(浙江選考)2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題11 化學(xué)實驗基礎(chǔ)與實驗化學(xué) 第二單元 實驗化學(xué)(加試)學(xué)案.doc
《(浙江選考)2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題11 化學(xué)實驗基礎(chǔ)與實驗化學(xué) 第二單元 實驗化學(xué)(加試)學(xué)案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江選考)2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題11 化學(xué)實驗基礎(chǔ)與實驗化學(xué) 第二單元 實驗化學(xué)(加試)學(xué)案.doc(35頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第二單元 實驗化學(xué)(加試) [考試標(biāo)準(zhǔn)] 專題 知識條目 必考要求 加試要求 一、物質(zhì)的分離和提純 1.海帶中碘元素的分離及檢驗 ①從海帶中分離和檢驗碘元素的原理及操作流程 ②萃取的原理及萃取方法的適用范圍 ③溶解、過濾、萃取、分液等基本操作的要點 ④物質(zhì)分離、提純的基本原則及應(yīng)用 b b b c 2.用紙層析法分離鐵離子和銅離子 ①層析法的基本原理 ②氨水使Fe3+、Cu2+顯色的原理 ③紙層析法分離溶液中鐵離子和銅離子的操作方法和步驟 a a b 3.硝酸鉀晶體的制備 ①硝酸鈉和氯化鉀制取硝酸鉀的原理及操作流程 ②結(jié)晶或重結(jié)晶的方法提純固態(tài)物質(zhì)的原理及操作 ③減壓過濾的實驗方法 ④晶粒生長的條件 b b a a 二、物質(zhì)性質(zhì)的探究 4.鋁及其化合物的性質(zhì) ①鋁片(條)燃燒的方法 ②鋁表面氧化膜的作用 b b 5.乙醇和苯酚的性質(zhì) ①觀察液態(tài)有機物顏色、狀態(tài)、氣味的方法 ②用乙醇和濃硫酸制取乙烯的原理、方法和操作 ③乙醇、苯酚分子中羥基的化學(xué)活性比較 ④鹽酸、碳酸、苯酚酸性的比較 ⑤用鐵離子檢驗酚類物質(zhì) a b b b a 三、物質(zhì)的檢驗與鑒別 6.牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗 ①牙膏的主要成分及其功能 ②檢驗牙膏中含有的碳酸鈣、甘油的化學(xué)原理和操作方法 ③火柴起火的原理 ④火柴頭中硫元素、氯元素的檢驗原理和操作方法 ⑤物質(zhì)檢驗的方案設(shè)計 a b a b c 7.亞硝酸鈉和食鹽的鑒別 ①硝酸鈉的物理性質(zhì)(外觀)和重要的化學(xué)性質(zhì)(如氧化性和還原性等) ②亞硝酸的酸性和不穩(wěn)定性 ③亞硝酸鈉和食鹽的鑒別 ④常見物質(zhì)的鑒別 b a c c 四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 8.硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素 ①硫代硫酸鈉和強酸反應(yīng)的原理及實驗現(xiàn)象 ②濃度、溫度對硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響 b c 9.催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響 ①不同的催化劑對同一反應(yīng)的催化效果 ②變量控制在實驗研究中的應(yīng)用 c c 10.反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響 ①氯化鈷溶液的變色原理 ②濃度、溫度變化對氯化鈷溶液平衡體系的影響 ③不同條件下(酸、堿性)乙酸乙酯水解的速率和程度 b b b 五、物質(zhì)的定量分析 11.食醋總酸含量的測定 ①移液管、滴定管的使用方法 ②中和滴定原理和基本操作 ③酸堿滴定中指示劑的選擇方法 ④用滴定法測定液體試樣中的總酸(或總堿) ⑤中和滴定實驗的數(shù)據(jù)處理和誤差的簡單分析 b b b b c 12.鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測定 ①電子天平的使用 ②鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度測定的原理(與酸或堿反應(yīng))和操作流程 ③實驗數(shù)據(jù)的處理和測定過程中產(chǎn)生誤差的原因分析 a b c 六、物質(zhì)的制備與合成 13.硫酸亞鐵銨的制備 ①硫酸亞鐵銨的制備原理與操作方法 ②傾析法分離、洗滌固體物質(zhì) ③產(chǎn)率的計算方法 b a b 14.阿司匹林的合成 ①阿司匹林的合成原理、方法及流程 ②粗產(chǎn)品中雜質(zhì)的檢驗 ③晶體洗滌方法 a b b (一)物質(zhì)制備中的基本操作 1.物質(zhì)分離、提純的熱點儀器及裝置 (1)熱點儀器 ①三頸燒瓶是一種常用的化學(xué)玻璃儀器,它有三個口,可以同時加入多種反應(yīng)物,或是加冷凝管、溫度計、攪拌器等,常用于物質(zhì)的制備、分離和提純。 a.通常用于需要控制溫度的化學(xué)反應(yīng),中間孔裝攪拌桿,一個側(cè)孔裝溫度計,另一個滴加反應(yīng)物料。 b.物質(zhì)的分離和提純,三頸燒瓶的三頸中間孔可以插上回流管,右側(cè)可插入溫度計,左側(cè)主要是用來添加藥品。 ②分液漏斗(滴液漏斗),一般為向燒瓶(帶磨口塞)中滴加液體,其中(a)能起到平衡氣壓的作用。 ③冷凝管,注意進(jìn)出水方向(下口進(jìn),上口出)。 ④布氏漏斗是中間帶有多孔瓷板的白色瓷質(zhì)漏斗,適用于晶體或沉淀等固體與大量溶液分離的實驗中,常用于抽濾。 ⑤吸濾瓶,與布氏漏斗組成減壓過濾裝置,用于接收液體。 (2)熱點組合裝置 ①蒸餾裝置 ②過濾裝置 ③減壓過濾裝置 為了加快過濾速度,得到較干燥的沉淀,可進(jìn)行減壓過濾(也稱抽濾或吸濾)。 減壓過濾裝置如上圖所示。裝置中抽氣泵給吸濾瓶減壓,造成瓶內(nèi)與布氏漏斗液面上的壓力差,從而加快過濾速度。吸濾瓶用于承接濾液。 布氏漏斗上有許多小孔,漏斗管插入單孔橡膠塞與吸濾瓶相接。 注意 布氏漏斗的頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對,以便于吸濾。 ④熱過濾裝置(如圖1) ⑤蒸發(fā)結(jié)晶裝置(如圖2) ⑥分液裝置(如圖3) ⑦紙層析實驗示意圖(如圖4) ⑧攪拌滴加回流反應(yīng)裝置(如圖5) 2.物質(zhì)分離、提純的思維方向 (1)固體混合物的分離、提純 ①溶解過濾法(如分離MnO2和KCl的混合物)。 ②溶解結(jié)晶法(如分離KNO3和NaCl的固體混合物)。 ③升華法(如分離I2、NaCl或NH4Cl、NaCl的混合物)。 ④加熱灼燒法(如除去Na2CO3中的NaHCO3)。 (2)氣體的分離、提純 ①混合法:如用水洗法除去NO中的NO2、H2中的HCl等。 ②加熱法:如用灼熱銅網(wǎng)除去N2中的O2。 ③吸收法:如用堿石灰除去氣體中的水蒸氣,用Na2O2除去O2中的CO2等。 (3)液體的分離、提純 ①萃取法;②分液法;③沉淀法;④生成氣體法(如NaCl溶液中的Na2CO3雜質(zhì)用鹽酸除去);⑤氧化法或還原法(如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去,F(xiàn)eCl2中的FeCl3用鐵粉除去);⑥轉(zhuǎn)化法(如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去);⑦電解法(如稀硫酸中的鹽酸可用電解法除去)等。 3.紙層析法的原理及實驗操作 (1)基本原理 紙層析以濾紙為惰性支持物。濾紙纖維上的羥基具有親水性,它所吸附的水作為固定相,不與水混溶的有機溶劑作為流動相。 樣品中各組分在水或有機溶劑中的溶解能力不同,各組分在兩相中有不同的分配現(xiàn)象。親脂性強的成分在流動相中分配得多,隨流動相移動的速度快;而親水性強的成分在固定相中分配得多,隨流動相移動的速度慢。 (2)應(yīng)用舉例——用紙層析法分離鐵離子和銅離子 ①紙層析法分離Fe3+、Cu2+的原理 Fe3+、Cu2+在濾紙上隨丙酮等展開的速度不同,展開后兩種離子的富集部分不同,從而達(dá)到分離的目的。 ②Fe3+、Cu2+的顯色反應(yīng) 吸附有Fe3+、Cu2+的濾紙經(jīng)氨薰后顯色:Cu(OH)2能溶于過量氨水中,生成Cu(NH3)(呈深藍(lán)色);Fe(OH)3(呈紅褐色)不溶于過量氨水中。Fe3+、Cu2+的顯色是利用Fe(OH)3、Cu(NH3)的特征顏色。 Fe3+遇氨水反應(yīng)生成紅褐色沉淀: Fe3++3NH3H2O===Fe(OH)3↓+3NH。 Cu2+遇氨水反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液: Cu2++4NH3H2O===Cu(NH3)+4H2O。 ③操作步驟: a.裝置制作——裁紙 b.點樣——點層析試樣 c.配制展開劑 d.層析操作 e.顯色反應(yīng) (二)物質(zhì)組成成分的定量測定方法 1.沉淀法 先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進(jìn)行相關(guān)計算。 2.測氣體體積法 對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。 量氣裝置的設(shè)計: 下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進(jìn)后的量氣裝置。 3.測氣體質(zhì)量法 將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體的質(zhì)量,然后進(jìn)行相關(guān)計算。 4.滴定法 即利用滴定操作原理,通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計算。 5.熱重法 在控制溫度的條件下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。只要物質(zhì)受熱時發(fā)生質(zhì)量變化,都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成,通過分析熱重曲線,我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。 (三)化學(xué)反應(yīng)原理的探究 1.變量控制型實驗題 控制變量法:物質(zhì)變化往往受到多個因素的影響,在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時,對影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制,使其他幾個因素不變,集中研究其中一個因素的變化所產(chǎn)生的影響,有利于在研究過程中,迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有:(1)外因(濃度、溫度、壓強等)對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響;(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。 解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下,只改變一個條件對研究對象的影響規(guī)律。注意:選擇數(shù)據(jù)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。 思路總結(jié) 2.規(guī)律探究型實驗題 物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實驗探究的一個重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律,物質(zhì)的酸(堿)性強弱規(guī)律,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等,都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材,也是高考命題的經(jīng)典情境。 解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實驗設(shè)計,其常用方法示例如下: (1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,一般通過設(shè)計判斷元素金屬性、非金屬性的強弱實驗來完成,如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強弱,推斷元素金屬性強弱,從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。 (2)物質(zhì)的酸(堿)性強弱的判斷。 (3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究??梢酝ㄟ^控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計實驗,找出規(guī)律。 題組一 基本操作與無機物的制備 1.(2017寧波市高三新高考選考適應(yīng)性考試)Fe2O3俗稱氧化鐵紅,常用作油漆等著色劑。某實驗小組用部分氧化的FeSO4為原料,以萃取劑X(甲基異丁基甲酮)萃取法制取高純氧化鐵并進(jìn)行鐵含量的測定。實驗過程中的主要操作步驟如下: 已知: ①在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+能溶解于甲基異丁基甲酮,當(dāng)鹽酸濃度降低時,該化合物解離。 ② 3DDTCNH4+Fe3+===(DDTC)3Fe↓+3NH。 請回答下列問題: (1)用萃取劑X萃取的步驟中,以下關(guān)于萃取分液操作的敘述中,正確的是________。 A.FeSO4原料中含有的Ca2+、Cu2+等雜質(zhì)離子幾乎都在水相中 B.為提高萃取率和產(chǎn)品產(chǎn)量,實驗時分多次萃取并合并萃取液 C.溶液中加入X,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如圖用力振搖 D.振搖幾次后需打開分液漏斗上口的玻璃塞放氣 E.經(jīng)幾次振搖并放氣后,手持分液漏斗靜置待液體分層 F.分液時,將分液漏斗上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔,打開旋塞,待下層液體完全流盡時,關(guān)閉旋塞后再從上口倒出上層液體 (2)下列試劑中,可作反萃取的萃取劑Y的最佳選擇是________。 A.高純水 B.鹽酸 C.稀硫酸 D.酒精 (3)吸油量是反映氧化鐵紅表面性質(zhì)的重要指標(biāo)。吸油量大,說明氧化鐵紅表面積較大,則用在油漆中會造成油漆假稠,影響質(zhì)量。不同濃度的兩種堿溶液對產(chǎn)品吸油量影響如圖所示,則上述實驗過程中選用的堿溶液為________(填“NaOH”或“NH3H2O”),反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (4)操作A為____________。 答案 (1)ABF (2)A (3)NaOH (DDTC)3Fe+3NaOH===3DDTCNa+Fe(OH)3↓ (4)過濾、洗滌、灼燒 解析 (1)由流程中的萃取操作可知,Ca2+、Cu2+等雜質(zhì)離子幾乎都在水相中棄去,A正確;實驗時分多次萃取并合并萃取液可提高萃取率和產(chǎn)品產(chǎn)量,B正確;用右手手心頂住分液漏斗的塞子,并用右手握住漏斗頸部,用左手食指與中指夾住分液漏斗的旋塞,同時左手也握住分液漏斗,將分液漏斗倒置,振蕩,C錯誤;振蕩后,讓分液漏斗仍保持傾斜狀態(tài)(上口要傾斜朝下,而下口處不要有液體)旋開活塞,放出氣體,使內(nèi)外壓力平衡,D錯誤;靜置分層應(yīng)該放置在鐵架臺上,E錯誤;分液時,將分液漏斗上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔,打開旋塞,待下層液體完全流盡時,關(guān)閉旋塞后再從上口倒出上層液體,F(xiàn)正確。(2) 根據(jù)信息在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+能溶解于甲基異丁基甲酮,當(dāng)鹽酸濃度降低時,該化合物解離。加高純水時,酸度降低,所以用高純水可以進(jìn)行反萃取。(3)據(jù)題中信息吸油量大,說明氧化鐵紅表面積較大,則用在油漆中會造成油漆假稠,影響質(zhì)量,結(jié)合圖中兩條曲線可知:用NaOH溶液,獲得的氧化鐵表面積小,吸油量低;結(jié)合流程,(DDTC)3Fe中加入堿液(NaOH)得到氫氧化鐵沉淀,其反應(yīng)為(DDTC)3Fe+3NaOH===3DDTCNa+Fe(OH)3↓。(4)需將Fe(OH)3沉淀從濁液中濾出并洗滌,然后灼燒即可得到三氧化二鐵。故操作A為過濾、洗滌、灼燒。 2.(2017浙江省“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期期初聯(lián)考)鈦白粉(金紅石晶型 TiO2)被廣泛用于制造高級白色油漆。工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分為 FeTiO3,含有 Fe2O3 和 SiO2 等雜質(zhì))為原料制鈦白粉的主要工藝如下: 回答下列問題: (1)第②步所得濾渣的成分是________。 (2)操作④中需要控制條件以形成 TiO2nH2O 溶膠,該工藝過程若要在實驗室里完成,其中的“過濾”操作,可選用下列裝置________(填選項)。 (3)第③步的實驗操作是________、過濾,從而獲得副產(chǎn)品 FeSO47H2O。 答案 (1)Fe和SiO2 (2)C (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 解析 (1)鈦鐵礦中含有的SiO2不溶于硫酸,在混合液中加入過量的Fe粉,還原溶液中的Fe3+,則第②步所得濾渣的成分是SiO2和過量的Fe。(2)操作④中需要控制溫度以形成溶膠,則應(yīng)選擇保溫漏斗完成“過濾”操作,C符合題意。(3)將第②步所得濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,再過濾,可得到FeSO47H2O。 3.(2017浙江高三“超級全能生”3月聯(lián)考選考)用Zn(主要含有Fe、Al、Pb雜質(zhì))和硫酸來制取H2,利用制氫廢液制備硫酸鋅晶體(ZnSO47H2O)、Al2O3和Fe2O3,流程如下: 已知Al3+、Fe3+、Zn2+的氫氧化物完全沉淀的pH分別為5.2、4.1和8.5,ZnSO47H2O晶體易溶于水,易風(fēng)化。回答下列問題: (1)調(diào)節(jié)pH=2的目的是________________________________________________________,調(diào)節(jié)pH=2,可加入________________(填化學(xué)式)。 (2)寫出生成沉淀3的化學(xué)方程式:__________________________________________________。 (3)加熱濃縮ZnSO4溶液出現(xiàn)極薄晶膜時,要停止加熱的主要原因是____________________。 (4)某同學(xué)用如圖所示的裝置抽濾。 ①有關(guān)抽濾的說法正確的是________(填字母)。 A.抽濾的目的主要是得到較干燥的沉淀 B.濾紙的直徑應(yīng)略小于漏斗內(nèi)徑,又能蓋住全部小孔 C.圖中有一處出錯 D.抽濾結(jié)束,從吸濾瓶的支管口倒出濾液 ②抽濾,洗滌沉淀的具體操作是_________________________________________________。 (5)為得到干燥的ZnSO47H2O產(chǎn)品,選擇的干燥方法是________(填字母)。 A.加熱烘干 B.用濃H2SO4干燥 C.用酒精洗干 D.在空氣中自然干燥 答案 (1)抑制Zn2+水解,防止生成Zn(OH)2 H2SO4 (2)NaHCO3+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3 (3)防止失去結(jié)晶水 (4)①B?、谙汝P(guān)小水龍頭,加入洗滌劑浸滿沉淀物,使洗滌劑緩慢通過沉淀物 (5)C 解析 (1)調(diào)節(jié)pH=5.2時,沉淀的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3,濾液中含有ZnSO4 ,調(diào)節(jié)濾液pH=2可以抑制ZnSO4水解,防止生成Zn(OH)2,同時為了避免引入雜質(zhì),應(yīng)當(dāng)使用H2SO4。(2)沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3在NaOH作用下生成NaAlO2,F(xiàn)e(OH)3不參加反應(yīng),過濾后濾液中含有NaAlO2、NaOH,加入NaHCO3后,反應(yīng)生成的沉淀是Al(OH)3,化學(xué)方程式:NaHCO3+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3。(3)由于ZnSO47H2O晶體易風(fēng)化,加熱濃縮ZnSO4溶液時,結(jié)晶得到的晶體容易分解失去結(jié)晶水。(4)①抽濾屬于過濾,但抽濾速度比較快,而且過濾較徹底,A錯誤;為了防止濾紙邊緣不能與抽濾漏斗側(cè)壁完全貼合,所以抽濾的濾紙要略小于漏斗內(nèi)徑,但是必須蓋住所有小孔,B正確;原裝置圖中安全瓶連接吸濾瓶的導(dǎo)管不能伸入安全瓶中太長,布氏漏斗下端斜口應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對,C錯誤;實驗結(jié)束后,濾液從吸濾瓶上口倒出,D錯誤。②洗滌沉淀時,先調(diào)小吸濾氣壓差,再在抽濾漏斗中加入水浸沒沉淀物。(5)ZnSO47H2O晶體易風(fēng)化,加熱烘干會導(dǎo)致晶體失去結(jié)晶水,A錯誤;濃硫酸具有強烈的吸水性,用濃硫酸干燥也會使晶體失去結(jié)晶水,B錯誤;酒精能夠溶解水,但不會導(dǎo)致晶體失去結(jié)晶水,洗滌后酒精低溫下就很容易揮發(fā),C正確;空氣中自然干燥也會風(fēng)化,D錯誤。 4.(2017浙江省教育綠色評價聯(lián)盟高三3月適應(yīng)性考試)一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4H2O,合成路線: 已知:[Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+(aq)+4NH3(aq) ;(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中難溶;[Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖如下: (1)流程圖中氣體X的主要成分________(填化學(xué)式),步驟1需要加什么酸________(填名稱)。 (2)有同學(xué)提出:從溶液D到產(chǎn)品的步驟2,可以采用的操作方法依次是:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥。請評價其合理性,并說明理由____________________________; 請另外再提出一種合理的實驗方案________________________________________(不要求具體的實驗步驟)。 (3)抽濾裝置如下圖所示,抽濾完畢或中途需停止抽濾時,應(yīng)先________________,然后________________________________________________________________________。 答案 (1)SO2、O2 硫酸 (2)不合理,加熱蒸發(fā),溫度升高,NH3放出,會促進(jìn)[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq)+4NH3(aq)平衡正移,Cu2+水解,使得到的產(chǎn)物晶體會含有雜質(zhì)Cu(OH)2或Cu2(OH)2 SO4等 向溶液D中加入適量乙醇,再過濾、洗滌、干燥 (3)斷開連接安全瓶與抽氣裝置間的橡皮管 關(guān)閉抽氣裝置中的水龍頭 解析 輝銅礦Cu2S(主要雜質(zhì)Fe2O3)通入氧氣充分煅燒,發(fā)生反應(yīng):Cu2S+2O22CuO+SO2,則氣體X為二氧化硫與過量的氧氣,固體B為CuO、Fe2O3,加入硫酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入過量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,過濾,向含有[Cu(NH3)4]2+的濾液中加入適量乙醇,再過濾、洗滌、干燥,得產(chǎn)品一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)。(1)含有硫的礦物煅燒,肯定生成二氧化硫氣體,則流程圖中氣體X的主要成分為SO2和未反應(yīng)的O2;根據(jù)上述分析,步驟1中需要加入硫酸才能得到產(chǎn)品,否則會引入雜質(zhì)。(2)根據(jù)提示中提供的信息,加熱蒸發(fā),溫度升高,NH3放出,會促進(jìn)[Cu(NH3)4]2+(aq)Cu2+(aq)+4NH3(aq)平衡正移,Cu2+水解,使得到的產(chǎn)物晶體會含有雜質(zhì)Cu(OH)2或Cu2(OH)2 SO4等,所以加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥的方法不合理;根據(jù)[Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖可知,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大,[Cu(NH3)4]SO4H2O的溶解度降低,所以合理的方案為向溶液D中加入適量乙醇,再過濾、洗滌、干燥。 題組二 基本操作與有機物的制備 5.(2017紹興市高三3月教學(xué)質(zhì)量調(diào)測考試)某興趣小組利用廢舊聚乳酸材料制備乳酸鋁,方案如下: 已知:①反應(yīng)原理: ②乳酸常溫下為易溶于水、乙醇等溶劑的液體;乳酸鋁為白色或黃色粉末狀固體,溶于水,不溶于乙醇等有機溶劑。 請回答: (1)聚乳酸與NaOH加熱回流合適的裝置是__________(填“甲”或“乙”),儀器a的名稱________。 (2)其他條件不變調(diào)整乳酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù),以及其他條件不變調(diào)整乳酸和鋁的物質(zhì)的量之比,得出如下實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗1~3,最合適的w(乳酸)為____________。根據(jù)實驗4~6,n(乳酸)∶n(鋁)最合適的選擇為3.025,不考慮實驗原料價格,最可能的理由:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 編號 時間/h n(乳酸)∶n(鋁) w (乳酸) 產(chǎn)率/% 編號 時間/h n(乳酸)∶n(鋁) w (乳酸) 產(chǎn)率/% 1 8 3.025 0.10 64.0 4 10 2.935 0.20 78.4 2 8 3.025 0.20 72.0 5 10 3.025 0.20 90.2 3 8 3.025 0.30 68.5 6 10 3.505 0.20 91.3 (3)抽濾Ⅰ需對反應(yīng)容器進(jìn)行洗滌,并將洗滌液也抽濾。抽濾Ⅱ需對粗產(chǎn)品進(jìn)行洗滌。所用洗滌劑最合適的分別是________。 A.抽濾Ⅰ洗滌劑用熱水,抽濾Ⅱ洗滌劑用冷水 B.抽濾Ⅰ洗滌劑用濾液,抽濾Ⅱ洗滌劑用濾液 C.抽濾Ⅰ洗滌劑先用濾液再用無水乙醇,抽濾Ⅱ洗滌劑用無水乙醇 D.抽濾Ⅰ洗滌劑先用無水乙醇再用濾液,抽濾Ⅱ洗滌劑先用無水乙醇再用濾液 答案 (1)甲 冷凝管 (2) 0.20 超過3.025后產(chǎn)率變化不大,而乳酸過量反而使得產(chǎn)物雜質(zhì)較多 (3)C 解析 (1)乙醇易揮發(fā),選擇甲,有益于聚乳酸材料與氫氧化鈉充分反應(yīng);根據(jù)儀器構(gòu)造可知圖乙儀器a為冷凝管。(2)由表可知,根據(jù)實驗1~3,w(乳酸)為0.20時,產(chǎn)率最高,根據(jù)實驗4~6,n(乳酸)∶n(鋁)的值大于3.025后產(chǎn)率變化不大,而乳酸過量反而使得產(chǎn)物雜質(zhì)較多。(3)已知:乳酸常溫下為易溶于乙醇的液體;乳酸鋁為溶于水,不溶于乙醇的固體。抽濾Ⅰ目的為提純?nèi)樗?,抽濾Ⅱ目的為分離乳酸鋁晶體與溶液,故抽濾Ⅰ洗滌劑先用濾液再用無水乙醇,抽濾Ⅱ洗滌劑用無水乙醇。 6.(2017衢州市高三1月教學(xué)質(zhì)量檢測)實驗室制備一硝基甲苯(主要含鄰硝基甲苯和對硝基甲苯)的反應(yīng)原理、實驗裝置如下: 對硝基甲苯 鄰硝基甲苯 密度/ gcm-3 沸點/℃ 式量 溶解性 甲苯 0.866 110.6 92 不溶于水,易溶于一硝基甲苯 對硝基 甲苯 1.286 237.7 137 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 鄰硝基 甲苯 1.162 222 137 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 實驗步驟: ①配制混酸,組裝如圖反應(yīng)裝置。取100 mL 燒杯,用10 mL濃硫酸與30 mL 濃硝酸配制混酸,加入恒壓滴液漏斗中,把15 mL 甲苯(折合質(zhì)量13.0 g)加入三頸燒瓶中。 ②向室溫下的甲苯中逐滴加混酸,邊滴邊攪拌,混合均勻。 ③在50~60 ℃ 下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。 ④除去混酸后,依次用蒸餾水和10% Na2CO3溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。 請回答下列問題: (1)配制40 mL 混酸的操作是_____________________________________________。 (2)裝置中還缺少________(填儀器名稱)。如果溫度超過60 ℃,將會有__________(填物質(zhì)名稱)生成。 (3)分離粗產(chǎn)品和水的操作方法是________________________________________________。 (4)產(chǎn)品用10% Na2CO3溶液洗滌之后,再用蒸餾水洗滌,檢驗產(chǎn)品是否洗干凈的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)為了得到更純凈的一硝基甲苯,還須先向液體中加入________除去水,然后蒸餾。 答案 (1)分別取30 mL濃硝酸和10 mL濃硫酸,將30 mL濃硝酸倒入燒杯中,再慢慢沿?zé)瓋?nèi)壁注入10 mL濃硫酸,邊加邊攪拌 (2)溫度計 二硝基甲苯或三硝基甲苯 (3)分液 (4)取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加氯化鈣溶液,無沉淀生成,則說明已洗凈 (5)CaO 解析 (1)配制混合溶液時,操作流程與濃硫酸的稀釋一樣,分別量取10 mL濃硫酸和30 mL的濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌,配制混合溶液(即混酸)共40 mL。 (2)水浴加熱時需要控制溫度50~60 ℃左右,應(yīng)該用溫度計測水浴溫度,則裝置中還缺少溫度計;如果溫度超過60 ℃,一硝基甲苯繼續(xù)被硝化,有二硝基甲苯或三硝基甲苯生成。 (3)粗產(chǎn)品和水互不相溶,可通過分液漏斗進(jìn)行分液分離。 (4)反應(yīng)得到粗產(chǎn)品中有殘留的硝酸及硫酸,用10% Na2CO3溶液洗滌除去粗產(chǎn)品中殘留的酸,之后再用蒸餾水洗滌,如果晶體未洗凈含有碳酸根離子,取最后一次洗滌液,向溶液中加入氯化鈣溶液,無沉淀生成,說明已洗凈。 (5)用蒸餾水洗滌,一硝基甲苯中含有水,用CaO或無水CaCl2干燥,然后將較純的一硝基甲苯進(jìn)行蒸餾,得到更純凈一硝基甲苯。 7.苯甲酸是一種重要的化工產(chǎn)品,某學(xué)習(xí)小組設(shè)計方案制備苯甲酸。反應(yīng)原理如下: C6H5—CH3+2KMnO4C6H5—COOK+KOH+2MnO2↓+H2O C6H5—COOK+HCl―→ C6H5—COOH+KCl 已知甲苯的熔點為-95 ℃,沸點為110.6 ℃,易揮發(fā),密度為0.866 gcm-3;苯甲酸的熔點為122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃下的溶解度分別為0.3 g和6.9 g。 【制備產(chǎn)品】30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 molL-1高錳酸鉀溶液在80 ℃下反應(yīng)30 min,裝置如圖所示: (1)圖中恒壓滴液漏斗支管的作用是_______________________________________________。 (2)在本實驗中,三頸燒瓶最合適的容積是________(填字母)。 A.50 mL B.100 mL C.200 mL D.250 mL 【分離產(chǎn)品】他們設(shè)計如下流程分離粗產(chǎn)品苯甲酸和回收甲苯: (3)操作Ⅰ的名稱是________;含雜質(zhì)的產(chǎn)物經(jīng)操作Ⅱ進(jìn)一步提純得無色液體A,則操作Ⅱ的名稱是________。 (4)操作Ⅲ的名稱是________。檢驗B中是否含有Cl-的方法如下:取少量B溶于水,在上層清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則B中含有Cl-。 答案 (1)平衡壓強,使甲苯順利滴入三頸燒瓶 (2)B (3)分液 蒸餾 (4)冷卻、過濾 AgNO3 有機物制備實驗中易錯點 (1)溫度計水銀球的位置:若要控制反應(yīng)溫度,應(yīng)插入反應(yīng)液中,若要選擇收集某溫度下的餾分,則應(yīng)放在支管口附近。 (2)冷凝管的選擇:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,也能用于冷凝收集餾分。 (3)冷凝管的進(jìn)出水方向:“下進(jìn)上出”。 (4)加熱方法的選擇 ①酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400~500 ℃,所以需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。 ②水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100 ℃。 (5)防暴沸:加碎瓷片,防止溶液暴沸,若開始忘加沸石,需冷卻后補加。 題組三 物質(zhì)成分的定量測定 (一)測定固定質(zhì)量或氣體體積確定物質(zhì)成分 8.(2016金華十校9月高三模擬)鋁鎂合金是飛機制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計了下列兩種不同實驗方案進(jìn)行探究。 [方案一] [實驗方案] 將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),測定剩余固體質(zhì)量。 實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________________。 [實驗步驟] (1)稱取10.8 g鋁鎂合金粉末樣品,溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4.0 molL-1的NaOH溶液中,充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥__________mL。 (2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將__________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 [方案二] [實驗方案] 將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),測定生成氣體的體積。 [實驗步驟] (1)同學(xué)們擬選用下列實驗裝置完成實驗: 你認(rèn)為最簡易的裝置其連接順序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填滿)。 (2)仔細(xì)分析實驗裝置后,同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點會引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會將瓶內(nèi)空氣排出,使所測氫氣體積偏大;實驗結(jié)束時,連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在,使所測氫氣體積偏小。于是他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。 ①裝置中導(dǎo)管a的作用是_____________________________________________; ②實驗前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL,則產(chǎn)生氫氣的體積為__________mL; ③若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需測定的數(shù)據(jù)是_______________________________________。 答案 方案一:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (1)97 (2)偏高 方案二:(1)E D G (2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強與錐形瓶內(nèi)氣體壓強相等,打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下;滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、赩1-V2 ③實驗時的溫度和壓強 解析 方案一:將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),鎂不和NaOH溶液反應(yīng),鋁發(fā)生反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 (1)假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3%,則10.8 g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476 g,其物質(zhì)的量是0.388 mol,根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑知,需要n(NaOH)=n(Al)=0.388 mol,V(NaOH)==0.097 L。 (2)過濾后,金屬鎂的表面會沾有其他離子,如果沒有洗滌,稱量后的固體的質(zhì)量將大于鎂的實際質(zhì)量,所測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。 方案二: (1)很明顯,該同學(xué)采用排水法來測量產(chǎn)生氫氣的體積,故A應(yīng)連接E,D連接G。(最后讀數(shù)時要調(diào)節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度,F(xiàn)接口的導(dǎo)管太短)。(2)①用導(dǎo)管a連接后,滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差;②量氣管的 0刻度在上,故產(chǎn)生氫氣的體積為(V1-V2) mL;③若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需知道實驗時的溫度和壓強。 (二)滴定法確定物質(zhì)成分 9.為測定某溶液中TiO2+的濃度,取待測溶液10 mL 用蒸餾水稀釋至100 mL,加入過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應(yīng):3TiO2+ + Al + 6H+===3Ti3+ + Al3+ + 3H2O。過濾后,取出濾液20.00 mL(加鋁粉時引起溶液體積的變化忽略不計),向其中滴加2~3 滴KSCN溶液作指示劑,用 0.100 0 molL-1NH4Fe(SO4)2 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液出現(xiàn)紅色,此時溶液中 Ti3+全部被氧化為 Ti4+,消耗標(biāo)準(zhǔn)液30.00 mL?;卮鹣铝袉栴}: (1)下列操作會使所測 TiO2+濃度偏高的是________。 A.在配制標(biāo)準(zhǔn)液的過程中,未洗滌燒杯和玻璃棒 B.在配制標(biāo)準(zhǔn)液定容時俯視刻度線 C.用蒸餾水洗滌后未經(jīng)潤洗的滴定管取待測液 D.在滴定終點讀數(shù)時仰視滴定管刻度線 (2)求得待測濾液中 TiO2+的物質(zhì)的量濃度是_____________________________________。 答案 (1)AD (2)1.500 molL-1 解析 (1)在配制標(biāo)準(zhǔn)液的過程中,未洗滌燒杯和玻璃棒,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度降低,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,導(dǎo)致所測 TiO2+濃度偏高,A正確;在配制標(biāo)準(zhǔn)液定容時俯視刻度線,溶液體積偏小,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏大,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積減小,導(dǎo)致所測 TiO2+濃度偏低,B錯誤;用蒸餾水洗滌后未經(jīng)潤洗的滴定管取待測液,待測液被水稀釋,濃度偏低,C錯誤;在滴定終點讀數(shù)時仰視滴定管刻度線,標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,導(dǎo)致所測 TiO2+濃度偏高,D正確。(2)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的物質(zhì)的量為 0.100 0 molL-10.03 L=310-3 mol,根據(jù)電子守恒,可知濾液中Ti3+的物質(zhì)的量為310-3 mol,則原溶液中TiO2+的物質(zhì)的量為310-35 mol,物質(zhì)的量濃度是5=1.500 molLˉ1。 10.[2017浙江省杭州地區(qū)(含周邊)重點中學(xué)高三上學(xué)期期中考試]水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mgL-1,我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5 mgL-1。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了下列裝置(夾持裝置略),測定某河水的DO。 實驗步驟: a.安裝裝置,檢驗氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2; b.向燒瓶中加入200 mL水樣; c.向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)和2 mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應(yīng)①完全。Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO(OH)2沉淀; d.?dāng)嚢璨⑾驘恐屑尤? mL H2SO4無氧溶液,至反應(yīng)②完全,調(diào)節(jié)溶液pH至中性或弱酸性; e.從燒瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.010 00 molL-1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。已知:I2+2S2O===2I-+S4O; f.再重復(fù)e實驗2次,記錄數(shù)據(jù)如下 滴定次數(shù) 待測液體積mL 0.010 00 molL-1 Na2S2O3溶液體積/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 溶液體積 第一次 40.00 0.00 4.52 4.52 第二次 40.00 0.10 4.98 4.88 第三次 40.00 0.00 4.48 4.48 g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的溢出量)。 回答下列問題: (1)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中氧的簡單操作為_________________________。 (2)往三頸燒瓶中加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器最好為________。 a.滴定管 b.注射器 c.漏斗 d.膠頭滴管 (3)步驟d調(diào)節(jié)溶液pH至中性或弱酸性,最好加入________。 a.KOH溶液 b.稀硫酸 c.K2CO3溶液 d.CuO (4)寫出反應(yīng)②的離子方程式:____________________________________________。 (5)步驟e中達(dá)到滴定終點的標(biāo)志為________________________________________________。 根據(jù)表中測定數(shù)據(jù),忽略加入試劑后水樣體積的變化,計算水樣的DO=________ mgL-1(保留一位小數(shù))。 (6)下列操作可能導(dǎo)致所測水樣的DO偏高的是________。 A.配制以上無氧溶液時,所用溶液溶解氧未除去 B.滴定所用錐形瓶未潤洗 C.滴定前讀數(shù)平視,滴定后俯視 D.步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液調(diào)節(jié)pH過低 答案 (1)將溶劑水煮沸后冷卻(或加熱煮沸) (2)b (3)c (4)2I-+MnO(OH)2+4H+===I2+Mn2++3H2O (5)溶液藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色 9.0 (6)AD 解析 (1)氣體在水中的溶解度隨溫度升高而減小,將溶劑水煮沸可以除去水中氧。 (3)調(diào)節(jié)溶液pH至中性或弱酸性,則應(yīng)該選擇碳酸鉀,不能選擇氫氧化鉀,容易形成氫氧化錳沉淀,答案選c。 (5)碘離子被氧化為碘單質(zhì)后,用Na2S2O3溶液滴定將碘還原為碘離子,因此滴定結(jié)束,溶液的藍(lán)色消失;n(Na2S2O3)=0.010 00 molL-10.004 5 L=4.510-5 mol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)有O2~2MnO(OH)2~ 2I2~4S2O,n(O2)=n(Na2S2O3)=1.12510-5 mol,該河水的DO=1.12510-532 gL-1=910-3 gL-1=9.0 mgL-1。 (6)配制以上無氧溶液時,所用溶液溶解氧未除去,則消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增加,結(jié)果偏高,A正確;滴定所用錐形瓶未潤洗,屬于正確的實驗操作,不會影響實驗結(jié)果,B錯誤;滴定前讀數(shù)平視,滴定后俯視,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積減少,結(jié)果偏低,C錯誤;步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液調(diào)節(jié)pH過低,硫代硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng),生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化,結(jié)果偏高,D正確。 題組四 化學(xué)反應(yīng)原理的實驗探究 11.已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑ +S↓+H2O,某同學(xué)探究影響硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)速率的因素時,設(shè)計了如下系列實驗: 實驗序號 反應(yīng)溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/molL-1 V/mL c/molL-1 V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 (1)該實驗①、②可探究__________對反應(yīng)速率的影響,因此V1=__________,V2=__________;V3=____________。 (2)實驗①、③可探究__________對反應(yīng)速率的影響,因此V4=____________,V5=__________。 (3)下列有關(guān)該實驗的相關(guān)敘述正確的是__________。 A.實驗前,應(yīng)先在一張白紙上用黑墨水筆在白紙上畫粗淺一致的“+”字,襯在錐形瓶底部,實驗中記錄反應(yīng)開始到產(chǎn)生的渾濁將錐形瓶底部的“+”字剛好完全遮蓋所需的時間 B.該實驗所需的計量儀器有量筒、溫度計 C.實驗時,應(yīng)先將量取的Na2S2O3 和H2SO4溶液混合,然后置于相應(yīng)溫度的熱水浴中反應(yīng),記錄每組反應(yīng)所需時間 D.每組實驗至少需要兩支量筒 (4)實驗過程中為什么不用測量一定時間內(nèi)放出SO2氣體的量來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的大???________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)溫度 10.0 10.0 0 (2)濃度[或c(H+)] 10.0 6.0 (3)AD (4)SO2易溶于水,無法準(zhǔn)確測量其體積 解析 (1)由表中所給數(shù)據(jù)可知:實驗①、②溫度不同,故實驗①、②是探究溫度對反應(yīng)速率的影響,故V1=10.0 mL,V2=10.0 mL,V3=0 mL。(2)實驗①、③溫度相同,所取稀硫酸量不同,故實驗①、③是探究c(H+)對反應(yīng)速率的影響,故V4=10.0 mL,V5=6.0 mL。(2)實驗前,應(yīng)先在一張白紙上用黑墨水筆在白紙上畫粗淺一致的“+”字,襯在錐形瓶底部,實驗中記錄反應(yīng)開始到產(chǎn)生的渾濁將錐形瓶底部的“+”字剛好完全遮蓋所需的時間,由時間可以判斷反應(yīng)速率,故A項正確;該實驗所需的計量儀器有量筒、溫度計,還應(yīng)有秒表,故B項錯誤;實驗時,如果將量取的Na2S2O3和H2SO4溶液混合,混合后兩者即已開始反應(yīng),故不應(yīng)先將兩者混合,故C項錯誤;該實驗要分別量取Na2S2O3溶液和稀H2SO4的體積,故本實驗應(yīng)用到兩只量筒,故D項正確;本題選AD。(4)該反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體易溶于水,故不能用測量一定時間內(nèi)放出SO2氣體的量來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的大小。 12.某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計如下方案: 實驗編號 0.01 molL-1酸性KMnO4溶液 0.1 molL-1H2C2O4 溶液 水 反應(yīng) 溫度/℃ 反應(yīng) 時間/s ① 5.0 mL 5.0 mL 0 20 125 ② V1 V2 2.0 mL 20 320 ③ 5.0 mL 5.0 mL 0 50 30 反應(yīng)方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+ 8H2O (1)實驗的記時方法是從溶液混合開始記時,至________________時,記時結(jié)束。 (2)實驗①和②研究濃度對反應(yīng)速率的影響,則V1=________ mL, V2=__________ mL。 (3)下列有關(guān)該實驗的敘述正確的是________。 A.實驗時必須用移液管或滴定管來量取液體的體積 B.實驗時應(yīng)將5.0 mL KMnO4溶液與5.0 mL H2C2O4溶液混合后,立即按下秒表,再將盛有混合液的燒杯置于相應(yīng)溫度的水浴中至反應(yīng)結(jié)束時,按下秒表,記錄讀數(shù) C.在同一溫度下,最好采用平行多次實驗,以確保實驗數(shù)據(jù)的可靠性 D.實驗①和③可研究溫度對反應(yīng)速率的影響 (4)某小組在進(jìn)行每組實驗時,均發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)是開始很慢,突然會加快,其可能的原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)紫紅色剛好褪去 (2)5.0 3.0 (3)CD (4)反應(yīng)生成的Mn2+對反應(yīng)有催化作用 解析 (1)高錳酸鉀溶液呈紫色,與草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致紫色消失,所以該實驗的記時方法是從溶液混合開始記時,至紫紅色剛好褪去時,記時結(jié)束。 (2)若實驗①和②是研究濃度對反應(yīng)速率的影響,需使混合后的溶液體積均為10 mL,且要保證高錳酸鉀混合后的濃度不變,則V1=5 mL,V2=3 mL。 (3)根據(jù)體積記錄為5.0 mL,量取液體的體積可以用量筒,A項錯誤;實驗時應(yīng)先將燒杯置于相應(yīng)溫度的水浴中,再將5.0 mL KMnO4溶液與5.0 mL H2C2O4溶液混合,立即按下秒表至反應(yīng)結(jié)束時,按下秒表,記錄讀數(shù),B項錯誤;在同一溫度下,最好采用平行多次實驗,以確保實驗數(shù)據(jù)的可靠性,C項正確;實驗①和③溫度不同,其他條件相同,可研究溫度對反應(yīng)速率的影響,D項正確;答案選CD。 13.(2017溫州市“十五校聯(lián)合體”高三聯(lián)考)汽車排放的尾氣為大氣污染源之一,目前,可利用以下化學(xué)原理解決尾氣: 2NO+2CO2CO2+N2。 為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程的反應(yīng)速率,某課題組進(jìn)行了以下實驗探究。 【資料查閱】 A.不同的催化劑對同一反應(yīng)的催化效率不同; B.使用等質(zhì)量相同的催化劑時,催化劑的比表面積對催化效率有影響。 【實驗設(shè)計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律,設(shè)計了以下對比實驗。 實驗 編號 實驗 目的 T/℃ NO初始濃度/molL-1 CO初始濃度/molL-1 同種催化劑的比表面積/m2g-1 達(dá)平衡時所用的時間/min Ⅰ 參照 實驗 280 6.5010-3 4.0010-3 80 t Ⅱ 280 6.5010-3 4.0010-3 120 0.5t Ⅲ 360 6.5010-3 4.0010-3 80 0.2t 【結(jié)論】(1)實驗編號Ⅱ的實驗?zāi)康臑開____________________________________________。 (2)課題中探究外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響的另一因素是__________,且__________反應(yīng)速率將__________(填“增大”“減小”或“無影響”)。 答案 (1)探究催化劑比表面積對反應(yīng)速率的影響 (2)溫度 溫度升高 增大 解析 (1)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的反應(yīng)條件中,除了催化劑的比表面積大小不同以外,其他條件完全相同,說明實驗?zāi)康氖翘骄看呋瘎┍缺砻娣e對反應(yīng)速率的影響;(2)根據(jù)實驗Ⅰ和實驗Ⅲ可知,課題中探究外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響的另一因素是溫度。升高溫度后,達(dá)到平衡需要的時間少,說明升高溫度,反應(yīng)速率增大,則反應(yīng)時間減小。 14.(2017湖州市高三月考)利用下圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律。 (1)儀器D的名稱為________。 (2)已知:KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣。若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸、B中加KMnO4、C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液________的現(xiàn)象即可證明。從環(huán)境保護(hù)的觀點考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,應(yīng)將尾氣通入________溶液。 (3)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液進(jìn)行實驗。但有的同學(xué)認(rèn)為由于鹽酸具有揮發(fā)性對實驗造成干擾,需要改進(jìn)實驗方法:先將產(chǎn)生的氣體通入________溶液除去HCl,氣體再通入Na2SiO3溶液,觀察裝置C中出現(xiàn)________現(xiàn)象即可證明,C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)能夠證明非金屬性強弱(C>Si)的理論依據(jù)是________。 答案 (1)球形干燥管 (2)變藍(lán)色 NaOH (3)飽和NaHCO3 白色沉淀 非金屬性最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱,酸性越強對應(yīng)非金屬性越強,碳酸酸性大于硅酸說明碳比硅活潑 解析 (1)儀器D的名稱是球形干燥管,能夠防止倒吸,可以避免C中液體進(jìn)入錐形瓶中。 (2)KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應(yīng)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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