶放出下層液體h.打開旋塞,待下層液體完全流出后,關(guān)閉旋塞,將上層液體倒入錐形瓶(5)產(chǎn)品分析:取一定量濃溶液的稀釋液,加入適量、過(guò)量溶液及一定量的稀,充分反應(yīng)。用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅰ);再以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知產(chǎn)生的反應(yīng)(不考慮與水反應(yīng)):實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:加入量滴定Ⅰ測(cè)出量滴定Ⅱ測(cè)出量①用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí),無(wú)需另加指示劑。判斷滴定Ⅰ到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______。②高純度濃溶液中要求(和均以計(jì))。結(jié)合數(shù)據(jù)分析所制備的濃溶液是否符合要求_______?!敬鸢浮浚?)濃a(2)ABC(3)抽氣(或通干燥氮?dú)?(4)abg(5)①CCl4中由紫紅色突變到無(wú)色,且30s不恢復(fù)②溶液中Cl2O和Cl2分別為1.000×10-3mol、5×10-6mol,=200>99,符合要求【解析】(1)①裝置A的作用是去除原料氣(Cl2、N2)中的少量水分,可用的試劑是濃。②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空氣中,因此需要進(jìn)行尾氣處理,Cl2、Cl2O能與NaOH溶液反應(yīng),同時(shí)需要防止NaOH溶液中水蒸氣進(jìn)入C裝置中,因此需要在C和尾氣處理裝置之間連接吸收水蒸氣的裝置,所以虛框D中應(yīng)選用a裝置。(2)裝置B為HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的裝置,A.因Cl2O能與H2O發(fā)生反應(yīng),因此需要將HgO粉末熱處理除水分,該反應(yīng)為固體與氣體接觸類反應(yīng),因此增加表面積能夠加快反應(yīng)速率,故A選;B.N2的作用是稀釋Cl2,在氣流速率一定的條件下,氯氣所占的比例越小,其轉(zhuǎn)化率越高,同時(shí)Cl2不足時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng),因此需要調(diào)控進(jìn)入反應(yīng)柱的混合氣中Cl2和N2的比例,故B選;C.為了讓氣體與固體充分接觸,混合氣體應(yīng)從下口進(jìn)入反應(yīng)柱,同時(shí)需要控制氣體的流速,防止副反應(yīng)發(fā)生,故C選;D.HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的合適反應(yīng)溫度為18℃~25℃,因此該反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,若對(duì)反應(yīng)柱加熱會(huì)發(fā)生副反應(yīng),故D不選;綜上所述,答案為ABC。(3)由題可知,Cl2沸點(diǎn)小于Cl2O,在Cl2未發(fā)生冷凝時(shí)抽氣或通入氮?dú)饪梢杂行У娜コa(chǎn)物中的Cl2,故答案為:抽氣(或通干燥氮?dú)?。(4)萃取分液的操作順序?yàn)椋簷z漏→加入萃取劑和溶液→振蕩搖勻→放氣→靜置分層→放液,下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出,因CCl4密度大于水,因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下層,因此操作順序?yàn)椋和糠餐亮帧鷻z查旋塞、玻璃塞處是否漏水→將溶液和CCl4轉(zhuǎn)入分液漏斗→倒轉(zhuǎn)分液漏斗,小心振搖→旋開旋塞放氣→經(jīng)幾次振搖并放氣后,將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置→打開旋塞,向錐形瓶放出下層液體,故答案為:abg。(5)①溶有I2的CCl4溶液呈紫紅色,用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定I2過(guò)程中,當(dāng)I2恰好反應(yīng)完全時(shí),溶液呈無(wú)色,因此滴定I2到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是CCl4中由紫紅色突變到無(wú)色,且30s不恢復(fù)。②由、、(HClO為Cl2O與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物)可得關(guān)系式:Cl2O~2H+~2I2,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol,生成I2的物質(zhì)的量為2×10-3mol,則高純度Cl2O濃溶液中n(Cl2O)=1×10-3mol,加入過(guò)量KI溶液共生成I2的物質(zhì)的量為2.005×10-3mol,因此Cl2與I-反應(yīng)生成I2的物質(zhì)的量為2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol,由此可知高純度Cl2O濃溶液中n(Cl2)=5×10-6mol,所以高純度Cl2O濃溶液中==200>99,則所制備的高純度Cl2O濃溶液符合要求,故答案為:溶液中Cl2O和Cl2分別為1×10-3mol、5×10-6mol,=200>99,符合要求。10.(2020年新課標(biāo)Ⅲ)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是________,a中的試劑為________。(2)b中采用的加熱方式是_________,c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是________________,采用冰水浴冷卻的目的是____________。(3)d的作用是________,可選用試劑________(填標(biāo)號(hào))。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,________,__________,干燥,得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中,滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯____色??芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于")?!敬鸢浮浚?)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2+2OH?=ClO?+Cl?+H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾氣(Cl2)AC(4)過(guò)濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于【解析】本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽銴ClO3和NaClO,并探究其氧化還原性質(zhì);首先利用濃鹽酸和MnO2粉末共熱制取氯氣,生成的氯氣中混有HCl氣體,可在裝置a中盛放飽和食鹽水中將HCl氣體除去;之后氯氣與KOH溶液在水浴加熱的條件發(fā)生反應(yīng)制備KClO3,再與NaOH溶液在冰水浴中反應(yīng)制備NaClO;氯氣有毒會(huì)污染空氣,所以需要d裝置吸收未反應(yīng)的氯氣。(1)根據(jù)盛放MnO2粉末的儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器為圓底燒瓶;a中盛放飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl氣體;(2)根據(jù)裝置圖可知盛有KOH溶液的試管放在盛有水的大燒杯中加熱,該加熱方式為水浴加熱;c中氯氣在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉,結(jié)合元素守恒可得離子方程式為Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根據(jù)氯氣與KOH溶液的反應(yīng)可知,加熱條件下氯氣可以和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氯酸鹽,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;(3)氯氣有毒,所以d裝置的作用是吸收尾氣(Cl2);A.Na2S可以將氯氣還原成氯離子,可以吸收氯氣,故A可選;B.氯氣在NaCl溶液中溶解度很小,無(wú)法吸收氯氣,故B不可選;C.氯氣可以Ca(OH)2或濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣,故C可選;D.氯氣與硫酸不反應(yīng),且硫酸溶液中存在大量氫離子會(huì)降低氯氣的溶解度,故D不可選;綜上所述可選用試劑AC;(4)b中試管為KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受溫度影響更大,所以將試管b中混合溶液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、少量(冷)水洗滌、干燥,得到KClO3晶體;(5)1號(hào)試管溶液顏色不變,2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?,說(shuō)明1號(hào)試管中氯酸鉀沒(méi)有將碘離子氧化,2號(hào)試管中次氯酸鈉將碘離子氧化成碘單質(zhì),即該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘單質(zhì)更易溶于CCl4,所以加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯紫色。11.【2015四川理綜化學(xué)】(13分)(NH4)2SO4是常見(jiàn)的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。[查閱資料](NH4)2SO4在260℃和400℃時(shí)分解產(chǎn)物不同。[實(shí)驗(yàn)探究]該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持和加熱裝置略)實(shí)驗(yàn)1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL)。通入N2排盡空氣后,于260℃加熱裝置A一段時(shí)間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00mL。經(jīng)檢驗(yàn)滴定后的溶液中無(wú)SO42-。(1)儀器X的名稱是________________。(2)滴定前,下列操作的正確順序是_________(填字母編號(hào))。a.盛裝0.2000mol/LNaOH溶液b.用0.2000mol/LNaOH溶液潤(rùn)洗c.讀數(shù)、記錄d.查漏、清洗e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是__________mol實(shí)驗(yàn)2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無(wú)殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗(yàn),該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無(wú)氮氧化物。(4)檢驗(yàn)裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是__________.(5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是____________.(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是______________________.【答案】(1)圓底燒瓶(2)dbaec(3)0.03mol(4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無(wú)色刺激性氣體(5)NH3(6)3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑【解析】(1)儀器X為圓底燒瓶。(2)滴定操作步驟為:首先查漏、水洗,再用待裝的溶液潤(rùn)洗,再裝液,再排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面,最后記錄讀數(shù)。(3)由題意知:品紅溶液不褪色,說(shuō)明無(wú)SO2,滴定后的溶液中無(wú)SO42-,說(shuō)明無(wú)SO3則裝置B中吸收的氣體為NH3。n(HCl)=n(NH3)+n(NaOH),則得答案為0.03mol(4)取裝置D內(nèi)溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸,若產(chǎn)生白色沉淀且加入鹽酸后白色沉淀能完全溶液,則說(shuō)明原溶液中有SO32-,無(wú)SO42-(5)NH3(6)3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O12.【2016年高考江蘇卷】[實(shí)驗(yàn)化學(xué)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑,在空氣中、受熱時(shí)均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法:在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40℃左右,向Na2CO3過(guò)飽和溶液中通入SO2,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。當(dāng)溶液pH約為4時(shí),停止反應(yīng),在20℃左右靜置結(jié)晶。生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5+H2O(1)SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,其離子方程式為____________________。(2)裝置Y的作用是______________________________。(3)析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾、洗滌、25℃~30℃干燥,可獲得Na2S2O5固體。①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、________________和抽氣泵。②依次用飽和SO2水溶液、無(wú)水乙醇洗滌Na2S2O5固體。用飽和SO2水溶液洗滌的目的是______。(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是______?!敬鸢浮浚?)2SO2+CO32-+H2O=2HSO3-+CO2(2)防止倒吸(3)①抽濾瓶;②減少Na2S2O5的在水中的溶解;(4)在制備過(guò)程中Na2S2O5分解生成生Na2SO3,Na2SO3被氧化生成Na2SO4?!窘馕觥浚?)SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,根據(jù)原子守恒、電荷守恒,可得反應(yīng)的離子方程式為2SO2+CO32-+H2O=2HSO3-+CO2;(2)在裝置X中用來(lái)發(fā)生反應(yīng)制取Na2S2O5;由于SO2是大氣污染物,因此最后的Z裝置的NaOH溶液是尾氣處理裝置,防止SO2造成大氣污染。由于二氧化硫易溶于水,因此裝置Y的作用防止倒吸。②制取得到的Na2S2O5固體依次用飽和SO2水溶液、無(wú)水乙醇洗滌Na2S2O5固體,用飽和SO2水溶液洗滌的目的是減少Na2S2O5的在水中的溶解;(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中常含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,可能的原因是在制備過(guò)程中Na2S2O5分解生成生Na2SO3,Na2SO3被氧化生成Na2SO4。13.【2015新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】(14分)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(wú)色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解。
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