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1、試卷第 =page 1 1頁,共 =sectionpages 3 3頁高考化學真題模擬試題專項匯編(15)化學綜合實驗1【2022年河北卷】某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設(shè)計實驗如下:三頸燒瓶中加入香菇樣品和水;錐形瓶中加入水、淀粉溶液,并預加的碘標準溶液,攪拌。以流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了碘標準溶液。做空白實驗,消耗了碘標準溶液。用適量替代香菇樣品,重復上述步驟,測得的平均回收率為95%。已知:,回答下列問題:(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為_、_。(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為_(填標號)。ABC(3)解釋加入
2、,能夠生成的原因:_。(4)滴定管在使用前需要_、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_;滴定反應的離子方程式為_。(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結(jié)果_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_(以計,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。2【2022年湖北卷】高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑。純磷酸(熔點為,易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴格控制溫度和水分,溫度低于易形成(熔點為),高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計的實驗裝置如下(夾持裝置略):回答下列問題:(1)A的名稱是_。B的進水口為_(填“a”或“b”)。(2
3、)的作用是_。(3)空氣流入毛細管的主要作用是防止_,還具有攪拌和加速水逸出的作用。(4)升高溫度能提高除水速度,實驗選用水浴加熱的目的是_。(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入_促進其結(jié)晶。(6)過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為_(填標號)。ABC(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是_。3【2022年北京卷】某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應資料:iMn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。ii濃堿條件下,可被OH-還原為。iiiCl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強而
4、減弱。實驗裝置如圖(夾持裝置略)序號物質(zhì)aC中實驗現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后I水得到無色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化II5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉淀III40%NaOH 溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?1)B中試劑是_。(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W方程式為_。(3)對比實驗I、II通入Cl2后的實驗現(xiàn)象,對于二價錳化合物還原性的認識是_。(4)根據(jù)資料ii,III中應得到綠色溶液,實驗中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因
5、:原因一:可能是通入Cl2導致溶液的堿性減弱。原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將氧化為?;瘜W方程式表示可能導致溶液堿性減弱的原因_,但通過實驗測定溶液的堿性變化很小。取III中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為_,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被_(填“化學式”)氧化,可證明III的懸濁液中氧化劑過量;取II中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL水,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應是_。從反應速率的角度,分析實驗III未得到綠色溶液的可能原因_。4【2022年遼寧卷】作為綠色氧化劑應用廣泛,氫醌法制備原理及
6、裝置如下:已知:、等雜質(zhì)易使催化劑中毒?;卮鹣铝袉栴}:(1)A中反應的離子方程式為_。(2)裝置B應為_(填序號)。(3)檢查裝置氣密性并加入藥品,所有活塞處于關(guān)閉狀態(tài)。開始制備時,打開活塞_,控溫。一段時間后,僅保持活塞b打開,抽出殘留氣體。隨后關(guān)閉活塞b,打開活塞_,繼續(xù)反應一段時間。關(guān)閉電源和活塞,過濾三頸燒瓶中混合物,加水萃取,分液,減壓蒸餾,得產(chǎn)品。(4)裝置F的作用為_。(5)反應過程中,控溫的原因為_。(6)氫醌法制備總反應的化學方程式為_。(7)取產(chǎn)品,加蒸餾水定容至搖勻,取于錐形瓶中,用酸性標準溶液滴定。平行滴定三次,消耗標準溶液體積分別為、。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果,產(chǎn)品中質(zhì)
7、量分數(shù)為_。5【2022年湖南卷】某實驗小組以溶液為原料制備,并用重量法測定產(chǎn)品中的含量。設(shè)計了如下實驗方案:可選用試劑:晶體、溶液、濃、稀、溶液、蒸餾水步驟1.的制備按如圖所示裝置進行實驗,得到溶液,經(jīng)一系列步驟獲得產(chǎn)品。步驟2,產(chǎn)品中的含量測定稱取產(chǎn)品,用水溶解,酸化,加熱至近沸;在不斷攪拌下,向所得溶液逐滴加入熱的溶液,沉淀完全后,水浴40分鐘,經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為?;卮鹣铝袉栴}:(1)是制取_氣體的裝置,在試劑a過量并微熱時,發(fā)生主要反應的化學方程式為_;(2)中b儀器的作用是_;中的試劑應選用_;(3)在沉淀過程中,某同學在加入一定量熱的溶液后,認為沉淀已經(jīng)
8、完全,判斷沉淀已完全的方法是_;(4)沉淀過程中需加入過量的溶液,原因是_;(5)在過濾操作中,下列儀器不需要用到的是_(填名稱);(6)產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為_(保留三位有效數(shù)字)。6【2022年山東卷】實驗室利用和亞硫酰氯()制備無水的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知沸點為,遇水極易反應生成兩種酸性氣體?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗開始先通。一段時間后,先加熱裝置_(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為_。裝置c、d共同起到的作用是_。(2)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的,為測定n值進行如下實驗:實驗:稱取樣品,用足量稀硫酸溶解后,用標準溶液滴定達終點時消耗(滴定過程中轉(zhuǎn)化為,不反應)。實驗
9、:另取樣品,利用上述裝置與足量反應后,固體質(zhì)量為。則_;下列情況會導致n測量值偏小的是_(填標號)。A樣品中含少量雜質(zhì)B樣品與反應時失水不充分C實驗中,稱重后樣品發(fā)生了潮解D滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成(3)用上述裝置、根據(jù)反應制備。已知與分子結(jié)構(gòu)相似,與互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對、混合物進行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為_(填序號),先餾出的物質(zhì)為_。7【2022年廣東卷】食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應用與其電離平衡密切相關(guān)。25時,的。(1)配制的溶液,需溶液的體積為_mL。(2)下列關(guān)于容量瓶的操作,正確的是_。(3)某
10、小組研究25下電離平衡的影響因素。提出假設(shè)。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定,記錄數(shù)據(jù)。序號40.00/02.864.00/36.0003.364.00ab3:44.534.004.0032.001:14.65根據(jù)表中信息,補充數(shù)據(jù):_,_。由實驗和可知,稀釋溶液,電離平衡_(填”正”或”逆”)向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:_。由實驗VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動。實驗結(jié)論假設(shè)成立。(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著的增加,的值逐漸接近的。查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。對比數(shù)
11、據(jù)發(fā)現(xiàn),實驗VIII中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異;推測可能由物質(zhì)濃度準確程度不夠引起,故先準確測定溶液的濃度再驗證。移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點,消耗體積為,則該溶液的濃度為_。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標注滴定終點_。用上述溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的與混合溶液,測定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(5)小組進一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準確測定的?小組同學設(shè)計方案并進行實驗。請完成下表中的內(nèi)容。移取溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液_,測得溶液的pH為4.76實驗總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。(6)根據(jù)可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱
12、酸及其用途_。8【2021年江蘇卷】以軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)為原料制備電池級MnO2。(1)浸取。將一定量軟錳礦粉與Na2SO3、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸瓶中(圖1),70下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應,過濾。滴液漏斗中的溶液是_;MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+的離子方程式為_。(2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F-)=0.05molL-1,則=_。Ksp(MgF2)=510-11,Ksp(CaF2)=510-
13、9(3)制備MnCO3。在攪拌下向100mL1molL-1MnSO4溶液中緩慢滴加1molL-1NH4HCO3溶液,過濾、洗滌、干燥,得到MnCO3固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為_。(4)制備MnO2。MnCO3經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnO2。MnCO3在空氣氣流中熱解得到三種價態(tài)錳的氧化物,錳元素所占比例(100%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所示。已知:MnO與酸反應生成Mn2+;Mn2O3氧化性強于Cl2,加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為MnO2和Mn2+。為獲得較高產(chǎn)率的MnO2,請補充實驗方案:取一定量MnCO3置于熱解裝置中,通空氣氣流,_,固體干燥,得到MnO2。
14、(可選用的試劑:1molL-1H2SO4溶液、2molL-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。9【2021年湖北卷】超酸是一類比純硫酸更強的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實驗小組對超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應如下:、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制備SbCl5的初始實驗裝置如圖(毛細管連通大氣,減壓時可吸人極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):相關(guān)性質(zhì)如表:物質(zhì)熔點沸點性質(zhì)SbCl373.4220.3極易水解SbCl53.5140分解79/2.9kPa極易水解回答下列問題:(1)實驗裝置中兩個冷凝管
15、_(填“能”或“不能”)交換使用。(2)試劑X的作用為_、_。(3)反應完成后,關(guān)閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移_(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙口燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前,必須關(guān)閉的活塞是_(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要原因是_。(4)實驗小組在由SbCl5制備HSbF6時,沒有選擇玻璃儀器,其原因為_。(寫化學反應方程式)(5)為更好地理解超酸的強酸性,實驗小組查閱相關(guān)資料了解到:弱酸在強酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),如冰醋酸與純硫酸之間的化學反應方程式為CH3COOH+H2SO4=CH3C(OH)2+HSO4-。以此類推,H2SO4與HSbF6之間的化學反應方
16、程式為_。(6)實驗小組在探究實驗中發(fā)現(xiàn)蠟燭可以溶解于HSbF6中,同時放出氫氣。已知烷烴分子中碳氫鍵的活性大小順序為:甲基(CH3)亞甲基(CH2)次甲基()。寫出2甲基丙烷與HSbF6反應的離子方程式_。10【2022年四川省瀘縣第二中學二模】二甲基亞砜()是一種含硫有機化合物,被譽為“萬能溶劑”。其在常溫下為無色無臭的透明液體,熔點為18.4,沸點為189,制備二甲基亞砜的裝置如下圖所示:實驗過程:利用儀器A制備NO2,將NO2通入20.00mL二甲基硫醚中,控制溫度為60 80,進行氣液相氧化反應生成二甲基亞砜粗品,最后經(jīng)減壓蒸餾,共收集到二甲基亞砜純品15.20mL。已知:二甲基硫醚
17、和二甲基亞砜的密度分別為0.85gcm-3和1.10gcm-3,相對分子質(zhì)量分別為62和78;HNO2為一元弱酸,不穩(wěn)定,易分解為NO和NO2;儀器C中發(fā)生的反應為: NO2+CH3-S-CH3 +NO回答下列問題:(1)儀器C的名稱為_ ; 儀器D的出水口為 _(填字母)。(2)制備二甲基亞砜實驗的操作順序為_(填序號)。連接裝置并檢查氣密性水浴加熱儀器C,然后打開活塞a、b關(guān)閉活塞a,停止加熱儀器C向儀器D中通入冷凝水關(guān)閉活塞b(3)儀器A的溶液中發(fā)生反應的離子方程式為。_。(4)O2的作用為_。(5)儀器C中反應液的溫度需控制在6080,溫度不能過高的原因為_。(6)儀器E中NaOH溶液
18、的作用為_。(7)本實驗中二甲基亞砜的產(chǎn)率為_%(保留兩位有效數(shù)字)。11【2022年江西鷹潭一?!?021 年10月16日神舟十三號載人飛船發(fā)射成功,肼是一種良好的火箭燃料,分子式N2H4,為無色油狀液體,與水按任意比例互溶形成穩(wěn)定的水合肼N2H4H2O,沸點118C,有強還原性。實驗室先制備次氯酸鈉,再與尿素CO(NH2)2反應制備水合肼,進一步脫水制得肼,實驗裝置如圖所示(部分裝置省略)。已知:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl(1)裝置C中制備NaClO的離子方程式為_。反應過程中溫度升高易產(chǎn)生副產(chǎn)物NaClO3,可采取的措施是_。裝置B中
19、裝有飽和食鹽水,反應完后關(guān)閉K1,裝置B的作用是_。(2)將裝置C中制備的溶液轉(zhuǎn)移到裝置D的_中,并緩緩滴入,原因是_。(3)裝置D蒸餾獲得水合肼粗品后,剩余溶液再進一步處理還可獲得副產(chǎn)品NaCl和Na2CO3 10H2O,獲得NaCl粗品的操作是_(NaCl和Na2CO3的溶解度曲線如圖)。(4)稱取5.0g水合肼樣品,加水配成500mL溶液,從中取出10.00mL溶液于錐形瓶中,滴入幾滴淀粉溶液,用0.20mol/L的I2溶液進行滴定,滴定終點的現(xiàn)象是_,測得消耗I2溶液的體積為17.50mL,則樣品中水合肼N2H4H2O)的質(zhì)量百分數(shù)為_(用百分數(shù)表示并保留3位有效數(shù)字)。(已知:N2H
20、4H2O +2I2=N2+4HI+H2O)(5)脫水制得的液態(tài)肼,在加熱條件下可與新制的Cu(OH)2制備納米級Cu2O,并產(chǎn)生無污染氣體,寫出該反應的化學方程式:_。12【2022年廣西玉林一?!苛蛩徙~主要用作紡織媒染劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、殺真菌劑、防腐劑,還用于皮革鞣制、電鍍銅、選礦等。回答下列有關(guān)問題:(1)以印刷線路板的堿性蝕刻廢液主要成分為Cu(NH3)4Cl2)為原料制備CuSO45H2O晶體。取一定量蝕刻廢液和稍過量的NaOH溶液加入如圖所示實驗裝置的三頸瓶中,在攪拌下加熱反應并通入空氣;待產(chǎn)生大量的黑色沉淀時停止反應,趁熱過濾、洗滌,得到CuO固體,所得固體經(jīng)酸溶、結(jié)晶、過濾等操作,
21、得到CuSO45H2O晶體。寫出用蝕刻廢液制備CuO反應的化學方程式:_。檢驗CuO固體是否洗凈的實驗操作是_。裝置圖中裝置X的作用是_。CuSO4溶液加熱蒸干得到固體的主要成分是_。(2)為探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性,某學生取少量硫酸銅晶體進行實驗,裝置如下圖所示。觀察到的實驗現(xiàn)象:A中藍色晶體逐漸變成白色粉末,最后變成黑色粉末;B中產(chǎn)生白色沉淀;D中無色溶液變紅色溶液。B中用鹽酸酸化的目的是_;C中現(xiàn)象是_;D中有單質(zhì)參加反應的離子方程式:_。(3)通過下列方法測定產(chǎn)品純度:準確稱取0.5000gCuSO45H2O樣品,加適量水溶解,轉(zhuǎn)移至碘量瓶中,加過量KI溶液并用稀硫酸酸化,以淀粉溶液為
22、指示劑,用0.1000molL-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。測定過程中發(fā)生下列反應:2Cu2+4I-=2CuI+I2、2+I2=+2I-。計算CuSO45H2O樣品的純度:_。答案及解析1答案:(1) (球形)冷凝管 (恒壓)滴液漏斗(2)C(3)加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(4) 檢驗其是否漏水 藍色 I2+ SO2+2H2O=2I-+4H+ (5)偏低(6)解析:由題中信息可知,檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是
23、:用過量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應生成SO2,用氮氣將SO2排入到錐形瓶中被水吸收,最后用碘標準溶液滴定,測出樣品中亞硫酸鹽含量。(1)根據(jù)儀器a、b的結(jié)構(gòu)可知,裝置圖中儀器a、b的名稱分別為球形冷凝管和恒壓滴液漏斗;(2)三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400 mL水,向其中加入H3PO4的體積不超過10 mL。在加熱時,三頸燒瓶中的液體不能超過其容積的,因此,三頸燒瓶適宜的規(guī)格為1000 mL 選C。(3)雖然Ka1(H3PO4)=7.110-3K a1 (H2SO3) =1.310-2,但是H3PO4為難揮發(fā)性的酸,而H2SO3易分解為SO2和水,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,S
24、O2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動,因此,加入H3PO4能夠生成SO2的原因是:加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動;(4)滴定管在使用前需要檢驗其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定前,溶液中的碘被SO2還原為碘離子,溶液的顏色為無色,滴加終點時,過量的1滴或半滴標準碘液使淀粉溶液變?yōu)樗{色且半分鐘點之內(nèi)不變色,因此,滴定終點時溶液為藍色;滴定反應的離子方程式為I2+ SO2+2H2O=2I+4H+;(5)若先加磷酸再通氮氣,則不能將裝置中的空氣及時排出,有部分
25、亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化,碘的標準液的消耗量將減少,因此會使測定結(jié)果偏低。(6)實驗中SO2消耗的標準碘液的體積為0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,減去空白實驗消耗的0.10 mL,則實際消耗標準碘液的體積為1.20mL,根據(jù)反應I2+ SO2+2H2O=2I+4H+可以計算出n(SO2)= n(I2)= 1.20mL10-3LmL-10.010 00 mol L-1=1.2010-5 mol,由于SO2的平均回收率為95%,則實際生成的n(SO2)= ,則根據(jù)S元素守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為mgkg -1。2(1) 圓底燒瓶 b(2)干燥氣體(3)防止暴沸(4)
26、使溶液受熱均勻(5)磷酸晶體(6)B(7)磷酸可與水分子間形成氫鍵解析:空氣通過氯化鈣除水,經(jīng)過安全瓶后通過濃硫酸除水,然后通過五氧化二磷,干燥的空氣流入毛細管對燒瓶中的溶液進行攪拌,同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作用,將85%磷酸溶液進行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。(1)由儀器構(gòu)造可知,儀器A為圓底燒瓶,儀器B為直形冷凝管,泠凝水應從b口近、a口出,形成逆流冷卻,使冷卻效果更好。(2)純磷酸制備過程中要嚴格控制溫度和水分,因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。(3)空氣流入毛細管可以對燒瓶中的溶液防止暴沸,同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作用。(4)升高溫度能提高除
27、水速度,而純磷酸制備過程中要嚴格控制溫度,水浴加熱可以避免直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性,使溶液受熱均勻。(5)過飽和溶液暫時處于亞穩(wěn)態(tài),當加入一些固體的晶體或晃動時可使此狀態(tài)失去平衡,過多的溶質(zhì)就會結(jié)晶,因此可向磷酸的過飽和溶液中加入磷酸晶體促進其結(jié)晶。(6)純磷酸純化過程中,溫度低于易形成(熔點為),高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸,純磷酸的熔點為42,因此過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為3042,這個區(qū)間內(nèi)答案選B。(7)磷酸的結(jié)構(gòu)式為:,分子中含羥基,可與水分子間形成氫鍵,因此磷酸中少量的水極難除去。3答案:(1)飽和NaCl溶液(2)2Mn(OH)2+O2
28、=2MnO2+2H2O(3)Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強(4) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 4+4OH-=4+O2+2H2O Cl2 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O 過量Cl2與NaOH反應產(chǎn)生NaClO,使溶液的堿性減弱,c(OH-)降低,溶液中的被還原為的速率減小,因而不能實驗III未得到綠色溶液解析:在裝置A中HCl與KMnO4發(fā)生反應制取Cl2,由于鹽酸具有揮發(fā)性,為排除HCl對Cl2性質(zhì)的干擾,在裝置B中盛有飽和NaCl溶液,除去Cl2中的雜質(zhì)HCl,在裝置C中通過改變?nèi)芤旱膒H,驗證不同條件下Cl2與MnSO4反應,裝置D是尾氣處理
29、裝置,目的是除去多余Cl2,防止造成大氣污染。(1)B中試劑是飽和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的雜質(zhì)HCl氣體;1(2)通入Cl2前,II、III中Mn2+與堿性溶液中NaOH電離產(chǎn)生的的OH-反應產(chǎn)生Mn(OH)2白色沉淀,該沉淀不穩(wěn)定,會被溶解在溶液中的氧氣氧化為棕黑色MnO2,則沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W方程式為:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;(3)對比實驗I、II通入Cl2后的實驗現(xiàn)象,對于二價錳化合物還原性的認識是:Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強;(4)Cl2與NaOH反應產(chǎn)生NaCl、NaClO、H2O,使溶液堿性減弱,反應的離子方程式為:Cl2+2OH-
30、=Cl-+ClO-+H2O;取III中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色就是由于在濃堿條件下,可被OH-還原為,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可知該反應的離子方程式為:4+4OH-=4+O2+2H2O;溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被Cl2氧化,可證明III的懸濁液中氧化劑過量;取II中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL水,溶液堿性減弱,溶液紫色緩慢加深,說明ClO-將MnO2氧化為,發(fā)生的反應是:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O;從反應速率的角度,過量Cl2與NaOH反應產(chǎn)生NaClO,
31、使溶液的堿性減弱,c(OH-)降低,溶液中的被還原為的速率減小,導致不能實驗III未得到綠色溶液。4答案:(1)(2)(3) a、b c、d(4)防止外界水蒸氣進入C中使催化劑中毒(5)適當升溫加快反應速率,同時防止溫度過高分解(6)(7)17%解析:從的制備原理圖可知,反應分兩步進行,第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應生成乙基蒽醇,第二步為與乙基蒽醇反應生成和乙基蒽醌。啟普發(fā)生器A為制取的裝置,產(chǎn)生的中混有和,需分別除去后進入C中發(fā)生第一步反應。隨后氧氣源釋放的氧氣經(jīng)D干燥后進入C中發(fā)生反應生成和乙基蒽醌,F(xiàn)中裝有濃,與C相連,防止外界水蒸氣進入C中,使催化劑中毒。(1)A中鋅和稀鹽酸反應生
32、成氯化鋅和氫氣,反應的離子方程式為;(2)、等雜質(zhì)易使催化劑中毒,需分別通過裝有飽和食鹽水和濃的洗氣瓶除去,所以裝置B應該選;(3)開始制備時,打開活塞a、b,A中產(chǎn)生的進入C中,在催化作用下與乙基蒽醌反應生成乙基蒽醇,一段時間后,關(guān)閉a,僅保持活塞b打開,將殘留抽出,隨后關(guān)閉活塞b,打開活塞c、d,將通入C中與乙基蒽醇反應生成和乙基蒽醌。(4)容易使催化劑中毒,實驗中需要保持C裝置為無水環(huán)境,F(xiàn)的作用為防止外界水蒸氣進入C中。(5)適當升溫加快反應速率,同時防止溫度過高分解,所以反應過程中控溫;(6)第一步為在催化作用下與乙基蔥醌反應生成乙基蒽醇,第二步為與乙基蒽醇反應生成和乙基蒽醌,總反應
33、為。(7)滴定反應的離子方程式為,可得關(guān)系式:。三組數(shù)據(jù)中偏差較大,舍去,故消耗酸性高錳酸鉀標準溶液的平均體積為,的質(zhì)量分數(shù)。5答案:(1) HCl H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl(2) 防止倒吸 CuSO4溶液(3)靜置,取上層清液于一潔凈試管中,繼續(xù)滴加硫酸溶液,無白色沉淀生成,則已沉淀完全(4)使鋇離子沉淀完全(5)錐形瓶(6)97.6%解析:裝置I中濃硫酸和氯化鈉共熱制備HCl,裝置II中氯化氫與BaS溶液反應制備BaCl22H2O,裝置III中硫酸銅溶液用于吸收生成的H2S,防止污染空氣。(1)由分析可知,裝置I為濃硫酸和氯化鈉共熱制取HCl氣體的裝置,在濃硫酸過量并
34、微熱時,濃硫酸與氯化鈉反應生成硫酸氫鈉和氯化氫,發(fā)生主要反應的化學方程式為:H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl。(2)氯化氫極易溶于水,裝置II中b儀器的作用是:防止倒吸;裝置II中氯化氫與BaS溶液反應生成H2S,H2S有毒,對環(huán)境有污染,裝置III中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。(3)硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,因此判斷沉淀已完全的方法是靜置,取上層清液于一潔凈試管中,繼續(xù)滴加硫酸溶液,無白色沉淀生成,則已沉淀完全。(4)為了使鋇離子沉淀完全,沉淀過程中需加入過量的硫酸溶液。(5)過濾用到的儀器有:鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒,用不到錐形瓶。(6)由題意可知,硫酸鋇的物
35、質(zhì)的量為:=0.002mol,依據(jù)鋇原子守恒,產(chǎn)品中BaCl22H2O的物質(zhì)的量為0.002mol,質(zhì)量為0.002mol244g/mol=0.488g,質(zhì)量分數(shù)為:100%=97.6%。6答案:(1) a FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl 冷凝回流SOCl2(2) AB(3) CCl4解析:SOCl2與H2O反應生成兩種酸性氣體,F(xiàn)eCl24H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應原理為:SOCl2吸收FeCl24H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,從而制得無水FeCl2。(1)實驗開始時先通N2,排盡裝置中的空氣,一
36、段時間后,先加熱裝置a,產(chǎn)生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置,裝置b中發(fā)生反應的化學方程式為FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案為:a;FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。(2)滴定過程中將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,反應的離子方程式為6Fe2+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O,則m1g樣品中n(FeCl2)=6n()=6cV10-3mol;m1g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g,結(jié)晶水物質(zhì)的量為mol,n(FeCl2):n(H
37、2O)=1:n=(6cV10-3mol):mol,解得n=;A樣品中含少量FeO雜質(zhì),溶于稀硫酸后生成Fe2+,導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大,使n的測量值偏小,A項選;B樣品與SOCl2反應時失水不充分,則m2偏大,使n的測量值偏小,B項選;C實驗I稱重后,樣品發(fā)生了潮解,樣品的質(zhì)量不變,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變,使n的測量值不變,C項不選;D滴定達到終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成,導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小,使n的測量值偏大,D項不選;答案選AB。(3)組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純,按由下而上、從左到右的順序組裝,安裝順序為,然
38、后連接冷凝管,蒸餾裝置中應選擇直形冷凝管、不選用球形冷凝管,接著連接尾接管,TiCl4極易水解,為防止外界水蒸氣進入,最后連接,安裝順序為;由于TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,TiCl4的相對分子質(zhì)量大于CCl4,TiCl4分子間的范德華力較大,TiCl4的沸點高于CCl4,故先蒸出的物質(zhì)為CCl4;答案為:;CCl4。7答案:(1)5.0(2)C(3) 3.00 33.00 正 實驗II相較于實驗I,醋酸溶液稀釋了10倍,而實驗II的pH增大值小于1(4) 0.1104 (5)另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉(6)HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4
39、:食品添加劑、制藥、生產(chǎn)肥料)解析:(1)溶液稀釋過程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL0.1mol/L=V5mol/L,解得V=5.0mL,故答案為:5.0。(2)A容量瓶使用過程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,故A錯誤;B定容時,視線應與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,故B錯誤;C向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時玻璃棒不能接觸容量瓶口,故C正確;D定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,故D錯誤;綜上所述,正確的是C項。(3)實驗VI
40、I的溶液中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由實驗I可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案為:3.00;33.00。實驗I所得溶液的pH=2.86,實驗II的溶液中c(HAc)為實驗I的,稀釋過程中,若不考慮電離平衡移動,則實驗II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但實際溶液的pH=3.363.86,說明稀釋過程中,溶液中n(H+)增大,即電離平衡正向移動,故答案為:正;實驗II相較于實驗I,醋酸溶液稀釋
41、了10倍,而實驗II的pH增大值小于1。(4)(i)滴定過程中發(fā)生反應:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反應方程式可知,滴定至終點時,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL0.1mol/L=20.00mLc(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L,故答案為:0.1104。(ii)滴定過程中,當V(NaOH)=0時,c(H+)=mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,當V(NaOH)=11.04mL時,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,當V(NaOH)=22.08mL時,達到滴定終點,溶液中溶質(zhì)為NaAc溶液,Ac-發(fā)生水解,溶液
42、呈弱堿性,當NaOH溶液過量較多時,c(NaOH)無限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲線如圖:。(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液達到滴定終點,滴定終點的溶液中溶質(zhì)為NaAc,當時,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉,使溶液中n(NaAc)=n(HAc),故答案為:另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉。(6)不同的無機弱酸在生活中應用廣泛,如HClO具有強氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有還原性,可用作還原劑,在葡萄酒中添加適量H2SO3可用作防腐劑,H3PO4具有中強酸性,可用
43、作食品添加劑,同時在制藥、生產(chǎn)肥料等行業(yè)有廣泛用途,故答案為:HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產(chǎn)肥料)。8答案:(1) H2SO4溶液 MnO2+SO+2H+=Mn2+SO+H2O(2)100(3)200mL(4)加熱到450充分反應一段時間,將固體冷卻后研成粉末,邊攪拌邊加入一定量1molL-1稀H2SO4,加熱,充分反應后過濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1molL-1BaCl2溶液不變渾濁解析:(1)若三頸瓶中先加入硫酸溶液,向其中滴加Na2SO3溶液則易生成SO2導致Na2SO3的利用率減小,故滴液漏斗中的溶液是H
44、2SO4溶液;MnO2被亞硫酸根還原為Mn2+的離子方程式為:MnO2+SO+2H+=Mn2+SO+H2O;(2)=;(3)該反應的化學方程式2NH4HCO3+ MnSO4= MnCO3+ (NH4)2SO4+H2O+CO2,由方程式可知NH4HCO3與MnSO4的物質(zhì)的量之比為2:1,需加入NH4HCO3溶液的體積約為200mL ;(4)根據(jù)圖像在450C左右MnO2占比最高,所以加熱到450C最佳,MnO與酸反應生成Mn2+,故用酸除MnO,Mn2O3氧化性強于Cl2,用鹽酸會發(fā)生氧化還原生產(chǎn)氯氣。因此,該實驗方案可補充為:加熱到450充分反應一段時間后,將固體冷卻后研成粉末,向其中邊攪拌
45、邊加入一定量1molL-1稀H2SO4,加熱,充分反應后過濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1molL-1BaCl2溶液不變渾濁。9答案:(1)不能(2) 吸收氯氣,防止污染空氣 防止空氣中的水蒸氣進入三口燒瓶使SbCl3、SbCl5水解(3) 三口燒瓶 b 防止SbCl5分解(4)SiO2+4HF=SiF4+2H2O(5)H2SO4+HSbF6=H3SO4+SbF6-(6)CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C+SbF+H2解析:(1)與直形冷展管相比,球形冷凝管的冷卻面積大,冷卻效果好,且由于球形冷凝管的內(nèi)芯管為球泡狀,容易在球部積留蒸餾液,故不適宜用于傾斜式
46、蒸餾裝置,多用于垂直蒸餾裝置,故實驗裝置中兩個冷凝管不能交換使用;(2)根據(jù)表中提供信息,SbCl3、SbCl5極易水解,知試劑X的作用是防止空氣中水蒸氣進入三口燒瓶,同時吸收氯氣,防止污染空氣;(3)由實驗裝置知,反應完成后,關(guān)閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移三口燒瓶中生成的SbCl5至雙口燒瓶中;減壓蒸餾前,必須關(guān)閉活塞b,以保證裝置密封,便于后續(xù)抽真空;根據(jù)表中提供信息知,SbCl5容易分解,用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾,可以防止SbCl5分解;(4)在由SbCl5制備HSbF6時,需用到HF,而HF可與玻璃中的SiO2反應,故不能選擇玻璃儀器,反應的化學方程式為:SiO2+4HF=SiF4+
47、2H2O;(5)H2SO4與超強酸HSbF6反應時,H2SO4表現(xiàn)出堿的性質(zhì),則化學方程式為H2SO4 +HSbF6= ;(6)2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(CH3)CH3,根據(jù)題目信息知,CH3CH(CH3)CH3中上的氫參與反應,反應的離子方程式為CH3CH(CH3)CH3+HSbF6 = +H2。10答案:(1) 二口燒瓶 c(2)(3)(4)將NO氧化為NO2,過量的氧氣還能氧化尾氣中的NO,促進尾氣的吸收(5)溫度過高會導致NO2的溶解度降低,使NO2的利用率降低(6)吸收尾氣中的氮氧化物,防止污染空氣(7)78%解析:題中已給出反應的化學方程式,說明需要的反應物為NO2和二甲
48、基硫醚,所以首先需要用硫酸和NaNO2溶液在三頸燒瓶A中制備NO2,該反應還會產(chǎn)生NO,所以通入氧氣將NO氧化,再將制備出來的NO2通入二甲基硫醚中,控制溫度為6080,進行氣液相氧化反應生成二甲基亞砜的粗品,最后減壓蒸餾,收集到二甲基亞砜純品。(1)儀器C的名稱為二口燒瓶;儀器D的冷凝管,使用時的原則是下進上出,所以d口進水,c口出水;(2)實驗開始前要連接裝置并檢查氣密性,然后向儀器D中通入冷凝水,接著水浴加熱儀器C,隨后加藥品通入氣體開始反應,即打開活塞a、b,分別加入硫酸、通入氧氣,當反應結(jié)束后關(guān)閉活塞a,停止加熱C,最后關(guān)閉活塞b,所以操作順序為;(3)儀器A中的反應物為硫酸和NaNO2溶液,發(fā)生歧化反應,生成NO2、NO、硫酸鈉和水,所以離子方程式為;(4)硫酸和NaNO2溶液反應生成NO2的同時伴有NO生成,通入氧氣可將NO氧化為NO2,過量的氧氣還可將C中生成的尾氣NO氧化,進一步促進尾氣的吸收;(5)溫度越高,NO2的溶解度越小,即參與反應的NO2減少,使得NO2的利用率降低;(6)氫氧化鈉溶液的作用是吸收尾氣中的氮氧化物,防止其污染空氣;(7)理論上參與反應的二甲基硫醚的密度為0.85gcm
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