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化学实验综合题

()

1.(2020•湖南-衡阳市一中高三月考)三光气(C)广泛应用于

/\

03co(xri3

有机合成和医药领域,易溶于有机溶剂,难溶于水,遇热水易分解,其制备原

o

(o

理为z八/'up+6CLTJc+6HC1,某兴趣小组在实验室模拟

CI3CO(JCCI3

(碳酸二甲酯)

三光气的制备,请回答下列问题:

(1)仪器X的名称为

(2)氯气的发生装置可选用上图中的(填“A”“B”或"C"),反

应的离子方程式为o

(3)上述装置依次连接的合理顺序为a---h(按气流方向用小写字母连

接,装置可以重复使用)。

(4)装置F中CC1”的作用为。

(5)反应结束后,从装置F中分离出三光气的实验操作为

(6)为监控NaOH溶液吸收尾气的情况,该兴趣小组在烧杯中事先滴加了几滴

酚酬,反应一段时间后观察到溶液红色褪去。同学们对产生此现象的原因展开

猜想,其中甲同学认为是反应产生的HC1与NaOH溶液发生中和反应使溶液碱性

减弱,导致褪色;乙同学认为是多余的5与NaOH溶液反应生成具有漂白作用

的(填化学式)使得溶液褪色。请你设计实验,探究乙

同学的猜想是否正确。(简述实验操作、现象及结论)

【答案】三口(颈)烧瓶B4川+2。-+乂咆4乂++3个+2H2。或A

+2+

16H+10Cl+2MnO4=2Mn+5Cl2T+8H2Ode-be—gf—be作溶剂,溶解碳

酸二甲酯和氯气,使其充分接触,反应更充分蒸馆NaClO取少量吸

收液,加入过量稀NaOH溶液,若溶液不再变为红色,则说明溶液褪色是因为被

氧化,乙同学的猜想正确,若溶液又变回红色,乙同学的猜想不正确(或取少

量吸收液,滴在有色布条上,若布条颜色变浅或褪色,证明含有次氯酸根,则

乙同学猜想正确,若布条不褪色,则不含有次氯酸根,乙同学猜想错误)

【分析】

根据题给信息及实验目的分析,首先需要制备氯气,可以用浓盐酸和二氧化镒

加热的方法制备氯气,或是用高镒酸钾与浓盐酸反应制备氯气,生成的气体依

次通过饱和食盐水和浓硫酸除去氯气中的HC1和水,将氯气与碳酸二甲酯在三

颈烧瓶中反应生成三光气,尾气用氢氧化钠溶液吸收,据此分析解答。

【详解】

2

(1)仪器X的名称为三口(颈)烧瓶,故答案为:三口(颈)烧瓶;

(2)欲用浓盐酸和MnC^反应制备氯气,应选用的装置为固液混合加热装置,

故选B,

发生反应的离子方程式为4H++2C「+MnO2©Mn2++CL7+2HQ;或用浓盐酸与

KMnO,反应制备氯气,可选用固液不加热装置,选A,发生反应的离子方程式

+2+

16H+10CF+2MnO;=2Mn+5C12T+8H2O;故答案为:B;

+2+

4H+2CE+MnO2Mn+Cl2/"+2H2O.

(3)仪器连接的大致顺序应为制备气体一除去氯化氢分除水f合成一尾气处

理,浓硫酸除水并防止空气中水蒸气进入,所以上述装置依次连接的合理顺序

为de->bcfgffbe,故答案为:de—befgf—be;

(4)CC1,不参与反应,所以装置F中CC14的作用为作溶剂,溶解碳酸二甲酯和

氯气,使其充分接触,反应更充分,故答案为:作溶剂,溶解碳酸二甲酯和氯

气,使其充分接触,反应更充分;

(5)从装置F中分离出三光气的实验操作为蒸储,故答案为:蒸播;

(6)5与NaOH反应生成具有漂白作用的是NaClO,设计实验:取少量吸收

液,加入过量稀NaOH溶液,若溶液不再变为红色,则说明溶液褪色是因为被氧

化,乙同学的猜想正确,若溶液又变回红色,乙同学的猜想不正确(或取少量

吸收液,滴在有色布条上,若布条颜色变浅或褪色,证明含有次氯酸根,则乙

同学猜想正确,若布条不褪色,则不含有次氯酸根,乙同学猜想错误);故答案

3

为:NaClO;取少量吸收液,加入过量稀NaOH溶液,若溶液不再变为红色,则

说明溶液褪色是因为被氧化,乙同学的猜想正确,若溶液又变回红色,乙同学

的猜想不正确(或取少量吸收液,滴在有色布条上,若布条颜色变浅或褪色,

证明含有次氯酸根,则乙同学猜想正确,若布条不褪色,则不含有次氯酸根,

乙同学猜想错误)。

2.(2020•四川北师大锦江区海威教育培训中心高三月考)某化学兴趣小组设

计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理为

浓HS()

C(X)H+CH—CH—CH24C(X)CH—CH+HO

33△32o

OHCH3

用如图所示装置进行实验:

物质的性质数据如表所示:

相对分子密度

物质沸点/℃水溶性

质量/(g,cm-3)

苯甲酸1221.27249微溶

4

异丙醇600.7982易溶

苯甲酸异

1641.08218不溶

丙酯

实验步骤:

步骤i:在图甲干燥的仪器a中加入38.1g苯甲酸、30mL异丙醇和15皿浓

硫酸,再加入几粒沸石;

步骤ii:加热至70C左右保持恒温半小时;

步骤造:将图甲的仪器a中液体进行如下操作得到粗产品:

步骤iv:将粗产品用图乙所示装置进行精制。

试回答下列问题:

(1)步骤i中加入三种试剂的先后顺序一定错误的是(填字母)。

A.异丙醇、苯甲酸、浓硫酸

B.浓硫酸、异丙醇、苯甲酸

C.异丙醇、浓硫酸、苯甲酸

5

(2)图甲中仪器a的名称为,判断酯化反应达到平衡的现象

o加入的苯甲酸和异丙醇中,需过量的是,目的是

(3)本实验一般采用水浴加热,因为温度过高会使产率(填”增

大”“减小”或“不变”)o

(4)操作I中第二次水洗的目的是,操作n中加入无水硫酸镁的

作用为O

(5)步骤iv所用的装置中冷却水的进口为(填字母),操作时应收

集218°C的储分,如果温度计水银球偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂

质为(填物质名称)。

(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为40.930go则该实验的产率为

%(保留2位有效数字)。

【答案】B三颈烧瓶(或三口烧瓶)油水分离器中水面保持稳定异丙

醇有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率减小

除去残留的碳酸钠除去残留的水g苯甲酸80

【详解】

(1)浓硫酸密度大,和其他液态物质混合时应注意实验安全,一般都是将浓

硫酸沿玻璃棒或容器内壁缓缓注入其他液体中,边注入边搅拌,所以酯化反应

实验中,一般先加入密度最小的醇,再加入竣酸,最后加入浓硫酸(其中浓硫酸

和较酸顺序可以颠倒),故B错误。

6

(2)根据图示仪器构造分析A为三颈烧瓶;该反应为可逆反应,所以其中一

种物质过量,既可以使平衡向正反应方向移动,又可以提高另外一种物质的转

化率,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化

率;油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化

反应是否达到平衡;故答案为:三颈烧瓶(或三口烧瓶)、油水分离器中水面保

持稳定、异丙醇。

(3)异丙醇沸点低,易挥发损耗,所以温度过高会使产率减小,故答案为:

减小。

(4)第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,用饱和碳酸钠溶液洗

主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳

酸钠,操作n中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水,故答案为:除去残留的

碳酸钠、除去残留的水。

(5)冷凝管中冷凝水应下进上出,所以装置中冷却水的进口为g;如果蒸储时

温度计的水银球偏上,则蒸储烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会

有沸点较高的杂质逸出。故答案为:g、苯甲酸。

(6)38.1g苯甲酸的物质的量为屋煞—1。.312fnol,30mL异丙醇的物质的

量为x1'0.395ATZO/,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为

60gmol

0B108g?/xl64g3n6>/-1=,如果得到苯甲酸异丙酯的质量为40.930g,则产

率为普需故答案为:80o

7

3.(2020•四川省洪雅中学校高三月考)环己烯是重要的化工原料。其实验室

制备流程如图:

/^FeCl「6H2。,今环己烯饱和食盐水有机相干燥过海操作3

fJ操作I"粗产品操作2(沸点83℃)

►水相(弃去)

(沸点161℃)

回答下列问题:

I.环己烯的制备与提纯:

(1)原料FeCk・6H20中若含FeCL杂质,检验方法为:取一定量的该样品配成

溶液,加入—溶液(填化学式),现象为

(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

①浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCL-6H20而不用浓硫酸的原因为

_(填序号)。

a.浓硫酸易使原料碳化并产生S02

b.FeCb・6H20污染小、可循环使用,符合绿色化学理念

c.同等条件下,用FeCl3-6H2O比浓硫酸的平衡转化率高

②仪器B的作用为

8

(3)下列玻璃仪器中,操作2中需使用的有_(填标号)。

□AA丫

abcd

(4)将操作3(蒸储)的步骤补齐:安装蒸储装置,加入待蒸储的物质和沸石

_(填序号)。

①弃去前储分,收集83℃的情分②加热③通冷凝水

II.环己烯含量的测定:

(5)在一定条件下,向ag环己烯样品中加入bmolB。。充分反应后,向所得溶

液中加入足量的KI,再用cmol•1/Na2s2O3标准溶液滴定生成的b(以淀粉作指

示剂,反应原理为:2S20r+I2=S40:+2Do滴定终点现象为—,若终点时消耗

Na2s2O3标准溶液VmL,则样品中环己烯的质量分数为—(用字母表示)。

(6)上述滴定完成后,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致最终测定的环己烯含量

偏—o(填“高”或“低”)

【答案】K3[Fe(CN)6]出现蓝色沉淀ab减少环己醇的蒸出ad

CV

③②①蓝色刚好退去且半分钟内不恢复原来颜色①前)x82

A1/0

a

【分析】

环己醇发生消去反应生成环己烯和水,环己烯不溶于水,饱和食盐水溶解环己

9

醇、氯化铁,然后分液得到的水相中含有环己醇、氯化铁,得到的有机相中含

有环己烯,然后干燥、过滤、蒸储得到环己烯。

【详解】

(1)原料FeCh・6H20中若含FeCL杂质,检验方法为:取一定量的该样品配成

溶液,加入K3[Fe(CN”]溶液产生蓝色沉淀,证明含FeCh杂质,故答案为:

K3[Fe(CN)6];出现蓝色沉淀;

(2)①a.浓硫酸具有强氧化性,易使原料炭化并产生SO?,从而降低环己烯产

率,故a正确;

b.FeCL・6H2。污染小、可循环使用,符合绿色化学理念,故b正确;

c.催化剂只影响反应速率不影响平衡移动,所以催化剂不影响产率,故c错

误;

故答案为:ab;

②仪器B能冷凝回流环己醇,可减少环己醇的蒸出,从而提高环己醇利用率,

故答案为:减少环己醇的蒸出;

(3)操作2用于分离互不相溶的液体,操作方法为分液,分液用到的玻璃仪器

有分液漏斗、烧杯,不需要容量瓶和生竭,故选ad,故答案为:ad;

(4)将操作3(蒸储)的步骤范围:安装蒸储装置,加入待蒸储的物质和沸石,

通冷凝水、加热,弃去前镭分,收集83c的储分,故答案为:③②①;

(5)碘遇淀粉溶液变蓝色,所以可以用淀粉溶液检验碘,所以选取的试剂为淀

10

粉溶液;滴定终点现象为:蓝色刚好退去且半分钟内不恢复原来颜色;

(2)Br2+2KI—I2+2KBr>③&+2Na2s2O3—2NaI+Na2sQ得关系式Bn〜h〜2Na2s2O3,

则与KI反应的n(Br2)=Jn(Na2s2()3)=;XcvXl()T皿。1,与环己烯反应的

3

n(Br2)=(b-^XcvX10-)moL根据比;♦。一。^;:可知:n(环己烯)=(上

yXcvX10_3)mol,m(环己烯)=(卜;XcvX1()-3)molX82g/mol,环己烯质量

人站不fb-^xcvxl0',)>|x82g/mol(b--^-)x82田谷.石也入mi*?

分数为:12J_______xj00%=2000x100%,故答案为:蓝色刚好

aga

cv

(b)x82

退去且半分钟内不恢复原来颜色;-26oo;:loo%;

a

(6)上述滴定完成后,若滴定管尖嘴处留有气泡,导致读出的标准液体积偏

小,计算出的标准液体积V偏小,根据环己烯的质量分数(卜赢”82可

X1UU/0

a

知,最终测定的环己烯含量偏高,故答案为:高。

4.(2020•天津市第八中学高三月考)水合朋2H4・H2。)又名水合联氨,无色

透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂,沸

点:118℃,易被氧化。利用尿素法生产水合脚的原理为:C0(NH2)2+2Na0H+

NaC10===N2H4*H20+Na2C03+NaClo

11

inm

图乙图甲

实验1:制备NaClO溶液。(已知:3NaC10=2NaCl+NaC103)

(1)图甲装置I中烧瓶内发生反应的化学方程式为

(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量

筒外还有(填字母)。

a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.烧瓶

(3)图甲装置H中用冰水浴控制温度的目的是

实验2:制取水合脚。

(4)图乙中充分反应后,(填操作名称)A中溶液即可得到水合腐

的粗产品。若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4-H20会参与A中反应并产生大

量氮气,降低产品产率。写出该过程反应生成氮气的化学方程式

12

实验3:测定储分中水合脐的含量。

(5)称取储分3.0g,加入适量NaHCd固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持

在6.5左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加

2〜3滴淀粉溶液,用0.15mol・厂1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4*40+

2I2===N21+4HI+H20)O

①滴定时,碘的标准溶液盛放在(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

②下列能导致馈分中水合肿的含量测定结果偏高的是(填字母)o

a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有

气泡

c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标

准液

③判断滴定终点的方法_____________________

④实验测得消耗L溶液的平均值为20.00mL,馆分中水合联(N2H4・庆0)的质量

分数为。

【答案】MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2f+2H20ac防止NaClO受热分

解,影响水合胱的产率蒸储N2H4-H20+2NaC10N2f+3H2O+2NaCl酸式

d滴入最后一滴碘液时溶液变蓝且半分钟内不褪色25%

【分析】

13

根据题给信息及实验仪器分析,装置I为制备氯气的装置,氯气通入装置II中

与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,装置III的作用是进行尾气处理;制备的

次氯酸钠溶液在图乙装置中的三颈烧瓶中与尿素发生反应生成N此•H20,通过

加热蒸储的方法分离出N此­H20;根据酸碱中和滴定原理分析计算所得样品的

质量分数,据此分析解答。

【详解】

(1)装置I中烧瓶内浓盐酸与二氧化铳共热反应生成氯化镒、氯气和水,反

应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)AMnCk+CLJ+2H2。,故答案为:MnO2+

4HC1(浓)=MnCl2+Cl2f+2H20;

(2)配制30%Na0H溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中

加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,故答案为:ac;

(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置

II中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解,影响水合助的产率,故答案

为:防止NaClO受热分解,影响水合耕的产率;

(4)由反应方程式示可知,加热蒸储三颈烧瓶内的溶液可得到水合腓的粗产

品;N2HJLO具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4・与次氯

酸钠反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为N2H4・H2O+2NaClO=N2t

+3H2O+2NaCl,故答案为:蒸储;N2H4*H20+2NaC10=N21+3H2O+2NaCl;

(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管

14

中,故答案为:酸式;

②a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合腑的物质的量,对实验结果无影

响,故错误;

b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所

测结果偏小,故错误;

c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果

偏小,故错误;

d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标

准溶液体积偏大,所测结果偏高,故正确;故答案为:d;

③淀粉遇碘变蓝,所以判断滴定中的方法是滴入最后一滴碘液时溶液变蓝且半

分钟内不褪色,故答案为:滴入最后一滴碘液时溶液变蓝且半分钟内不褪色;

④由方程式N2H4・H20+2L=N2t+4HI+&0可得如下关系N2H4・庆0212,贝!J

-1-3

3.0g馈分中n(N2H4・H20)=in(I2)X10=iX0.15mol•LX20X10LX

10=0.015mol,则馆分中水合肺(N2H4-40)的质量分数为"目*型X

100%=25%,故答案为:25%O

5.(2020•四川高三月考)铁的氯化物在生产、生活中有广泛应用。某学习小

组为探究加热条件下FeCL与的反应进行如下实验。查阅资料:FeCL的熔

点:674℃;沸点:1023C;FeCL为棕色固体,在100℃左右升华,易潮解。

15

ABCDEF

回答下列问题:

(1)装置A中分液漏斗使用前,需并洗净,对漏斗下端活塞处

进行检查的操作方法为o

(2)小组同学对加热条件下FeCL与的反应产物提出假设:

假设一:FezOs和FeCL

假设二:FezOs和CL。

为验证反应产物,该小组同学利用图中装置进行实验。

①按气流从左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为a-ff-

g-h(填仪器接口小写字母,装置不可重复使用)。

②装置C的作用为0

③证明假设一成立的实验现象为,由此得装置B处反应管中发生反

应的化学方程式为o

④利用实验后装置E烧杯中溶液,设计实验方案证明假设二不成立:

⑤该装置有一处明显不足为

16

【答案】检漏关闭分液漏斗活塞,向其中加适量蒸储水,打开活塞,水顺

利流下,关闭活塞,水不再流下de(ed)bc(cb)ij(ji)干燥氧气

装置B中黄绿色固体变为棕色,装置F处U形管中收集到棕色固体

12FeCl2+302=2Fe203+8FeCl3取实验后装置E烧杯中溶液少量于洁净试管中,

滴加硝酸酸化的AgNOs溶液,无明显现象FeCk凝华后容易堵塞导管

【分析】

该实验为探究加热条件下FeCk与反应的产物,由图可知,A装置为过氧化钠

与水反应产生氧气的装置,B为FeCb与反应装置,装置C为氧气干燥装置,

装置D为气体干燥装置,装置E为尾气吸收装置,F为冷凝装置,因B装置需

要加热,因此氧气通入前需要干燥,为防止E装置中水蒸气进入装置干扰FeCk

的检验,因此需要在冷凝装置与收集装置之间安装干燥装置,以此进行解答。

【详解】

(1)分液漏斗带有活塞,因此在使用前需要检漏并洗涤;检查分液漏斗气密性

操作为:关闭分液漏斗活塞,向其中加适量蒸镭水,打开活塞,水利流下,

关闭活塞,水不再流下;

(2)①装置连接顺序为:气体产生装置一气体干燥装置一反应装置一收集装置

f除水蒸气装置f尾气处理装置,利用浓硫酸干燥气体时,气流长进短出,结

合上述分析可知,因此装置连接顺序为a—de(ed)be(cb)ij(ji)-*f-g

fh;

②由上述分析可知,装置C的作用是干燥氧气;

17

③假设一:FeCL与。2的反应产物为FezOs和FeCh,FeCL固体为黄绿色,而生

成的FezOs为红色固体,FeCh为棕色固体,在100C左右升华,因此FeCh会进

入F装置中冷凝为棕色固体,因此实验现象为:装置B中黄绿色固体变为棕

色,装置F处U形管中收集到棕色固体;反应过程中Fe元素化合价由+2升高

至+3,中元素化合价由0降低至-2,根据氧化还原反应化合价升降守恒以及

原子守恒可知反应的化学方程式为12FeCl2+302=2Fe203+8FeCl3;

④假设二中生成物有Cb,而Ck与装置E中NaOH反应生成NaCl、NaClO,可以

通过检验反应后的装置E中无C「判断FeCk与的反应无CL生成,具体方案

为:取实验后装置E烧杯中溶液少量于洁净试管中,滴加硝酸酸化的AgNOs溶

液,无明显现象;

⑤反应过程中一定有FeCk生成,而FeCL自装置B进入装置F中,容易冷凝,

装置中导管较细,FeCk凝华后容易堵塞导管,所以一般采用粗而短的导管进行

装置连接。

6.(2020•山西省夏县第二中学高三月考)工业上常用CIO?作水处理剂、漂白

剂,如图所示为制备C102实验并验证其某些性质。

NaOH溶液

已知:①二氧化氯(cioD是一种黄绿色气体,易溶于水但不与水反应,熔点为-

18

59.5℃,沸点为11.0℃

②浓度过高时易发生分解引起爆炸

(1)①装置A用于生成CIO?气体,该反应的离子方程式为。

②装置B的作用是o

③当看到装置E中导管液面上升时应(选填“加快”或者“减

慢”)氮气的通入速率,E中用冷水的目的是。

(2)实验中通入氮气的作用有:对A中溶液搅拌和o

(3)C中会出现的现象是,反应的离子方程式为o

(4)D中与NaOH溶液吸收CIO2后生成NaC102,氧化产物为

___________(填化学式)。

【答案】2c103+S0;+2H+=2C102t+S0:+H20作安全瓶,防止倒吸加快

增大C102的溶解性(或合理的解答)稀释二氧化氮,防止因二氧化氯的浓

度过高而发生爆炸溶液变蓝色2C102+8fr+10r=2Cr+5I2+4H2002

【详解】

(1)①装置A中反应的离子方程式为2c103+S0;+2H+=2C102f+S0:+H20,

②二氧化氯溶于水,使装置内压强降低,容易发生倒吸,装置B的作用是:作

安全瓶,防止倒吸。

③当看到装置C中导管液面上升时,说明装置内压强减小了,应加快氮气的通

19

入量,避免压强较小而倒吸,E中用冷水的目的是增大C102的溶解性。

故答案为:26103+80^+2^=2€102f+S0t+H20;作安全瓶,防止倒吸;加快;增

大C102的溶解性(或合理的解答)

(2)实验中通入氮气,可以起到对反应液的搅拌作用,同时氮气可以稀释二氧

化氮,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,故答案为:稀释二氧化氮,防

止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;

(3)应用C102能将KI氧化成I2,C中出现的现象是溶液变蓝色,反应的离

子方程式为2加02+8『40「=2(;「+512+41120,故答案为:溶液变蓝色;

+

2C102+8H+10r=2Cr+5I2+4H20;

(4)D中双氧水吸收CIO2,在碱性条件下发生氧化还原反应,生成氧气和

NaC102,NaC102是还原产物,氧气为氧化产物。故答案为:02

7.(2020•浙江高三期中)KI可用于分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂

等。制备原理如下:

反应①3L+6K0H=KI03+5KI+3H2。;反应②3H2S+KI()3=3SI+KI+3H20o该实验的主要

步骤如下:

步骤a:关闭活塞Ki,打开及,碘单质充分反应后,关闭及。

步骤b:打开通入足量硫化氢气体,然后再关闭

步骤c:打开心,加入硫酸同时加热,关闭及。

步骤d:将反应液转移到烧杯中,加入碳酸钢,充分反应后过滤、洗涤。

20

步骤e:合并滤液和洗涤液,处理后得到产品。

按照下列实验过程,请回答有关问题。

(1)步骤a中,当观察到(填现象)时才能关闭治。

(2)实验过程中,下列说法错误的是o

A.虚线框中的仪器为启普发生器,还可以用来制备SO?

B.步骤b中,当观察到三颈烧瓶中硫化氢气泡的逸出速度与烧杯中的接近时可

关闭及

C.步骤c中,溶液酸化后加热,有利于H2s溢出,除去H2s

D.步骤d中,加入碳酸领的作用是除去多余的硫酸,过滤得到的沉淀中只含有

硫酸领和过量碳酸领

(3)根据碘化钾的溶解度随温度变化情况,选择恰当的选项对步骤e中实验操

作进行排序:a--bo

碘化钾的溶解度/g

6°C20℃60°C100°C

21

128140176206

a.将滤液和洗涤液混合后加入蒸发皿中

b.取出晶体,用干净滤纸吸干,称重

c.减压过滤

d.酒精灯加热浓缩至溶液中出现大量晶体,停止加热

e.用少量蒸储水洗涤晶体2-3次

f.沸水浴加热蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,停止加热

g.室温条件下放置自然冷却

h.用少量酒精溶液洗涤晶体2-3次

(4)在实验所需溶液配制过程中,下列说法正确的是o

A.检漏时发现容量瓶漏水,可以在瓶塞和瓶口内侧涂抹少量凡士林以防漏水

B.容量瓶在检漏和洗净后,可以放置在烘箱内低温烘干备用

C.转移和洗涤操作后,应将容量瓶按下图方式摇晃初步混匀,再进行定容

D.配制完成的溶液应转移至试剂瓶中贮存,洗净的试剂瓶应先用该溶液润洗

2-3次

22

(5)纯净的碘化钾为白色颗粒状固体,所得产品略带黄色,请分析原因:

【答案】三颈瓶中溶液由棕黄色变为无色ADfgchD部分KI被

空气中的氧化为L

【分析】

关闭活塞K”打开K3,碘与KOH发生反应,3I2+6K0H=KI03+5KI+3H20,得到KIO3

和KI;关闭及,打开启普发生器中发生反应ZnS+H2s04=H2ST+ZnS04,将产生

的H2S气体通入三颈瓶,发生反应3H2S+KI03=3SI+KI+3H20,剩余的NaOH也与

H2s反应生成Na2s和庆0,然后再关闭及;打开除加入硫酸同时加热,可将生

成的Na2s转化H2s并进入尾气吸收装置,关闭及。将反应液转移到烧杯中,加

入BaCOs,充分反应,将过量的H2sO,反应,生成BaSOv后过滤、洗涤,所得沉

淀为BaSO,、过量的BaCOs和S;合并滤液和洗涤液,处理后得到产品。

【详解】

(1)根据分析,步骤a中的反应为3L+6KOH=KIO3+5KI+3H2。,反应结束时,12

完全反应,溶液颜色棕黄色变为无色,关闭及,停止反应;

(2)A.虚线框中的仪器为启普发生器,它常被用于固体颗粒和液体不加热反

23

应的实验中以制取气体,制备S02一般用Na2s。3与浓硫酸反应,Na2s为粉末,

且溶于反应液中,不能用启普发生器,A错误;

B.步骤b中,当观察到三颈烧瓶中H2s气泡的逸出速度与烧杯中的接近时,说

明H2s已经不参加反应,即烧瓶中KI03已经反应完,故的可关闭K“B正确;

C.根据分析,步骤c中,溶液酸化后加热,有利于H2s溢出,除去H2S,C正

确;

D.根据分析,步骤d中,加入BaCOs的作用是除去多余的H2s0”过滤得到的沉

淀中含有BaSO,、过量的BaCOs和S,D错误;

故选AD;

(3)由表格数据可知,KI的溶解度随温度的升高而升高,且KI在空气中容易

被氧化,可采用降温结晶的方法制得。步骤为:将滤液和洗涤液混合后加入蒸

发皿中,沸水浴加热蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,停止加热,室温条件下放

置自然冷却,减压过滤,由于KI在水中溶解度较大,需用少量酒精溶液洗涤晶

体2-3次,取出晶体,用干净滤纸吸干,称重,故选afgchb;

(4)A.容量瓶的瓶塞和瓶口是一一对应的,发现容量瓶漏水,需要换一个容

量瓶,凡士林主要起到润滑、保湿的作用,而不是密封的作用,且涂抹凡士林

可能会污染溶液,A错误;

B.容量瓶在检漏和洗净后,瓶中会残留少量的水,在定容步骤中还需加水,因

此这些水对配制溶液的实验没有影响,不需要干燥,B错误;

C.转移和洗涤操作后,可以将容量瓶轻微的水平摇动,使溶液混合均匀,不能

24

大幅度倾斜或倒转,C错误;

D.配制完成的溶液应转移至试剂瓶中贮存,刚洗净的试剂瓶有水,需要润洗,

D正确;

故选D。

(5)KI中的「有较强的还原性,易被空气中的氧化为12,固体略带黄色。

【点睛】

本题要注意第(2)题的A选项,制备S02除了用Na2s与浓硫酸反应之外,还

可以用金属(Cu、Zn)与浓硫酸反应,但需要加热,故也不能用启普发生器。

8.(2020♦随州市第一中学高三月考)为测定C11SO4溶液的浓度,甲、乙两同学

设计了两个方案。回答下列问题:

I.甲方案

实验原理:CuSO4+BaCl2=BaSO41+CuCl2

实验步骤:

(1)判断so:沉淀完全的操作为。

(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为

25

(3)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为o

(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSOD(填

“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

IL乙方案

实验原理:Zn+CuSO4=ZnSO4+CuZn+H2SO4=ZnSO4+H2T

实验步骤:

①按如图安装装置(夹持仪器略去)

②……

③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂

④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并

记录。

⑤将CuS04溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产

⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录

26

⑦处理数据

(5)步骤②为o

(6)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是(填序号)。

a.反应热受温度影响b.气体密度受温度影响c.反应速率受温度影

(7)Zn粉质量为ag,若测得耳体积为bmL,已知实验条件下P(H2)=dgL\

则c(CuSO。mol・I?(列出计算表达式)o

(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得

c(CuS04)(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【答案】向上层清液中继续滴加BaCk溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全

稀硝酸溶液和AgNCh溶液生埸偏低检查装置气密性b

25?10

【分析】

甲方案:利用CuS04与BaCL反应生成BaSCh,称重BaSO”来求出CuSO’的质

量;乙方案:一定量的Zn与CuS04反应后,剩余的Zn粉再与硫酸反应生成氢

气,测定生成氢气的体积,再结合Zn的质量计算硫酸铜的物质的量,进而计算

其浓度。

【详解】

27

(1)利用BaS(h的不溶性检验so;,判断so:沉淀完全的操作为:向上层清液

中继续滴加BaCL溶液,若无白色沉淀生成,则证明so;沉淀完全;

(2)洗涤BaS(h沉淀,除去沉淀表面附着的C「和Ba",若步骤②沉淀洗涤干

净,则洗涤液中不含有cr,所以判断沉淀是否洗净所选用的试剂为稀硝酸和

AgNOs溶液。操作为:向最后一次洗涤液中加入稀硝酸酸化,然后加入AgN(h溶

液,看是否有白色沉淀AgCl产生,若无沉淀产生,则证明BaSO,沉淀已经洗

净;

(3)固体灼烧一般用用塌,步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为均烟;

(4)步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,有少量沉淀附着在烧杯内壁,造

成生成的HBaSOD减小,则根据BaSO,计算出的MCuSOD减小,最终导致测得

c(CuS0。偏低;

(5)实验需要测定氢气的体积,组装仪器后首先需要检验装置气密性,故步骤

②为:检验装置气密性;

(6)实验需要准确测定氢气的气体,气体体积具有热胀冷缩的性质,温度高气

体密度减小,导致测定氢气体积偏大,与反应热无关且反应热不受温度影响,

也与反应速率无关,故合理选项是b;

(7)由方程式:Zn+CuS04=ZnS04+Cu,Zn+H2S04=ZnS04+H2f,可知

-3-

/7(Zn)=/7(CuS04)+/2(H2),故A(CuS04)=〃(Zn)一〃(乂),/z?(H2)=bX10LXdgXL

1=bdX10'3g,贝I)A(H2)=)==5bdX10_4mol,n(Zn)=mol,

Mb2g"/m°olj65g/mol65

28

-45bd10mol

故z?(CuS04)=77mol-5bdX10mol,所以(?(CuS04)=n_65=

V25?16L

--Shd^ZW4-I

=65mol/L;

25?10

(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,气体体积被压缩,测得庆

体积偏小,结合。(CuS04)_花4bd?i(r’,可知硫酸铜的浓度就会偏高。

25?16

【点睛】

本题考查物质含量测定实验。掌握实验原理是解题关键,对于有气体参加的反

应或通过气体体积进行的有关计算,装置组装好首先要检查气密性;在最后读

数时,一定要等恢复到室温以后,调整液面使两侧的管的液面左右相平,且视

线要与凹液面最低处相切。

9.(2020•浙江高三月考)I.由四种常见元素组成的化合物X,按如下流程进

行实验。气体C能使带火星木条复燃,溶液B和溶液E的焰色反应为黄色,固

体A和D组成元素相同。

请回答:

(1)X的化学式O

(2)X可由蓝色溶液F与过量的浓的强碱性溶液B反应获得,写出该反应的离

29

子方程式。

(3)黑色固体A可在高温下与氨气作用生成红色固体D,同时生成一种单质,

写出该反应的方程式O

II.四碘化锡(SnL)是一种橙黄色结晶,熔点为144.5C,沸点为364C,不

溶于冷水,溶于醇、苯、氯仿、四氯化碳等,遇水易水解,常用作分析试剂和

有机合成试剂。实验室制备四氯化锡的主要步骤如下:

Sn,碎毙片

步骤1:将一定量锡、碘和四氯化碳加入干燥的烧瓶中,烧瓶上安装如图按装

装置I和H。

步骤2:缓慢加热烧瓶,待反应停止后,取下冷凝管,趁热迅速进行过滤除去

未反应的锡,用热的四氯化碳洗涤漏斗上的残留物,合并滤液和洗液,用冰水

浴冷却,减压过分滤分离。

步骤3:滤下的母液蒸发浓缩后冷却,再回收晶体。

请回答下列问题:

(1)图中装置I的仪器名称为,该装置的主要作用是。

(2)减压过滤的操作有①将含晶体的溶液倒入漏斗;②将滤纸放入漏斗并用水

30

润湿;③微开水龙头;④开大水龙头;⑤关闭水龙头;⑥拆下橡皮管。正确的

顺序是0

2+

【答案】Na2Cu(OH)4CU+4OH=CU(OH)^6CUO+2NH33CU2O+N2+3H2O

球形冷凝管冷凝作用②③①④⑥⑤

【分析】

I.气体C能使带火星木条复燃,应为且n(0)==0.005mol,红

2J22.4UL/mol

色固体与稀硫酸、过氧化氢反应得到蓝色溶液,固体A和D组成元素相同,则

D为C*0,可知A为CuO,发生4CuO&2Cu20+02,可知n(CuO)=0.02mol,溶

液B和溶液E的焰色反应为黄色,说明含有钠元素,碱性溶液B与

0.100mol/L400mL盐酸反应,B为NaOH水溶液,且n(NaOH)=0.04moLX可由

蓝色溶液F与过量的浓的B溶液反应获得,且满足n(Cu):n(Na)=1:2,应

为Na?Cu(0H)妙以此解答该题。

【详解】

I.(1)由以上分析可知X为Na?Cu(OH)4;

(2)X可由蓝色溶液F与过量的浓的B溶液反应获得,该反应的离子方程式为

CU2++4OH=CU(OH)^;

(3)CuO与氨气在高温下反应生成Cu2O、氮气和水,方程式为

6CUO+2NH33CU2O+N2+3H2OO

IL(1)图中装置I的仪器名称为(球形)冷凝管,该装置的主要作用是冷凝

31

作用;

(2)减压过滤的操作过程为先将滤纸放入漏斗并用水润湿,稍微打开水龙头,

使瓶内压强减小,促使滤纸紧贴在漏斗底部,继续将含晶体的溶液倒入漏斗,

开大水龙头,过滤完毕应先拆下橡皮管,防止空气回流速度过快造成固体飞

溅,最后关闭水龙头,故正确的顺序是②③①④⑥⑤。

10.(2020•沙坪坝区•重庆八中高三月考)联不(O~CH,CH,—Q)是一种重

要的有机合成中间体,实验室可用苯和L2-二氯乙烷为原料,在无水A1CL催

化下加热制得。查阅资料:

相对分子密度熔点

名称沸点/℃溶解性

质量/(g/mL)/℃

难溶水,易

苯780.95.580.1

溶乙醇

1,2-二氯难溶水,可

991.3-35.583.5

乙烷溶苯

无水氯化178(升遇水水解,

133.52.4190

铝华)微溶苯

难溶水,易

联苇1821.052284

溶苯

32

I.催化剂(A1CL)的制备:图中是实验室制取并收集少量无水A1CL的相关实验

装置的仪器和药品。

(1)制备无水A1CL的导管接口顺序为df(填序号,不重复使

用)。

(2)装置B中制氯气的化学方程式为

(3)在选择收集装置时,常选用图中F,而不选择以下所给图的原因是

m

.茉的制备:联羊的制取原理为:无暇”>

II2O+C1CH2cH2clCCH1cHic,

+2HC1t,实验装置如图所示(加热和加持仪器略去):

实验步骤:

33

在三口烧瓶中加入120.0ml苯和适量无水A1C13,由滴液漏斗滴加10.0mLl,2-二

氯乙烷,控制反应温度在60-65℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀

盐酸、2%Na2cO3溶液和洗涤分离,在所得产物中加入少量无水乂8$04固

体,静止、过滤,先常压蒸储,再减压蒸储收集170〜172。。的储分,得联羊

18.0go

(4)依次用稀盐酸、碳酸钠溶液、水洗涤后均需要进行的操作是

_______________________________O

(5)洗涤操作中,水洗涤的主要目的是。

(6)常压蒸储时,除去的杂质为o

(7)该实验的产率约为(计算结果保留3位有效数字)。

【答案】effgh—ab-*mn-*c(或ef-*gh-*ba-*mn-*c)

MnO2+2NaCl+2H2sON浓)=C121+MnS04+Na2S04+2H20升华的氯化铝在细导管中

凝华会造成堵塞分液洗去氯化钠和剩余碳酸钠等可溶无机物1,2-

二氯乙烷、苯75.3%

【详解】

(1)制备无水A1CL时,装置B中产生的氯气有氯化氢和水蒸气,先除去氯化

氢后再干燥,碱石灰的作用是除去多余氯气和防止空气中水蒸气,所以进入产

品中的导管接口顺序为dfeffghfab_*mnfc(或ef-*gh-*ba->inn-*c);

(2)装置B中可以看成NaCl与浓H2sO,生成氯化氢,MnO?再与盐酸反应生成氯

34

气,所以化学方程式为MnO2+2NaCl+2H2s0式浓)=C121+MnS(X+Na2so4+2H2O;

(3)在选择收集装置时,若用细导管氯化铝凝华会造成堵塞,所以原因是升华

的氯化铝在细导管中凝华会造成堵塞;

(4)将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2c溶液和庆0洗涤分离,稀盐酸

洗去氯化铝,并防止氯化铝水解,碳酸钠除去多余的盐酸,最后一步水除去生

成的氯化钠和多余的碳酸钠等无机盐,洗涤之后再分液,所以均需要进行的操

作是分液;

(5)洗涤操作中,水洗涤的主要目的是洗去氯化钠和剩余碳酸钠等可溶无机

物;

(6)常压蒸镭除去的杂质是L2-二氯乙烷、苯,需控制的最低温度是

83.5℃;

(7)1,2-二氯乙烷的质量为10.0mlxl.3g/ml=13g,根据反应20+ClCH2CH2Cl

"叫>CQHCH.Q+2HC13得到联革理论产量为:喝色,则产率为

X100%=753%

l3i^82-o

99

11.(2020•四川省绵阳南山中学高三月考)焦亚硫酸钠(Na2s2O5)是一种食品

添加剂,实验室用如图所示装置制备Na2s2O5,实验步骤如下:

35

70°冷)硫酸溶液搅拌器

(1)原料气(S02)的制备

①装置A中盛装药品之前需要进行的操作是;装置B

的作用之一是观察SO?的生成速率,其中的试剂最好选用(填字

母)。

a.蒸储水b.饱和Na2sO3溶液c.饱和NaHSOs溶液d.饱和NaHCOs溶

②D中盛放溶液的溶质的化学名称是o

(2)焦亚硫酸钠(Na2s2O5)的制备

SO,Na,CO固体SO,

Na,CO、

饱和溶液**.

-------------►I---------►n---------►m—►结晶脱水一►Na>s,o,

pH=4.1pH=7~8pH=4.1

①Na2s2O5溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是

,步骤III中测定溶液pH的方法是

_______________(选填编号);

A.用pH试纸测B.用pH计测C.用酸碱指示剂测

②pH>4.1时,则产品中会有副产物,其化学式是。

36

结晶脱水生成产品的化学方程式为O

(3)产品含量的测定

-

测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数,已知:s2or+2I2+3H20=2Sor+4I+6If;

。:+S请补充实验步骤(可提供的试剂有

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