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文档简介

1、(2012 广东)33.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 C反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4 C,在25 C和95C时溶解度分别为 0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。(1) 操作为,操作n为。(2 )无色液体 A 是,定性检验 A 的试齐U是 ,现象是 (3) 测定白色固体 B的熔点,发现其在 115 C开始熔化,达到 130 C时仍有少量不熔,该 同学推测白色固体 B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进

2、行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象结论将白色固体B加入水中,加热溶解,得到白色晶体和无色溶液取少量滤液于试管中,生成白色沉淀滤液含c干燥白色晶体,白色晶体是苯甲酸(4) 纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40 X Jmol ,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为,计算结果为 (保留二位有效数字) 。【答案】(1)分液,蒸馏(2)甲苯,酸性 KMnOq溶液,紫色溶液褪色。序号实验方案实验现象结论将白色固体B加入水中,加热,溶 解,冷却、过滤得到白色晶体和无色溶液取少量滤液于

3、试管中,滴入适量的生成白色沉淀滤液含有c硝酸酸化的AgNOa溶液干燥白色晶体,加热使其融化,熔点为122.4 C白色晶体是苯甲酸测其熔点;(4)(2.40 X ftk 122 X 4)/1.2210096%【解析】整个流程大致过程为i反应后的苯田韻钾和未反应的甲苯通过分液,分为有机相和 水相,有机相成分主要是甲苯,水相主要是苯甲酸钾I有机相通过无水硫酸钠部分水后,再 用蒸詹的苏法,蒸出甲苯,而有机相苯甲覲钾通过盐醍隈优变为苯甲酸,通过蒸发浓缩,多 余浓盐酸挥发,冷却过滤,苯甲酸钾盟为题目白色固体物质,因此(1)沟分液、議蹩:(2) 有侧链的苯环能使高猛醍钾褪色,所以检验甲苯可以用醍性KMnC_

4、 ®液,在此题中若看到 酸性KMg溶液褪6,目PUE明有甲苯2)检骑KCI的存在检验S离子彌,用硝酸盐溶液 根据表搭提示,苯甲醍的存在检测熔点,有机枷一般熔点较底(4)苯甲醜与KOH按一比一 反应,因此25ml苯甲酸的物质量为2.40x10-01, 100ml2-40X10-M (mol),总的苯甲酸质量为2.42<13-5-4<122因此质壘分数为)2悶心6迢I/L22” 103:=【考点定位】有机实验设计与探究(2012 福建)25. ( 15 分)实验室常用MnO 2与浓盐酸反应制备 C12 (发生装置如右图所示)。(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操

5、作依次是_(填序号)A. 往烧瓶中加人MnO 2粉末B. 加热C. 往烧瓶中加人浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:甲方案:与足量 AgNOg溶液反应,称量生成的 AgCl质量。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。丙方案:与已知量 CaCO3 (过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。丁方案:与足量 Zn反应,测量生成的 H2体积。 继而进行下列判断和实验:中。 判定甲方案不可行,理由是 。 进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。1a. 量取试样20.00 mL,用0 . 1000 mol L- NaOH标准溶液滴

6、定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为 mol L-1b. 平行滴定后获得实验结果。 判断丙方案的实验结果 (填偏大”、偏小”或准确”)。已知:Ksp (CaCO3 ) = 2.8 10燹、Ksp (MnCO 3 ) = 2.3 10艾1 进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到_(ii)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐 次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。【解析】(1)注意加药品时先加入固体MnO2,再通过分液漏斗加入浓盐酸,最后才能加热。则依次顺序是AC

7、B根据反应的离子方程式:Mn O2+4H + +2C Mn2+Cl2? +2HO,可以看出反应残余液中c(CI)c(H +),用甲方案测得的是 c(C),而不是(H +)。 根据c(盐酸)V(盐酸)=c(氢氧化钠)V(氢氧化钠),c(盐酸)=c(氢氧化钠)V(氢氧化钠”-1- 1V(盐酸)=22.00mL 1000 mol L /20.00mL=0.1100 mol L 。 由于Ksp(MnCO3)Ksp(CaCO3),过量的CaCO3要转化为一部分 MnCO 3,由于M(MnCO3)M(CaCO3),故最终剩余的固体质量增加,导致测得的c(H十)偏小。 Zn与盐酸反应放热,因此,冷却后气体的

8、体积将缩小。【答案】(1) ACB (按序写出三项)(2残余清液中,n(Cl-) n(H+)(或其他合理答案)0.1100 偏小 (i) Zn粒残余清液(按序写出两项)(ii) 装置内气体尚未冷至室温【考点定位】本题考查了化学实验方案基本操作、实验的设计与评价等,重在考查学生的实验能力和数据处理能力。(2012 四川)28.(17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比, 设计如下实验流程:D三* J甲小组测得,反应前氧化铜的质量m®、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标实验中,先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加

9、热氧化铜。反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。D为盛有浓硫酸的洗气瓶。F图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,准状况下的体积 ml。乙小组测得,洗气前装置D的质量msg、洗气后装置D的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积V2L0 请回答下列问题:(1 )写出仪器a的名称(2)检查 A装置气密性的操作是 。(3 )甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写 在下表的空格中。实验装置实验药品制备原理甲小A氢氧化钙、硫酸、硫反应的化学方程式为组酸铵 。乙小组浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用: 。(4)甲小组用所测得数据计算出氨分子中

10、氮、氢的原子个数之比为(5)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是.。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一 个装有某药品的实验仪器, 重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积, 得出了合理的实验结果。该药品的名称是 。【答案I(1)圆底烧瓶(2分)(2)连接导管,擀导管插入水中,加热试管,导管口有气 泡产生,膚止加热,号管內有水回流并形成一段稳定的水柱(弓分)(3) CalOH+lNHiSOi =CaSOi+2NHs f + H20; (2分)B (2分)氢氧优钠溶于氨水后放:热, 増加氢氧根浓度,便NH汁比0 一 NH厂比0 NH4+十0H

11、-向逆反应方向移动,加快氨气 逸出(2分)(心7血-血(二分)心)浓硫酸吸收了未参加反应的氨气,从而使计算 的氢的量偏高(2分)碱石灰氯氧化钠、氧化钙等)(2分【解析】;(1)写出仪器日是圆底烧(2)检查上装置气密性的操作是擀导管接入盛水的 水槽中,用水握住试管,有气泡产生,旗手后能形成一段稳定的水枉,说明汽密性艮好口(3)氢軍化钙和硫嚴檢共热生廉毓醜钙和氯气,方程式为Ca(OHh+(NH4)2SO.=CaSQ+2NH3T +也0;乙小组用浓氨水、 氢氧化钠固体制备氨气不需加热,故选用B装置。浓氨水中存在 NH3+H2QNH3 H2QNH4+ + OH-,氢氧化钠固体溶于水,放出大量的热,使N

12、H3的溶解度减小,NH3从氨水中析岀, 同时氢氧化钠固体溶于水后发生电离, 生成大量0H-,促使上述平衡向左移动,生成更多NH3,从而使NH3从氨水中析岀。(4)甲小组2NH3+3CuQ' 3CU+N2+3H2O,由此可知,m m2为参加反应的CuQ中氧的质量,物质的量为(mi- m2)/16,即NH3中H的物质的量为(mi - m2)/8。测的N2在标准状况下体积为 ViL, 则N原子的物质的量为 Vi/22.4,则氨分子中氮、氢的原子个数之比为(Vi/22.4): (mi- m2)/8,化简得 Vi/2.8 (m i- m2)(5)洗气前装置D前后的质量差包含未参加反应的NH3,使

13、得氢原子的物质的量增大,比值减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH 3的干燥剂即可,故可选用碱石灰。【考点定位】本题通过 NH3和氨气中N、H原子个数测定来考查化学实验基础知识,涉及到仪 器的识别、气密性的检查、实验误差解释、相关计算、实验评价及设计。(2011 大纲版)28. (15分)(注意:在试题卷上作答无效 ) 现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH 3的干燥剂即可,故可选用碱石灰。减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH 3的干燥剂即可,故可选用碱石灰。(1 )制备一氧

14、化碳的化学方程式是 ;(2) 试验中,观察到反应管中发生的现象时 ;尾气的主要成分是;(3) 反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)a.关闭漏斗开关b.熄灭酒精1c.熄灭酒精灯2(4 )若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;(5 )从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案; 设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节); 写出有关反应的化学方程式 。【答案】(1) hcooH浓硫酸,COT +HOCO、CQ(2 )铜粉中混合的氧化铜由黑色变成红色(3) a、c、b80%(4

15、) 开放性试题,合理得分【解析】(1)浓H2SQ使HCOOI脱水生成CO (2) CO还原CuO生成红色的Cu (3)为了不 使生成的Cu被氧化,故需要继续通一会CO所以先熄2处的酒精灯,为防止气体倒吸,故1处的酒精灯还需要加热,故先关闭分液漏斗。(4) 固体质量减少,即为 CuO失去O原子,关系为“ CuOCu”. :m806416mCuO)5-4.84得mCuO)=1g,则样品中Cu的质量为5-仁4g , Cu的质量分数为 Mg2Al(OH)6ClLxH2O热分解的化学方程式为 。 若只通过测定装置 C D的增重来确定x,则装置的连接顺序为按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。装置

16、连接后,首先要进行的操作名称是。 加热前先通 N2排尽装置中的空气,称取C D的初始质量后,再持续通入N2的作用是、等.完全分解后测得 C增重3.65g、D增重9.90g,则x=若取消冷却玻管 B后进行试验,测定 x值将 (填“偏高”或“偏低”) (5) 上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2AI(OH)6Ch-2y(CQ)y ZH2O,该生成物 100% =80%。(5)将5样品溶于fSQ,其中CuO被溶解,过滤出不溶物,洗涤、干燥、称得的质量即为 Cu的质量。【考点定位】实验制备CO中实验的基本操作与现象,样品中含量的测定,实验方案的设计。(2011 重庆)27. (15分)氯离子插

17、层镁铝水滑石MgzAHOHhClLxHzO 1是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2、HCl和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定Z ,除测定D的增重外,至少还需测定 .(15 分)【答案】(1) 2Mg 2Al(OH) 6CI XH20 4MgO+AI 2O3+2HCI f +(5+2x)H2O(2) a-e-d-b,吸收HCI气体,检验气密性(3) 将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收,防止产生倒吸(合理答案均给分)(4) 3、偏低(5) 装置C的增重及样品质

18、量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)【解析】(1)由已知产生的物质不难写出其方程式:ZCMAjOH/jC/XHiO = 4M?0-AcOs-:HC;T-t5-2x)H:OC吸收HCL D吸收需先喙收水'再吸收HC,另外注意导管应长进短出氢 氧化钠溶液可椒喙收HC:气体,通过与D増重的曇 共同求得x值,该过程肓气体生成, 连捲好装置后需检验气密性口)该实验目的淘通过装置0 D増重,来判断化学组成,故黒将分解产生K)气体全部带 入装首C、3中完全吸收,同时也防止产生倒吸现象(4) n (HC1) : n (HZO) =2: (52x)=36.5g3d5:9.9g

19、18可求得荒=3 ?若去掉冷却玻璃管,使热的空气可以通过C、D,使结果偏低(5) 要求得x,在方程式中需知两种物质的量,所以可以是装置C的增重及样品质量,样品质量及其分解后残余物质量,装置C的增重及样品分解后残余物质量,都可以解决。【考点定位】本题考查化学实验设计与评价。(2012 浙江)28 . 14分实验室制备苯乙酮的化学方程式为:+OCH3-c:och3_c£oaici制备过程中还有 CH3COOH + AICI 3- CH3COOAICI 2 + HCI f等畐I反应。主要实验装置和步骤如下:(I) 合成:在三颈瓶中加入 20 g无水AICI 3和30 mL无水苯。为避免反应

20、液升温过快,边 搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓 缓回流。滴加完毕后加热回流1小时。(H) 分离与提纯: 边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层 水层用苯萃取,分液 将所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品 蒸馏粗产品得到苯乙酮。回答下列问题:(I) 仪器a的名称:;装置b的作用:(2) 合成过程中要求无水操作, 理由是(3 )若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致 。A .反应太剧烈B .液体太多搅不动C.反应变缓慢D .副产物增多(4)分离和提纯操作的目的是 。该操作中是否可改用乙醇萃取? (填 是”

21、或 否”),原因是 。(5) 分液漏斗使用前须 并洗净备用。萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并 后,将分液漏斗置于铁架台的铁卷上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先 ,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口 倒出。(6 )粗产品蒸馏 提纯时, 下来装置中温 度计位置 正确的是 ,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是28.【答案】(14 分)干燥管吸收HCI气体(2) 防止三氯化铝与乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可)(3) AD(4) 把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失;否,乙醇与水混溶(5) 检漏,放气,打开上口玻璃塞 (或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)

22、(6) CAB【解析】(1 )仪器日为干燥管,密直t的作用是吸收反应过程中所产生的HC:气(2) 由于三氯化铝与乙酸酔均极易水解,所以要求合戚过程中应该无水操作;(3 )若将乙酸酹 和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能会导致反应衣剧烈及产生更多的副产物;(4 )水层 用苯萃取并分液的目的是把溶解在水中的苯乙嗣提取出来以减少损失,由于乙醇能与水温 1备所以不能用酒精代替萃逬行萃取操作;(5 )分掖漏斗使用前须进行检漏,振揺后要进 行敢气操作,畝下层液体时,应该先打开上口玻璃塞:或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔), 然后再打开下酝的活塞;(B)蒸餐装直中温度计位萱正确豹是C项,A. E项容易 导致低

23、沸点朶廣混入收集至!I的产品中.【駡点走位】本题着查实验室制番苯乙酮和实验能力.(2012 浙江)26 . 14分已知:I2 + 2S2o3_ = S4O6" + 2I。相关物质的溶度积常数见下表:物质Cu(OH) 2Fe(OH) 3CuClCuI2039712Ksp2.2 氷02.6 101.7 101.3 10(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的 FeCl3,为得到纯净的 CuCl2?2H2O晶体,加入调至pH = 4 ,使溶液中的Fe3 +转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3 + )= ;过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2?2H2O 晶体。(2

24、) 在空气中直接加热 CuCl 2?2H2O晶体得不到纯的无水 CuCl2,原因是。(用化学方程式表示)。由CuCl2?2H2O晶体得到纯的无水 CuCl2的合理方法是。(3) 某学习小组用 间接碘量法”测定含有CuCl2?2H2O晶体的试样(不含能与 发生反应 的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量 KI固体,充 分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na 2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消 耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。 可选用 作滴定指示荆,滴定终点的现象是 。 CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。 该试样中CuCl2?

25、2H2O的质量百分数为。26.【答案】(14分)(1) Cu(OH) 2或 Cu2(OH) 2CO39-12.6 X0 mol L(2) 2CuCl 2 2H2O=Cu(OH) 2 CuCl2+2HCI+2H 2。(主要产物写成 Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO 均可)在干燥的HCI气流中加热脱水(3) 淀粉溶液蓝色褪去,放置一定时间后不复色2+ 2Cu +4=2Cul J +1 95%(1) CuO (2) CuC>-H:O=CuO-2HC::CuC<<H:O 晶悴在 HC:气流中加热脱水【解析】(1)调节溶液pH时不应该带入其它朶质,故可选择CuO或CuCO:等固

26、库消耗漕 液中的 H-,使其 pH 升高;当容液的 pH-4 时.c(H-1-1x104 maLL c(OH_)-lxlO moLL. 由 Fei'OH):的瓦*计算可得"閒 c3(OH- =2.6x10 1> 10=2.6x10mol L. 由于 CuU:在加热过程中水解被促进,且生成的HC:又易猝发而脱离体系,造成水解完全,碱式 氨化铜或氢氧化洞,以至于得到CuO固体,而不是Cud:,2CuCl2 2H2OCu(OH)2 CuCl2+2HCI+2H 2O ;想 得到无 水 CuCl2 的合 理方 法是,让CuCl2?2H2O晶体在干燥的HCI气流中加热脱水。(3)滴

27、定前的处理过程中将发生下列反应: 2Cu2+4l-=2Cul J +1,滴定过程中I2消失是滴定的终点,所以可选用淀粉溶液做指示剂,滴定终点为:蓝色褪去,且在半分钟内不恢复颜色;从反应2Cu2+4l=2Cul J址I2+2S2O32-=S4O6 +2I,可知 Cu S2O3 , n(Cu )=0.100 mol/L 0.020 L = 2X10 mol, m(CuCI 2 2缶0) -3=2 X10 mol X71 g/mol =0.342g,则试样中 CuCb 2出0 的含量为 95%。【考点定位】本题考查 Ksp计算、滴定和物质制备。(2011 安徽)28 . (13分)工业上从废 铅酸电

28、池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSQ)发生反应:PbSQ(s)+CC32 (aq)= PbCC3(s)+SQ2(aq)。某课题组用 PbSQ 为原料模拟该过程, 探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1 )上述反应的平衡常数表达式:K=。(2) 室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的NazCQ和NaHCQ溶液均可实现上述转化, 在溶液中PbSQ转化率较大,理由是。(3) 查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCQ Pb(OH)2,它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSQ)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三

29、:假设一:全部为 PbCQ;假设二:;假设三:。(4 )为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。定性研究:请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥,定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论, 并简述理由:22.4 一 一 = e . 一 耳21.0 sa02 DO400温度:'贮22 25.【答案】 K= c(SQ2 )/c(CO32 ) Na2CQ3 Na2CQ3 溶液中 c(CQJ)大全部为 2PbCQ Pb(QH)2PbCQ与

30、 2PbCQ Pb(QH"的混合物实验步骤预期的实验现象和结论充分加热样品分解,将产生的气体通过盛有 无水硫酸铜的干燥管。若无水硫酸铜不变蓝色,则假设一成立; 若无水硫酸铜变蓝色,则假设一不成立。同意 若全部为PbCQ, 26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3m g (其他答案合理均可)【解析】平衡常数表达式中的各物质的浓度为平衡沫度,且固体及纯液体的浓度为宦 值,不列在平衡常频表达式中,因此根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式: K= C($C?_i/l(CO/_)-H8;难电离,相同浓度时,M处CSi容植中2;齐度远大于 NaHCOj溶液中CG:一的浓度,根据平衡移

31、动瘵理CG:-t«度大,平衡向正向移动,有利于 Pb5Q的转化.根据信息及假设一,不难推出假设二和假设三分别为全部为 PbCOm Pb(0Hj2s PbCO3 与 PbCOj PbiC )2 的混合韧-4© 若固悴中含 Pt (Ob j:s 则其受热分解会生成水,而Pbcc3受热分解不会生成水,因此只需检 验固陳受热分解耳无水生成即可,而水的检验可用无水硫酸铜.根 据 PbCO5=PbC+CO2f , 2b-7 mg 全部分解得到的 PbC; 26,7mg/26? g mulX2右 g mol 1 = 22.3m g v 22.4m g,若 26.7m g 全为 Pb(QH

32、)2 分解得到的 PbQ: 25.8mg> 22.4m g,因此假设一不成立。【考点定位】本题属假设型实验题,以铅蓄电池的铅回收为情境,将化学平衡、沉淀的转化、 实验探究、计算等内容融合在一起,主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对 实验提出假设和设计实验方案的能力,考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。(2012 天津)9.( 18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答

33、下列问题: 第步 Cu与酸反应的离子方程为 ;得到滤渣1的主要成分为。第步加 H2O2的作用是 ,使用 出02的优点是 ;调溶液pH的目的是使 生成沉淀。 用第步所得 CUSO4 5H2O制备无水 CuSO4的方法是。 由滤渣2制取Al2(SO4)3 18H2O,探究小组设计了三种方案:甲:宓吟遷蒸戻汕、结晶、过打Ab(S® - 18H2O 乙壓薯陋亟适盟叫回蒸发、冷却、结晶、过沙AgOJj - i8H3O 丙:国铲国吟圃服冷却、结晶、过沪虑0為盹0上述三种方案中,方案不可行,原因是;从原子利用率角度考虑, 方案更合理。探究小组用滴定法测定 CuSO4 5H2O ( Mr = 250

34、)含量。取ag试样配成100 mL溶液, 每次取20.00 mL ,消除干扰离子后,用 c mol L -1 EDTA (出丫2)标准溶液滴定至终点,平 均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:2+2-2- +Cu + H2Y = CuY + 2H与出计算 CuSO4 5H2O 质量分数的表达式 3 = ;下列操作会导致 CuSO4 5H2O含量的测定结果偏高的是 。a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c. 未除净可与EDTA反应的干扰离子【答案】:(1)Cu+2NO+4H+亠 Cu2+2NO2T +2出0; 3Cu+2NOJ+8H+2+2+3+3Cu +2N0T +4H2O

35、; Au、Pt;( 2)将Fe氧化为Fe ;不引入杂质,对 环境无污染;FeT'AI3: (3)加热脱水;(4)甲;所得产品中含有较多的Fe2(SO4)3t'mol L 'x5xLx250g mo其5知工" x IOOH杂质;乙;(5)陀;c。【解析】:将金属混合物处理时,(1)铜和浓硝酸、稀硫酸的混合酸,开始发生:Cu+2NO3-+4H+Cu2+2NO2 T +2H2O ,最后发生:3Cu+2NO3-+8H+3Cu2 +2NO T +4H2O;金属混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸,其是滤渣的 主要成分;(2)第步加入过氧化氢的目的是将 Fe2+氧化为卩63+

36、;过氧化氢氧 化亚铁离子时生成的是铁离子和水,不引入杂质,对环境无污染;调整pH值,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为沉淀;(3)用第步中所得的五水硫酸铜制取无 水硫酸铜的方法是加热脱水;(4)滤渣2的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝, 以此为基础分析该探究小组设计的三种方法, 其中方案甲中制得产品中一定含有 较多的Fe2(SO4)3杂质;方案乙和丙中,从原子利用的角度考虑,乙方案最合理;(5)根据探究小组的方案,可知计算五水硫酸铜质量分数的表达式为:emo! * L xAk Lx 250 ji * mo(_lx5x 100%;滴定过程中,未干燥锥形瓶,对结 果无影响,排除a;滴定终点时滴定管尖嘴

37、中产生气泡,造成消耗 EDTA的读数 偏小,测定结果偏低,排除b;未除净干扰离子,造成EDTA消耗偏多,测定结 果偏咼,选c。【考点定位】此题以硫酸铜和硫酸铝的制备为载体,综合考查了离子方程式的书 写、试剂的选择、实验方案的选择、计算结果的求算等知识。(2012 全国新课标卷)28. (14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:苯溴溴苯密度/g cm-30.883.101.50沸点/c8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题:(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在 b中小心加入4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了

38、气体。继续滴加至液溴滴完,装置d的作用是;(2)液溴滴完后,经过下列步骤分析提纯: 向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑; 滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的是 ;(3) 经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取(4) 在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。A.25mLB. 50mLC.250mLD.500mL【答案】(1)HBr吸收HBr和B2

39、(2)除去HBr和未反应的B2干燥(3)苯C(4) B【解折】苯和液漠在铁作用下发生取代反应生咸漠苯和漠化氢* Br + 2XaOH=NaBr+ t<a3r0+H:0T由此可知装置d的作用是吸收EBr和玉:.无水孰化钙是一种干燥剂,其作 田是干燥.经以上分离操作后,粗漠苯中还舍有的王要杂质为苯,要进一歩提纯,墓经过蒸 鳳【考点定位】 化学实验、化学方程式、分离提纯(2012 上海)碱式碳酸铜【CU2(OH)2CQ】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:步骤一:废铜屑制硝酸铜如图,用胶头滴管吸取浓 HNO3NaOH水浴加热至缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中 (废

40、铜屑过量),充分反应后过滤,得到 硝酸铜溶液。步骤二:碱式碳酸铜的制备向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,左右,用0.4 mol /L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干, 得到碱式碳酸铜产品。完成下列填空:35 写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。36. 上图装置中 NaOH溶液的作用是 _。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有 (填写化学式)。37. 步骤二中,水浴加热所需仪器有 、_(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是。38. 步骤二的滤液中可能含有 CO32-,写出检验CQ2-的方法。39. 影响产品产量的主要因素有 。40. 若实

41、验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 。【答案】+ 2+35. Cu+ 4H + 2NO3T Cu + 2NO2 T + 2出036. 吸收氮氧化物(合理即给分);NaNO3、NaNO?37. 烧杯、温度计;除去产品表面吸附的硝酸钠38. 取样,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有c£39. 温度、pH40. 0. 92【解析】35.铜将浓硝酸还原为 NO?,对应的离子方程式为:Cu+ 4H+ + 2NO3 =Cu2+ + 2NO? f+ 2H2ONaOH反应,根据化合价生36.

42、铜与硝酸反应生成氮的氧化物,逸出后会污染大气,其能与成相应的盐:NaNO3和NaNO2。37. 水浴加热要在烧杯中进行,用温度计控制温度物质从溶液中析出,表面会吸附有溶质, 所以寰进行洗涤而使物质纯浄.38. 检验COT可利用其与强酸反应产生CCb而能使澄活石灰水变浑浊进行设计实验口39. 由歩骤二的操作可知,制备中需裝控制水浴温度咒C左右、pH是比5的条件,此时 产物殆产率最大,所以这两个条件的控制艮t产率菲常关键.40. 根据化学方程式:Cu2(OH)2CC3=2CuO+ H2O+ CQ f质量差2221844622. 22 g2. 42 g 1 . 80 g=0. 62 g解得:x=2.

43、 20 g2.22gw(Cu2(OH)2CC3)=X 10佻=92 %。2.42g【考点定位】本题考查实验室制备物质。(2012 上海)碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。完成下列填空:41. 二氧化碳通入氨水的过程中,先有晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最 后析出NH4HCO3晶体。42. 含0.800 mol NH3的水溶液质量为54.0 g,向该溶液通入二氧化碳至反应完全,过滤,得到滤液31.2g,则NH4HCO3的产率为 %。43 粗盐(含Ca2+、Mg2+)经提纯后,加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验步骤依次为:粗盐溶

44、解;加入试剂至沉淀完全,煮沸;加入盐酸调pH;加入_;过滤;灼烧,冷却,称重。44. 上述步骤中所加入的试剂为_、_。45. 上述步骤中加盐酸调 pH的目的是。46. 为探究NH4HCC3和NaOH的反应,设计实验方案如下:含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。若有沉淀,则NH4HCQ与NaOH的反应可能为 (写离子方程式);若无沉淀,则NH4HCC3与NaOH的反应可能为 (写离子方程式)。该实验方案有无不妥之处 ?若有,提出修正意见。【答案】41. (NH4)2CQ42. 92%43过滤;碳酸氢铵44. 氢氧化钠、碳酸钠45.

45、中和过量的氢氧化钠和碳酸钠46. HCO3 + 0H= CCT + H2ONH4+ OH Nf + H2O需先煮沸,然后滴加氯化钙稀溶液【解析】4L开始时氨水过量'所以先生成碳酸镀.42. 根据氨守恒0. 8 mcl氨气结合0. 8 rncl 匚6制得戈 8 mcl 氢钱2 gj;醫 8 mclCO:的质壘是35, 2屮根据质童守恒制得的置酸氢按的质矍是:54, Og+35, 2g31. 2 g=58 g,贝产率是刃g,巧久2g=3. 92.43, Ca=沉淀后委进行过應;根据信息知加入碳酸氢镀制得碳醍钠皿 除臬时不能引入杂质,先加WC:卜除去【.官一,再加入碳酸钠除去“二45除去Ca

46、2-', Mg广沉所加试剂都是过壘的,加盐舉除去杂质“4®若有械駿钙沉淙生成,可知加入NaOH后产主了匚CT,说明HCG与0卜一发主反应,若 无沉淀生说 可知加入隠0H后没有产生3厂 说明是与0H发生反应.【考点定位】本题着查制取筱酸氢轅中的定量与定性分折.(2012 江苏)B .实验化学次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2 HCHO 2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:步骤1:在烧瓶中(装置如图10所示)加入一定量NanSO,圧液图10BNa2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约

47、 为4,制得NaHSO3溶液。步骤2:将装置A中导气管 换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲 醛溶液,在80 90益下,反应约3h,冷却至室温,抽 滤。步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。(1) 装置B的烧杯中应加入的溶液是。步骤2中,反应生成的Zn(OH) 2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是。冷凝管中回流的主要物质除H20外还有(填化学式)。(3)抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、(填仪器名称)。滤渣的主要成分有 、(填化学式)。(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120益以上发生分解。步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是。【答案】21. (12分)

48、选做题B.实验化学(1)NaOH 溶液 (2)快速搅拌 HCHO吸滤瓶布氏漏斗Zn (OH) 2Zn【解析B用来吸收剩余的尾气,应该用NaOH溶液吸收“(2)防止zniOHi; 附着在锌耕的表面可用快遠搅拌的右法口反应物中的甲醛沸点较低,具有挥发性,会在冷 凝管中袴却匕(3)抽滤装置还包含布氏漏斗和吸痣瓶-滤渣中含有生成的ZnfOHhtA及部 分未反应的锌 由题意知,次硫酸氢钠甲酵具有强还原性,真空蒸发的目的是防止其被 空气中的氧气氧化.【考点定位】化学实验模块(2012 海南)17.(9 分)实验室制备1 , 2-二溴乙烷的反应原理如下:HjSO4(*R)ch3ch2ohch2=ch2CH产

49、CH? +Br;a BrCHzCH3Br可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140 C脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如下图所示:ABCD有关数据列表如下:乙醇1, 2-二溴乙烷乙醚状态色液体无色液体无色液体密度/ g cm-30.792.20.71沸点/C78.513234.6熔点/c一 1309-116回答下列问题:(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 C左右,其最主要目的是 (填正确选项前的字母)a引发反应b.加快反应速度c.防止乙醇挥发d.减少副产物乙醚生成在装置C中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)a.水b.浓硫酸c.氢氧化钠溶液d.饱和碳酸氢钠溶液(2) 判断该制各反应已经结束的最简单方法是层(填上”、(3) 将1 , 2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下”;(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用洗涤除去;(填正确选项前的字母)a.水 b.氢氧化钠溶液c .碘化钠溶液 d .乙醇(6) 若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;(7) 反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是。【答案】;(1) d;(2)c; (3)澡的颜色完全褪去,(4)下,G)氐(6) 蒸帽,(了)乙烯与溟反

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