
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文檔簡介
專題十五實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
考點(diǎn)一制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
1.(2022海南,15,10分)膽磯(CuSO/HzO)是一種重要化工原料。某研究小組以生銹的銅
屑為原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3>Cu(OH)z]制備膽磯。流程如
下。
Na;CO,溶液廣隴也因
原①浸洗、過濾L麗聞過量稀廂國
料
加熱濃縮
過油.冷卻結(jié)晶
回答問題:
(1)步驟①的目的是。
⑵步驟②中,若僅用濃H2s0,溶解固體B,將生成(填化學(xué)式)污染環(huán)境。
⑶步驟②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2so〃反應(yīng)的化學(xué)方程式
為。
⑷經(jīng)步驟④得到的膽研,不能用水洗滌的主要原因是。
⑸實(shí)驗(yàn)證明,濾液D能將「氧化為L
i.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過量H2O2將「氧化為L理由
是。
ii.乙同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),只能是C廣將「氧化為加寫出乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果
(不要求寫具體操作過程)。
答案(1)除油污(2)SO2
⑶Cu+HzOz+HzSOaC11SO4+2H2O
⑷膽研晶體易溶于水
⑸i.溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解
ii.取濾液,向其中加入適量硫化鈉,使銅離子恰好完全沉淀,再加入「,不能被氧化
解析步驟①中Na2cd溶液促進(jìn)原料中油脂的水解,步驟②用于溶解固體B中的Cu、
CudCuCO3、Cu9H)2生成CuSCU步驟③中析出膽磯。⑴油脂的主要成分為高級(jí)脂
肪酸甘油酯,在堿性條件下能夠完全水解,故步驟①中Na2c。3溶液的作用是除油污。(2)
△
步驟②中若使用濃硫酸,則發(fā)生反應(yīng)Cu+2H2s0,(濃)-:C11SO4+SO2T+2H2。。⑶步驟
②中,叱5在酸性環(huán)境下能把Cu氧化成CiA根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可得反應(yīng)的
化學(xué)方程式。(4)膽磯屬于易溶性鹽(易溶于水),故步驟④中不能用水洗滌膽磯。(5)步驟
③中加熱濃縮操作可使Hzd分解,故濾液D中不含有Hzd;驗(yàn)證是否為Cu"氧化「,須除
盡濾液中的Cu?,進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
名師點(diǎn)睛驗(yàn)證是否為Cu"氧化I,須做對(duì)照實(shí)驗(yàn)??捎煤蠧u"的溶液(濾液D中含有
C廣)和不含有Cu"的溶液分別與I反應(yīng),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比。
2.(2022海南」7,12分)磷酸氫二鏤[(NHaHPCM常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸
吸收氨氣制備(NH1HPO”裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)。
(1)實(shí)驗(yàn)室用NH£l(s)和Ca(OHMs)制備氨氣的化學(xué)方程式
為。
⑵現(xiàn)有濃H3P0.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%,密度為1.7g-mL\若實(shí)驗(yàn)需100mL1.7mol-L1的
H3PO4溶液,則需濃H3P(XmL(保留一位小數(shù))o
⑶裝置中活塞”的作用為o實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí),
應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K”打開K2O
⑷當(dāng)溶液pH為8.0-9.0時(shí),停止通NH%即可制得(NH,2HPO4溶液。若繼續(xù)通入NH能當(dāng)
pH>10.0時(shí),溶液中0H\和(填離子符號(hào))濃度明顯增加。
⑸若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器,還可選用作指示劑,當(dāng)溶液顏色由變?yōu)橐?/p>
時(shí),停止通NH3O
△
;
答案(l)2NHoCI+Ca(OH)2-CaCI2+2H2O+2NH3T
(2)11.5
⑶平衡氣壓防倒吸倒吸
(4)NHJP01-
⑸酚配無色淺紅色
解析(2)設(shè)需濃H3P0”的體積為V,則1。。。地%,、|-L!xV=1.7mol-L^o.lL,解得
98m0
V?0.0115L,B|J11.5mLo
(3)1\1出極易溶于水而導(dǎo)致液體倒吸,倒吸時(shí)關(guān)閉K”打開禽使裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大,即可防止
倒吸。
⑷當(dāng)pH>10.0時(shí),溶液堿性增強(qiáng)河生成(NH』PO”故濃度增大的離子還有NH:■和
P0『。
⑸(NH^HPO,溶液顯堿性,故可選用酚酸作指示劑,由酚獻(xiàn)的變色范圍可知,終點(diǎn)時(shí)的顏
色變化是由無色變成淺紅色。
3.(2022湖北,16,14分)高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑。純磷酸(熔點(diǎn)為42°C,易吸潮)可通
過市售85%磷酸溶液減壓蒸儲(chǔ)除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,
溫度低于21℃易形成2HsPO,HCX熔點(diǎn)為30°C),高于100℃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):
回答下列問題:
(1)A的名稱是oB的進(jìn)水口為(填"a"或"b")。
(2?2。5的作用是o
⑶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。
⑷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o
⑸磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入促進(jìn)其結(jié)晶。
⑹過濾磷酸晶體時(shí),除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為(填標(biāo)號(hào))。
A,<20℃B.30-35℃C.42~100℃
⑺磷酸中少量的水極難除去的原因是o
答案(1)圓底燒瓶b(2)干燥空氣(3)暴沸(4)便于控溫,防止溫度過高生成焦磷酸
⑸磷酸晶種(6)B(7)磷酸分子與水分子間存在氫鍵
解析(2)純化過程需要嚴(yán)格控制水分Rd可作干燥劑。(3)毛細(xì)管下端產(chǎn)生的細(xì)小氣泡
可形成汽化中心,防止暴沸。(4)純化過程要嚴(yán)格控制溫度,水浴加熱便于控溫。(5)加入
磷酸晶種作為晶核,促進(jìn)晶體形成的同時(shí)保證晶體純度。(6)A項(xiàng),低于20°C時(shí),晶體可轉(zhuǎn)
化為2H3P。,田2。不正確;C項(xiàng),高于42°(:磷酸晶體會(huì)熔化,不正確。
4.(2022湖南,15,12分)某實(shí)驗(yàn)小組以BaS溶液為原料制備BaCIrZHzO,并用重量法測定
產(chǎn)品中BaCI2-2H2O的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
可選用試劑:NaCI晶體、BaS溶液、濃HzSCh、稀H2SO4、CuSO,溶液、蒸儲(chǔ)水
步驟l.BaCI2-2H2O的制備
按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到BaCIz溶液,經(jīng)一系列步驟獲得BaCb-2H2O產(chǎn)品。
步驟2產(chǎn)品中BaCI2-2H2O的含量測定
①稱取產(chǎn)品0.5000g,用100mL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0.100moHJH2s0”溶液;
③沉淀完全后,60°(:水浴40分鐘,經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為
0.4660g?
回答下列問題:
⑴I是制取氣體的裝置,在試劑a過量并微熱時(shí),發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式
為;
⑵n中b儀器的作用是;m中的試劑應(yīng)選用;
⑶在沉淀過程中,某同學(xué)在加入一定量熱的H2sd溶液后,認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全,判斷沉淀
已完全的方法是
⑷沉淀過程中需加入過量的H2sd溶液,原因是;
⑸在過濾操作中,下列儀器不需要用到的是(填名稱);
⑹產(chǎn)品中BaCb-2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留三位有效數(shù)字)。
微熱
:
答案(l)HCINaCI+H2s04濃)==NaHSO4+HCIt
⑵防倒吸CuS。,溶液
⑶將反應(yīng)后的溶液靜置一段時(shí)間,向靜置后上層清液中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生
成(或取少量的上層清液于試管中,向試管中滴加幾滴熱的硫酸溶液,無沉淀生成)
⑷把溶液中的Ba?+全部轉(zhuǎn)化為BaSO,沉淀
⑸錐形瓶⑹97.6的
解析(1)I裝置是固液加熱制氣體裝置,利用難揮發(fā)性的酸制易揮發(fā)性的酸,故用NaCI
晶體與濃H2sd反應(yīng)制取HCI氣體;⑵因?yàn)镠CI易溶于水,所以用b儀器防倒吸;BaS與
鹽酸反應(yīng)生成H2s氣體,該氣體有毒,m中的試劑是CuSO,溶液,吸收H2s氣體,防止污染
環(huán)境;(4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,加入過量的硫酸,將溶液中的Ba-全部轉(zhuǎn)化為BaSO,沉淀;⑸
過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,用不到錐形瓶;(6)根據(jù)原子守
恒,n(BaCL2H2O)=n(BaSd)=0.4660g+233g/mol=0.002mol,故產(chǎn)品中BaCI2-2H2O的質(zhì)
量分?jǐn)?shù)為0.002molx244g/mol+0.5000gxl00%=97.6%o
知識(shí)歸納實(shí)驗(yàn)室常用難揮發(fā)性的酸制易揮發(fā)性的酸。如用濃硫酸與氯化鈉固體微熱
制取氯化氫,濃硫酸與硝酸鈉固體微熱制取硝酸,濃磷酸分別與澳化鈉、碘化鉀在加熱的
條件下制取HBr和HI,一般不用濃硫酸代替濃磷酸制取HBr和HI,因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)
氧化性,會(huì)把Br和I氧化。
5.(2022江蘇,16,15分)實(shí)驗(yàn)室以二氧化鈾(CeO?)廢渣為原料制備CI含量少的Ce2(CO3)3,
其部分實(shí)驗(yàn)過程如下:
稀
稀鹽酸、萃取硝氨水、
酸
也()2溶液氨水劑HANH4HCO,
CeO,
廢渣CeM。)
⑴"酸浸"時(shí)CeOz與H2O2反應(yīng)生成Ce3+并放出0%該反應(yīng)的離子方程式
為。
(2)pH約為7的CeCl溶液與NH.HCd溶液反應(yīng)可生成Cez(CC)3)3沉淀,該沉淀中C「含量
與加料方式有關(guān)。得到含C「量較少的Cez(CC)3)3的加料方式為(填序號(hào))。
A.將NHaHCCh溶液滴加到CeCb溶液中
B.將CeCb溶液滴加到NH“HC03溶液中
⑶通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程,可制備C「含量少的Ce2(CdK已知Ce"能
被有機(jī)萃取劑(簡稱HA)萃取,其萃取原理可表示為
Ce3*(水層)+3HA(有機(jī)層)—Ce(AM有機(jī)層)+3H*(水層)
①加氨水"中和"去除過量鹽酸,使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的
是o
②反萃取的目的是將有機(jī)層Ce"轉(zhuǎn)移到水層。使Ce>盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,應(yīng)選擇
的實(shí)驗(yàn)條件或采取的實(shí)驗(yàn)操作有(填兩項(xiàng))。
③與"反萃取"得到的水溶液比較,濾去Ce2(CO3%沉淀的濾液中,物質(zhì)的量減小的離子
有(填化學(xué)式)。
⑷實(shí)驗(yàn)中需要測定溶液中Ce?*的含量。已知水溶液中Ce4'可用準(zhǔn)確濃度的
(NHjzFeG。/溶液滴定,以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由紫紅色變?yōu)榱?/p>
黃色滴定反應(yīng)為Fe2,+Ce"iFe"+Ce"。請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:①準(zhǔn)確量取25.00mL
Ce"溶液[c(Ce")約為0.2moH/],加氧化劑將Ce"完全氧化并去除多余氧化劑后,用稀硫
酸酸化,將溶液完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中后定容;②按規(guī)定操作分別將0.02000
mol-L1(NH,)2Fe(SO,)2和待測Ce“*溶液裝入如圖所示的滴定管
中;③。
0.02000mol,L-?
(NH4)2Fe(SO4)2
3<
答案⑴6H*+2CeOz+H2O2-2Ce+O2t+4H2O
(2)B(3)①使萃取平衡正向移動(dòng)②加入過量硝酸、分離出有機(jī)層③Ce,H\C「
⑷在錐形瓶中放入20.00mL待測Ce"溶液,加入苯代鄰氨基苯甲酸燃后用
(NH,2Fe(Sd)2溶液滴定,當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤汉?,溶液變成亮黃色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來
的顏色時(shí),停止滴定,記錄加入的(NHjFe(SO4)2溶液的體積
解析⑴CeOz與Hzd反應(yīng)生成Ce"并放出d,說明Ce元素的化合價(jià)降低Q元素的化
3t
合價(jià)升高,反應(yīng)的離子方程式:6H*+2CeOz+H2C)2-2Ce+02t+4H20o⑵將CeCh溶液
滴加到NH4HCO3溶液中時(shí),溶液中的C「濃度小,可得到含C「量較少的C&(CO3)3,故選
B。(3)①加氨水"中和"去除過量鹽酸,可使萃取平衡正向移動(dòng),提高萃取效果;②"反萃
取“使平衡逆向移動(dòng),可選擇的實(shí)驗(yàn)條件或采取的實(shí)驗(yàn)操作:加入過量硝酸或分離出有機(jī)
層;③"反萃取"得到的溶液中含有的主要離子是Ce"、H\C「和NO。加入氨水和
NHaHCCh反應(yīng)的離子有Ce"和印,減少的離子還有Ce2(CO3)3+WCl。
知識(shí)拓展1.反萃取:與萃取的過程相反,被萃取物從有機(jī)相返回水相的過程,為萃取的逆
過程。
2.實(shí)例:從含銅的水溶液中回收銅,萃取劑和料液是不相混溶的兩種液體,在一定的條件下
萃取劑可以將銅離子從水溶液中提取出來,這個(gè)過程可用化學(xué)方程式表示為2RH+C-*
R2CU+2H\
萃取劑RH可以與溶液中的Cd.作用生成RzCu,這是正反應(yīng),稱為萃取過程;當(dāng)用硫酸與
RzCu作用又可將銅離子釋放出來,稱為反萃取過程。
6.(2022全國甲,27,15分)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中
常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶
于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?;卮鹣铝袉栴}:
⑴工業(yè)上常用芒硝(Na2sd口0叱0)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時(shí)生成CO,該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為o
⑵溶解回流裝置如圖所示,回流前無需加入沸石淇原因
是o回流時(shí),燒瓶內(nèi)氣霧上升高度不宜超
過冷凝管高度的1/3o若氣霧上升過高,可采取的措施
是o
(3)回流時(shí)間不宜過長,原因是?;亓鹘Y(jié)束后,需進(jìn)行的操作有①
停止加熱②關(guān)閉冷凝水③移去水浴,正確的順序?yàn)椋ㄌ顦?biāo)號(hào))。
A.①②③B.③①②
C.②①③D.①③②
(4)該實(shí)驗(yàn)熱過濾操作時(shí),用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液,其原因是o
熱過濾除去的雜質(zhì)為。若濾紙上析出大量晶體,則可能的原因
是O
⑸濾液冷卻、結(jié)晶、過濾,晶體用少量_______洗滌,干燥,得到Na2s
高溫
答案(l)Na2SO/10H2O+4C^Na2S+4COt+10H2O
⑵粗品中有不溶性固體,起到了防暴沸作用加快冷卻水的流速或降低水浴的溫度
⑶防止乙醇揮發(fā)過多而析出產(chǎn)品D
⑷減少乙醇的揮發(fā)重金屬硫化物溫度降低或乙醇揮發(fā)過多
(5)95%冷乙醇
解析(l)Na2SO4-10H2O^Na2S,C—CO,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可得
高溫
-
Na2SO4-10H2O+4CNa2S+4COt+10H2O?⑵粗品中含有不溶性固體,起到了防暴沸
的作用,故回流前無需加入沸石;若氣霧上升過高,說明溫度過高,可通過加快冷卻水的流
速或降低水浴的溫度來解決。(3)回流的目的是濃縮Na2s的乙醇溶液,若回流時(shí)間過長,
會(huì)造成乙醇揮發(fā)過多,致使硫化鈉晶體析出;移去熱源后,燒瓶中溫度仍較高,故冷凝水應(yīng)
最后關(guān)閉。(4)錐形瓶瓶口比燒杯口要小,可減少乙醇的揮發(fā);由題意知重金屬硫化物難溶
于乙醇,故熱過濾除去的雜質(zhì)為重金屬硫化物;若濾紙上析出大量晶體(NazS-xHzO),主要
原因是溫度降低或乙醇揮發(fā)過多。(5)硫化鈉易溶于熱乙醇,說明硫化鈉在冷乙醇中溶解
度較小,可用95%冷乙醇洗滌。
7.(2022全國乙,27,14分)二草酸合銅(11)酸鉀{(<2。92。1)2]}可用于無機(jī)合成、功能材料
制備。實(shí)驗(yàn)室制備二草酸合銅(口)酸鉀可采用如下步驟:
工.取已知濃度的CuSO,溶液,攪拌下滴加足量NaOH溶液,產(chǎn)生淺藍(lán)色沉淀。加熱,沉淀
轉(zhuǎn)變成黑色,過濾。
H.向草酸(H2c2d)溶液中加入適量K2c。3固體,制得KHC2O4和K2c混合溶液。
山.將n的混合溶液加熱至80~85°C,加入I中的黑色沉淀。全部溶解后,趁熱過濾。
iv.將m的濾液用蒸汽浴加熱濃縮,經(jīng)一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(n)酸鉀晶體,
進(jìn)行表征和分析。
回答下列問題:
⑴由CuSO5H2。配制I中的CuSO”溶液,下列儀器中不需要的是(填儀器名
uAm
ov
yr
⑵長期存放的CUSO4-5H2O中,會(huì)出現(xiàn)少量白色固體,原因是o
(3)1中的黑色沉淀是(寫化學(xué)式)。
(4)11中原料配比為n(H2c2。,:n(K2co3)=1.5:1,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程
式o
⑸n中,為防止反應(yīng)過于劇烈而引起噴濺,加入K2cd應(yīng)采取的方法。
(6)m中應(yīng)采用進(jìn)行加熱。
(7)IV中"一系列操作"包括。
答案(1)分液漏斗(或梨形分液漏斗)、球形冷凝管
⑵失去結(jié)晶水(3)Cu0⑷3H2c2d+2K2c-1?:2。計(jì)2KHe2O4+2CO2T+2H2。(5)
分批加入(6)水?。?)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌
解析⑴由CUSO4-5H2O配制CuSd溶液時(shí),用電子天平稱取一定質(zhì)量的CuSOKHzO
晶體,用量筒量取水的體積,在燒杯中加水溶解;分液漏斗常用于萃取、分液以及制備裝置
滴加液體,球形冷凝管常用于制備實(shí)驗(yàn)中的冷凝回流裝置,配制溶液時(shí)二者都不需要用
到。⑵CUSO5H2。是藍(lán)色晶體,CuSO,是白色固體,長期存放的CuSO=5H2。會(huì)失去結(jié)晶
水,出現(xiàn)少量白色固體(CuSO)化學(xué)上將此過程稱為風(fēng)化。(3)向CuSO,溶液中滴加足量
NaOH溶液,產(chǎn)生的淺藍(lán)色沉淀為Cu(OH卜,加熱Cu9H}使其分解,生成黑色沉淀CuO。
⑷H2c2d的酸性比碳酸強(qiáng),當(dāng)n(H2c2。,):n(K2CO3)=1.5:1,即3:2時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式
為3H2c2。-21<2c。3-K2c2O4+2KHC2O4+2CO2T+2H2。。⑸由于反應(yīng)產(chǎn)生氣體,為防止
反應(yīng)過于劇烈而引起噴濺,K2c。3應(yīng)分批加入并不斷攪拌。(6)m中將混合溶液加熱到
80~85°C,常采用水浴進(jìn)行加熱,使液體受熱均勻。(7)將濾液用蒸汽浴加熱濃縮、冷卻結(jié)
晶、過濾、洗滌、干燥,即可得到二草酸合銅(口)酸鉀晶體。
疑難突破HzCzd是二元弱酸,酸性比碳酸強(qiáng),當(dāng)n(H2c2d):n(K2co3)=1:1時(shí),反應(yīng)的化
學(xué)方程式為H2C2O4+K2co3^K2c2。4+821+心。;當(dāng)n(H2c2d):n(K2co3)=2:1時(shí),反
應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2c2。計(jì)1<2<3。3-i2KHC204+C02t+H20o
8.(2022山東,18,12分)實(shí)驗(yàn)室利用FeCI2-4H2O和亞硫酰氯(SOCb)制備無水FeCb的裝置
如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCIz沸點(diǎn)為76℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣
回答下列問題:
⑴實(shí)驗(yàn)開始先通沖。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。
⑵現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCbnBO,為測定n值進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)I:稱取rrug樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmoH/KzCrz。標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe?+達(dá)終
點(diǎn)時(shí)消耗VmL(滴定過程中CrzO廠轉(zhuǎn)化為Cr>,C「不反應(yīng))。
實(shí)驗(yàn)n:另取mig樣品,利用上述裝置與足量SOCL反應(yīng)后,固體質(zhì)量為m2g,則
n=;下列情況會(huì)導(dǎo)致n測量值偏小的是(填標(biāo)號(hào))。
A.樣品中含少量FeO雜質(zhì)
B.樣品與SOCb反應(yīng)時(shí)失水不充分
C.實(shí)驗(yàn)I也稱重后樣品發(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
△
⑶用上述裝置,根據(jù)反應(yīng)TiO2+CCl4^TiCI4+COz制備TiCL已知TiCl與CCI分子結(jié)
構(gòu)相似,與CCI,互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸僧裝置對(duì)TiCI”、CC「混合物進(jìn)
行蒸儲(chǔ)提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序?yàn)棰佗幄?填序號(hào)),先制出的物質(zhì)
為________
△
==
答案(l)aFeCI2-4H2O+4SOCI2(g)=FeCI2+4SO2+8HCI冷凝并回收利用SOCb
m-m2
1AB
⑵0.108CV
⑶⑥⑩③⑤CCI
解析⑴實(shí)驗(yàn)開始先通M,排盡裝置中的空氣,一段時(shí)間后,先加熱裝置a,使SOCIz氣體
充滿裝置a后再加熱裝置b(若先加熱裝置b,FeCI2-4H2O會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)),b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)
△
1
的化學(xué)方程式為FeCl2-4H2O+4soe卜⑹-FeCI2+4SO2+8HCI;^SCsd的作用是冷凝
回流。
⑵由實(shí)驗(yàn)I知,滴定過程中CrQ廠將Fe"氧化成Fe?)自身被還原成C產(chǎn),反應(yīng)的離子方程
式為6Fe"+Cr2。歹+14H*=6Fe"+2C產(chǎn)+7HzQmig樣品中Fed的物質(zhì)的量
n(FeCl2)=6n(Cr2。獰)=6cVxlO3mol;由實(shí)驗(yàn)n知mig樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(mi-m2)g,
3
其物質(zhì)的量為耳普mol,則n(FeC。:n(H2O)=l:n=(6cVxlO-mol):四浮mol,解得
1818
n=需勺。A項(xiàng),樣品中含少量FeO雜質(zhì),溶于稀硫酸后生成Fe",導(dǎo)致消耗的KzCrzO,標(biāo)
準(zhǔn)溶液的體積V偏大,使n的測量值偏小;B項(xiàng),樣品與SOCI2反應(yīng)時(shí)失水不充分,則m2偏
大,使n的測量值偏小;C項(xiàng),實(shí)驗(yàn)I稱重后樣品發(fā)生了潮解,樣品的質(zhì)量不變,消耗的
K2c匕。7標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V不變,n的測量值不變;D項(xiàng),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,導(dǎo)致消耗的KzCrzO,標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V偏小,使n的測量值偏大;故選
AB。
⑶組裝蒸儲(chǔ)裝置對(duì)TiCL、CCI?的混合物進(jìn)行蒸僧提純,按由下而上、從左到右的順序組
裝,安裝順序?yàn)棰佗幄?,然后連接冷凝管,蒸僧裝置中應(yīng)選擇直形冷凝管⑥,接著連接尾接
管⑩,TiCI,極易水解,為防止外界水蒸氣進(jìn)入,最后連接③⑤,安裝順序?yàn)?/p>
①⑨⑧⑥⑩③⑤;TiCI”、CCi分子結(jié)構(gòu)相似,TiCI”的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCOTiCI”分子間作
用力較大,則TiCI,的沸點(diǎn)高于CCI“故先蒸出的物質(zhì)是CCLo
9.(2020浙江7月選考,30,10分)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Na2s2O3?5H20O
合成反應(yīng):S0z+Na£03^Na2sO3+CO22Na2S+3S02—2Na2S0:i+3SN&SCh+S^-Na2S203
2
滴定反應(yīng):L+2Na2s2。-2NaI+Na2S,06
已知:Na2s2O3?5H2O易溶于水,難溶于乙醇,50℃開始失結(jié)晶水。
實(shí)驗(yàn)步驟:
INa2s◎制備:裝置A制備的SO,經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液,加熱、攪拌,
至溶液pH約為7時(shí),停止通入SO2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
Na2s2。3?5H2。產(chǎn)品。
III產(chǎn)品純度測定:以淀粉作指示劑,用Na2S203?5H2O產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液
至滴定終點(diǎn),計(jì)算Na2s2。,?5H2。含量。
請(qǐng)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pH過高或過低將導(dǎo)致
產(chǎn)率降低,原因是。
(2)步驟n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)晶膜時(shí),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NazCQ,溶液作洗滌劑
(3)步驟in
①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):
檢漏一蒸儲(chǔ)水洗滌一()一()-()-()-()一開始滴定。
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o
③滴定法測得產(chǎn)品中Na2S203?5壓0含量為100.5%,則Na2S2O3-5H#產(chǎn)品中可能混有的物
質(zhì)是o
答案(1)防止倒吸
pH過高,NazCOs、Na2S反應(yīng)不充分;pH過低,導(dǎo)致Na2szQ,轉(zhuǎn)化為S和S02
(2)BC
(3)①FBECG
②防止碘揮發(fā)損失
③NazSOs;失去部分結(jié)晶水的Na2s2O3?5H2O
解析(1)單向閥的作用是防止A中產(chǎn)生的SO?被C中溶液吸收時(shí)C中溶液被倒吸入A
中。若C中溶液pH過低,Na2s◎會(huì)轉(zhuǎn)化為S和SO?;若C中溶液pH過高,Na2c0;,、Na2s反
應(yīng)不充分,均會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低。(2)快速蒸發(fā)溶液中水分,得到的晶體顆粒較小,A錯(cuò)誤;
為防止Na&Os?5HQ失去結(jié)晶水,將溶液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜時(shí)即停止加熱,B正
確;因Na2sQ3-5Ha難溶于乙醇,故在冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇,可析出更多
的Na003?5H2。晶體,C正確;用Na2cCh溶液作洗滌劑,會(huì)使產(chǎn)品中混入雜質(zhì),D錯(cuò)誤。
(3)②為防止L揮發(fā)導(dǎo)致碘溶液濃度降低,碘量瓶在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞。③產(chǎn)品中
Na盡?5HX)的含量偏高,可能是產(chǎn)品中混有失去部分結(jié)晶水的NaRQ?5H20或者是混
有Na2s。3雜質(zhì)(Na2SO3+I2+H.O^Na2soi+2HI)。
解題總結(jié)L滴定操作的基本步驟:檢漏一蒸儲(chǔ)水洗滌一所盛溶液潤洗2~3次一裝液一
逐氣泡f調(diào)液面f記錄初始讀數(shù)f滴定一記錄終點(diǎn)讀數(shù)。
2.產(chǎn)品中Na2s2O3-5H2。的含量偏高,說明相同質(zhì)量的雜質(zhì)耗L量比Na2s2。,-5HQ要
高,Na2sO,和失去部分結(jié)晶水的NaS。,?5H20符合要求。
10.(2019浙江4月選考,31,10分)某興趣小組在定量分析了鎂渣[含有MgCO:,、
Mg(OH)2sCaC03>AIG、FeQ和Si(h]中Mg含量的基礎(chǔ)上,按如下流程制備六水合氯化
鎂(MgCb?6H2O)o
1\----......」固體渣,
固液門E
黎boot口燒」刖NH,CI溶淞固液蒸城
混令物F混今物而鬧^____^
.CL液7(MgClj6H£]
相關(guān)信息如下:
①700℃只發(fā)生MgC。,和Mg(0H)2的分解反應(yīng)。
②NH?溶液僅與體系中的MgO反應(yīng),且反應(yīng)程度不大。
③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來,且須控制合適的蒸出量。
請(qǐng)回答:
(1)下列說法正確的是。
A.步驟I,煨燒樣品的容器可以用地埸,不能用燒杯和錐形瓶
B.步驟III,蒸氨促進(jìn)平衡正向移動(dòng),提高M(jìn)gO的溶解量
C.步驟III,可以將固液混合物C先過濾,再蒸氨
D.步驟IV,固液分離操作可采用常壓過濾,也可采用減壓過濾
(2)步驟ni,需要搭建合適的裝置,實(shí)現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體(用硫酸溶液吸收氨
氣)。
①選擇必須的儀器,并按連接順序排列(填寫代表儀器的字母,不考慮夾持和橡皮管連
接):熱源f_。
②為了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示劑。請(qǐng)給出指示劑并說明蒸氨可
以停止時(shí)的現(xiàn)象。
(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶
于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。
①含有的雜質(zhì)是o
②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是O
(4)有同學(xué)采用鹽酸代替步驟II中的NH.C1溶液處理固體B,然后除雜,制備MgCL溶液。
已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍:
pH
金屬離子
開始沉淀完全沉淀
A13+3.04.7
Fe3t1.12.8
Ca2+11.3-
Mg"8.410.9
請(qǐng)給出合理的操作排序(從下列操作中選取,按先后次序列出字母,操作可重復(fù)使用):固
體B-"a—()—()-()-()-()->()fMgCL溶液f產(chǎn)品。
a.用鹽酸溶解b.調(diào)pH=3.0c.調(diào)pH=5.0d.調(diào)pH=8.5e.調(diào)pH=ll.0
f.過濾g.洗滌
答案(l)ABD(2)①a-d-ffc②甲基橙,顏色由紅色變橙色
(3)①堿式氯化鎂(氫氧化鎂)②過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解(4)c-f-e-ffg-a
解析(1)燒杯和錐形瓶是玻璃材質(zhì)的,不能承受高溫燃燒,煨燒樣品的容器可以用均
煙,A正確;信息②顯示NH.C1溶液與MgO的反應(yīng)程度不大,說明該反應(yīng)可逆,化學(xué)方程式
為MgO+ZNHCl+HzO=MgCb+2NH3,H2O,“蒸氨”時(shí)將氨從固液混合物中蒸出來,促進(jìn)
平衡正向移動(dòng),從而提高了MgO的溶解量,B正確;步驟IH中若將固液混合物C先過濾,再
蒸氨,在蒸氨完成后為了將未反應(yīng)完全的MgO除去,還需再過濾一次,費(fèi)時(shí)麻煩,C錯(cuò)誤;
步驟IV中固液分離操作可采用常壓過濾,也可采用減壓過濾(沉淀不是膠狀沉淀),D正
確。(2)①為實(shí)現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體,應(yīng)將?固、液混合物C置于燒瓶a中,連接d
將生成的NH:,導(dǎo)出,用c燒杯中的H?SOi溶液吸收,為防止NH,吸收時(shí)溶液倒吸,應(yīng)在d、c
間接一球形干燥管f,故儀器正確的連接順為a-dff-c。②硫酸吸收NHa生成的
(NH,)2soi溶液呈酸性,可選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑甲基橙,溶液顏色由紅色變橙
色,說明一定量的硫酸已反應(yīng)完全,蒸氨可以停止。⑶溶液F中含MgCk、NH。和
NHLHQ,鹽酸酸化后NHLHQ轉(zhuǎn)化為NHC1,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥
得到產(chǎn)品,產(chǎn)品水溶液呈堿性,但單一MgCL溶液呈酸性,應(yīng)該是含有較多的堿式氯化鎂
Mg(OH)Cl(或氫氧化鎂)雜質(zhì),由溶液過度蒸發(fā)和干燥時(shí)溫度過高導(dǎo)致氯化鎂水解而來。
(4)固體B中含MgO、CaC(h、A1A.Fe?。,和Si0%加鹽酸溶解后,溶液中含Mg,F(xiàn)e"、
AF、Ca2+,根據(jù)題給金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍,可先調(diào)pH=5.0,使Fe"和A產(chǎn)
完全沉淀,過濾濾去Fe(0H)3、Al(0H*和Si02,再將所得濾液調(diào)pH=ll.0,使Mg"完全沉
淀而跟C/分離,過濾將濾出的Mg(OH)z洗滌干凈后用鹽酸溶解即得MgCL溶液,故合理
的操作排序?yàn)楣腆wB-*a-c-*f-e-f-g-*a?
易錯(cuò)警示本題易錯(cuò)點(diǎn)有三,一是(2)中儀器連接順序未考慮接球形干燥管防倒吸;二是
不能正確分析⑶中產(chǎn)品中所含雜質(zhì)的成分及成因;三是⑷中制備MgCk溶液的操作排
序。
11.(2018浙江4月選考,31,10分)某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵鏤后,按下列流程
制備二水合草酸亞鐵(FeCO?2乩0),進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。
落.梢過量H1ct0、抽■,洗.還耳
(NHjzFefOj?6乩。|螫?21FeCzO,?2Hqi蟹,FeQ,⑤網(wǎng)
已知:FeCzO尸2HQ難溶于水,150℃開始失結(jié)晶水;HC0,易溶于水,溶解度隨溫度升高
而增大。
請(qǐng)回答:
(1)下列操作或描述正確的是o
A.步驟②,僅。稍過量主要是為了抑制Fe"水解
B.步驟③,采用熱水洗滌可提高除雜效果
C.步驟③,母液中的溶質(zhì)主要是(NH。2soi和H2C2O?
D.步驟③,如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃
(2)如圖裝置,經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌。請(qǐng)選擇合適的編號(hào),按正確
的操作順序補(bǔ)充完整(洗滌操作只需考慮一次):
開抽氣泵fa—bfdffcf關(guān)抽氣泵。
a.轉(zhuǎn)移固液混合物;b.關(guān)活塞A;c.開活塞A;d.確認(rèn)抽干;e.加洗滌劑洗滌。
活塞A
抽氣泵
(3)稱取一定量的FeGO,?21L0試樣,用硫酸溶解,采用KMnO,滴定法測定,折算結(jié)果如
下:
n(Fe")/mon(CQ彳)/m試樣中FeC20i,2H20的
1ol質(zhì)量分?jǐn)?shù)
9.80X10'9.80X1010.980
由表中數(shù)據(jù)推測試樣中最主要的雜質(zhì)是o
(4)實(shí)現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器是(供選儀器:a.燒杯;b.地堪;c.蒸儲(chǔ)燒
瓶;d.高溫爐;e.表面皿;f.錐形瓶);該步驟的化學(xué)方程式
是O
(5)為實(shí)現(xiàn)步驟⑤,不宜用炭粉還原Fe2O3,理由是。
答案(10分)(1)BD(2分)
(2)c-e->b-d(2分)
⑶(NHD2so.,(1分)
△
I
(4)bd(2分)4FeC20.1?2H20+302==2Fe203+8C02+8H20(2分)
(5)用炭粉還原會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)(1分)
解析(1)溶解酸化后溶液已呈酸性,草酸過量的目的并不是抑制Fe"水解,而是保證
Fe?’完全沉淀,同時(shí)因H2c2。,具有還原性,可防止Fe"氧化,A錯(cuò)誤;步驟③中采用熱水洗
滌,有利于除去(NH()2S0,和IK。,B正確;步驟②中發(fā)生的反應(yīng)為
(NH3Fe(S03+H2co+2HQ-FeC.O,?2HQI+(NH.I)2SO,+H2SO1,故步驟③的母液中的溶
質(zhì)除(NH3S0」和位西夕卜,還有H2sosc錯(cuò)誤;因FeC。?2H。在150°C才開始失去結(jié)晶
水,故步驟③中在常壓下略高于100℃時(shí)干燥,既不影響產(chǎn)物的成分,又能加快干燥的速
度,D正確。(2)抽濾完成后,需要洗滌FeC2O?-21L.0晶體,故應(yīng)先打開活塞A使抽濾瓶內(nèi)
壓強(qiáng)上升,再加入洗滌劑洗滌,待充分洗滌后,關(guān)閉活塞A,再次確認(rèn)抽干,然后打開活塞
A防止溶液倒吸,最后關(guān)閉抽氣泵,故正確的操作順序是開抽氣泵fa—bfd—cfe-bf
d-cf關(guān)抽氣泵。⑶因試樣中n(Fe,:nC0幻=1:1,故試樣中最主要的雜質(zhì)是
(NH.)2SOIO(4)由得失電子守恒和原子守恒可寫出FeC。?2Hq在0?中灼燒時(shí)反應(yīng)的化
學(xué)方程式。(5)用炭粉還原Fe◎后,多余的炭粉不易除去。
12.(2017北京理綜,26,13分)TiCL是由鈦精礦(主要成分為TiOj制備鈦(Ti)的重要中
間產(chǎn)物,制備純TiCL的流程示意圖如下:
氯化過程精制過程,
鈦精礦|沸騰爐1粗TiCl1蒸儲(chǔ)塔:純TC1:
資料:TiCL及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)
化合物SiCLTiCLA1C13FeCl3MgCl2
181(升
沸點(diǎn)/℃58136,八3161412
華)
熔點(diǎn)/℃-69-25193304714
在TiCL中的
互溶—微溶難溶
溶解性
(1)氯化過程:TiO,與Ck難以直接反應(yīng),加碳生成C0和CO?可使反應(yīng)得以進(jìn)行。
已知:TiO2(s)+2CL(g)^=TiCL(g)+02(g)AHi=+175.4kJ,mol'1
1
2C(s)+02(g)^2C0(g)△&=-220.9kJ?mol
①沸騰爐中加碳氯化生成TiCL(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程
式:。
②氯化過程中co和段可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)右圖判斷:也生成CO反應(yīng)的△11—0(填
“心或“=”),判斷依據(jù):
③氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放,尾氣中的HC1和Ch經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCL溶液,
則尾氣的吸收液依次是。
④氯化產(chǎn)物冷卻至室溫,經(jīng)過濾得到粗TiCL混合液,則濾渣中含有
(2)精制過程:粗TiCL經(jīng)兩步蒸儲(chǔ)得純TiCL.?示圖如下:
物質(zhì)a是,Tz應(yīng)控制在
答案(13分)(1)①TiO2(s)+2Ck(g)+2C(s)-TiCl,(g)+2C0(g)
△H=-45.5kJ?mol1
②》隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
③乩0、FeCk溶液、NaOH溶液
④MgCk、A1C13>FeCL
(2)SiCL高于136℃,低于181℃
解析(1)①將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加,即可得出答案。②觀察圖像可知,隨著溫
度的升高,co的含量增大,說明平衡向生成co的方向移動(dòng),所以生成co的反應(yīng)是吸熱反
應(yīng),AH>0o④在室溫下,TiC"、SiCL為液態(tài),AlCh、FeCL,、MgCh為固態(tài)且在TiCL中
微溶或難溶,所以濾渣中應(yīng)含有AlCk、FeCh、MgClz,但AlCh、FeCL在T溶L中微溶,
故粗TiCL混合液中仍然會(huì)存在少量的AlCh,FeCl3o
(2)TiCL在蒸僧塔二中被蒸出,說明物質(zhì)a應(yīng)是一種沸點(diǎn)比TiCL低的物質(zhì),結(jié)合題給資
料可知a是SiCL。T?應(yīng)控制在136℃以上,181℃以下,確保TiCl,被蒸出,同時(shí)AlCh
等雜質(zhì)不能被蒸出。
審題方法認(rèn)真讀題,捕捉到題目中的所有信息,依據(jù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析。
13.(2017江蘇單科,21B,12分)1-澳丙烷是一種重要的有機(jī)合成中間體,沸點(diǎn)為71°C,
密度為1.36g?cm工實(shí)驗(yàn)室制備少量1-澳丙烷的主要步驟如下:
步驟1:在儀器A中加入攪拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷卻下緩慢加入28mL
濃HzSO,;冷卻至室溫,攪拌下加入24gNaBro
步驟2:如下圖所示搭建實(shí)驗(yàn)裝置,緩慢加熱,直到無油狀物偏出為止。
-控混油浴一尾氣處理
步驟3:將儲(chǔ)出液轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機(jī)相。
步驟4:將分出的有機(jī)相轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用12mL乩0、12mL5%N&CQ,溶液和12
mL洗滌,分液,得粗產(chǎn)品,進(jìn)一步提純得1-澳丙烷。
(1)儀器A的名稱是;加入攪拌磁子的目的是攪拌和。
(2)反應(yīng)時(shí)生成的主要有機(jī)副產(chǎn)物有2T臭丙烷和
(3)步驟2中需向接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的
是。
(4)步驟2中需緩慢加熱使反應(yīng)和蒸儲(chǔ)平穩(wěn)進(jìn)行,目的是o
(5)步驟4中用5%Na£03溶液洗滌有機(jī)相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%
NazCOa溶液,振蕩,,靜置,分液?
答案(1)蒸儲(chǔ)燒瓶防止暴沸
(2)丙烯、正丙豳
(3)減少1-溪丙烷的揮發(fā)
(4)減少HBr揮發(fā)
(5)將分液漏斗下口向上傾斜、打開活塞排出氣體
解析(1)蒸儲(chǔ)燒瓶的特征是“自帶支管”;加入攪拌磁子的作用是攪拌、防暴沸。
(2)正丙醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH3cH2cHQH,反應(yīng)過程中正丙醇會(huì)發(fā)生分子內(nèi)脫水和分子間脫
水分別生成副產(chǎn)物丙烯和正丙酸。
14.(2016四川理綜,9,13分)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬
熱分解CuCl2?2H2制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。
【資料查閱】
「行cHC1氣流八一>300rcc,,z
CuCh,2OIHI2O--------CuCl--------------?CuCl+Clz
140P2
△200r
_*CU2(OH)2C12--------->CuO
【實(shí)驗(yàn)探究】該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。
氣體人口叫
Ci1cli-無水CuSO”X
濕潤藍(lán)色
于石蕊試紙溶液
BC
請(qǐng)回答下列問題:
(I)儀器X的名稱是。
(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a—--e(填操作的編號(hào))。
a.檢查裝置的氣密性后加入藥品
b.熄滅酒精燈,冷卻
c.在“氣體入口”處通入干燥HC1
d.點(diǎn)燃酒精燈,加熱
e.停止通入HC1,然后通入N?
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化
是0
(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是。
【探究反思】
(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCb或CuO雜質(zhì)。根據(jù)
資料信息分析:
①若雜質(zhì)是CuCL,則產(chǎn)生的原因是
②若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是
答案(D干燥管(2)cdb(3)先變紅,后褪色(4)Ch+20H-C1O+C1+HQ(5)①
加熱時(shí)間不足或溫度偏低②通入HC1的量不足
解析(DX為干燥管。(2)根據(jù)資料可知,由CuCl「2HQ熱分解制備CuCl要防止Cu’被
空氣中氧氣氧化,故應(yīng)先通入干燥的HC1以排盡裝置中的空氣,然后再加熱使
CuCL-2H2O分解,最后必須在無氧環(huán)境中冷卻,結(jié)合上述思路,操作的順序?yàn)閍-c-d-
b-eo(3)實(shí)驗(yàn)過程中,HC1會(huì)進(jìn)入C中,另外當(dāng)溫度高于300°C時(shí),試管中發(fā)生反
>300P
應(yīng):2CuCb——2CuCl+CLt,故進(jìn)入C的氣體既有HC1又有CL,所以C中濕潤藍(lán)色
石蕊試紙先變紅,后褪色。(4)根據(jù)(3)可知進(jìn)入D中的氣體有HC1和Ch,則裝置D中發(fā)
生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為CL+20H--Cr+C10+H20?(5)①根據(jù)資料可知,含
CuCL雜質(zhì)的原因是CuCL沒有完全分解,而造成此現(xiàn)象的原因是加熱溫度偏低或加熱時(shí)
間不足。②雜質(zhì)CuO產(chǎn)生的原因是水的存在引起CuCk水解生成Cu2(0Il)2Cl2,再受熱分
解產(chǎn)生CuO,故原因是通入HC1的量不足。
15.(2016北京理綜,27,12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbOz、PbSO」及
炭黑等)和H2soi為原料,制備高純PbO,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:
(1)過程I中,在Fe"催化下,Pb和PbO?反應(yīng)生成PbSOi的化學(xué)方程式是
(2)過程I中,F(xiàn)e"催化過程可表示為:
2,3
i:2Fe+Pb02+4H'+SOi-^=2Fe'+PbS0)+2H20
①寫出ii的離子方程式:
②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
a.向酸化的FeSO」溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量Pb02,溶液變紅。
b.o
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)=NaHPbO2(aq),其溶解度曲
線如下圖所示。
7
1J
?120
3
100
趙80
B
60
斑40
20
①過程H的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程n中重復(fù)使用,其目的是
(選填序號(hào))。
A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率
B.重復(fù)利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加NafO」?jié)舛?提高脫硫效率
②過程IH的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線,簡述過程III的操
作:。
Fe2+
答案(12(l)Pb+Pb02+2H2S0l^2PbS0」+2HQ
(2)①2Fe"+Pb+SO亍-2Fe2*+PbS0,
②b.取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去
⑶①A、B
②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加熱至110℃,充分溶解后,趁熱過濾,冷
卻結(jié)晶,過濾得到PbO固體
解析(2)①F/作催化劑,Fe"是中間產(chǎn)物,在反應(yīng)ii中Fe”應(yīng)被還原成FetPb作還原劑
被氧化成Pb2\Pb*與SO充結(jié)合成PbSO,沉淀,所以ii的離子方程式為Pb+2Fe"+SOf-
PbSO.,+2Fe2\②a對(duì)應(yīng)反應(yīng)i,目的是檢驗(yàn)PbO?能將Fe"氧化成Fe3+,則b對(duì)應(yīng)反應(yīng)ii,目
的是檢驗(yàn)Pb能把Fe"還原成Fe',所以在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)加鉛粉進(jìn)行檢驗(yàn)。
(3)①C項(xiàng),SO充濃度越大,脫硫的效率越低。②PbO在35%NaOH溶液中的溶解度隨溫度
升高變化大,且在110℃時(shí)PbO的溶解度大,所以在35%NaOH溶液中進(jìn)行溶解,加熱至
110°C,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾可得到較純的PbO。
16.(2016浙江理綜,29,15分)無水MgBn可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液浪為原料
制備無水MgBr2,裝置
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