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1、專題二十二 實驗方案的設計與評價,高考化學 (課標專用),考點一制備實驗方案的設計與評價 1.(2016課標,13,6分)下列實驗操作能達到實驗目的的是(),五年高考,A組統(tǒng)一命題課標卷題組,答案D制備Fe(OH)3膠體時,應將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,A項不能達到實驗目的;將MgCl2溶液加熱蒸干將得到Mg(OH)2,欲得到無水MgCl2,應在氯化氫氣流中加熱蒸干,B項不能達到實驗目的;向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也會與HNO3發(fā)生反應,C項不能達到實驗目的。,2.(2018課標,26,14分)醋酸亞鉻(CH3COO)2Cr2H2O為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體
2、分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}: (1)實驗中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是。儀器a的名稱是。,(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置。打開K1、K2,關閉K3。 c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,該反應的離子方程式為。 同時c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是。 (3)打開K3,關閉K1和K2。c中亮藍色溶液流入d,其原因是;d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是、洗滌、干燥。 (4)指出裝置d可能存在的缺點。,
3、答案(1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗 (2)Zn+2Cr3+ Zn2+2Cr2+ 排除c中空氣 (3)c中產(chǎn)生H2使壓強大于大氣壓(冰浴)冷卻過濾 (4)敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸,解析本題考查物質(zhì)制備。 (1)為防止水中溶解的氧氣氧化Cr2+或(CH3COO)2Cr,需將蒸餾水煮沸并迅速冷卻,以除去溶解氧。 (2)由溶液顏色變化可知,Zn將Cr3+還原為Cr2+,反應的離子方程式為Zn+2Cr3+ Zn2+2Cr2+。 c中產(chǎn)生的氣體為氫氣,可排除c中空氣,防止Cr2+被氧化。 (3)打開K3,關閉K1、K2,c中產(chǎn)生的氫氣聚集在溶液上方,氣體壓強增大,將c中液體經(jīng)長導管壓入d
4、中;(CH3COO)2Cr難溶于冷水,可將d置于冰水浴中冷卻,(CH3COO)2Cr充分結晶后,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得磚紅色晶體。 (4)由于裝置d為敞開體系,與大氣直接接觸,故空氣中的氧氣可能會氧化(CH3COO)2Cr。,審題方法本題解題的關鍵是題干中指出醋酸亞鉻在氣體分析中用作氧氣吸收劑,說明醋酸亞鉻具有強還原性。,方法技巧Cr2+、(CH3COO)2Cr的強還原性與Fe2+、Fe(OH)2相似。(CH3COO)2Cr的制取實驗與Fe(OH)2制取的改進實驗相似。,3.(2014課標,36,15分,0.1)磷礦石主要以磷酸鈣Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH
5、)(PO4)3等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況,其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 圖(a),圖(b),部分物質(zhì)的相關性質(zhì)如下:,回答下列問題: (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的%。 (2)以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應的化學方程式為。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸t(yī)。 (3)如圖(b)所示,熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是(填化學式),冷凝塔1的主要沉
6、積物是, 冷凝塔2的主要沉積物是。 (4)尾氣中主要含有,還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液,可除,去;再通入次氯酸鈉溶液,可除去。(均填化學式) (5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但優(yōu)點是。,答案(1)69 (2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF0.49 (3)CaSiO3液態(tài)白磷固態(tài)白磷 (4)SiF4、COSiF4、HF、H2SPH3 (5)產(chǎn)品純度高(濃度大),解析(1)由圖(a)可知,生產(chǎn)含磷肥料約占磷礦石使用量的比例為:4%+96%85%80%69%。(2)由題意可得Ca5F(PO4)3與H2SO4反應制H3P
7、O4的化學方程式為Ca5F(PO4)3+5H2SO4 5 CaSO4+HF+3H3PO4。由P2O52H3PO4,根據(jù)磷原子守恒可知,最多可生產(chǎn)85%的磷酸:1 t30%85%0.49 t。(3)磷灰石與SiO2、過量焦炭反應生成P4,磷元素的化合價降低,故碳元 素化合價升高,考慮到焦炭過量,故氧化產(chǎn)物為CO,由原子守恒可知,產(chǎn)物中應有CaSiO3,故爐渣主要成分為CaSiO3。根據(jù)題給物質(zhì)的熔點和沸點數(shù)據(jù)可判斷冷凝塔1的主要沉積物為液態(tài)白磷,冷凝塔2的主要沉積物為固態(tài)白磷。(4)尾氣中主要成分是CO和SiF4,尾氣通過純堿溶液時HF、H2S被吸收,SiF4水解后也被吸收;通過NaClO溶液,
8、NaClO可將具有強還原性的PH3氧化而除去。(5)熱法磷酸中,磷灰石P4P2O5H3PO4,制得的H3PO4純度較高,濃度較大。,規(guī)律方法計算多步反應中產(chǎn)品的產(chǎn)率(或反應物的轉化率)時,可將各步反應的產(chǎn)率(或轉化率)直接相乘即可。,4.(2014課標,28,15分,0.327)某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為確定其組成,進行如下實驗。 氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 molL-1的鹽酸標準溶液吸收
9、。蒸氨結束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mL NaOH溶液。,氯的測定:準確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題: (1)裝置中安全管的作用原理是 。 (2)用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時,應使用式滴定管,可使用的指示劑為。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為。 (4)測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗,若氣密性不好測定結果將(填“偏高”或“偏低”)。 (5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是;滴定終點時,若溶液中c(Ag+
10、)=2.010-5 molL-1,c(Cr)為molL-1。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12 (6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為163,鈷的化合價為。制備X的化學方程式為;X的制備過程中溫,度不能過高的原因是。,答案(1)當A中壓力過大時,安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定(2分) (2)堿酚酞(或甲基紅)(每空1分,共2分) (3)100%(2分) (4)偏低(2分) (5)防止硝酸銀見光分解2.810-3(每空1分,共2分) (6)+3(1分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O(2分)溫度過高過氧化氫分解、
11、氨氣 逸出(2分),解析(1)安全管的作用主要是平衡裝置內(nèi)的壓強,當裝置內(nèi)壓力過大時,安全管中液面上升,使裝置中壓力穩(wěn)定。(2)裝NaOH標準溶液應使用堿式滴定管,指示劑可選擇酚酞或甲基紅等。(3)樣品中氨的含量根據(jù)NH3消耗的鹽酸標準溶液的量計算:=100%。(4)若裝置氣密性不好,則氨可能泄漏,消耗的鹽酸標準 溶液減少,則測定結果偏低。(5)由于AgNO3見光易分解,故裝AgNO3溶液選用棕色滴定管。滴定終點時:c(Cr)=molL-1=2.810-3 molL-1。(6)樣品中鈷、氨和氯 的物質(zhì)的量之比為163,故X的化學式為Co(NH3)6Cl3,Co的化合價為+3;制備X的化學方程式
12、為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O;由于反應物中含有H2O2和NH3,溫 度過高H2O2分解,氨氣逸出,故制備過程中溫度不能過高。,思路分析本題中利用滴定法測定化合物的組成,聯(lián)想中和滴定的操作及注意事項(實驗原理、儀器的選擇、指示劑的選擇、計算、誤差分析等),通過知識的遷移即可對各設問作出解答。,知識拓展1.根據(jù)反應類型的不同,滴定可分為以下幾種:酸堿中和滴定(利用中和反應)、氧化還原滴定(利用氧化還原反應)、沉淀滴定(利用生成沉淀的反應)、配合滴定。,2.Co(NH3)6Cl3是一種配合物,Co(NH3)63+是配離子,Co3+是中心離子,
13、NH3是配位體,6是配位數(shù)。一般來說,配位數(shù)是中心離子價態(tài)的2倍。,考點二探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實驗方案的設計與評價 5.(2018課標,13,6分)下列實驗過程可以達到實驗目的的是(),答案B本題考查實驗方案的設計與評價。固體溶解后先將溶液冷卻至室溫,再轉移至容量瓶,然后用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒23次,并將洗滌液一并倒入容量瓶中,最后定容,A不正確;FeCl3被還原后,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,B正確;純化氫氣時應最后用濃硫酸干燥,C不正確;NaHSO3溶液與H2O2溶液反應時無明顯現(xiàn)象,D不正確。,關聯(lián)知識托盤天平的精確度為0.1 g。 H2O2作氧化劑時,還原產(chǎn)物為H2O;作還原劑時,氧化產(chǎn)物
14、為O2。,6.(2014課標,13,6分,0.367)利用如圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是 ( ),答案BH2S可直接與AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能說明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),A錯誤。濃硫酸滴入蔗糖中,處試管中觀察到白色固體變黑,證明濃硫酸有脫水性;處試管中溴水褪色,說明有SO2生成(SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr),從而證明濃硫酸有氧化性,B正確。 SO2與Ba(NO3)2溶液反應可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)2+3SO2+2H2O 3BaSO4+2NO +4HNO3,但BaCl2與SO2不反應,C錯誤。濃硝酸揮發(fā)產(chǎn)生的
15、HNO3蒸氣也可直接與Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的結論,D錯誤。,易錯警示濃硝酸與其他物質(zhì)反應制備氣體時,由于濃HNO3具有揮發(fā)性,制得的氣體中會混有一定量的HNO3蒸氣,濃鹽酸也有類似現(xiàn)象,不注意這點本題就易錯選D。,疑難突破濃硫酸加入蔗糖中發(fā)生了下列反應:C12H22O11 12C+11H2O,表現(xiàn)出濃硫 酸的脫水性;脫出的水被濃H2SO4吸收,放出大量熱,表現(xiàn)出濃H2SO4的吸水性;在此條件下,C又與濃H2SO4發(fā)生下列反應:C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O,表現(xiàn)出濃H2SO4的強氧化 性。,7.(2018課標,28,15分)K3
16、Fe(C2O4)33H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖?；卮鹣铝袉栴}: (1)曬制藍圖時,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑,以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為:2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;顯色反應的化學方程式為 。 (2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進行實驗。 通入氮氣的目的是。 實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn),物中一定含有、。,為防止倒吸,停止實驗時應進行的操作是。 樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗F
17、e2O3存在的方法是:。 (3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。 稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是。 向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為。,答案(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6 Fe3Fe(CN)62+ 3K2C2O4 (2)隔絕空氣、使反應產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置 CO2CO 先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣 取少許固
18、體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3 (3)粉紅色出現(xiàn)100%,解析本題考查探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實驗方案的設計。(1)Fe2+與Fe(CN)63-可反應生成藍色固體Fe3Fe(CN)62。 (2)B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中有CO2;裝置E中固體變?yōu)榧t色,F中澄清石灰水變渾濁,證明分解產(chǎn)物中有CO。停止實驗時,若先停止通入氮氣,后熄滅酒精燈,會導致裝置內(nèi)氣壓減小,造成倒吸。檢驗Fe2O3需先將固體溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-會生成紅色的Fe(SCN)3的性質(zhì)檢驗。 (3)Zn+2Fe3+2Fe2+Zn2+、5Fe2+Mn+8H+
19、5Fe3+Mn2+4H2O,則Fe3+Mn,溶液中 Fe3+為(cV10-3)5 mol,即(5cV10-356) g,則晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)表達式為100%。,8.(2017課標,26,14分)綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?；卮鹣铝袉栴}: (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:、。 (2)為測定綠礬中結晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2 g。
20、按下圖連接好裝置進行實驗。 儀器B的名稱是。 將下列實驗操作步驟正確排序(填標號);重復上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。,a.點燃酒精燈,加熱b.熄滅酒精燈 c.關閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩通入N2 e.稱量Af.冷卻到室溫 根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學式中結晶水數(shù)目x=(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩通入N2,加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。 C、D中的溶液依次為(填標號)。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為。
21、a.品紅b.NaOHc.BaCl2,d.Ba(NO3)2e.濃H2SO4 寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式。,答案(1)樣品中沒有Fe()Fe()易被氧氣氧化為Fe() (2)干燥管dabfce 偏小 (3)c、a生成白色沉淀、褪色 2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3,解析本題考查FeSO4的化學性質(zhì)及實驗方案的分析。(1)滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明溶液中不含F(xiàn)e3+;通入空氣,溶液逐漸變紅,說明Fe2+被氧氣氧化成了Fe3+。(2)先通入N2將裝置中的空氣排出,然后加熱,可防止FeSO4在加熱過程中被氧化;最后在N2保護下冷卻至室溫再稱重。設綠礬晶體的化學式為FeS
22、O4xH2O,結合題意可知=,x= ;若實驗時未排空氣就加熱,則FeSO4會被氧化,使m3偏大,計算出的x偏小。(3)由題意 可知SO4固體高溫條件下可分解生成O3,依據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律推測產(chǎn) 物中應有SO2,且Fe2O3與SO2物質(zhì)的量之比為11,結合原子守恒可知產(chǎn)物中還應該有SO3,故FeSO4高溫分解反應的化學方程式為2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3;SO2與BaCl2不反應,SO3 與BaCl2反應生成BaSO4沉淀,故先用BaCl2溶液檢驗SO3氣體,再用品紅溶液檢驗SO2氣體,最后用NaOH溶液進行尾氣處理。,考點一制備實驗方案的設計與評價 1.(2018江蘇
23、單科,5,2分)下列有關從海帶中提取碘的實驗原理和裝置能達到實驗目的的是 () A.用裝置甲灼燒碎海帶 B.用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液 C.用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I-的Cl2 D.用裝置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2 尾氣,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案B本題考查化學實驗基本操作。A項,灼燒碎海帶應在坩堝中進行,錯誤;C項,用MnO2和濃鹽酸制備Cl2需要加熱,錯誤;D項,吸收尾氣中的Cl2要用NaOH溶液,不能用飽和NaCl溶液,錯誤。,關聯(lián)知識灼燒固體常在坩堝中進行;制取Cl2時,KMnO4和濃鹽酸在常溫下反應,MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應;制取Cl2后常用飽和食鹽水除
24、HCl,用濃硫酸干燥,用NaOH溶液吸收尾氣。,2.(2017天津理綜,4,6分)以下實驗設計能達到實驗目的的是(),答案D本題考查實驗方案的設計與評價。NaHCO3固體受熱易分解,A不正確;Al與稀鹽酸反應生成AlCl3和H2,蒸發(fā)AlCl3溶液最終得到Al(OH)3固體,B不正確;重結晶法提純苯甲酸是將粗品溶于少量熱水中,然后趁熱過濾,冷卻結晶,C不正確;2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2,2KI+Cl2 2KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4層顯橙色的原溶液為NaBr溶液,CCl4層顯紫色的原溶液為KI 溶液,D正確。,關聯(lián)知識AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加熱
25、促進水解,HCl揮發(fā),最終得到Al(OH)3固體。,3.(2015重慶理綜,4,6分,)下列實驗中,所使用的裝置(夾持裝置略)、試劑和操作方法都正確的是(),答案AA項,Fe(OH)2易與O2反應,所以在FeSO4溶液液面上方加一層植物油,且膠頭滴管下端伸到液面下滴加NaOH溶液;B項,容量瓶不能用于直接溶解藥品、稀釋溶液;C項,實驗室制NH3所用藥品為NH4Cl和Ca(OH)2,氨氣極易溶于水,不能用排水法收集;D項,乙醇和濃硫酸反應除有乙烯生成外,還有SO2、乙醇蒸氣產(chǎn)生,而SO2、乙醇蒸氣和乙烯均能使KMnO4酸性溶液褪色。,4.(2018江蘇單科,19,15分)以Cl2、NaOH、(N
26、H2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下: 已知:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O是放熱反應。 N2H4H2O沸點約118 ,具有強還原性,能與NaClO劇烈反應生成N2。 (1)步驟制備NaClO溶液時,若溫度超過40 ,Cl2與NaOH溶液反應生成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)步驟合成N2H4H2O的裝置如圖1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 以下反應一段時間后,再迅速升溫至110 繼續(xù)反應。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。,圖
27、1 (3)步驟用步驟得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HS、S隨pH 的分布如圖2所示,Na2SO3的溶解度曲線如圖3所示)。,圖2,圖3 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。 請補充完整由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。,答案(15分) (1)3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O緩慢通入Cl2 (2)NaClO堿性溶液減少水合肼的揮發(fā) (3)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
28、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,解析本題考查制備方案的設計與評價。 (1),反應生成的NaClO3與NaCl的物質(zhì)的量之比為15;Cl2與NaOH的反應為放 熱反應,緩慢通入Cl2可減慢反應速率,防止溶液升溫過快。(2)反應過程中不能使NaClO堿性溶液過量,否則會氧化生成的N2H4H2O,故NaClO堿性溶液應用滴液漏斗滴加;水合肼的沸點約為118 ,冷凝回流可減少水合肼的揮發(fā)。(3)溶液pH約為10時可得Na2SO3溶液;制備無水Na2SO3時,注意過濾時溫度不能低于34 ,否則會生成Na2SO37H2O晶體。,5.(
29、2016北京理綜,27,12分,)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下: (1)過程中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是。 (2)過程中,Fe2+催化過程可表示為: :2Fe2+PbO2+4H+S 2Fe3+PbSO4+2H2O : 寫出的離子方程式:。 下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。 b.。,(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s
30、)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如下 圖所示。 過程的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程中重復使用,其目的是(選填序號)。 A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 B.重復利用NaOH,提高原料的利用率 C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率,過程的目的是提純。結合上述溶解度曲線,簡述過程的操作:。,答案(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O (2)2Fe3+Pb+S 2Fe2+PbSO4 b.取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去 (3)A、B 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
31、結晶,過濾得到PbO固體,解析(2)Fe2+作催化劑,Fe3+是中間產(chǎn)物,在反應中Fe3+應被還原成Fe2+,Pb作還原劑被氧化成Pb2+,Pb2+與S結合成PbSO4沉淀,所以的離子方程式為Pb+2Fe3+S PbSO4+2Fe2+。 a對應反應,目的是檢驗PbO2能將Fe2+氧化成Fe3+,則b對應反應,目的是檢驗Pb能把Fe3+還原成Fe2+,所以在實驗中應加鉛粉進行檢驗。 (3)C項,S濃度越大,脫硫的效率越低。PbO在35% NaOH溶液中的溶解度隨溫度升高 變化大,且在110 時PbO的溶解度大,所以在35% NaOH溶液中進行溶解,加熱至110 ,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結晶,
32、過濾可得到較純的PbO。,6.(2016江蘇單科,16,12分,)以電石渣主要成分為Ca(OH)2和CaCO3為原料制備KClO3的流程如下: (1)氯化過程控制電石渣過量、在75 左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。 生成Ca(ClO)2的化學方程式為。 提高Cl2轉化為Ca(ClO3)2的轉化率的可行措施有(填序號)。 A.適當減緩通入Cl2速率 B.充分攪拌漿料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化過程中Cl2 轉化為Ca(ClO3)2的總反應方程式
33、為 6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,氯化完成后過濾。 濾渣的主要成分為(填化學式)。 濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比nCa(ClO3)2n(CaCl2)15(填“”“”或“=”)。 (3)向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉化為KClO3。若溶液中KClO3的含量為100 gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是。,答案(12分)(1)2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OAB (2)CaCO3、Ca(OH)2 (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,解析(1)根據(jù)“氯化時存在Cl2與Ca
34、(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應”可知反應的化學方程式為:2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 緩慢通入Cl2和充分攪拌漿料都能使Cl2充分與Ca(OH)2接觸,可提高Cl2的轉化率。 (2)由電石渣成分可知,不能溶于水的是CaCO3,還有未反應完的Ca(OH)2,故濾渣的主要成分為CaCO3和Ca(OH)2。 根據(jù)題給方程式:6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O可知,理論上濾液中Ca(ClO3)2 和CaCl2的物質(zhì)的量之比為15,但是由于存在2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,并且 氯
35、化時少量Ca(ClO)2會分解為O2和CaCl2,使得濾液中CaCl2的物質(zhì)的量增大,故濾液中nCa(ClO3)2n(CaCl2)15。 (3)根據(jù)圖像可知,KClO3的溶解度隨溫度變化較大,且低溫時溶解度較小,而Ca(ClO3)2溶解度在低溫時較大,所以采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶法即可。,7.(2015福建理綜,25,15分,)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關探究實驗。 實驗一制取氯酸鉀和氯水 利用上圖所示的實驗裝置進行實驗。 (1)制取實驗結束后,取出B中試管冷卻結晶,過濾,洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有。,(2)若對調(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
36、。 實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設計了系列實驗研究反應條件對反應產(chǎn)物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行):,系列a實驗的實驗目的是。 設計1號試管實驗的作用是。 若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應的離子方程式為。 實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設計的實驗方案為:使用下圖裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因),(5)根據(jù)下列資料,為
37、該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié)):。 資料:.次氯酸會破壞酸堿指示劑; .次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。,答案(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)(2)能 (3)研究反應體系中硫酸濃度對反應產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對照實驗Cl+6I- +6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案) (5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案),解析(2)若對
38、調(diào)B、C位置,Cl2中的HCl氣體雜質(zhì)因溶于C中的水而被除去,B中與Cl2反應的KOH的量增加,故能提高B中KClO3的產(chǎn)率。(3)仔細觀察實驗記錄表可知,4個實驗中KClO3、KI的濃度均相同,只有H2SO4的濃度不同,實驗的目的顯然是研究硫酸濃度對反應產(chǎn)物的影響。1號試管中H2SO4的濃度為0,該實驗的作用是硫酸濃度為0的對照實驗。(4)氯水中氯元素以Cl2、HClO、Cl-和ClO-等形式存在,加熱時HClO分解產(chǎn)生O2,部分Cl2因受熱逸出,因此只能測出O2及逸出的Cl2的量,溶液中Cl-、ClO-及殘余Cl2的量無法測定,故此方案不可行。(5)依題給信息,欲測定氯水中氯元素的總量,可
39、量取一定體積的氯水,加入足量的H2O2溶液,將氯水中的Cl2、HClO、ClO-全部還原成Cl-,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量AgNO3溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量測出生成AgCl沉淀的質(zhì)量,即可計算出飽和氯水中氯元素的總量。,考點二探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實驗方案的設計與評價 8.(2018江蘇單科,12,4分)根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得出的結論正確的是(),答案B本題考查化學實驗方案的評價。酸性:H2CO3苯酚HC,Na2CO3溶液使苯酚濁液 變澄清,是因為反應生成了HC,A錯誤;密度:水CCl4,上層為水層呈無色,下層為CCl4層呈紫 紅色,說明CCl4萃取了碘水中的I2,即I
40、2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B正確;鐵粉與Cu2+發(fā)生置換反應,生成了Fe2+與Cu,故氧化劑Cu2+的氧化性強于氧化產(chǎn)物Fe2+的氧化性,C錯誤;原混合液中c(Cl-)與c(I-)關系未知,故不能判斷Ksp(AgCl)與Ksp(AgI)的大小關系,D錯誤。,規(guī)律方法在同一個氧化還原反應中,氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑還原產(chǎn)物。,9.(2016北京理綜,10,6分,)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黃色) +2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗: 結合實驗, 下列說法不正確的是() A.中溶液橙色加深,中溶液變黃 B.中Cr2被C2H5
41、OH還原 C.對比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強 D.若向中加入70% H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?答案D中存在C2H5OH,溶液變?yōu)樗嵝院?K2Cr2O7的氧化性增強,會將C2H5OH氧化,溶液變成綠色。,評析此題借助實驗將化學平衡、氧化還原反應聯(lián)系在一起,綜合性強。B項的干擾性較強。,10.(2015安徽理綜,12,6分,)某同學將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中,有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應原理,該同學做了以下實驗并觀察到相關現(xiàn)象,由此得出的結論不合理的是(),答案DNH4Cl溶液中存在平衡:N+H2ONH3H2O+H+,鎂條與H+反應生成H2,同時平衡 正向移動,
42、溶液由弱酸性逐漸變?yōu)槿鯄A性,NH3H2O濃度變大,分解產(chǎn)生NH3,A、B、C項均合理;pH=8.6的NaHCO3溶液中存在HCC+H+,Mg與H+仍可反應產(chǎn)生H2,D項不合理。,11.(2014廣東理綜,22,6分,)下列實驗操作、現(xiàn)象和結論均正確的是(),答案ADA項,Na2CO3和NaHCO3都能和鹽酸反應生成CO2氣體,正確;B項,向AgNO3溶液中滴加過量氨水,發(fā)生反應:Ag+NH3H2O AgOH+N,AgOH+2NH3H2O Ag(NH3)2+ OH-+2H2O,所以溶液先變渾濁,后變澄清,B項錯誤;C項,3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O,不屬于置換
43、反應,C項錯誤;D項,FeCl3能氧化KI:2Fe3+2I- 2Fe2+I2,說明氧化性:Fe3+I 2,D項正確。,12.(2018北京理綜,28,16分)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) A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應方程式是(錳被還原為Mn2+)。 將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。 C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl +8H2O,另外還有。,(
44、2)探究K2FeO4的性質(zhì) 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,設計以下方案:,.由方案中溶液變紅可知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)。 .方案可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是。 根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出:氧化性Cl2Fe(填“”或“Mn,驗證實驗如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2 SO4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FeMn。若能,請說明 理由;若不能,進一步設計實驗方案。 理由或方
45、案:。,答案(1)2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (2).Fe3+4Fe+20H+4Fe3+3O2+10H2O .排除ClO-的干擾 溶液酸堿性不同 理由:Fe在過量酸的作用下完全轉化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是Mn的顏色 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,解析該題以K2FeO4的制備和其性質(zhì)探究為載體,考查氧化還原反應原理及實驗探究等。 (1)KMnO4與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應制得Cl2,反應方程式為2KMnO4+16HCl2MnCl2+2 KCl+5Cl2+8H2
46、O。 洗氣裝置的導管應長進短出,為除去Cl2中的HCl,應用飽和食鹽水。 在堿性環(huán)境中,Cl2易發(fā)生歧化反應:Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O。 (2).Fe3+遇KSCN溶液顯紅色,故溶液中含有Fe3+;在酸性條件下,K2FeO4快速分解可生成Fe3+。 .用KOH溶液洗滌可除去固體表面吸附的KClO等物質(zhì),排除對后續(xù)實驗的干擾。 Cl2在堿性條件下能夠氧化Fe(OH)3,生成K2FeO4,根據(jù)平衡移動原理,3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,當溶液酸性增強時,平衡將向逆反應方向移動,或者在酸性條件下, Fe氧化性增強,能氧化Cl-生成Cl2。
47、在酸性條件下,Fe發(fā)生反應:4Fe+20H+4Fe3+3O2+10H2O,振蕩后溶液呈淺紫色 能說明有Mn生成。,13.(2017江蘇單科,19,15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗的影響可忽略)。 已知:NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3 AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3H2O Ag(NH3+Cl-+2H2O 常溫時N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3:4Ag(NH3+N2H4H2O 4Ag+ N2+4N+4NH3+H2O (1)“氧化”階段需在80 條件下進行,
48、適宜的加熱方式為。 (2)NaClO溶液與Ag反應的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應的化學方程式為。 HNO3也能氧化Ag,從反應產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點是。 (3)為提高Ag的回收率,需對“過濾”的濾渣進行洗滌,并。,(4)若省略“過濾”,直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應),還因為。 (5)請設計從“過濾”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案:(實驗中的試劑有:2 molL-1水合肼溶液,1 molL-1 H2SO4溶液)。,答案(15分) (1)水浴加熱 (
49、2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2 會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染 (3)將洗滌后的濾液合并入過濾的濾液中 (4)未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應 (5)向濾液中滴加2 molL-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應,同時用1 molL-1 H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3,待溶液中無氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥,解析本題考查化學實驗方案設計的基礎知識。(1)當受熱溫度不超過100 時,常采用水浴加熱。(3)濾渣表面吸附有可溶性銀的化合物,需對濾渣進行洗滌并將洗滌液回收利用。(5)根
50、據(jù)信息可用水合肼還原Ag(NH3以制取Ag,并用H2SO4溶液吸收污染性氣體NH3。,規(guī)律方法解答物質(zhì)制備實驗題的一般程序 (1)認真閱讀題干,提取有用信息。 (2)仔細觀察裝置圖(或框圖),聯(lián)想熟悉的實驗,找出每個儀器(或步驟)與熟悉的某一實驗相似的地方,分析每個儀器中所裝藥品的作用。 (3)通讀問題,把所有的問題進行綜合分析,運用題給信息和所學化學知識得出正確答案。,14.(2015四川理綜,9,13分,)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,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 時分解產(chǎn)物不同。 【實驗探究】該小組擬選用下圖所示裝
51、置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。,實驗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0.500 0 mol/L鹽酸70.00 mL)。通入N2排盡空氣后,于260 加熱裝置A一段時間,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0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無S。 (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)。 a.盛裝0.200 0 mol/L NaOH溶液 b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液潤洗,c.讀數(shù)、記錄 d.查漏、
52、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。 實驗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之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有S,無S。進一步研 究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。 (4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有S,無S的實驗操作和現(xiàn)象 是。 (5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是。 (6)(NH4)2SO4在400 分解的化學方程式是。,答案(13分)(1)圓底燒瓶(2)dbaec(3)0.03
53、(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,放出無色刺激性氣體 (5)NH3或氨氣 (6)3(NH4)2SO4 4NH3+N2+3SO2+6H2O,解析(2)滴定前一般操作順序為先檢查滴定管是否漏水,并清洗所用滴定管,然后應用所裝的溶液潤洗,再裝入標準溶液,排盡滴定管尖嘴氣泡并調(diào)整管中液面處于0刻度或0刻度以下,最后記錄滴定管液面刻度,所以正確順序為dbaec。 (3)裝置B吸收的氣體是(NH4)2SO4在260 條件下分解的產(chǎn)物NH3,B中反應為NH3+HCl NH4Cl,所以氣體NH3的物質(zhì)的量=0.500 0 mol/L70.0010
54、-3L-0.200 0 mol/L25.0010-3L=0.03 mol。 (4)BaSO4不溶于鹽酸、BaSO3能溶于鹽酸,所以檢驗裝置D內(nèi)溶液中含有S,無S,應選擇 BaCl2溶液和稀鹽酸。 (5)在400 時(NH4)2SO4分解生成SO2、NH3等產(chǎn)物,裝置B中溶液吸收的氣體應為NH3。 (6)由題中信息及原子守恒、得失電子守恒可得化學方程式:3(NH4)2SO4 4NH3+3SO2 +N2+6H2O。,考點一制備實驗方案的設計與評價 1.(2013安徽理綜,8,6分,)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗,最
55、合理的選項是(),C組教師專用題組,答案B由題給裝置可知,本裝置可以用于固體和液體反應不加熱型、收集方法為向上排空氣法、防倒吸型尾氣處理方式的氣體的制取。A項,NH3收集用向下排空氣法,不符合;C項,銅和稀硝酸反應不能產(chǎn)生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D項,用濃鹽酸與MnO2反應制Cl2需要加熱,本裝置不能滿足。,2.(2013浙江理綜,8,6分,)下列說法正確的是() A.實驗室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是:取樣灼燒溶解過濾萃取 B.用乙醇和濃H2SO4制備乙烯時,可用水浴加熱控制反應的溫度 C.氯離子存在時,鋁表面的氧化膜易被破壞,因此含鹽腌制品不宜直接存放在鋁制容器中
56、D.將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液,都出現(xiàn)沉淀,表明二者均可使蛋白質(zhì)變性,答案CA中在過濾后少了向濾液中加入氧化劑將I-氧化為I2的步驟;用乙醇和濃硫酸制備乙烯時,應控制反應溫度為170 ,水浴加熱最高溫度為100 ,B錯誤;加入(NH4)2SO4,蛋白質(zhì)溶液中出現(xiàn)沉淀,屬蛋白質(zhì)的鹽析,不是變性,D錯誤。,3.(2012課標,28,14分)溴苯是一種化工原料,實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關數(shù)據(jù)如下:,按下列合成步驟回答問題: (1)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白色煙霧產(chǎn)生,是因為生成了氣體。繼續(xù)滴加至液溴
57、滴完。裝置d的作用是; (2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純: 向a中加入10 mL水,然后過濾除去未反應的鐵屑; 濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是; 向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是; (3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為,要進一步提純,下列操作中必須的是(填入正確選項前的字母); A.重結晶B.過濾C.蒸餾D.萃取 (4)在該實驗中,a的容積最適合的是(填入正確選項前的字母)。 A.25 mLB.50 mLC.250 mLD.500 mL,答案(1)HBr吸收HBr和Br2
58、 (2)除去HBr和未反應的Br2干燥 (3)苯C (4)B,解析(1)白色煙霧是由苯與Br2發(fā)生取代反應生成的HBr結合空氣中的水蒸氣形成的。裝置d的作用是吸收HBr及未反應的Br2。(2)濾去鐵屑后,濾液是溴苯及少量苯、Br2等的混合液,NaOH溶液可除去其中的Br2和HBr。粗溴苯中加入無水CaCl2,利用CaCl2+6H2O CaCl26H2 O除去溴苯中殘留的少量水。(3)通過題述分離操作,粗溴苯中還含有的雜質(zhì)主要是未反應的苯,由于苯與溴苯的沸點相差較大,故可用蒸餾法除去雜質(zhì)苯。,4.(2011課標,28,15分)氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫
59、化鈣。,請回答下列問題: (1)請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為(填儀器接口的字母編號)。 (2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞;(請按正確的順序填入下列步驟的標號)。,A.加熱反應一段時間 B.收集氣體并檢驗其純度 C.關閉分液漏斗活塞 D.停止加熱,充分冷卻 (3)實驗結束后,某同學取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據(jù)此判斷,上述實驗確有CaH2生成。 寫出CaH2與水反應的化學方程式; 該同學的判斷不準確,原因是。 (4)請你設計一個實驗,用化學方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫出實驗簡要步驟及觀察
60、到的現(xiàn)象 。 (5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑,與氫氣相比,其優(yōu)點是。,答案(1)ie,fd,cj,k(或k,j)a (2)BADC (3)CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2 金屬鈣與水反應也有類似現(xiàn)象 (4)取適量氫化鈣,在加熱條件下與干燥氧氣反應,將反應氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變?yōu)樗{色;取鈣做類似實驗,觀察不到白色變?yōu)樗{色 (5)氫化鈣是固體,攜帶方便,解析該題考查化學實驗中儀器的選擇、連接,實驗方案的設計等知識點。 (1)制備的H2中含雜質(zhì)HCl和H2O,須先除去HCl再除去H2O,按此順序選擇儀器并連接。 (2)加入藥品后打開活塞H2驗純加熱停止加
61、熱關閉活塞。 (3)由現(xiàn)象可判斷出生成物中有H2和Ca(OH)2,從而寫出化學方程式。 (4)根據(jù)Ca和CaH2分別與O2反應的產(chǎn)物不同來設計實驗。,5.(2015江蘇單科,19,15分,)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高效水處理劑K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在0 5 、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2。 (1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為,將制備的Cl2通過裝
62、置B可除去(填化學式)。,(2)Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應在0 5 進行,實驗中可采取的措施是、。 (3)制備K2FeO4時,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)的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中,(實驗中須使用的試劑有: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)。,答案(15分) (1)2Mn+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OHCl (2)緩慢滴加鹽酸裝
63、置C加冰水浴 (3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 (4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌23次后,在真空干燥箱中干燥,解析(1)用飽和食鹽水可除去Cl2中的HCl。(2)為防止Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3,應緩慢加入鹽酸以控制Cl2與KOH反應的速率,同時應將C裝置置于冰水浴中。(3)因K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,為防止Fe3+過量,應在不斷攪拌的條件下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中。(4)先用砂芯漏斗過濾除
64、去Fe(OH)3,濾液中含K2FeO4、KOH、KCl,利用K2FeO4微溶于濃KOH溶液的性質(zhì),將盛有濾液的燒杯置于冰水浴中,然后加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置后用砂芯漏斗過濾,析出的K2FeO4晶體用適量乙醇洗滌23次后,用真空干燥箱干燥即得產(chǎn)品。,6.(2014大綱全國,29,15分,)苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料納米氧化銅的重要前驅體之一。下面是它的一種實驗室合成路線: ()2Cu+H2O 制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略):,已知:苯乙酸的熔點為76.5 ,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列問題:,(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸
65、時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是。 (2)將a中的溶液加熱至100 ,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫到130 繼續(xù)反應。在裝置中,儀器b的作用是;儀器c的名稱是,其作用是。反應結束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是(填標號)。 A.分液漏斗B.漏斗C.燒杯 D.直形冷凝管E.玻璃棒 (3)提純粗苯乙酸的方法是,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是。 (4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是。 (5)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解
66、后,加入Cu(OH)2攪拌30 min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是。,答案(1)先加水、再加入濃硫酸(1分) (2)滴加苯乙腈(1分)球形冷凝管(1分)回流(或使汽化的反應液冷凝)(1分)便于苯乙酸析出(2分)BCE(全選對2分) (3)重結晶(1分)95%(2分) (4)取少量洗滌液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、無白色渾濁出現(xiàn)(2分) (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(2分),解析(1)稀釋濃硫酸時,應將濃硫酸加入水中。 (2)b是滴液漏斗,用來滴加苯乙腈;c是球形冷凝管,作用是冷凝回流或使汽化的反應液冷凝。因苯乙酸微溶于冷水,故實驗結束后加入冷水的目的是使苯乙酸結晶析出。過濾濾出苯乙酸粗品,所需儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。(3)提純粗苯乙酸的方法是重結晶。苯乙酸的產(chǎn)率=100%95%。(4)可用檢驗Cl-是否存在的方法來判斷沉淀是否洗凈。(5)加入乙醇, 可增大苯乙酸的溶解度,便于反應充分進行。,7.(2014浙江理綜,28,14分,)葡萄糖酸鈣是一種可促進骨骼生長的營
（新課標Ⅰ）2019版高考化學一輪復習 專題二十二 實驗方案的設計與評價課件.ppt
