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文檔簡介
1、化學(xué)綜合實驗題的突破方法題型一物質(zhì)制備型實驗題突破方法物質(zhì)制備型實驗題的思維建模依據(jù)實臉要求確足制備物質(zhì)的反應(yīng)廉理,一般i 題目中都提供反應(yīng)原理,但需要考生抓住反應(yīng)的i 特點(如可逆反應(yīng)等),并分析可能發(fā)生的副反應(yīng)ij利用合適的實驗儀器和裝置.達(dá)到控制反應(yīng)條件! *:的ii的通過分析裝比的待點及物質(zhì)的制備原理 汀詢宦行個裝代的作川i分析、 雜質(zhì)成分:依據(jù)物質(zhì)的制備廉眼 確足反應(yīng)物、i成物的成: i分.并推測可能發(fā)工的制反應(yīng)利川題ii提供的: i齊物質(zhì)的溶解性、密度竽信息劌斷產(chǎn)iw'lhlj能混: n :有的雜質(zhì)io二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二設(shè)汁,除雜方案&qu
2、ot;產(chǎn)率、 (純度)計算i依據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)的性質(zhì)差界(如溶解件、熔沸=j點、密度大小、物質(zhì)的狀態(tài)等)選擇介適的分i離提純方法i:依據(jù)題h提供的反應(yīng)原理和試劑的用址,汁算產(chǎn)! 品的理論產(chǎn)就.則產(chǎn)品產(chǎn)率為翳喚i例1 2017山東臨沂期末亞硝酰氯(noc1,熔點:-64.5 °c,沸點:-5.5 °c)是一種黃色氣體,遇水易水解。可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。(1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣no和cb制備裝置如圖所示:為制備純凈干燥的氣體,補充下表中缺少的藥品。燒瓶中制備純凈的cl2mno2制備純凈的nocu蠱置i裝置ii分液漏斗 中乙
3、組同學(xué)利用甲組制得的no和cb制備noc1,裝置如圖所示:濃硫酸1vivhzaoh溶液冰鹽1 ix 裝置連接順序為a->(按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。 裝置iv、v除可進(jìn)一步干燥no、cl?外,另一個作用是 裝置vn的作用是 裝置vdi中吸收尾氣時,noc1發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)丙組同學(xué)查閱資料,查得王水是濃硝酸與濃鹽酸的混酸,定條件下混酸可生成亞硝酰氯和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為答案(1)濃鹽酸 飽和食鹽水 稀硝酸 水(2) ef(或 f->e)->c->b->d 通過觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速 防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器 noc1+2naoh=nacl+
4、nano2+h2o(3)hno3(濃)+3hcl(濃)=noc1 t +c12 t +2h2o解析(1)實驗室通常用濃鹽酸和mno2混合加熱制氯氣,因鹽 酸有揮發(fā)性,氯氣中混有的hc1氣體需要用飽和食鹽水除去,最后 再用濃硫酸干燥即可得純c12;用銅和稀硝酸反應(yīng)制no氣體,因裝 置中混有的氧氣和no反應(yīng)生成少量no?,因此需要通過水除去no?, 再用濃硫酸干燥即可得較純凈的no。(2)亞硝酰氯的熔、沸點較低,易液化,遇水易水解,故需要 保持裝置內(nèi)干燥和反應(yīng)混合氣體干燥,同時需要考慮c12和no尾氣 對環(huán)境的污染,需要用naoh溶液吸收尾氣,則裝置連接順序為aef(或 ff e)f cbf do
5、 裝置iv、v除可進(jìn)一步干燥no、ch外,還可以通過觀察氣 泡調(diào)節(jié)氣體的流速,控制no和c12的比例。 亞硝酰氯遇水易水解,裝置vn的作用是防止裝置vin中水蒸氣進(jìn) 入反應(yīng)器vi中。裝置vid中naoh溶液能吸收no、ci2及noc1,其中noc1與naoh 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為noc1 + 2naoh=nacl +nano2+h2oo(3)濃硝酸與濃鹽酸在一定條件下反應(yīng)生成亞硝酰氯和氯氣,發(fā) 生反應(yīng)的化學(xué)方程式為hn>3(濃) + 3hcl(濃)=noclf +cl2f +2h2oo例2 2017-江蘇高考1-漠丙烷是一種重要的有機合成中間體, 沸點為71 °c,密度為1.
6、36 g-cm-3o實驗室制備少量1-漠丙烷的主要 步驟如下:步驟1:在儀器a中加入攪拌磁子、12 g正丙醇及20 ml水, 冰水冷卻下緩慢加入28 ml濃h2so4;冷卻至室溫,攪拌下加入24 g nabro步驟2:如下圖所示搭建實驗裝i,緩慢加熱,直到無油狀物傳出為止。步驟3:將餡出液轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機相。步驟4:將分出的有機相轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用12mlh2o> 12 ml5% na2co3溶液和12 ml h2o洗滌,分液,得粗產(chǎn)品,進(jìn)一步 提純得1 漠丙烷。(1) 儀器a的名稱是;加入攪拌磁子的目的是攪拌和(2) 反應(yīng)時生成的主要有機副產(chǎn)物有2漠丙烷和o(3) 步驟2中需向
7、接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是o(4) 步驟2中需緩慢加熱使反應(yīng)和蒸餡平穩(wěn)進(jìn)行,目的是 步驟4中用5%na2co3溶液洗滌有機相的操作:向分液漏斗中小心加入12ml5% ncos溶液,振蕩,靜置,分液。答案(1)蒸憾燒瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙瞇(3)減少1-漠丙烷的揮發(fā)(4)減少hbf揮發(fā)(5)將分液漏斗下 口向上傾斜、打開活塞排出氣體解析(1)儀器a是蒸館燒瓶;加入攪拌磁子的作用與沸石相似, 其目的是攪拌和防止暴沸。(2) 正丙醇在濃硫酸、加熱條件下可發(fā)生分子內(nèi)消去反應(yīng)生成丙 烯,也可以發(fā)生分子間脫水反應(yīng)(取代反應(yīng))生成正丙瞇,故反應(yīng)時生 成的副產(chǎn)物還有丙烯和正丙瞇。(3)1
8、澳丙烷的沸點為71 °c,加熱時易揮發(fā)。步驟2中需向接受瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中,其目的是減少1 澳丙烷的揮發(fā)。(4) 步驟2中需緩慢加熱和蒸館平穩(wěn)進(jìn)行的目的是減少hbr的揮 發(fā)。(5) 洗滌時加入洗滌劑需振蕩,在振蕩的過程中可能會產(chǎn)生氣體, 故需要將產(chǎn)生的氣體排出,其操作是將分液漏斗下口向上傾斜、打開 活塞排出氣體。1. fec12是一種常用的還原劑。實驗室可以用多種方法來制備無水feci2,回答下列問題:i 按圖1裝置用魚還原無水fecb制取無水feci2o (1)用裝置a制取h2,其優(yōu)點是的化學(xué)方程式為;裝置e的作用是(2) 通入足量h2,充分反應(yīng)。如果溫度控制不當(dāng),產(chǎn)品
9、中會含單質(zhì)鐵。檢驗產(chǎn)品中是否含鐵的方案是。ii 按圖2裝置,在三頸燒瓶中放入162.5 g無水氯化鐵和225 g 氯苯,控制反應(yīng)溫度在128139 °c加熱3 h,反應(yīng)接近100% o反應(yīng) 如下:2fecl3+c6h5cl 2feci2+c6h4ci2+hci(已知 c6h5c1 的沸 點是 132 °c)o(3) 上述反應(yīng)中,還原劑是。(4) 反應(yīng)溫度接近或超過c6h5c1的沸點,但實驗過程中c6h5c1并不會大量損失。原因是。(5) 冷卻后,將三頸瓶內(nèi)物質(zhì)經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后,得到粗 產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是簡述回收濾液中c6h5c1的方案(6) 僅通過燒杯中的現(xiàn)象
10、變化就可以監(jiān)控氯化鐵的轉(zhuǎn)化率。若要監(jiān)控氯化鐵轉(zhuǎn)化率達(dá)到或超過90%,則燒杯中加入的試劑可以是答案(1)通過開關(guān)彈簧夾,可以使反應(yīng)隨時進(jìn)行或停止h?+2fecl3=2fecl2+2hc1吸收hc1氣體同時防止空氣中的水分進(jìn)入d裝置(2) 取樣品少許放入試管中,向其中加入鹽酸,觀察是否有氣泡 產(chǎn)生 c6h5c1(4) 實驗使用了冷凝回流裝置(5) 苯蒸憾濾液,并收集132 °c的餡分(6) 滴有酚駄且含有18 g naoh的溶液解析 i 由圖1裝置可知,用h2還原無水fech制取無水fecb, a裝置一般用鋅和稀鹽酸制備h2,b裝置用來除去氫氣中的氯化氫,c裝置用來干燥氫氣,可以加入堿石
11、灰,e裝置中也加入堿石灰,吸收氯化氫氣體同時防止空氣中的水分進(jìn)入d裝置,d裝置中用氫氣 與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,據(jù)此答題。ii .(3)根據(jù)反應(yīng) 2fecl3+c6h5cl2fecl24-c6h4c12 + hcl 可 知,氯苯能使氯化鐵生成氯化亞鐵,所以氯苯為還原劑。(4) 根據(jù)圖2可知,裝置有冷凝回流裝置,所以為了提高反應(yīng)速 率,可以將反應(yīng)溫度接近或超過c6h5c1的沸點,但實驗過程中 c6h5c1并不會大量損失。(5) 三頸瓶內(nèi)物質(zhì)為氯化亞鐵、c6h5ck c6h4c12,根據(jù)相似相溶 可知,可以用有機溶劑苯將c6h5c1. c6h4c12溶解洗去,過濾后可得 氯化亞鐵,對濾液進(jìn)行蒸億
12、可回收c6h5c1,據(jù)此答題。162.5 g162.5 g/mol(6) 根據(jù)反應(yīng) 2feci3+c6h5cl 2fecl2+c6h4cl2-|-hci,氯化鐵轉(zhuǎn)化率達(dá)到或超過90%,則可產(chǎn)生氯化氫的物質(zhì)的量為x|x90%=0.45 mol,所以可在燒杯中加入0.45x40拓的氫氧化鈉即18g,并用酚駄作指示劑進(jìn)行判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度,如果18 g氫 氧化鈉完全反應(yīng),則產(chǎn)率達(dá)到或超過90%。2.已知制取苯甲酸的反應(yīng)原理如下:ch3 +2kmn()4 c()()k + k()ii + 2mn()2 + 112()ook+ hc1cooh + kc1反應(yīng)試劑、產(chǎn)物的物理性質(zhì)如下:名稱相對分子質(zhì)址性狀
13、熔點沸點密度溶解性水乙醇乙瞇甲苯92無色液體易燃易揮發(fā)-95110. 60. 8669不溶易溶易溶朵甲 酸122白色片狀 或針狀晶體122. 42481. 2659微溶易溶易溶>屮回流攪拌裝憂乙抽濾裝置攪樣器抽氣泵主要實驗裝置和流程如下:實驗方法:一定量的甲苯和kmno4溶液置于圖甲裝置中,在90 °c 時,反應(yīng)一段時間,再停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。無水na2so4無色液體a的結(jié)構(gòu)簡式為o操作ii為(2)如果濾液呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,加亞硫酸氫鉀的目的是(3)下列關(guān)于儀器的組裝或使用正確的是(填序號)oa抽濾可以加快過濾速率,
14、得到較干燥的沉淀b.安裝電動攪拌器時,攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸圖甲回流攪拌裝置應(yīng)釆用直接加熱的方法d.冷凝管中水的流向是下進(jìn)上出除去殘留在苯甲酸中的甲苯應(yīng)先加入分液,水層再加入,然后抽濾,干燥即可得到苯甲酸。(5)純度測定:稱取1.220 g產(chǎn)品,配成100 ml溶液,取其中25.00 ml溶液,進(jìn)行滴定,消耗koh物質(zhì)的量為24><10一3 mol。產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答案'蒸憾(2) 除去未反應(yīng)的高猛酸鉀,否則用鹽酸酸化時鹽酸會被高猛酸鉀氧化,產(chǎn)生氯氣(3) abd (4)naoh溶液濃鹽酸酸化(5)96%解析(1)結(jié)合操作目的,分析流程知:對反應(yīng)后
15、的溶液過濾除去生成的mno2,濾液經(jīng)分液所得有機層含有未反應(yīng)的甲苯,水層含 有生成的苯甲酸鉀及其他可溶性物質(zhì)。有機層經(jīng)干燥劑干燥、過濾后, 再經(jīng)操作ii得到的無色液體a應(yīng)為甲苯。操作ii為蒸館。(2)濾液呈紫色,證明髙猛酸鉀有剩余,又因為髙猛酸鉀會與濃 鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,所以應(yīng)先加khso3除去未反應(yīng)的高猛酸鉀,再 加濃鹽酸酸化。(3)抽濾可以加快過濾速率,得到較干燥的沉淀,故a正確;安裝電動攪拌器時,攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸,故b正確;三頸燒瓶不能直接加熱,故c錯誤;冷凝管中水的流向應(yīng) 是下進(jìn)上出,故d正確。(4) 除去殘留在苯甲酸中的甲苯時,先加入naoh溶液,使苯甲酸轉(zhuǎn)化
16、為可溶性的苯甲酸鈉,再經(jīng)分液操作將甲苯(有機層)除去,然后用濃鹽酸把可溶性的苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸。(5) 設(shè)產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量為肌g,則乙、c()()hkoh122 g1 mol小g4x2. 4x10 3 mol122 £1 mol覦徨 _mg _4x2.4x10"3mor 解m1a712產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l1712g1.220 gx100% = 96%o題型二定量分析型實驗題突破方法定量分析型實驗題的思維建模細(xì)審題明確實驗 目的、原理實驗原理可從題給的化學(xué)情境(或題忖所 給的實驗?zāi)康?并結(jié)合元素化合物的冇關(guān) 知識獲取。在此基礎(chǔ)上.依據(jù)可靠性、簡 捷性、安全性的原則.
17、確定符合實驗?zāi)康摹?要求的實驗方案想過程理清操作- 先后順序根據(jù)山實驗原理所確定的實驗方案中的實驗 過程呦定實驗操作的方法和步驟,把握各 實驗步驟的要點.理清實驗操作的先后順序若題目中給岀裝置圖在分析解答過程中.要 認(rèn)真細(xì)致地分析圖中的各部分裝置.并結(jié)合 實驗h的和原理,確定它們在實驗中的作用在定性實驗的基礎(chǔ)上研究竝的關(guān)系,根據(jù)實 驗現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選, 通過分析、計算、推理等確定有關(guān)樣品含就及 化學(xué)式2017 石家莊調(diào)研某實驗小組欲制取氯酸鉀,并測定其純度。制取裝置如圖所示,請回答: (1)11中玻璃管a的作用為其方法是為了提高koh的利用率,可將上述實驗裝置進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),
18、(3) 反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,ii的大試管中有大量kc1o3晶體析出。圖中符合該晶體溶解度曲線的是(填編號字母);要從ii的大試管中分離已析出的晶體,下列儀器中不需要的是(填儀器編號字母)。a.鐵架臺b.長頸漏斗c燒杯d.蒸發(fā)皿e.玻璃棒f.酒精燈上述制得的晶體中含少量kc1o、kc1雜質(zhì)。已知:堿性條件下,c1ct有強氧化性,clo;m穩(wěn)定;酸性條件下,cio乙cio亍都具有較強的氧化性。為測定kc1o3的純度,進(jìn)行如下實驗:步驟取上述晶體3.00 g,溶于水配成100 ml溶液。步驟2:取20.00 ml溶液于錐形瓶中,調(diào)至ph = 10,滴加雙氧 水至不再產(chǎn)生氣泡,煮沸。步驟3:冷卻后,加入
19、足量ki溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。發(fā)生反應(yīng):cio;+r+h+cf+i2+h2o(未配平)。步驟4:加入指示劑,用0.5000 mol-l1 na2s2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液48.00 ml,發(fā)生反應(yīng):2s2or + l2=s4or +步驟2中用雙氧水除去溶液中殘cio的離子方程式為 該晶體中kc1o3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o 若步驟2中未進(jìn)行煮沸,則所測kc1o3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“偏低”“偏高”或“無影響”)。答案(1) 平衡壓強(2)在i與ii之間連接盛有飽和食鹽水的凈化裝置 (3)m bdf (4)cio + h2o2=h2o + c1" + o2 f 81.7%偏高解析
20、(1)為了避免裝置內(nèi)壓強增大,發(fā)生事故,用玻璃管a平 衡壓強。(2) 裝置i中制取的氯氣中混有氯化氫,氯化氫也會與koh反應(yīng), 故要凈化氯氣,用飽和食鹽水吸收氯氣中的氯化氫。(3) 降低溫度kcio3的溶解度急劇減小,會大量析出kcio3晶體, 圖中m曲線符合。從ii的大試管中分離已析出的晶體,采用過濾操 作,需要普通漏斗、燒杯、玻璃棒和鐵架臺,不需要長頸漏斗、蒸發(fā) 皿、酒精燈。h2o2與ckt反應(yīng)生成ch、c1 一和 比0。 cio? + 61+ 6h+=c1" + 3i2 + 3h2o,2s2o3_ + i2=s4o6_ + 2f,故 cio;3d6s2o3", w(k
21、c1o3) =1 nn intx100%0.048 lx 0.5000 mol-l1122.5 g-mol13.00 g= 81.7%o若未煮沸,則溶液中含有ch, 02會氧化4i +o2+4h+=2i2+2h2o,故消耗硫代硫酸鈉溶液的體積偏大,結(jié)果偏高。題組訓(xùn)練已知某fech樣品中含有少量fecb雜質(zhì),某實驗小組要測定其 中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行了一系列實驗,其操作步驟如圖所示:鹽酸加過址?。ǎ?溶液加過晟x溶液根據(jù)上述流程示意圖,請回答下列問題:操作i中,在溶解樣品時,滴加鹽酸的作用是操作ii中,所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還必須有(填儀器名稱),操作in必須用到的儀器是
22、(填下列編號)。a. 50 ml燒杯b. 50 ml量筒c25.00 ml滴定管(3)操作iv中加入過量h2o2溶液,將fe”完全氧化為fe?+,完成 并配平該離子方程式:fe2+h2o2+ ()=fe3+h2o(4)檢驗沉淀是否已經(jīng)洗滌干凈的操作步驟是(5)在最后一步操作中,將沉淀物轉(zhuǎn)移到(填儀器名稱)中灼燒、冷卻后,用天平稱量紅棕色固體的質(zhì)量為m. g,再次重復(fù)則接下來還應(yīng)進(jìn)行的操操作,稱量其質(zhì)量為m2 g,若加1一加2=03,l=j作是 (6)若堆埸的質(zhì)量是皿g,堆竭與加熱后固體的總質(zhì)量是w2 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(用 陷、仍、a表示);若稱 量準(zhǔn)確,最終測量的結(jié)果偏大,則造成
23、誤差的原因可能是 答案 增強溶液的酸性,抑制fe”的水解(2) 250 ml 容量瓶 c (3)2 1 2 h+ 2 2(4)取少量最后一次洗滌液,先滴加適量稀hno3,再滴加agno3 溶液,若無沉淀生成,則證明沉淀已洗滌干凈(其他合理答案均可)(5) 圮竭 再次灼燒、冷卻后稱量,直至兩次質(zhì)量差小于0.1 g 14(wz-w1)xioo% 固體加熱時未充分反應(yīng),未全部變?yōu)閒e2o3(s他合理答案均可)解析(1)由于fe”易水解,為防止fe”水解,一般配制氯化鐵 溶液時需加入鹽酸。(2) 操作ii是一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制,所需要的玻璃儀器 主要有燒杯、玻璃棒、250 ml容量瓶、膠頭滴管;
24、在操作iii中量取 的是12.50 ml溶液,依據(jù)精確度,只能使用滴定管。(3) fe2+-fe3+,鐵元素價態(tài)升高1, h2o2-h2o,氧元素價態(tài)降 低2,故fe2+、fe”的化學(xué)計量數(shù)為2,再根據(jù)電荷守恒可知反應(yīng)物 還應(yīng)有2個hj據(jù)此可配平該反應(yīng)方程式。(4) 檢驗沉淀是否已經(jīng)洗滌干凈的操作是檢驗沉淀表面是否還存 在溶液中的一些離子,即在該沉淀的表面是否還附著cl o(5) 灼燒固體時,根據(jù)前后兩次質(zhì)量差是否超過01 g來判斷是否 灼燒完全,若超過01 g,應(yīng)再次灼燒、冷卻后稱量,直至兩次質(zhì)量 差小于01 go(6) 最后得到的紅棕色固體為三氧化二鐵,其質(zhì)量為(mwi) g,112則原樣
25、品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20( w2 - wo xx100% =空皿x 100%。題型三 “猜想探究”型實驗題突破方法“猜想探究”型實驗題的思維建模例 工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中,可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為pbsoj發(fā)生反應(yīng):pbso4(s) + cor (aq) pbco3(s)+sor(aq)o某課題組用pbso4為原料模擬該過程,探究上述反應(yīng)的實驗條件及固體產(chǎn)物的成分。(1) 上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:k=。(2) 室溫時,向兩份相同的pbso4樣品中分別加入同體積、同濃度的na2co3和nahcch溶液均可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,在溶液中pbso4轉(zhuǎn)化率較大,理由是查閱文
26、獻(xiàn):上述反應(yīng)還可能生成堿式碳鉛2pbco3 pb(oh)2,它和pbco3受熱都易分解生成pbo。該課題組對固體產(chǎn)物(不考慮pbso4)的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和 假設(shè)三:假設(shè)一:全部為pbco3;假設(shè)二:假設(shè)三:(4)為驗證假設(shè)一是否成立,課題組進(jìn)行如下研究。定性研究:請你完成下表中內(nèi)容。實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥,定量研究:取26.7 mg的干燥樣品,加熱,測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論:假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由:口 棗 c(co)na2co3 na2co3溶液中的c(cof)大
27、(3) 全部為 2pbco3 pb(oh)2 為 pbcos 和 2pbcoypb(oh)2 的混合物實驗步驟(不要求寫出具體操作 過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論充分加熱樣品,將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管若無水硫酸銅不變藍(lán),則 假設(shè)一成立;若無水硫酸銅變藍(lán),則假設(shè)一不成立同意,若全部為pbcch時,26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量 應(yīng)為22.3 mg(或不同意,實驗最終得到固體的質(zhì)量與全部為pbco3 分解所得固體質(zhì)量相差不大,可能是實驗過程中產(chǎn)生的誤差引起 的)(本題屬于開放性試題,答案合理均可)解析 根據(jù) pbso4(s) + cor(aq)pbc()3(s) + so(aq)知
28、,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為=今器c(co3 )na2co3溶液中c(cod較大,根據(jù)平衡移動原理,可知 na2co3溶液中pbso4轉(zhuǎn)化率較大。(3) 根據(jù)題中信息,提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二:全部為堿式碳 酸鉛2pbco3 pb(oh)2j;假設(shè)三:為 pbco3 和 2pbc>3pb(oh)2 的 混合物。(4) 因為pbco3受熱分解不產(chǎn)生水,而2pbco3 pb(oh)2受熱分解產(chǎn)生水,所以可利用此不同設(shè)計實驗方案。因為pbco3=pbo+co2 f ,所以可以利用固體加熱前后質(zhì)量的改變量來確定結(jié)論。題組訓(xùn)練1.氮的氧化物(noj是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用nh3
29、將no工還原生成2。某同學(xué)在實驗室中對nh3與no?反應(yīng)進(jìn)行了探究?;卮鹣铝袉栴}:氨氣的制備 氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的,反應(yīng)的化學(xué)方程式為o 欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:(按氣流方向,用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的nh3充入注射器x中,硬質(zhì)玻璃管y中加入少量催化劑,充入noh兩端用夾子ki、k2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實驗。操作步驟實驗現(xiàn)象解釋原因打開k”推動注 射器活塞,使x中的 氣體緩慢通入y管 中y管中反應(yīng)的化學(xué)方程式將注射器活塞 退回原處并固定,待 裝置恢復(fù)到室溫y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開k2答案 a 2n
30、h4c1 + ca(oh)2 = 2nh3 t + cacl2 +2出0(或bnha- h2onh3 t +h2o) dcfei催化劑(2)紅棕色變淺 8nh3+6no2 = 7n2+12h2o z中naoh溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,y管中壓強小于外壓解析 制備氨氣,可用ca(oh)2(s)和nh4cig)混合加熱, 選用裝置a;也可采用加熱濃氨水的方法,此時選用裝置b。欲得 到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進(jìn),小口出),其次要收集 (氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極 易溶于水,要用防倒吸的f裝置)。(2)nh3和no2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生
31、反應(yīng),故y管中紅 催化劑棕色慢慢變淺;由化學(xué)方程式8nh3+6no2 = 7n2+ 12h2o可以 得出,反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,壓強減小,故打開k2后,z中naoh 溶液會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。2某化學(xué)活動小組設(shè)計如圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的c12與干燥n32co3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。試劑x10.6 g 干燥的a2c()3mnooa()h試劑y老溶液bi)寫出裝置 a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:(2) 寫出試劑y的名稱:o(3) 已知:通入一定量的氯氣后,測得d中只有一種常溫下為黃 紅色的氣體,其為含氯氧化物。可以確定的是c中含有的氯鹽只有 一種,且含有nahco3,現(xiàn)對c成分進(jìn)行
32、猜想和探究。提出合理假設(shè)。假設(shè)一:存在兩種成分,即nahco3和;假設(shè)二:存在三種成分,即nahcos和、設(shè)計方案,進(jìn)行實驗。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可 不填滿)。限選實驗試劑和儀器:蒸憾水、稀硝酸、bac12溶液、澄清石灰 水、agnch溶液、試管、小燒杯。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟取c中的少量固體樣品于試 管中,滴加足量蒸餡水至固體溶解,然后 將所得溶液分別置于a、b試管中步驟2:步驟3:已知c中有0.1 mol c12參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立,可推知c中反應(yīng)的化學(xué)方程式為答案 (1)4hc1(濃)+ mno2=mnc12+c12 f +2h2o (2)飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液
33、) (3) nacl nacl na2co3步驟2:向a試管中滴加bacs溶液a.若無明顯現(xiàn)象,證明固體中不含na2co3; b若溶液變渾濁,證明固體中含有na2co3 步驟3:向b試管中滴加過量的稀硝酸,再滴加agnos溶液 若 溶液變渾濁,證明固體中含有nacl(4) 2c12+h2o+2na2co3=2nahco3+2nacl+c12o化學(xué)綜合實驗題的突破方法專題訓(xùn)練1.乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:() 0濃 h2s()4(z + a/ a a / +ohoh d()h2()x相 對分子 質(zhì)量密度/(g-cm
34、-3)沸 點/°c水中溶解性異戊醇880.8123131微溶乙酸乙酸異戊酯601301.04920.8670118142實驗步驟:在a中加入44g異戊醇、6.0 g乙酸.數(shù)滴濃硫酸和23片碎 瓷片。開始緩慢加熱a,回流50 mine反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液 漏斗中,分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌;分出的產(chǎn)物加 入少量無水mgso4固體,靜置片刻,過濾除去mgso4固體,進(jìn)行蒸 憎純化,收集140-143 °c餡分,得乙酸異戊酯3.9 go回答下列問題:(1)儀器b的名稱是(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是,第二次水洗的主要目的是(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充
35、分振蕩,然后靜置,待分層后(填標(biāo)號)。直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出本實驗中加入過量乙酸的目的是(5) 實驗中加入少量無水mgso4的目的是(填標(biāo)號)。(6) 在蒸餡操作中,儀器選擇及安裝都正確的是d 90%(7) 本實驗的產(chǎn)率是(填標(biāo)號)。a. 30% b 40% c 60%(8) 在進(jìn)行蒸餡操作時,若從130 °c便開始收集憎分,會使實驗的產(chǎn)率偏(填“高”或“低”),其原因是答案(1)球形冷凝管(2) 洗掉大部分硫酸和乙酸,
36、洗掉碳酸氫鈉(3) <t提高醇的轉(zhuǎn)化率,(5)干燥,(6)bc (8)高,會收集少量未反應(yīng)的異戊醇解析(1)儀器b為球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化劑的硫酸和過量的乙酸,接下來用飽和碳酸氫鈉溶液進(jìn)一步除去殘留的少量乙酸,第二次水洗的目的是除去過量的飽和碳酸氫鈉溶液。(3)洗滌、分液后有機層密度小,在上面,密度大的水層在下面,需將水層從分液漏斗下口放出,然后將有機層從分液漏斗上口倒出, d項正確。(4) 制備乙酸異戊酯的反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入過量的乙酸,能提 髙醇的轉(zhuǎn)化率,從而提高乙酸異戊酯的產(chǎn)率。(5) 加入少量無水mgso4能除去有機層中的少量水,起到干燥作 用。(6) 蒸
37、館實驗中溫度計水銀球需和蒸館燒瓶支管口在同一髙度, 而c中不應(yīng)該用球形冷凝管,球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置,即在反 應(yīng)時考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反應(yīng)更徹底,故b正確。(7) 根據(jù)題中化學(xué)方程式及所給各物質(zhì)的量,可知實驗中異戊醇 完全反應(yīng),理論上應(yīng)生成乙酸異戊酯6.5 g,實驗中實際生成乙酸異 戊酯39g,故乙酸異戊酯的產(chǎn)率為3.9/6.5x100%=60%o(8) 若從130 °c便開始收集傳分,則收集得到的是乙酸異戊酯和 少量未反應(yīng)的異戊醇的混合物,導(dǎo)致所測出的實驗產(chǎn)率偏高。2. 2017-石家莊模擬某化學(xué)興趣小組為研究過氧化鈉與so?的 反應(yīng)情況,進(jìn)行如下探
38、究。提出假設(shè) 向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的so2,對反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)。假設(shè)一:反應(yīng)后固體中只有na2so3,證明so2未被氧化;假設(shè)二:反應(yīng)后聞體中只有na2so4,證明so2完全被氧化;假設(shè)三:反應(yīng)后體中,證明so2部分被氧化。(2)定性研究為驗證假設(shè)三,該小組進(jìn)行如下研究,請你完善表中內(nèi)容。實驗步驟(不要求寫出具體操作 過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取適量反應(yīng)后的固體置于試管中,(3)定量研究通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),實驗裝置如圖所示:裝置b中所盛裝試劑的名稱為裝置d的作用是請畫出裝置eo 實驗測得裝置c中過氧化鈉的質(zhì)量增加了加起,裝置d的質(zhì)量增加了
39、加2 g,裝置e中收集到的氣體為vl(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),利用上述有關(guān)測量數(shù)據(jù)將下列表格補充完整。實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論so2被氧化的 程度v與加1或加2的關(guān)系未被氧化完全被氧化v=o部分被氧化答案 既有na2so3,又有na2so4加少量水溶解,加入bacb溶液,再加入稀鹽酸加入bacl2溶液有白色沉淀 產(chǎn)生,加入稀鹽酸沉淀部分溶解。 證明原固體中既有na2so3,又有 na2so4(其他合理答案均可。如先加足量鹽酸,再加bacb溶液)(3)濃硫酸吸收未反應(yīng)的so?ov vv駕1或加1晉解析(1)結(jié)合假設(shè)一和假設(shè)二,很容易確定假設(shè)三是反應(yīng)后體為na2so3和
40、na2so4的混合物。(2)證明so?部分被氧化,其反應(yīng)可能為2na2o2 + 2so2=2na2so3 + o2,na2o2 + so2=na2so4o 為證明固體為na2so3和na2so4的混合物,實驗時應(yīng)取少量固體溶解于水后再加入試劑,并且現(xiàn)象與結(jié)論要對應(yīng)。(3)定量研究中,裝置a制得的so?氣體要先干燥,故裝置b中所盛試劑為濃硫酸,so?在裝置c中與過氧化鈉反應(yīng),過量的so2 被裝置d中的堿石灰吸收。用裝置e收集可能生成的02并測量其體 積。若so?完全被氧化,只發(fā)生反應(yīng),v=0;若so2未被氧化, 只發(fā)生反應(yīng),利用裝置c中過氧化鈉的質(zhì)量增加了加1 g,根據(jù)差量法,可求得v=y(此處
41、注意加2 g是一個干擾數(shù)據(jù),因為無法知道裝置a中生成so?氣體的量);若so?部分被氧化時,反應(yīng)均有發(fā)生,ovv<f。3.高純mnco3是廣泛用于電子行業(yè)的強磁性材料。mnco3為白色粉末,不溶于水和乙100 °c開始分解。i 實驗室以mno2為原料制備mnco3制備mnso4溶液: 主要反應(yīng)裝置如圖所示,緩緩?fù)ㄈ虢?jīng)2稀釋的so?氣體,發(fā)生反應(yīng)h2so3+mno2=mnso4+h2o。下列措施中,目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的是(填標(biāo)號)。amno2加入前先研磨b.攪拌c.提高混合氣中n2比例已知實驗室制取 so2的原理是 na2so3 +2h2so4()=2nahso4+so2 t +h2oo選擇下圖所示部分裝置與上圖裝置相連制備mnso4溶液,應(yīng)選擇的裝置有(填標(biāo)號)。若用空氣代替2進(jìn)行實驗,缺點是(酸性環(huán)境下m+不易被氧化)。(2)制備mnco3固體:實驗步驟:向mnso4溶液中邊攪拌邊加入飽和nh4hco3溶 液生成mnco3沉淀,反應(yīng)結(jié)束后過濾; 在7080 °c下烘干得到純凈干燥的mncoa固體。步驟需要用到的試劑有oii 設(shè)計實驗方案利用沉淀轉(zhuǎn)化的方法證明ksp(mnco3)< ksp(nico3):(已知nico
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