2021年高考化学二轮复习 核心考点专项突破 化学实验综合练习(含解析).docx
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
3 0人已下载
| 下载 | 加入VIP,免费下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2021年高考化学二轮复习 核心考点专项突破 化学实验综合练习含解析 2021 年高 化学 二轮 复习 核心 考点 专项 突破 实验 综合 练习 解析
- 资源描述:
-
1、化学实验综合知识点一、评价型实验题评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、化学现象探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,其实验流程与考查内容一般为1气体制备装置的选择及注意事项装置选择注意事项固体与固体加热装置试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;铁夹应夹在距试管口约1/3处;胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导出固体与液体不加热装置块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下
2、,否则起不到液封的作用;加入的液体反应物(如酸)要适当;粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙固体与液体(液体与液体)加热装置先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;装置乙中的温度计必须插在反应液中;烧瓶加热需要垫石棉网2.气体的干燥方法与干燥装置气体的干燥方法气体干燥选择干燥剂的原则不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应酸性干燥剂浓H2SO4可以干
3、燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体碱性干燥剂碱石灰主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等中性干燥剂CaCl2可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3气体的干燥装置盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,乙和丙装置只能盛装固体干燥剂3.气体的收集装置及方法排水法难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集;用排水集气法收集气体时,导管不伸入试管(或集气瓶)底部
4、向上排空气法比空气密度大的气体可用向上排空气法收集;用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部,目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出;为防止外界空气向集气瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片,若用试管收集时,可在试管口塞上一小团疏松的棉花向下排空气法比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如H2、NH3和CH4等气体排特殊溶液法氯气可用排饱和食盐水的方法收集;二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集4.常见尾气处理装置及方法液体吸收法点燃法收集法处理装置适用气体装置A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;装置B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、NH3等CH4、C
5、H2=CH2、H2、CO等CO、NH3、H2S等知识点二、定量测定型实验题定量实验是从量的角度考查化学实验,考查学生细心操作,准确计算的能力,因而在历年高考中经常出现。在定量综合实验中以考查学生处理实验数据和分析实验误差的能力为主,但随着理科综合能力测试对定量思维能力以及实验设计能力要求的提高,估计今后的高考题中对实验的考查会在定性实验的基础上渗透定量要求甚至直接要求进行定量实验设计。常见的定量测定实验包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。实验过程中或问题解答中要特别注意以下几个问题:
6、1气体体积的测量是考查的重点和难点(1)量气装置(2)量气时应注意的问题量气时应保持装置处于室温状态。读数时要特别注意消除“压强差”,保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图A、C、D应使左侧和右侧的液面高度保持相平。2测定实验中要有消除干扰气体的意识如用“惰性”气体将干扰气体排出,或用溶液吸收干扰气体等。3测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识如可采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。4测定实验中要有“数据”的采集处理意识实验数据的采集是化学计算的基础,一般来讲,固体试剂称质量,而液体试剂和气体试剂则测量体积。(1)称量固体质量时,中学一般
7、用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平,可精确到0.000 1 g。(2)测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL,准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式),可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器,用于配制一定物质的量浓度的溶液,一般不用于量取液体的体积。(3)气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。(4)用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H
8、或OH的物质的量浓度。为了数据的准确性,实验中要采取必要的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做23次滴定,取体积的平均值求算未知溶液的浓度,但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃,因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。知识点三、创新探究型实验题创新探究型实验题在知识点的涵盖上既可以考查基本概念、基本理论又可以考查元素化合物的相关知识,而且符合新课改在学习方法上强调的“探究学习”、“自主学习”,因此探究类实验题将会是以后高考试题中的一个亮点(尤其是广东、上海、江
9、苏考卷)。创新探究类试题一般有以下几种命题形式:探究化学反应机理、探究化学实验中的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探究化学反应的现象等。1探究实验的一般思路2探究实验的两种类型(1)未知物的探究虽然探究型实验主要考察学生的探究能力,但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考查,如:常见物质分离提纯方法:结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取、渗析法等。常见气体的制备、净化、干燥、收集方法。熟悉重点操作:a.气密性检查;b.量气操作;c.防倒吸、防污染操作;d.蒸发、灼烧操作3探究实验的解题要领(1)细心审题是关键:目的、原理要画出。(2)
10、认真分析是核心:原理分析;材料分析;变量分析;结果分析。(3)正确表达是保障:大多数学生有实验思路,就是拿不到分,因此我们在表达过程中一定要做到条理清晰,表述规范,克服以下三个问题:会而不对:主要表现在解题思路上,或考虑不全,或书写不准,最后答案是错的。对而不全:主要表现在思路大致正确,但丢三拉四,或遗漏某一答案,或讨论不够完备,或是以偏概全或出现错别字。全而不精:虽面面俱到,但语言不到位,答不到点子上。3探究实验的解题要领(1)细心审题是关键:目的、原理要画出。(2)认真分析是核心:原理分析;材料分析;变量分析;结果分析。(3)正确表达是保障:大多数学生有实验思路,就是拿不到分,因此我们在表
11、达过程中一定要做到条理清晰,表述规范,克服以下三个问题:会而不对:主要表现在解题思路上,或考虑不全,或书写不准,最后答案是错的。对而不全:主要表现在思路大致正确,但丢三拉四,或遗漏某一答案,或讨论不够完备,或是以偏概全或出现错别字。全而不精:虽面面俱到,但语言不到位,答不到点子上。知识点四、定量测量型实验1.掌握定量测量型实验数据的4种测定方法(1)沉淀法先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。(2)测气体体积法对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。常见测量气体体积的实验装置量气时应注意的问题a量气时应保持装置处于室温状态。b读数时要特别注
12、意消除“压强差”,保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图()()应使左侧和右侧的液面高度保持相平。(3)测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。(4)滴定法即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。2.固体试剂质量、液体试剂和气体试剂体积的测量数据采集。(1)称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平,可精确到0.000 1 g。(2)测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL
13、,准确度要求高的定量实验(如中和滴定)中选用滴定管(酸式或碱式),可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器,用于配制一定物质的量浓度的溶液,不用于量取液体的体积。(3)气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。(4)用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H或OH的物质的量浓度。为了数据的准确性,实验中要采取必要的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量
14、酸或碱的体积要平行做23次滴定,取体积的平均值求算未知溶液的浓度,但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃,因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。3.“五看法”处理实验数据。(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点,如用托盘天平测得的质量的精度为 0.1 g,若精度值超过了这个范围,说明所得数据是无效的。(2)看数据是否在误差允许范围内,若所得的数据明显超出误差允许范围,要舍去。(3)看反应是否完全,是否是过量反应物作用下所得的数据,只有完全反应时所得的数据,才能进行有效处理和应用。(4)看所得数据的测试环境是否一致,特别是气体体积数据,只有在温度、压强一致的情况下
15、才能进行比较、运算。(5)看数据测量过程是否规范、合理,错误和违反测量规则的数据需要舍去。4.定量测定型实验题的解题流程一、巧审题,明确实验目的、原理实验原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物的有关知识获取。在此基础上,依据可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的实验方案二、想过程,理清操作先后顺序根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法和步骤,把握各实验步骤的要点,理清实验操作的先后顺序三、看准图,分析装置或流程作用若题目中给出装置图,在分析解答过程中,要认真细致地分析图中的各部分装置,并结合实验目的和原理,确定它们在实验中的作用四
16、、细分析,得出正确的实验结论在定性实验的基础上研究量的关系,根据实验现象和记录的数据,对实验数据进行筛选,通过分析、计算、推理等确定有关样品含量及化学式高频考点一制备实验方案的设计与评价例1(2018年北京卷)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是_(锰被还原为Mn2+)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2F
17、eO4+6KCl+8H2O,另外还有_。(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2,设计以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。由方案中溶液变红可知a中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化,还可能由_产生(用方程式表示)。方案可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是_。根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性C
18、l2_(填“”或“”),而方案实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_。资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:_。【答案】 (1). 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2O (2). (3). Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O (4). i. Fe3+ (5). 4FeO42+20H+=4Fe3+3O2+10H2O (6). 排除ClO的干扰 (7). (8). 溶液的酸碱性不同 (9). 若能
19、,理由:FeO42在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4的颜色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)【解析】(1)A为氯气发生装置,KMnO4与浓盐酸反应时,锰被还原为Mn2+,浓盐酸被氧化成Cl2,KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,离子方程式2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O。由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl
20、会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl,除杂装置B为。 C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有Cl2与KOH的反应,Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。(2)根据上述制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,还可能含有KClO等。I.方案I加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应,根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,自身被还原成Fe3
21、+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2+4Fe3+10H2O。II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价由+3价升至+6价,Fe(OH)3是还原剂,K2FeO4为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产
22、物,得出氧化性Cl2FeO42-;方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3+3Cl2+8H2O,实验表明,Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备K2FeO4在碱性条件下,方案II在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。该小题为开放性试题。若能,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色,说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-,所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。(或不能,因为溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4
23、的混合溶液中,c(FeO42-)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。【变式探究】【2017江苏卷】1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71,密度为1.36 gcm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:步骤1: 在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。步骤2: 如图所示搭建实验装置, 缓慢加热,直到无油状物馏出为止。步骤3: 将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。步骤4: 将分出的有机
24、相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。(1)仪器A的名称是_;加入搅拌磁子的目的是搅拌和_。(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和_。(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是_。(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是_。(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作: 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,_,静置,分液。【答案】 蒸馏烧瓶 防止暴沸 丙烯、正丙醚 减少1-溴丙烷的挥发 减少HBr挥发 将分液漏斗下口向上
25、倾斜、打开活塞排出气体【解析】(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶;加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸;(2)(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间脱水生成正丙醚。(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是降低温度,减少1-溴丙烷的挥发;(4)步骤2中发生NaBrH2SO4=NaHSO4HBr,CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O,需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是减少HBr挥发;(5)萃取的操作:装液,振荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液。将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体目的是要
26、使分液漏斗内外大气体压强平衡防止内部压强过高,将活塞冲开,使液体漏出。【变式探究】NH3及其盐都是重要的化工原料。 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。(2)按下图装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1,B瓶中的现象是_,原因是_,稳定后,关闭旋塞1。再打开旋塞2,B瓶中的现象是_。(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)实验目的:探究_对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案,拟
27、定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。物理量实验序号V(溶液)/mL11002100按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,则NH4Cl水解反应的平衡转化率为_(只列出算式,忽略水自身电离的影响)。【解析】(1) 用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备NH3,因反应物中有H2O生成,反应发生装置为“固体固体气体”的装置A;由于NH3的密度小于空气的密度,且极易溶于水,故只能用向下排空气法收集,采用装置C收集;由于NH3极易溶于水,所以尾气处理装置要防止倒吸,其装置应用倒扣漏斗,且漏
28、斗的边缘与水面相切,选用装置G。(2) 由于A瓶中HCl的压强大于B瓶中NH3的压强,当打开旋塞1,A瓶中HCl的进入B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵固体小颗粒,形成白烟。稳定后,再打开旋塞2,由于B瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,会将烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中,其中的剩余的HCl溶于其中显红色。(3) 根据所给的仪器:100mL容量瓶是配制一定物质的量浓度的NH4Cl溶液,pH计用来测量溶液的pH,从而判断NH4Cl的水解程度,温度计用来测定恒温水浴槽(可控制温度)的温度,因此此实验的目的是探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响。实验时,只需改变温度这一变量,控制其他量相同,故所
29、配制NH4Cl溶液的浓度应相同,用天平准确称取两份均为m g NH4Cl固体分别放置于烧杯中溶解,然后利用100 mL容量瓶准确配制一定浓度的NH4Cl溶液,将所配制的两份NH4Cl溶液放置于不同温度的恒温水浴槽中一段时间后,用pH计测两份NH4Cl溶液的pH,并填写在相应的表格中,表格见答案所示。按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,n(NH4Cl) mol,则水解的n(NH4Cl)n(H)c(H)V10YmolL10.1 L0.110Y mol,NH 水解反应的平衡转化率为:。【答案】(1) ACG(2) 产生白色的烟氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形
30、成白烟烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中且呈红色(3)温度 物理量实验序号V(溶液) /mLNH4Cl质量(g)pH温度()1100mYT12100mZT2【变式探究】实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0 5 、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_,将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。
31、(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 5 进行,实验中可采取的措施是_、_。(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1 KOH溶液中,_(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。【解析】(1)反应物为MnO、H、Cl,生成物的Mn2、Cl2和H2O,根据电子守恒和电荷守恒配平即可。制得的Cl2中混有HCl等杂
32、质,HCl气体极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,所以通过装置B中的饱和食盐水可除去HCl。(2)控制反应温度0 5 ,可以采用冰水浴冷却C装置。因为Cl2和KOH是放热反应,若氯气通入速率过快,与KOH溶液反应速率快,放出热量多,反应温度高,易生成KClO3,所以可以通过缓慢滴加盐酸来控制生成氯气的速率,进而控制反应温度。(3)由题给信息和可知,K2FeO4在强碱性溶液中稳定,在酸性或弱碱性条件下均不能稳定存在。Fe(NO3)3溶液因Fe3水解呈酸性,KClO溶液因ClO水解呈碱性,所以应将饱和Fe(NO3)3溶液缓缓滴入饱和KClO溶液中。注意要搅拌,搅拌可增大反
33、应物的接触面积,有利于生成K2FeO4,且能防止生成Fe(OH)3沉淀。(4)由题给信息可知,K2FeO4可溶于水,而杂质Fe(OH)3不溶,过滤除掉Fe(OH)3,由题给信息“0 5 ,强碱性溶液中稳定”,所以将滤液置于冰水浴中,再由题给信息可知,K2FeO4微溶于浓KOH,故可加入浓KOH使K2FeO4析出,用砂芯漏斗过滤,并用乙醇洗涤,在真空箱中干燥即可(真空有利于乙醇和水的挥发,加快干燥)。【答案】(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液
34、置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤23次后,在真空干燥箱中干燥高频考点二定量测定型实验题的设计与评价例22019天津 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:回答下列问题:环己烯的制备与提纯(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为_,现象为_。(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为_,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为_(填序号)。a浓硫酸易使原料炭化并产生b污染小、可循环使用,符合绿色化学理念c同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高仪器B的作用为_。(3)操作2用到
35、的玻璃仪器是_。(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_,弃去前馏分,收集83的馏分。环己烯含量的测定在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的与足量作用生成,用的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:(5)滴定所用指示剂为_。样品中环己烯的质量分数为_(用字母表示)。(6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。a样品中含有苯酚杂质b在测定过程中部分环己烯挥发c标准溶液部分被氧化【答案】(1)溶液溶液显紫色(2)a、b减少环己醇蒸出(3)分液漏斗、烧杯(4)通冷凝水,加热(5
36、)淀粉溶液(6)b、c【解析】I.(1)检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;(2)从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl36H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl36H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用FeCl36H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2+SO
37、2+2H2O;b项合理,与浓硫酸相比,FeCl36H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;(3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;(4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉
38、溶液比较合适;根据所给的式和式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余=cmolL-1vmL10-3LmL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-)mol,据反应式中环己烯与溴单质1:1反应,可知环己烯的物质的量也为(b-)mol,其质量为(b-)82g,所以ag样品中环己烯的质量分数为:。(6)a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中
39、如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。 【举一反三】(2017全国卷)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3H3BO3=NH3H3BO3;NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3。回答下列问题:(1)a的作用是_。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是_。f的名称是_。(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关
40、闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是_;打开k2放掉水。重复操作23次。(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。d中保留少量水的目的是_。e中主要反应的离子方程式为_,e采用中空双层玻璃瓶的作用是_。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c molL1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_%,样品的纯度_%。【解析】(1)导管a与大气相通,其作用是避免烧瓶内气压过大,发生危险
41、。(2)加热液体时加入碎瓷片,其作用是防止液体暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等,要指明。(3)停止加热,瓶内水蒸气冷凝,气体压强减小,会引起g中液体倒吸入c中,利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器e、f。(4)止水夹k3处可能漏气,导致测定的N元素质量分数偏低,故d中保留少量水起液封作用,防止氨气逸出。e中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应,需要加热,使氨气全部逸出。“中空双层玻璃瓶”比较陌生,可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。(5)n(N)n(NH3)n(HCl) mol,w(N)100%。C2H5NO2的相对分子质量为75,w(C2H5NO2)%。【答案】(1)避免b中压强过大(2)防止暴
42、沸直形冷凝管(3)c中温度下降,管路中形成负压(4)液封,防止氨气逸出NHOHNH3H2O保温使氨完全蒸出(5)【变式探究】实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0 g,溶于水中,配成250 mL 溶液。方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀,应选用的试剂是_(填字母)。ACaCl2溶液BMgSO4溶液CNaCl溶液DBa(OH)2溶液(2)过滤,洗涤沉淀,判断沉淀是否洗净的方法
43、是_。(3)将所得沉淀充分干燥,称量沉淀的质量为m g,由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w(Na2CO3)_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案二:量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20 、1.01105 Pa)的体积,由此计算混合物中w(Na2CO3)。(4)装置中导管a的作用是_。(5)若撤去导管a,使测得气体体积_(“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.200 0 molL1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应
44、HCO=HCO恰好完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。(6)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择_仪器来完成。(7)判断滴定终点的依据是_。(8)此法测得w(Na2CO3)_。【解析】方案一:(1)A项,CaCl2溶液只能与CO发生沉淀反应,而与HCO不能发生反应,错误;B项,MgSO4溶液只能与CO发生沉淀反应,而与HCO不能发生反应,错误;C项,NaCl溶液与两种离子都不能发生沉淀反应,错误;D项,Ba(OH)2溶液可以与两种离子都发生沉淀反应,形成沉淀,正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验洗涤溶液中是否含有Ba2,方法是取少量最后一次洗涤液,滴加Na2
45、SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未洗净。(3)沉淀未干燥充分就称量,则产生的沉淀质量偏大。由于等质量的Na2CO3、NaHCO3发生反应,NaHCO3产生的沉淀质量大,因此测得w(Na2CO3)偏小。方案二:(4)装置中导管a的作用是使分液漏斗上下气体压强相同,以便于液体顺利滴下。(5)若撤去导管a,使测得气体体积偏大。方案三:(6)Na2CO3、NaHCO3的溶液显碱性,因此量取25.00 mL配制好的溶液,应选择碱式滴定管或移液管。(7)开始酚酞在Na2CO3、NaHCO3的碱性溶液中,溶液显红色,随着盐酸的滴入,溶液的碱性逐渐减弱,溶液的红色逐渐变浅,当滴加最后一滴溶液时,溶液
46、由红色变为无色,半分钟内溶液不变红色,就证明达到滴定终点。(8)当达到滴定终点时,发生反应:HCO=HCO;在25.00 mL配制好的溶液中含有的n(HCl)n(Na2CO3)0.200 0 molL10.02 L0.004 mol,则在250 mL溶液中,n(Na2CO3)0.04 mol,其质量是m(Na2CO3)0.04 mol106 gmol14.24 g,此法测得w(Na2CO3) 100%84.8%。【答案】(1)D(2)取少量最后一次洗涤液,滴加Na2SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未洗净(3)偏小(4)平衡气压,使液体顺利滴下(5)偏大(6)碱式滴定管(或移液管)(7
47、)溶液由红色突变为无色,且30 s不恢复(8)84.8%【变式探究】青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体。易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶,熔点为156157 。青蒿素是有效的抗疟药。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺:请回答下列问题:(1)对青蒿进行干燥剪碎的目的是_。(2)操作的名称是_,操作的名称是_。(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2 g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:装置E中盛放的物质是_,装置F中盛放的物质是_。该实验装置可能产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_。已知青蒿素是烃的含氧衍生
48、物,用合理改进后的装置进行实验,称得:装置实验前质量/g实验后质量/gE22.642.4F80.2146.2青蒿素的最简式是_。(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与_(填字母)具有相似的性质。A乙醇 B乙酸C乙酸乙酯 D葡萄糖【解析】(1)用乙醚提取青蒿中的青蒿素,将青蒿剪碎的目的是增大二者的接触面积,提高青蒿中青蒿素的浸取率。(2)由流程图可知操作是将残渣和提取液分离,故操作为过滤;操作是分离开乙醚和青蒿素,故操作为蒸馏。(3)装置E中盛放的是无水CaCl2或P2O5,用
49、于测量青蒿素燃烧生成的水,F中盛放的是碱石灰,用于测量青蒿素燃烧生成的CO2。m(H2O)42.4 g22.6 g19.8 g,n(H2O)1.1 mol;m(CO2)146.2 g80.2 g66 g,n(CO2)1.5 mol;28.2 g青蒿素中氧元素的物质的量为0.5 mol,则青蒿素分子中n(C)n(H)n(O)1.5 mol1.1 mol20.5 mol15225,故青蒿素的最简式为C15H22O5。【答案】(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率(2)过滤蒸馏(3)无水CaCl2(或P2O5)碱石灰(或其他合理答案) 除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F
50、后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置C15H22O5(4)C【举一反三】(2017全国卷)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_,还可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定
51、草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为MnOHH2C2O4Mn2CO2H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.050 0 molL1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为_。【解析】(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸,加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2氧化为Fe3,为了不引入新杂质,还可用H2O2代替硝酸。(2)根据图示流程可知,不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3),SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸,生成SiF4和H2O。(3)加入氨水调节溶液的pH45的过程中加热,能防止胶体生成,易沉淀分离,
52、结合流程图可知,沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式2MnO5H2C2O4,结合消耗KMnO4溶液的浓度和体积可求出n(H2C2O4)4.5103 mol,则该水泥样品中钙的质量分数为100%45.0%。【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2氧化为Fe3H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO34HF=SiF43H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%高频考点三探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价例3. 2019北京 化学小组实验探究SO2与AgN
53、O3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:_。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_。(3)根据沉淀F的存在,
54、推测SO42-的产生有两个途径:途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。途径2:实验二中,SO32-被氧化为SO42-进入D。实验三:探究SO42-的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有_:取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:_。实验三的结论:_。(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_。(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。(6)根据上述实验所得结论:_。【答案】(
55、1)Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O 饱和NaHSO3溶液(2)Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ + SO32-+4H2OH2O2溶液,产生白色沉淀(3)Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-(4)2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3+2H+(6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率 碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-【解析】(1)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2
56、H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。试剂a为饱和NaHSO3溶液,用于观察气体流速,且在SO2饱和NaHSO3溶液中溶解度很小,可防止倒吸。(2)Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+,离子方程式为:Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ + SO32-+4H2O;沉淀D洗涤干净后,加入过量稀盐酸,BaSO3与稀盐酸反应生成BaCl2和SO2、H2O,则滤液E中含有BaCl2和溶解在水中的SO2形成的HSO3,可向E中加入H2O2溶液,H2O2将H2SO3氧化生成SO42-,SO42-和Ba2+反应产生白色BaSO4沉淀,进一步证实B中含有Ag2SO3。(3)向溶液
57、A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,证明溶液A中含有Ag+;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,证明溶液A中不含SO42-,由于Ag2SO4微溶于水,则B中不含Ag2SO4,从而确定途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-。(4)由(3)推知,实验一中SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3,离子方程式为2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3+2H+。(6)对比分析(4)(5)可知,S O2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率,再结合实验二可知,碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-。【举一反三】(2018年全国卷)硫代硫酸
58、钠晶体(Na2S2O35H2O,M=248 gmol1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.11010,Ksp(BaS2O3)=4.1105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品,加入除氧蒸馏水固体完全溶解得无色澄清溶液_,有刺激性气体产生静置,_(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解,完全溶解后,全部转移至100
59、 mL的_中,加蒸馏水至_。滴定:取0.00950 molL1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2O72+6I+14H+3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32S4O62+2I。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为_%(保留1位小数)。【答案】(1). 加入过量稀盐酸 (2). 出现乳黄色浑浊 (3). (吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液 (4). 产生白色沉淀 (5). 烧杯 (6). 容量瓶 (7). 刻
60、度 (8). 蓝色褪去 (9). 95.0【解析】(1)检验样品中的硫酸根离子,应该先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液。但是本题中,硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应,所以应该排除其干扰,具体过程应该为先将样品溶解,加入稀盐酸酸化(反应为S2O32- + 2H+ = SO2+S+H2O),静置,取上层清液中滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,证明存在硫酸根离子。所以答案为:加入过量稀盐酸;有乳黄色沉淀;取上层清液,滴加氯化钡溶液;有白色沉淀产生。配制一定物质的量浓度的溶液,应该先称量质量,在烧杯中溶解,在转移至容量瓶,最后定容即可。所以过程为:将固体再烧杯中加入溶解,全部转移至100mL容量瓶,加
61、蒸馏水至刻度线。淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr2O72-3I26S2O32-,则配制的100mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c=,含有的硫代硫酸钠为0.004597mol,所以样品纯度为【变式探究】【2017新课标3卷】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:_、_。(
62、2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装
63、置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_。a品红 bNaOH cBaCl2 dBa(NO3)2 e浓H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。【答案】 样品中无Fe3+ 硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁 干燥管 dabfce 偏小 c、a 产生白色沉淀、品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3【解析】(1)样品溶于水滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中无Fe3+;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,这说明有铁离子产生,即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,铁离子
64、遇KSCN溶液显红色;(2)根据仪器构造可知B是干燥管;由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前需要排尽装置中空气,利用氮气排出空气,为了使生成的水蒸气完全排除,应该先熄灭酒精灯再冷却,然后关闭K1和K2,最后称量,即正确的排序是dabfce;样品的质量是(m2m1)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为(m3m1)g,生成水的质量为(m2m3)g,FeSO4xH2OFeSO4 + xH2O152 18x(m3m1)g (m2m3)g则: ,解得:x=;若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小;(3)最终得到红棕色固体,说明有氧化铁生成
65、,即分解过程发生了还原还原反应,根据化合价变化可知一定有SO2生成,这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡,由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以应该用氯化钡,检验SO2用品红溶液,所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液,实验现象是C中溶液变浑浊产生白色沉淀,D中品红溶液褪色,故答案为c、a;根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO2和SO3,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3。 【变式探究】下列实验操作、现象和结论均正确的是(双选)()选项实验操作现象结论A
66、分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁均有水珠两种物质均受热分解B向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水C向含I的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性:Cl2I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成血红色Fe2既有氧化性又有还原性【解析】A项,Na2CO3固体加热不会分解,试管内壁没有水珠,错误;B项,苯酚可与饱和溴水中的溴单质发生取代反应,生成三溴苯酚白色沉淀,正确;C项,少量氯水与I发生氧化还原反应:Cl22I=2ClI2,淀粉遇I2变蓝色,正确;D项,H2O2能把Fe2氧化为Fe
67、3,说明Fe2具有还原性,不能说明Fe2具有氧化性,错误。【答案】BC 【变式探究】利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()选项实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性:硝酸碳酸硅酸【解析】H2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能说明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S), A错误;浓硫酸滴入蔗糖中,处试管中观察到白色固体变黑,证明浓硫酸有脱水性;处试管中溴水褪色
68、,说明有SO2生成(SO2Br22H2O=H2SO42HBr),从而证明浓硫酸有氧化性,B正确;SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)23SO22H2O=3BaSO42NO4HNO3,但BaCl2与SO2不反应,C错误;浓硝酸挥发产生的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论,D错误。【答案】B12019新课标 硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_。
69、(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。【答案】(1)碱煮水洗(2)加快反应 热水浴 C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)
70、NH4Fe(SO4)212H2O【解析】(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,油污在碱性条件下容易水解,所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗,即碱煮水洗;(2)步骤需要加热的目的是为了加快反应速率;温度保持8095 ,由于保持温度比较恒定且低于水的沸点,故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴);铁屑中含有少量硫化物,硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体,可以用氢氧化钠溶液吸收,为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗,故选择C装置;(3)步骤中选用足量的H2O2,H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,且H2O2的还原产物为H2O,不会引入新的杂质,故理由是:将Fe2+全部氧化为Fe3+,不引入新的杂质。因为H
71、2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤);(5)设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O,其相对分子质量为266+18x,1.5个水分子的相对分子质量为1.518=27,则27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)212H2O。22019新课标 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5,100以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%5%、单宁酸(Ka约为106,
72、易溶于水及乙醇)约3%10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是_,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒_。(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是_,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是_。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是_。“
73、蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有_(填标号)。A直形冷凝管 B球形冷凝管 C接收瓶 D烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和_和吸收_。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是_。【答案】(1)增加固液接触面积,提取充分 沸石(2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸点低,易浓缩 AC(4)单宁酸 水(5)升华【解析】(1)萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积,从而使提取更充分;由于需要加热,为防止液体暴沸,加热前还要加入几粒沸石;(2)由
74、于乙醇易挥发,易燃烧,为防止温度过高使挥发出的乙醇燃烧,因此提取过程中不可选用明火直接加热;根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较,采用索式提取器的优点是使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高);(3)乙醇是有机溶剂,沸点低,因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低,易浓缩;蒸馏浓缩时需要冷凝管,为防止液体残留在冷凝管中,应该选用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正确,B错误;为防止液体挥发,冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分,而不需要烧杯,C正确,D错误,答案选AC。(4)由于茶叶中还含有单宁酸,且单宁酸也易溶于水和乙醇,因此浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸,同时也吸收水;(
75、5)根据已知信息可知咖啡因在100以上时开始升华,因此该分离提纯方法的名称是升华。32019新课标乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/157159-72-74135138相对密度/(gcm3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。所得结晶粗品
76、加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。回答下列问题:(1)该合成反应中应采用_加热。(填标号)A热水浴B酒精灯C煤气灯D电炉(2)下列玻璃仪器中,中需使用的有_(填标号),不需使用的_(填名称)。(3)中需使用冷水,目的是_。(4)中饱和碳酸氢钠的作用是_,以便过滤除去难溶杂质。(5)采用的纯化方法为_。(6)本实验的产率是_%。【答案】(1)A(2)BD 分液漏斗、容量瓶(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠(5)重结晶(6)60【解析】(1)因为反应温度在70,低于水的沸点,且需
77、维温度不变,故采用热水浴的方法加热;(2)操作需将反应物倒入冷水,需要用烧杯量取和存放冷水,过滤的操作中还需要漏斗,则答案为:BD;分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物,容量瓶用于配制一定浓度的溶液,这两个仪器用不到。(3)反应时温度较高,所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出;(4)乙酰水杨酸难溶于水,为了除去其中的杂质,可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去杂质;(5)每次结晶过程中会有少量杂质一起析出,可以通过多次结晶的方法进行纯化,也就是重结晶;(6)水杨酸分子式为C7H6O3,乙酰水杨酸分子式为C9H8O4,根据关系式法计算得:C7H6O3
78、 C9H8O4138 1806.9g mm( C9H8O4)=(6.9g180)/138=9g,则产率为。42019天津 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:回答下列问题:环己烯的制备与提纯(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为_,现象为_。(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为_,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为_(填序号)。a浓硫酸易使原料炭化并产生b污染小、可循环使用,符合绿色化学理念c同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高仪器B的作用为_。(3)操作2用到的玻璃仪器是_。(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安
79、装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_,弃去前馏分,收集83的馏分。环己烯含量的测定在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的与足量作用生成,用的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:(5)滴定所用指示剂为_。样品中环己烯的质量分数为_(用字母表示)。(6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。a样品中含有苯酚杂质b在测定过程中部分环己烯挥发c标准溶液部分被氧化【答案】(1)溶液溶液显紫色(2)a、b减少环己醇蒸出(3)分液漏斗、烧杯(4)通冷凝水,加热(5)淀粉溶液(6)b、c【解析】I.(1)检验苯酚的首
80、选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;(2)从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl36H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl36H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用FeCl36H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2+SO2+2H2O;b项合理,与浓硫酸相比,FeCl36H
81、2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;(3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;(4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的式和式,可知剩余的Br2与反
82、应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余=cmolL-1vmL10-3LmL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-)mol,据反应式中环己烯与溴单质1:1反应,可知环己烯的物质的量也为(b-)mol,其质量为(b-)82g,所以ag样品中环己烯的质量分数为:。(6)a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正
83、确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。52019江苏丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为103105 。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为实验步骤如下:步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。(1)步骤1中,加入过量甲醇的
84、目的是 。(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是 ;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 。(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是 ;分离出有机相的操作名称为 。(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是 。【答案】(1)作为溶剂、提高丙炔酸的转化率(2)(直形)冷凝管防止暴沸(3)丙炔酸分液(4)丙炔酸甲酯的沸点比水的高【解析】(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;(2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸;(
85、3)丙炔酸甲酯的沸点为103105,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;通过饱和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加热提供最高温度为100,而丙炔酸甲酯的沸点为103105,采用水浴加热,不能达到丙炔酸甲酯的沸点,不能将丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸馏时不能用水浴加热。62019北京 化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶
86、液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:_。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_。(3)根据沉淀F的存在,推测SO42-的产生有两个途径:途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随
展开阅读全文
课堂库(九科星学科网)所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。


2019届人教A版数学必修二同步课后篇巩固探究:2-1-1 平面 WORD版含解析.docx
