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(人教版)高考化学二轮复习《化学实验基础》专题质量验收试题(原卷版)考试时间:45分钟满分:100分一、单项选择题:本题包括12小题,每小题4分,共48分。1.下列实验操作或处理事故的方法正确的是()A.用干燥的pH试纸测定NaClO溶液的pHB.在耐高温的石英坩埚中进行熔化氢氧化钠固体的实验C.用分液漏斗分离乙酸乙酯和水的混合物时,水从下口放出,乙酸乙酯从上口倒出D.欲配制溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液,可准确称取10g硫酸铜晶体溶于90g水中2.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是()A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.中和热测定实验的量热计中有少量水不影响测定结果C.中和滴定实验中,用待装溶液润洗滴定管以减小实验误差D.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验中至少用托盘天平称量3次3.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色溶液中含Br24.下列说法中不正确的是()A.相同温度下,可以通过观察气泡多少来比较不同浓度Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的快慢B.实验室制取乙酸乙酯时,向试管中加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸C.用已知浓度NaOH溶液滴定未知浓度盐酸,滴定终点时,俯视刻度线,则测得盐酸浓度偏小D.用洗净的铂丝蘸取未知溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则该溶液中有Na+,但不能确定K+是否存在5.仅用下表提供的实验用品(规格、数量不限),能实现相应实验目的的是()选项实验用品(省略加持装置)相应实验A蒸发皿、玻璃棒、泥三角、三脚架从食盐水中获得NaCl晶体B烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸除去氢氧化铝胶体中的泥沙C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用胆矾配制100mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液D蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、石棉网、牛角管、锥形瓶、酒精灯用四氯化碳萃取溴水中的溴6.下列实验操作或原理正确的是()A.用如图装置收集SO2气体B.为验证吸氧腐蚀,将铁钉放入试管中,用盐酸浸没C.酸碱中和滴定过程中,眼睛必须注视滴定管刻度的变化D.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使所配溶液的浓度偏高7.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,一定有COeq\o\al(2-,3)B.加入盐酸酸化的氯化钡,溶液中有白色沉淀产生,溶液中一定有SOeq\o\al(2-,4)C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NHeq\o\al(+,4)D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+8.下列物质(括号内为杂质)的除杂试剂(所加试剂均过量)和除杂方法中,能实现除杂目的的是()选项物质除杂试剂除杂方法A乙酸乙酯(乙酸)Na2CO3溶液分液BNH3(NO2)NaOH溶液洗气C铜粉(氧化铜)稀硝酸过滤DFeCl2溶液(FeBr2)氯气、四氯化碳萃取、分液9.下列实验装置能达到相应实验目的的是()A.装置①用于验证反应是否有CO2生成B.装置②用于用标准NaOH溶液测定盐酸浓度C.装置③用于制备少量含NaClO的消毒液D.装置④用于比较铜、铁活泼性强弱10.已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是()A.干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗C.操作Ⅱ是蒸馏,所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等D.操作Ⅲ是酒精灯加热,然后加水溶解、过滤11.下列实验方案、现象、得出的结论均正确的是()选项实验方案及现象结论A在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体,溶液颜色不变增大Cl-浓度,平衡不移动B向NaHCO3溶液中加入过量盐酸振荡、静置,有气泡产生证明非金属性:Cl>CC将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色证明氧化性:H2O2>Fe3+DAgCl的浊液中加入0.1mol·L-1K2CrO4溶液,生成Ag2CrO4砖红色沉淀Ag2CrO4的溶度积比AgCl的小12.某化学兴趣小组从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:下列说法正确的是()A.步骤1中有机相应从分液漏斗下端放出,无机相从上口倒出B.步骤2使用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、球形冷凝管、锥形瓶C.步骤3可在装置中完成D.步骤4中,将溶液蒸发至只剩少量水时,用余热将晶体蒸干二、非选择题:本题包括4小题,共52分。13.(10分)下面所列的是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器:①温度计②容量瓶③滴定管④烧杯⑤圆底烧瓶⑥量筒⑦玻璃棒(1)在仪器上具体标明使用温度的是(不考虑温度计)_________(填写编号,下同);可作反应容器并可加热的是__________(填写编号)。(2)需要用到温度计的实验是____________。①用乙醇170℃脱水制乙烯②石油分馏③浓硫酸稀释④测定硝酸钾的溶解度(3)玻璃棒的作用主要有以下三种:①搅拌②引流③蘸取溶液。不同实验中其作用可能不完全相同,请回答下列问题:A.在“用无水碳酸钠配制100mL0.12mol·L-1的碳酸钠溶液”的实验中,玻璃棒的作用是_______________。B.在“用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液、盐酸、水等试剂除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SOeq\o\al(2-,4)等杂质离子以获得纯净的食盐”的实验中玻璃棒的作用可能是________。14.(14分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效的水处理剂。某实验小组用如图装置(夹持仪器已省略)制备KClO溶液,再与Fe(NO3)3溶液反应制备K2FeO4。已知K2FeO4的部分性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液、难溶于无水乙醇;②在强碱性溶液中比较稳定;③在Fe3+或Fe(OH)3催化作用下发生分解。请回答:(1)装置B的作用是除去氯气中的HCl气体、降低氯气的溶解度和______________________________________________________________________。(2)Fe(NO3)3溶液(Ⅰ)与含KOH的KClO溶液(Ⅱ)混合时,溶液Ⅰ、Ⅱ滴加的顺序是__________。(3)已知K2FeO4理论产率与合成条件相应曲面投影的关系如图(虚线上的数据表示K2FeO4理论产率),制备K2FeO4的最佳条件是______________。(4)制得的K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。①有关提纯过程的正确操作为(选出合理的操作并按序排列):将粗产品溶于冷的KOH溶液→__________→__________→__________→__________→真空干燥箱中干燥。A.过滤B.将滤液蒸发浓缩、冷却结晶C.用蒸馏水洗涤晶体2~3次D.往滤液中加入冷的饱和KOH溶液,静置E.用适量无水乙醇洗涤晶体2~3次②洗涤时选择相应操作的原因是______________________________________________。16.(16分)已知磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇水发生剧烈水解,且产生白雾。某学习小组依据SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g)∆H<0,利用下列装置制备磺酰氯(部分夹持装置略)。(1)利用E装置制取SO2宜选用的试剂是________________。a.10%的硫酸溶液和亚硫酸钙固体b.铜和98%的浓硫酸c.80%的硫酸溶液和亚硫酸钠固体d.80%的硫酸溶液和亚硫酸钙固体(2)为了使Cl2和SO2在D中混合反应,用仪器接口的小写字母和箭头表示上述装置的合理连接顺序:_______→f,g←_______(箭头方向要与气流方向一致,部分装置可重复使用)。(3)仪器甲的名称为____________________,仪器乙的作用是_______________________。(4)制备时,D中的三颈烧瓶宜浸入冰水浴中的原因是____________________________________________________________________________________。(5)测定产品中SO2Cl2的含量:取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液,振荡、过滤、洗涤,将过滤液和洗涤液均放入锥形瓶中。向锥形瓶中加入硝酸,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液100.00mL,摇匀;向其中加入2mL硝基苯,用力摇动;然后滴入几滴NH4Fe(SO4)2溶液,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+,终点所用体积为20.00mL。(已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12)①硝基苯的作用是_________________________________________________。②产品中SO2Cl2的质量分数为_______,若其他操作均正确,滴定终点仰视读数所测SO2Cl2含量将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(人教版)高考化学二轮复习《化学实验基础》专题质量验收试题(解析版)考试时间:45分钟满分:100分一、单项选择题:本题包括12小题,每小题4分,共48分。1.下列实验操作或处理事故的方法正确的是()A.用干燥的pH试纸测定NaClO溶液的pHB.在耐高温的石英坩埚中进行熔化氢氧化钠固体的实验C.用分液漏斗分离乙酸乙酯和水的混合物时,水从下口放出,乙酸乙酯从上口倒出D.欲配制溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液,可准确称取10g硫酸铜晶体溶于90g水中答案C解析NaClO溶液具有漂白性,会使试纸先变色后颜色褪去,A项错误;高温时SiO2能与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,B项错误;水的密度比乙酸乙酯的大,C项正确;硫酸铜晶体含有结晶水,故称取10g硫酸铜晶体溶于90g水中所得的硫酸铜溶液的溶质质量分数小于10%,D项错误。2.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是()A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.中和热测定实验的量热计中有少量水不影响测定结果C.中和滴定实验中,用待装溶液润洗滴定管以减小实验误差D.硫酸铜晶体结晶水含量测定实验中至少用托盘天平称量3次答案C解析洗净的容量瓶不可放进烘箱中烘干,A项错误;量热计中的水会吸收中和反应放出的部分热量,导致测定结果偏低,B项错误;中和滴定实验中,用待装溶液润洗滴定管以减小实验误差,C项正确;该实验中至少需用托盘天平称量干燥的空坩埚质量、反应前盛有硫酸铜晶体的坩埚总质量、冷却后CuSO4和坩埚总质量、再次冷却后CuSO4和坩埚总质量,故至少需用托盘天平称量4次,D项错误。3.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色溶液中含Br2答案B解析该实验中苯酚不能过量,否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚中,没有生成白色沉淀可能是因为苯酚的浓度太大,A项错误;Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀,该沉淀可以溶于盐酸,若沉淀部分溶解,说明有BaSO4存在,即部分SOeq\o\al(2-,3)已被氧化成SOeq\o\al(2-,4),B项正确;银镜反应需要在碱性条件下进行,C项错误;该黄色溶液中还可能含有Fe3+,Fe3+可将I-氧化成I2,I2遇淀粉变蓝,故原溶液中不一定含有Br2,D项错误。4.下列说法中不正确的是()A.相同温度下,可以通过观察气泡多少来比较不同浓度Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的快慢B.实验室制取乙酸乙酯时,向试管中加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸C.用已知浓度NaOH溶液滴定未知浓度盐酸,滴定终点时,俯视刻度线,则测得盐酸浓度偏小D.用洗净的铂丝蘸取未知溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则该溶液中有Na+,但不能确定K+是否存在答案A解析应通过观察溶液变浑浊的时间长短,比较不同浓度Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的快慢,故A选项错误;先加乙醇,再加浓硫酸,可防止浓硫酸稀释放热造成液体飞溅,最后慢慢加入冰醋酸,故B选项正确;滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度线,造成V(碱)偏小,则c(酸)偏小,故C选项正确;用铂丝蘸取溶液进行焰色反应,焰色为黄色,则一定含Na+,但无法确定溶液中有无K+,故D选项正确。5.仅用下表提供的实验用品(规格、数量不限),能实现相应实验目的的是()选项实验用品(省略加持装置)相应实验A蒸发皿、玻璃棒、泥三角、三脚架从食盐水中获得NaCl晶体B烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸除去氢氧化铝胶体中的泥沙C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用胆矾配制100mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液D蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、石棉网、牛角管、锥形瓶、酒精灯用四氯化碳萃取溴水中的溴答案B解析A项中缺少酒精灯,错误;B项属于过滤操作,能完成实验,正确;C项用固体配制溶液,缺少托盘天平,错误;D项萃取操作用到分液漏斗,用不到蒸馏装置使用的仪器,错误。6.下列实验操作或原理正确的是()A.用如图装置收集SO2气体B.为验证吸氧腐蚀,将铁钉放入试管中,用盐酸浸没C.酸碱中和滴定过程中,眼睛必须注视滴定管刻度的变化D.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使所配溶液的浓度偏高答案D解析收集SO2气体应用向上排空气法,A项错误;将铁钉放入试管中,用盐酸浸没,铁钉腐蚀过程中不断有H2放出,发生析氢腐蚀,B项错误;酸碱中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,C项错误;配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度,会使加入的蒸馏水减少,导致所配溶液的浓度偏高,D项正确。7.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,一定有COeq\o\al(2-,3)B.加入盐酸酸化的氯化钡,溶液中有白色沉淀产生,溶液中一定有SOeq\o\al(2-,4)C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NHeq\o\al(+,4)D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+答案C解析A项,加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,可能有COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)或HSOeq\o\al(-,3),错误;B项,加入盐酸酸化的BaCl2,溶液中有白色沉淀产生,溶液中有SOeq\o\al(2-,4)或Ag+,错误;C项,铵盐与NaOH溶液加热,产生NH3,正确;D项,加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,可能有Ba2+、Ca2+,错误。8.下列物质(括号内为杂质)的除杂试剂(所加试剂均过量)和除杂方法中,能实现除杂目的的是()选项物质除杂试剂除杂方法A乙酸乙酯(乙酸)Na2CO3溶液分液BNH3(NO2)NaOH溶液洗气C铜粉(氧化铜)稀硝酸过滤DFeCl2溶液(FeBr2)氯气、四氯化碳萃取、分液答案A解析A.乙酸可以碳酸钠溶液反应,乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液,所以会分层,分液可以分离,故A正确;B.氨气极易溶于水,不宜用水溶液除杂,故B错误;C.铜粉也会和稀硝酸反应,不能达到除杂的目的,故C错误;D.氯气也会将FeCl2氧化,不能达到除杂的目的,故D错误;综上所述答案为A。9.下列实验装置能达到相应实验目的的是()A.装置①用于验证反应是否有CO2生成B.装置②用于用标准NaOH溶液测定盐酸浓度C.装置③用于制备少量含NaClO的消毒液D.装置④用于比较铜、铁活泼性强弱答案D解析A.木炭与浓硫酸加热反应可生成二氧化硫,二氧化硫也可与澄清石灰水反应使澄清石灰水变浑浊,故A错误;B.有活塞的滴定管为酸式滴定管,NaOH标准液应装在碱式滴定管中,故B错误;C.上端与电源正极相连为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上生成氢气和NaOH,上端生成的氯气无法接触到NaOH,无法制备消毒液,故C错误;D.图示装置为原电池装置,根据电流表可判断形成的原电池的正负极,若Fe为负极,Cu为正极,可说明铁比铜活泼,故D正确;故答案为D。10.已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是()A.干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗C.操作Ⅱ是蒸馏,所用的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、锥形瓶等D.操作Ⅲ是酒精灯加热,然后加水溶解、过滤答案C解析干燥时应该将黄花青蒿置于干燥器中而不是干燥管中,A错误;操作Ⅰ应该是过滤,B错误;操作Ⅱ是蒸馏,将乙醚蒸出得到粗制的青蒿素固体,C正确;青蒿素的热稳定性差,又青蒿素在水中几乎不溶,故操作Ⅲ是用95%的乙醇溶解,浓缩、结晶、过滤,D错误。11.下列实验方案、现象、得出的结论均正确的是()选项实验方案及现象结论A在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体,溶液颜色不变增大Cl-浓度,平衡不移动B向NaHCO3溶液中加入过量盐酸振荡、静置,有气泡产生证明非金属性:Cl>CC将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色证明氧化性:H2O2>Fe3+DAgCl的浊液中加入0.1mol·L-1K2CrO4溶液,生成Ag2CrO4砖红色沉淀Ag2CrO4的溶度积比AgCl的小答案A解析该反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+、Cl-不参与反应,加入KCl,对平衡无影响,A项正确;该反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,根据强酸制弱酸原理可知,酸性:盐酸>碳酸,但元素的非金属性与元素的最高价含氧酸的酸性有关,HCl不是Cl的最高价含氧酸,B项错误;H2O2、NOeq\o\al(-,3)在酸性条件下均可以氧化Fe2+,故不能证明氧化性:H2O2>Fe3+,C项错误;该溶液中生成Ag2CrO4沉淀,说明Qc=c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4))>Ksp(Ag2CrO4),不能说明Ag2CrO4的溶度积小于AgCl的溶度积,D项错误。12.某化学兴趣小组从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:下列说法正确的是()A.步骤1中有机相应从分液漏斗下端放出,无机相从上口倒出B.步骤2使用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、球形冷凝管、锥形瓶C.步骤3可在装置中完成D.步骤4中,将溶液蒸发至只剩少量水时,用余热将晶体蒸干答案C解析步骤1为萃取分液操作,苯的密度比水小,故有机相应从分液漏斗上口倒出,A错误;步骤2为蒸馏,应选用直形冷凝管,球形冷凝管一般用于冷凝回流,B错误;步骤3为升华,用题图中装置能较好地控制温度,C正确;步骤4为结晶,由于KNO3的溶解度随温度变化比较大,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,因此加热至有少量晶体出现就可停止加热,D错误。二、非选择题:本题包括4小题,共52分。13.(10分)下面所列的是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器:①温度计②容量瓶③滴定管④烧杯⑤圆底烧瓶⑥量筒⑦玻璃棒(1)在仪器上具体标明使用温度的是(不考虑温度计)_________(填写编号,下同);可作反应容器并可加热的是__________(填写编号)。(2)需要用到温度计的实验是____________。①用乙醇170℃脱水制乙烯②石油分馏③浓硫酸稀释④测定硝酸钾的溶解度(3)玻璃棒的作用主要有以下三种:①搅拌②引流③蘸取溶液。不同实验中其作用可能不完全相同,请回答下列问题:A.在“用无水碳酸钠配制100mL0.12mol·L-1的碳酸钠溶液”的实验中,玻璃棒的作用是_______________。B.在“用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液、盐酸、水等试剂除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SOeq\o\al(2-,4)等杂质离子以获得纯净的食盐”的实验中玻璃棒的作用可能是________。答案(1)②③⑥④⑤(2)①②④(3)①②①②③解析(1)标记温度的是不能直接或间接加热的仪器,如滴定管、容量瓶、量筒;可作反应容器并可加热的是烧杯和圆底烧瓶。(2)用温度计是要控制反应液的温度(用乙醇制取乙烯,需要控制反应温度在170℃,溶解度要在一定的温度下测量)或蒸汽的温度(石油分馏)。(3)用固体物质配制溶液,要溶解(搅拌),将溶液转移到容量瓶中(引流);粗盐的提纯中:先溶解(搅拌)蒸发(搅拌)、调节酸度(蘸取溶液测pH)、过滤(引流)。14.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效的水处理剂。某实验小组用如图装置(夹持仪器已省略)制备KClO溶液,再与Fe(NO3)3溶液反应制备K2FeO4。已知K2FeO4的部分性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液、难溶于无水乙醇;②在强碱性溶液中比较稳定;③在Fe3+或Fe(OH)3催化作用下发生分解。请回答:(1)装置B的作用是除去氯气中的HCl气体、降低氯气的溶解度和______________________________________________________________________。(2)Fe(NO3)3溶液(Ⅰ)与含KOH的KClO溶液(Ⅱ)混合时,溶液Ⅰ、Ⅱ滴加的顺序是__________。(3)已知K2FeO4理论产率与合成条件相应曲面投影的关系如图(虚线上的数据表示K2FeO4理论产率),制备K2FeO4的最佳条件是______________。(4)制得的K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。①有关提纯过程的正确操作为(选出合理的操作并按序排列):将粗产品溶于冷的KOH溶液→__________→__________→__________→__________→真空干燥箱中干燥。A.过滤B.将滤液蒸发浓缩、冷却结晶C.用蒸馏水洗涤晶体2~3次D.往滤液中加入冷的饱和KOH溶液,静置E.用适量无水乙醇洗涤晶体2~3次②洗涤时选择相应操作的原因是______________________________________________。答案(1)观察溶液中产生气泡多少以控制氯气流速(2)将Fe(NO3)3溶液滴入含KOH的KClO溶液中(或将Ⅰ滴入Ⅱ中)(3)反应时间50~60min,反应温度5.0~10℃(4)①ADAE②K2FeO4难溶于乙醇,减少损耗;乙醇挥发时可带走水分,防止K2FeO4与水反应解析利用A装置制备氯气,B装置中盛有饱和食盐水,在C装置中,氯气与KOH溶液反应制得KClO溶液,D装置中盛有NaOH溶液,用于吸收多余的氯气,防止污染空气,制得的KClO溶液再与Fe(NO3)3溶液反应制备K2FeO4。(1)装置B中盛有饱和食盐水,氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,所以饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl气体、降低氯气的溶解度,同时还可以通过观察溶液中产生的气泡多少以控制氯气流速,使氯气与KOH溶液充分反应制得KClO溶液。(2)因K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定,在Fe3+或Fe(OH)3催化作用下可以发生分解,所以Fe(NO3)3溶液(Ⅰ)与含KOH的KClO溶液(Ⅱ)混合时,应将Fe(NO3)3溶液滴入含KOH的KClO溶液中。(4)①制得的K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质,根据题中提供的K2FeO4的性质,提纯过程应该是将粗产品溶于冷的KOH溶液,过滤除去不溶于冷的KOH溶液的Fe(OH)3,因K2FeO4微溶于浓KOH溶液,则往滤液中加入冷的饱和KOH溶液,静置析出K2FeO4晶体,过滤得到K2FeO4晶体,用适量无水乙醇洗涤晶体2~3次,最后在真空干燥箱中干燥。②因K2FeO4可溶于水而难溶于无水乙醇,则洗涤时应选择适量无水乙醇洗涤晶体,同时乙醇挥发时可带走水分,防止K2FeO4与水反应。15.(15分)无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂,还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法制取氯化亚铁,设计装置如下:通过查阅相关资料可知:①在持续高温500℃时,铁与纯净、干燥Cl2反应可生成FeCl2,在温度较低时可生成FeCl3;②FeCl3熔沸点低,易升华。根据以上信息回答相关的问题:(1)a、b、c仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,请写出a容器内所发生的化学反应方程式:_______________________________________________________________。(2)d、e盛装的药品分别是________和________,f、g的作用是_________________。(3)反应器为硬质玻璃管,纯净铁粉与氯气在500℃左右反应。①化学反应方程式为________________________________________________________。②实验操作顺序是:组装仪器、________、装入药品、________、________、停止加热、关闭c的活塞。(4)实验小组记录的实验现象如下:观察到的部分现象第一次实验反应器中有白雾、红色固体、g瓶有白雾和黄绿色气体第二次实验反应器中有绿色晶体,g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体第三次实验反应器中有绿色晶体,g瓶有黄绿色气体①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,所以得到红色固体,其原因是________________________________________________________________________。②第二次实验,g瓶有红棕色的烟,其原因是________________________________________________________________________________________________________。(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是____________,如果需要配制约2~3mol·L-1的染料还原剂溶液,则无需除去,理由是_________________________________。答案(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(用次氯酸盐也可)(2)饱和食盐水浓硫酸安全、防止倒吸(3)①Fe+Cl2eq\o(=,\s\up7(500℃))FeCl2②检查装置的气密性先加热(1分)再打开c的活塞(4)①氯气没有干燥,生成的盐发生水解,生成了氢氧化物,最终分解得到Fe2O3②加热时温度没有维持在500℃左右,在温度较低时生成了氯化铁,由于氯化铁熔沸点低,受热时变成气体进入到g瓶中(5)铁单质铁单质可以防止Fe2+被氧化解析(1)实验室中,在常温下一般用高锰酸钾溶液和浓盐酸发生反应来制取氯气。反应的方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(2)由于浓盐酸有挥发性,而且反应是在溶液中制取的,所以氯气中含有杂质HCl和水蒸气。在装置d中用饱和的食盐水来除去HCl;在装置e盛装浓硫酸来对氯气进行干燥。f、g的作用是作为安全瓶来防止倒吸现象的发生。(3)①纯净铁粉与氯气在500℃左右反应制取FeCl2,化学反应方程式为Fe+Cl2eq\o(=,\s\up7(500℃))FeCl2。②有气体参加的反应或制取气体的反应,在实验前一定要先检查装置的气密性,然后再进行实验。实验操作顺序是:组装仪器、检查装置的气密性、装入药品、先加热、再打开c的活塞、停止加热、关闭c的活塞。(4)①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,则氯气没有干燥,生成的盐发生水解,首先生成了Fe(OH)2,在空气中被氧化为Fe(OH)3,在灼烧时发生分解反应,最终得到红棕色的Fe2O3。②第二次实验,加热时温度没有维持在500℃左右,在温度较低时生成了FeCl3,由于FeCl3熔沸点低,受热时变成气体进入到g瓶中,使g瓶有红棕色的烟。(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是金属Fe的单质。如果需要配制约2~3mol·L-1的染料还原剂溶液,由于Fe2+容易被空气中的氧气氧化,而铁单质可以防止Fe2+被氧化,因此该杂质无需除去。16.(15分)已知磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇水发生剧烈水解,且产生白雾。某学习小组依据SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g)∆H<0,利用下列装置制备磺酰氯(部分夹持装置略)。(1)利用E装置制取SO2宜选用的试剂是________________。a.10%的硫酸溶液和亚硫酸钙固体b.铜和98%的浓硫酸c.80%的硫酸溶液和亚硫酸钠固体d.80%的硫酸溶液和亚硫酸钙固体(2)为了使Cl2和SO2在D中混合反应,用仪器接口的小写字母和箭头表示上述装置的合理连接顺序:_______→f,g←_______(箭头方向要与气流方向一致,部分装置可重复使用)。(3)仪器甲的名称为____________________,仪器乙的作用是_______________________。(4)制备时,D中的三颈烧瓶宜浸入冰水浴中的原因是____________________________
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