(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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)化學(xué) 專題講座八 加試第31題——綜合實(shí)驗(yàn)題學(xué)案.doc
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專題講座八 加試第31題——綜合實(shí)驗(yàn)題 1.(2017浙江11月選考,31)某興趣小組用鋁箔制備Al2O3、AlCl36H2O及明礬大晶體,具體流程如下: 已知:AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明礬在水中的溶解度如下表 溫度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 請(qǐng)回答: (1)步驟Ⅰ中的化學(xué)方程式_________________________________________________; 步驟Ⅱ中生成Al(OH)3的離子方程式________________________________________。 (2)步驟Ⅲ,下列操作合理的是________。 A.坩堝洗凈后,無需擦干,即可加入Al(OH)3灼燒 B.為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重 C.若用坩堝鉗移動(dòng)灼熱的坩堝,需預(yù)熱坩堝鉗 D.坩堝取下后放在石棉網(wǎng)上冷卻待用 E.為確保稱量準(zhǔn)確,燃燒后應(yīng)趁熱稱重 (3)步驟Ⅳ,選出在培養(yǎng)規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序________。 ①迅速降至室溫 ②用玻璃棒摩擦器壁?、叟渲?0 ℃的明礬飽和溶液?、茏匀焕鋮s至室溫?、葸x規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央?、夼渲聘哂谑覝?0~20 ℃的明礬飽和溶液 (4)由溶液A制備AlCl36H2O的裝置如下圖 ①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和______________________________________。 ②步驟Ⅴ,抽濾時(shí),用玻璃纖維替代濾紙的理由是____________________________________;洗滌時(shí),合適的洗滌劑是____________________。 ③步驟Ⅵ,為得到純凈的AlCl36H2O,宜采用的干燥方式是____________________________。 答案 (1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (2)BCD (3)⑥⑤④ (4)①降低AlCl3的溶解度,使其以AlCl36H2O晶體形式析出 ②強(qiáng)酸性環(huán)境會(huì)腐蝕濾紙 飽和氯化鋁溶液 ③用濾紙吸干 解析 (2)Al(OH)3加熱失去水生成固體Al2O3,涉及的儀器是坩堝、坩堝鉗、三腳架、酒精燈等,此題重點(diǎn)考查的是坩堝和坩堝鉗的使用注意事項(xiàng)。坩堝洗凈后,需要緩慢加熱到500 ℃以上才可以使用,故A項(xiàng)錯(cuò);稱量灼燒前后的質(zhì)量不再發(fā)生變化說明坩堝內(nèi)固體只有Al2O3,故B正確;使用坩堝鉗移動(dòng)坩堝時(shí),需預(yù)熱坩堝鉗,故C正確;坩堝取下后不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上冷卻,應(yīng)放在石棉網(wǎng)上冷卻待用,故D正確;加熱后的固體應(yīng)先冷卻后再稱量,測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確,且灼燒過的Al2O3不吸潮,故不需要趁熱稱量,故E錯(cuò)。 (3)由表格可知,考查影響晶體大小的因素,以及明礬晶體的制備過程。明礬晶體的溶解度隨著溫度升高而增大,選用低溫下明礬飽和溶液,再用規(guī)則明礬小晶體懸掛在溶液中央,自然冷卻,故選⑥⑤④。 (4)此裝置的目的是制備AlCl36H2O,通入HCl后在冰水浴作用下晶體析出,故HCl的作用除了抑制AlCl3水解,還能促進(jìn)AlCl36H2O晶體析出;大量HCl溶解使溶液呈強(qiáng)酸性,會(huì)腐蝕濾紙,故采用玻璃纖維代替濾紙;干燥晶體時(shí)為了防止失去結(jié)晶水,一般用濾紙吸干即可。 2.(2017浙江4月選考,31)ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑,濃度過高時(shí)易發(fā)生分解,常將其制備成NaClO2固體,以便運(yùn)輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。 已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O 2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O ClO2熔點(diǎn)-59 ℃、沸點(diǎn)11 ℃;H2O2沸點(diǎn)150 ℃ 圖1 請(qǐng)回答: (1)儀器A的作用是__________;冰水浴冷卻的目的是__________________(寫出兩種)。 (2)空氣流速過快或過慢,均降低NaClO2產(chǎn)率,試解釋其原因__________________________。 (3)Cl-存在時(shí)會(huì)催化ClO2的生成。反應(yīng)開始時(shí)在三頸燒瓶中加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高,并產(chǎn)生微量氯氣。該過程可能經(jīng)兩步反應(yīng)完成,將其補(bǔ)充完整:①_____________ (用離子方程式表示),②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。 (4)H2O2濃度對(duì)反應(yīng)速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30% H2O2溶液濃縮至40%,B處應(yīng)增加一個(gè)設(shè)備。該設(shè)備的作用是____________,餾出物是___________________________。 圖2 (5)抽濾法分離NaClO2過程中,下列操作不正確的是( ) A.為防止濾紙被腐蝕,用玻璃纖維代替濾紙進(jìn)行抽濾 B.先轉(zhuǎn)移溶液至漏斗,待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀 C.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)使洗滌劑快速通過沉淀 D.抽濾完畢,斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管后,關(guān)閉水龍頭 答案 (1)防止倒吸 減少雙氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止ClO2分解 (2)空氣流速過快ClO2反應(yīng)不充分,空氣流速過慢ClO2濃度過高易發(fā)生分解 (3)2ClO+2Cl-+4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O (4)降低體系壓強(qiáng),減少雙氧水分解 H2O (5)C 解析 (1)(2)根據(jù)題目可知冰水浴的瓶?jī)?nèi)發(fā)生2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O,H2O2受熱易分解,ClO2沸點(diǎn)低,降低溫度可以減少雙氧水分解、提高ClO2的溶解度等從而提高產(chǎn)率;鼓入空氣的作用是將ClO2趕入氫氧化鈉溶液和雙氧水的混合液中與之反應(yīng),空氣流速過慢,ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過高導(dǎo)致分解過快,ClO2不能被充分反應(yīng)吸收。 (3)三頸燒瓶?jī)?nèi)總反應(yīng)離子方程式2ClO+H2O2+2H+===2ClO2↑+O2↑+2H2O,分步反應(yīng),減去②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+反應(yīng),即可得①反應(yīng)為2ClO+2Cl-+4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O ?;蛘吒鶕?jù)分析確定反應(yīng)①的反應(yīng)物為ClO和Cl-,產(chǎn)物為ClO2和Cl2,根據(jù)化合價(jià)升降守恒、電荷守恒、原子守恒配平方程式。 (4)為了提高雙氧水溶液的濃度,需要除去其中的一部分水,但是由于雙氧水受熱易分解,所以通過減壓進(jìn)行蒸餾可以降低水的沸點(diǎn),從而防止雙氧水分解。 (5)洗滌時(shí)洗滌劑應(yīng)緩慢通過沉淀才可充分洗滌。 3.(2016浙江10月選考,31)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以含鐵的銅屑為原料制備Cu(NO3)23H2O晶體,并進(jìn)一步探究用SOCl2制備少量無水Cu(NO3)2。設(shè)計(jì)的合成路線如下: 已知:Cu(NO3)23H2OCu(NO3)2Cu(OH)2CuO SOCl2熔點(diǎn)-105 ℃、沸點(diǎn)76 ℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。 請(qǐng)回答: (1)第②步調(diào)pH適合的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。 (2)第③步包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾等步驟,其中蒸發(fā)濃縮的具體操作是___________。為得到較大顆粒的Cu(NO3)23H2O晶體,可采用的方法是____________________(填一種)。 (3)第④步中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是_________________________________________。 (4)第④步,某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(夾持及控溫裝置省略,如圖1)有一處不合理,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案并說明理由:____________________________________________________。 圖1 裝置改進(jìn)后,向儀器A中緩慢滴加SOCl2時(shí),需打開活塞_______(填“a”“b”或“a和b”)。 (5)為測(cè)定無水Cu(NO3)2產(chǎn)品的純度,可用分光光度法。 已知:4NH3H2O+Cu2+===Cu(NH3)+4H2O;Cu(NH3)對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收程度(用吸光度A表示)與Cu2+在一定濃度范圍內(nèi)成正比?,F(xiàn)測(cè)得Cu(NH3)的吸光度A與Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度關(guān)系如圖2所示: 圖2 準(zhǔn)確稱取0.315 0 g無水Cu(NO3)2,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,準(zhǔn)確移取該溶液10.00 mL,加過量NH3H2O,再用蒸餾水定容至100 mL,測(cè)得溶液吸光度A=0.620,則無水Cu(NO3)2產(chǎn)品的純度是________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。 答案 (1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(答案合理即可) (2)將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中,控制溫度加熱至溶液表面形成一層晶膜 減慢冷卻結(jié)晶的速度 (3)Cu(NO3)23H2O+3SOCl2===Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑ (4)在A、B之間增加干燥裝置,防止B中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器A b (5)92.5% 解析 (1)第②步調(diào)節(jié)pH的目的是通過水解除去Fe3+,為了不引入雜質(zhì)離子,應(yīng)選用Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。 (2)蒸發(fā)濃縮所用的主要儀器是蒸發(fā)皿。 (3)根據(jù)信息,SOCl2和水反應(yīng)生成SO2和HCl。 (4)因?yàn)樾柚频脽o水Cu(NO3)2,所以應(yīng)在A、B之間加干燥裝置。 (5)當(dāng)A=0.620時(shí),Cu2+的濃度為1.5510-3molL-1 設(shè)Cu(NO3)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x, =1.5510-3molL-1 x≈92.5%。 4.(2016浙江4月選考,31)某同學(xué)將鐵鋁合金樣品溶解后取樣25.00 mL,分離并測(cè)定Fe3+的濃度,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下: 已知:乙醚[(C2H5)2O]是一種易揮發(fā)、易燃、有麻醉性的有機(jī)化合物,沸點(diǎn)為34.5 ℃,微溶于水,在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚,當(dāng)鹽酸濃度降低時(shí),該化合物解離。 請(qǐng)回答: (1)操作A的名稱是______________。 (2)經(jīng)操作A后,為判斷Fe3+是否有殘留,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案_________________________。 (3)蒸餾裝置如下圖所示,裝置中存在的錯(cuò)誤是__________________________________。 (4)滴定前,加入的適量溶液B是________。 A.H2SO3—H3PO4 B.H2SO4—H3PO4 C.HNO3—H3PO4 D.HI—H3PO4 (5)滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),消耗0.100 0 molL-1K2Cr2O7溶液6.00 mL。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),試樣X中c(Fe3+)為____________________________________________________________________。 (6)上述測(cè)定結(jié)果存在一定的誤差,為提高該滴定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,可采取的措施是________。 A.稀釋被測(cè)試樣 B.減少被測(cè)試樣取量 C.增加平行測(cè)定次數(shù) D.降低滴定劑濃度 答案 (1)分液 (2)從溶液Ⅱ中取樣,滴加KSCN溶液,顯血紅色說明殘留Fe3+;顯無色說明無殘留 (3)體系封閉;明火加熱 (4)B (5)0.576 molL-1 (6)CD 加試題第31題是綜合實(shí)驗(yàn)題,主要是以元素化合物知識(shí)為依托,考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推、計(jì)算一些化學(xué)問題的能力,并滲透化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí)。新高考化學(xué)試題中對(duì)考生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x予較多的關(guān)注,其中包括對(duì)定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)的考查,對(duì)控制變量實(shí)驗(yàn)的考查等。它要求學(xué)生能夠通過題給實(shí)驗(yàn)情景適當(dāng)遷移,準(zhǔn)確把化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能運(yùn)用到某些類似的實(shí)驗(yàn)中去,解決一些原理和操作問題。它充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的命題指導(dǎo)思想,在一定程度上考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,有利于高校選拔人才。 1.實(shí)驗(yàn)題中常涉及化學(xué)常用儀器的使用、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、特殊試劑的存放以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全等 在審題時(shí),要注意以下幾點(diǎn): (1)化學(xué)常用儀器: ①要注意常用儀器的形狀和規(guī)格。 ②注意“0”刻度,如滴定管、托盤天平、溫度計(jì)等。 ③注意精確度,如托盤天平、滴定管、量筒等。 ④注意相似儀器的細(xì)微差別,如普通漏斗、長(zhǎng)頸漏斗、分液漏斗的差別;圓底燒瓶、平底燒瓶、蒸餾燒瓶的差別;酸式滴定管、堿式滴定管的差別等。 (2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作:審題時(shí)要注意每種操作的關(guān)鍵點(diǎn)。如,稀釋濃硫酸要注意順序;氣密性檢查要注意形成密閉體系;分液操作要注意上層液體、下層液體取出方法等。 (3)化學(xué)試劑的存放:要注意特殊試劑的存放。如Na、K的存放(防氧化);白磷的存放(防氧化);濃HNO3的存放(防分解),堿液的存放(防黏結(jié))等。 (4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全:審題時(shí)要注意: ①點(diǎn)燃可燃性氣體,是否做到防爆炸。 ②加熱液體混合物,是否做到防暴沸。 ③制取有毒氣體,是否做到防中毒。 ④排水法收集氣體或用水吸收氣體,是否做到防倒吸。 ⑤制取對(duì)環(huán)境有污染的物質(zhì),是否做到防污染。 2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià) 對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),主要從正確與錯(cuò)誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確、可行與不可行等方面作出判斷。另外有無干擾、是否經(jīng)濟(jì)、是否安全、有無污染等也是要考慮的。 (1)可行性方面 ①分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行; ②實(shí)驗(yàn)操作是否安全合理; ③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單方便; ④實(shí)驗(yàn)效果是否明顯。 (2)綠色化學(xué)方面 ①實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染; ②原料是否無毒、安全、易得; ③原料利用率及反應(yīng)速率是否較高; ④反應(yīng)速率是否較快。 (3)從安全性方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià):化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度??紤]的主要因素如下: ①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸; ②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等); ③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等); ④污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理;有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng),要注意防止導(dǎo)氣管堵塞; ⑤防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。 (4)從規(guī)范性方面 ①冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置,如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等); ②易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻; ③儀器拆卸與組裝順序相反,按照從右向左,從高到低的順序; ④其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。 (5)最佳方案的選擇:幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的,選出一個(gè)最佳方案。所謂最佳,就是裝置最簡(jiǎn)單,藥品容易取得、價(jià)格低廉,現(xiàn)象明顯,干擾小,無污染。 3.綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路 (1)巧審題,明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上,遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則,確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案? (2)想過程,理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過程,確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟,把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn),理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。 (3)看準(zhǔn)圖,分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答過程中,要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。 (4)細(xì)分析,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中,要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因,或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式,繪制變化曲線等。 1.(2017浙江省“超級(jí)全能生”選考科目8月聯(lián)考A卷)Sn元素位于元素周期表第ⅣA族,SnCl4可用作媒染劑和催化劑,工業(yè)上常用氯氣與金屬錫在300 ℃反應(yīng)制備SnCl4。SnCl4極易水解,Sn、SnCl2、SnCl4的一些物理數(shù)據(jù)如下: 物質(zhì) 狀態(tài) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ Sn 銀白色固體 232 2 260 SnCl2 無色晶體 246 652 SnCl4 無色液體 -33 114 用下列裝置合成四氯化錫(夾持裝置略)。 注:儀器3中各加入0.6 mL濃硫酸 實(shí)驗(yàn)操作如下: A.把干燥的儀器按圖示裝置連接好,在儀器1中加入8 mL濃鹽酸,在儀器2中加入1.0 g KClO3,在儀器5中加入2~3顆Sn粒; B.打開活塞,讓鹽酸流下,均勻產(chǎn)生Cl2并充滿整套裝置,然后加熱Sn粒,將生成的SnCl4收集在儀器 6中; C.Sn粒反應(yīng)完畢后,停止加熱,同時(shí)停止滴加鹽酸,取下儀器6,迅速蓋好蓋子。 請(qǐng)回答: (1)儀器1的名稱是__________。 (2)下列說法不正確的是________。 A.裝置連接好,加入藥品前要檢査裝置的氣密性 B.產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置,這步操作不可以省略 C.操作中應(yīng)控制鹽酸的滴入速率,不能太快,也不能太慢 D.儀器6可用冰水浴冷卻,也可以自然冷卻 (3)儀器6后還應(yīng)連接A、B裝置,A裝置的作用是_____________________________________。 (4)已知SnCl2易水解,易氧化,且還原性:Sn2+>I-,SnCl4氧化性弱。有關(guān)SnCl4和SnCl2的說法不正確的是________。 A.實(shí)驗(yàn)室配制SnCl2溶液時(shí),除加入鹽酸外,還應(yīng)加入錫粒 B.將產(chǎn)品溶于鹽酸,可用溴水檢測(cè),若溴水橙色褪去,說明SnCl4中含有SnCl2 C.SnCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)生成白色SnO2xH2O固體,只看到有白煙現(xiàn)象,化學(xué)方程式為SnCl4+(x+2)H2O===SnO2xH2O+4HCl (5)經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中含有少量的SnCl2,可能的原因(用化學(xué)方程式表示):______________。 (6)產(chǎn)品中含少量SnCl2,測(cè)定SnCl4純度的方法:取0.200 g產(chǎn)品溶于50 mL的稀鹽酸中,加入淀粉溶液作指示劑,用0.010 0 molL-1碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液4.00 mL,反應(yīng)原理為3SnCl2+KIO3+6HCl===3SnCl4+KI+3H2O,判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)為__________,產(chǎn)品的純度為__________。 答案 (1)恒壓滴液漏斗 (2)D (3)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置6 (4)C (5)Sn+2HCl===SnCl2+H2↑(或SnCl4+Sn===2SnCl2) (6)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液出現(xiàn)藍(lán)色且半分鐘不褪色 88.6% 解析 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)驗(yàn)需要?dú)怏w參與,因此實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性,故A說法正確;Sn與氧氣能夠反應(yīng),為了防止Sn被氧氣氧化,要用氯氣排除裝置中的空氣,故B說法正確;為了提高原料的利用,需要控制鹽酸的滴入速率,故C說法正確;冰水浴冷卻效果比自然冷卻效果好,因此用冰水浴冷卻,故D說法錯(cuò)誤。(3)SnCl4極易水解,因此要防止空氣中水蒸氣進(jìn)入到裝置6中,因此A的作用是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置6。(4)加入鹽酸的目的是抑制Sn2+的水解,根據(jù)信息,Sn2+具有強(qiáng)還原性,因此加入Sn的目的是防止Sn2+被氧化,故A說法正確;溴水具有強(qiáng)氧化性,如果含有SnCl2,溴水褪色,如果不含有SnCl2,則溴水不褪色,故B說法正確;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,現(xiàn)象是出現(xiàn)白色煙霧,故C說法錯(cuò)誤。(5)根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,Sn排在H的左邊,因此Sn與鹽酸反應(yīng):Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,也有可能發(fā)生SnCl4+Sn===2SnCl2。(6)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬IO3,KIO3把KI氧化成I2,淀粉變藍(lán),因此滴定到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液,溶液出現(xiàn)藍(lán)色且半分鐘不褪色;根據(jù)反應(yīng)方程式,求出樣品中m(SnCl4)=(0.2-410-30.013190) g,產(chǎn)品純度是(0.2-410-30.013190)/0.2100%=88.6%。 2.(2017浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)鐵黃(FeOOH)是一種不溶于水的黃色固體,可用作制造黃色顏料,也是制備高鐵酸鉀的原料。以下是實(shí)驗(yàn)室制備鐵黃的一種方法: ①稱取一定質(zhì)量FeSO4溶于適量蒸餾水配成物質(zhì)的量濃度約為0.4 molL-1的溶液并加稀H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH≈2; ②把配制好的溶液加入三頸燒瓶中,再加入適量NaNO2固體和磁力攪拌核,按下圖連接好裝置,A、B處均裝有KOH溶液; ③打開旋塞M、N,開啟恒溫磁力攪拌器,控制加熱溫度為40 ℃,從a口通入空氣; ④反應(yīng)過程中,控制溶液pH為2.00.5,當(dāng)反應(yīng)液變?yōu)榱咙S色時(shí),停止反應(yīng); ⑤待反應(yīng)液冷卻后,過濾洗滌并干燥所得沉淀。 回答下列問題: (1)NaNO2在反應(yīng)中起催化劑作用,實(shí)際起催化作用的是其與加稀H2SO4反應(yīng)生成的氣體,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________, 制備鐵黃的總反應(yīng)離子方程式為_________________________________________________。 (2)A處KOH溶液的作用為_____________________________________________________。 (3)步驟⑤中判斷沉淀洗滌干凈的方法是___________________________________________。 (4)下列裝置可作為空氣提供源的有________。 某學(xué)生利用減壓過濾的抽氣泵,也實(shí)現(xiàn)了為裝置持續(xù)通入空氣的目的,他的具體操作方法是________________________________________________________________________。 (5)改變不同的實(shí)驗(yàn)條件,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)目諝饬魉?、合適的pH和溫度(40 ℃)、增加催化劑用量都能夠提高產(chǎn)率。溫度過高或過低均影響產(chǎn)率的原因是(不考慮副反應(yīng))______________。 答案 (1)2H++2NO===NO↑+NO2↑+H2O 4Fe2++O2+6H2O===4FeOOH↓+8H+ (2)中和反應(yīng)生成的酸,調(diào)節(jié)溶液pH (3)取少量最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌干凈 (4)AD 將b導(dǎo)管口與抽氣泵相連,打開M、N后再打開抽氣泵 (5)溫度過低,反應(yīng)速率慢;溫度過高,使NO、NO2逸出,催化效果降低 解析 (1)亞硝酸鈉中氮元素是+3價(jià),與稀硫酸反應(yīng)生成的氣體是NO和NO2,反應(yīng)的離子方程式為2H++2NO===NO↑+NO2↑+H2O;由于亞硝酸鈉起催化劑作用,則反應(yīng)中起氧化劑作用的是氧氣,所以制備鐵黃的總反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+6H2O===4FeOOH↓+8H+。(2)由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生酸,而反應(yīng)需要在一定pH范圍內(nèi)進(jìn)行,因此A處KOH溶液的作用為中和反應(yīng)生成的酸,調(diào)節(jié)溶液pH。(3)溶液中含有硫酸根,則步驟⑤中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,加入BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌干凈。(4)鼓氣球中空氣量太少,裝置C中不易控制空氣流速,所以答案選AD;根據(jù)減壓過濾的抽氣泵原理可知具體操作方法是將b導(dǎo)管口與抽氣泵相連,打開M、N后再打開抽氣泵。(5)溫度過低,反應(yīng)速率慢;而溫度過高,使NO、NO2逸出,催化效果降低,所以溫度過高或過低均影響產(chǎn)率。 3.(2017浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期考試)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室由鉻鐵礦粉制備重鉻酸鉀流程如圖所示: 已知步驟①的主要反應(yīng)為 FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2(未配平)。有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。 回答下列問題: (1)濾渣2的主要成分是________及含硅雜質(zhì)。 (2)步驟④調(diào)濾液2的pH最合適的試劑是__________。 A.H2SO4溶液 B.KOH溶液 C.濃鹽酸 D.K2CO3粉末 如何用最簡(jiǎn)單的方法粗略判斷pH已調(diào)至合適范圍____________。 (3)向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮至___________________________________, 停止加熱,然后冷卻結(jié)晶,得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品。 (4)本實(shí)驗(yàn)過程中多次用到抽濾的裝置,下列關(guān)于抽濾的說法正確的是________。 A.抽濾時(shí),先用傾析法轉(zhuǎn)移溶液,開大水龍頭,待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀 B.下圖抽濾裝置中只有2處錯(cuò)誤 C.抽濾得到的濾液應(yīng)從吸濾瓶的支管口倒出 D.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)開大水龍頭,使洗滌劑快速通過沉淀,減小沉淀的損失 (5)某同學(xué)用m g鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,為了測(cè)定產(chǎn)率,該同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):將所有產(chǎn)品加水溶解并定容于500 mL容量瓶中。移取25.00 mL 于碘量瓶(一種帶塞的錐形瓶)中,加入過量2 molL-1 H2SO4,再加1.1 g KI,加塞搖勻,充分反應(yīng)后鉻完全以Cr3+存在,于暗處靜置5 min后,加指示劑,用0.025 0 molL-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。(已知:2Na2S2O3+I(xiàn)2===Na2S4O6+2NaI) 若滴定時(shí)振蕩不充分,剛看到局部變色就停止滴定,則會(huì)使產(chǎn)量的測(cè)量結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。計(jì)算該同學(xué)的產(chǎn)率________100%(用含m的式子表示,要求化簡(jiǎn),m的系數(shù)保留二位小數(shù))。 答案 (1)Al(OH)3 (2)A 溶液的顏色顯橙紅色,繼續(xù)滴加酸后顏色沒有明顯變化 (3)表面出現(xiàn)晶膜 (4)AB (5)偏低 0.63/m 解析 鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì),制備重鉻酸鉀,由制備流程可知,步驟①的主要反應(yīng)為FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2(未配平),熔塊水浸過濾分離出濾渣1含F(xiàn)e2O3,濾液1中含NaAlO2、Na2CrO4,調(diào)節(jié)pH過濾分離出Al(OH)3、含硅雜質(zhì),濾液2中含Na2CrO4,④中調(diào)節(jié)pH發(fā)生2CrO+2H+Cr2O+H2O,濾液3含Na2Cr2O7,由水中的溶解度:Na2Cr2O7>K2Cr2O7,可知⑤中向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體后得到K2Cr2O7。 (1)由上述分析可知,濾渣2的主要成分是Al(OH)3及含硅雜質(zhì)。 (2)步驟④中調(diào)節(jié)pH發(fā)生2CrO+2H+Cr2O+H2O,則需要滴加稀酸溶液促進(jìn)平衡正向移動(dòng),而Cl-在酸性條件下能被Cr2O氧化,則應(yīng)選擇稀硫酸,答案為A;當(dāng)溶液的顏色顯橙紅色,繼續(xù)滴加酸后顏色沒有明顯變化,說明pH已調(diào)至合適范圍。 (3)“濾液3”中加入適量KCl,當(dāng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí),停止加熱,再冷卻結(jié)晶,得到K2Cr2O7。 (4)向布氏漏斗中轉(zhuǎn)移混合物時(shí)應(yīng)先用傾析法轉(zhuǎn)移溶液,然后開大水龍頭,使吸濾瓶中氣壓減小,加快過濾的速度,待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀,故A正確;抽濾得到的濾液應(yīng)從吸濾瓶瓶口倒出,故C錯(cuò)誤;洗滌沉淀時(shí),應(yīng)開小水龍頭,使洗滌劑緩慢通過沉淀,以減小沉淀的損失,故D錯(cuò)誤。 (5)根據(jù)Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O和2Na2S2O3+I(xiàn)2===Na2S4O6+2NaI,得關(guān)系式:Cr2O~3I2~6Na2S2O3,則樣品中K2Cr2O7的物質(zhì)的量為0.025 0 molL-10.02 L= mol,m g鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)理論制得K2Cr2O7的物質(zhì)的量為22= mol,則產(chǎn)率為=≈。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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