高考化學核心講練大一輪復習人教版通用強化訓練第十章考向二10-3物質(zhì)的制備

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(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置。打開K1、K2,關閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,該反應的離子方程式為____________。

②同時c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是________。

(3)打開K3,關閉K1和K2。c中亮藍色溶液流入d,其原因是____________;

d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是________、________、洗滌、干燥。

(4)指出裝置d可能存在的缺點_____________________________________。

【解析】(1)因醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]在氣體分析中用作氧氣吸收劑,故其很容易吸收氧氣而發(fā)生反應(2)根據(jù)題干描述,c中溶液主要發(fā)生鋅與三氯化鉻電離出的三價鉻離子反應生成二價鉻離子,所以發(fā)生反應的離子方程式為Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,c中產(chǎn)生的氣體是鋅粒與鹽酸反應產(chǎn)生的氫氣,其作用是排除c中的空氣,防止二價鉻再被氧化。(3)打開K3,關閉K1和K2,由于c中仍然產(chǎn)生氫氣,產(chǎn)生的氫氣導致c中的壓強變大,將c中的液體壓入d中,與d中的醋酸鈉溶液反應生成醋酸亞鉻。根據(jù)醋酸亞鉻的性質(zhì),其難溶于冷水,所以可以將得到的溶液冷卻,降低醋酸亞鉻的溶解度,使醋酸亞鉻以沉淀的形式析出,然后過濾、洗滌將其分離出來。(4)由于醋酸亞鉻很容易吸收空氣中的氧氣,d裝置是一個敞開體系,與空氣接觸,可能導致醋酸亞鉻被氧化。答案:(1)去除水中溶解的氧氣分液漏斗(2)①Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+②排除c中空氣(3)c中產(chǎn)生H2使壓強大于大氣壓(冰浴)冷卻過濾(4)d裝置為敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸2.(2019·全國卷Ⅰ)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如下:回答下列問題:(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是

_________________。

(2)步驟②需要加熱的目的是______________________,

溫度保持80～95℃,采用的合適加熱方式是________。鐵屑中含有少量硫化物,反應產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為________(填標號)。

(3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是________________________________。

分批加入H2O2,同時為了________,溶液要保持pH小于。

(4)步驟⑤的具體實驗操作有______________________,

經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結晶水數(shù),將樣品加熱到150℃時失掉個結晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學式為____________。

【解析】(1)鐵屑表面的油污主要是油脂類的物質(zhì),所以可以加入熱堿液使其水解除去。(2)步驟②需要加熱的目的是加快反應速率,加速鐵與稀硫酸的反應;溫度保持80～95℃,在100℃以下,所以主要采取的是熱水浴的方式進行加熱;因硫化物主要產(chǎn)生的是H2S,H2S與堿發(fā)生反應,所以應用防止倒吸的裝置。(3)步驟②中得到的濾液的主要成分是硫酸亞鐵,而步驟③之后溶液的主要成分是硫酸鐵,所以加入足量的H2O2的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+;當pH過大時,Fe3+會產(chǎn)生沉淀,所以溶液要保持pH小于。(4)步驟⑤主要是將溶液中的固體進行結晶,所以具體實驗操作是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌),經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)設硫酸鐵銨的化學式為NH4Fe(SO4)2·xH2O,其相對分子質(zhì)量為266+18x個水分子的相對分子質(zhì)量為1.5×18=27,則27266+18x×100%=5.6%,解得x=12,則硫酸鐵銨的化學式為NH4Fe(SO4)2·12H2答案:(1)堿煮水洗(2)加快反應熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+,不引入雜質(zhì)防止Fe3+水解(4)加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O3.人工智能系統(tǒng)在化工生產(chǎn)過程中根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采取最佳方案應用于實際工業(yè)生產(chǎn)。氨基鋰(LiNH2)是一種白色有光澤的結晶或粉末,熔點是390℃,沸點是430℃,溶于冷水,遇熱水則強烈水解。人工智能系統(tǒng)可在380～400℃時鋰與氨氣直接反應可制得LiNH2,并取得氨基鋰最佳質(zhì)量。下面是實驗室制備LiNH2時可能用到的裝置圖,回答下列問題。(1)僅從試劑性質(zhì)角度分析,下列各組試劑不宜用于實驗室制備NH3的是________(填字母)。

A.濃氨水、CaO4Cl固體、Ca(OH)2固體C.濃氨水4NO3固體、NaOH固體(2)用(1)中合適的試劑制取的NH3按氣流方向自左向右,則圖中裝置的連接順序為________(填接口處字母),裝置A的作用是__

_________________。

(3)裝置C中儀器的名稱是________,盛裝的試劑是________。實驗開始后,向X中通入NH3與加熱儀器X的先后順序為________。

(4)實驗室還可用濃氨水與固體NaOH混合制備氨氣,但多次實驗表明,此方法收集到的NH3量總是比理論值低許多,其最可能的原因是

_______________

__。

(5)氨基鋰能與熱水反應生成LiOH與一種氣體,請推測該氣體的成分并用實驗驗證你的結論:

____________________________________________________。

【解析】(1)因NH4NO3受熱或撞擊易發(fā)生爆炸,故不易用NH4NO3固體、NaOH固體制備NH3。(2)因LiNH2能與水反應,故進入B中的氨氣應該是干燥的,又因為氨氣無法在B中消耗完且空氣中水蒸氣也可以逆向進入B,又氨氣溶解時可能會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,故相應的連接順序為e→f→c→d→h(或g)→g(或h)→a;裝置A中盛放濃硫酸,用于吸收氨氣及防止空氣中的水蒸氣進入B中。(3)裝置C用于干燥氨氣,可以使用堿性干燥劑;由于Li能與空氣中氧氣反應,故要先通入一段時間的氨氣,排盡裝置內(nèi)的空氣。(4)因氨氣屬于易溶于水的氣體,故它在溶液中生成時,溶液中會溶解有相當多的氨氣,從而導致進入B中的氨氣量比理論值小許多。(5)由LiNH2+H2OLiOH+NH3↑推測,氣體產(chǎn)物是氨氣,可用紅色石蕊試紙檢測該氣體。答案:(1)D(2)e→f→c→d→h(或g)→g(或h)→a盛放濃硫酸,用于吸收氨氣,及防止空氣中的水蒸氣進入B中(3)干燥管堿石灰先通氨氣再加熱(4)因氨氣屬于易溶于水的氣體,故它在溶液中生成時,溶液中會溶解有相當多的氨氣,從而導致進入B中的氨氣量比理論值小許多(5)該氣體為氨氣,取少量試樣放入試管中并加入適量熱水,再將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍【加固訓練】現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器和藥品來制備純凈、干燥的Cl2,并與粗銅反應。下列有關說法正確的是 ()A.按氣流方向連接各儀器接口,正確的連接順序是Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ→Ⅳ→ⅡB.裝置Ⅰ的目的是制備Cl2,反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OC.裝置Ⅳ中觀察到的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生大量淡藍色的煙D.裝置Ⅱ的目的是吸收過量的Cl2,氣體應從c口進【解析】選A。要利用圖中所給實驗儀器和藥品來制備