新教材2024屆高考化學(xué)二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第三部分大題通關(guān)特訓(xùn)2化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合二_第1頁(yè)
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通關(guān)特訓(xùn)2化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合(二)1.[2023·湖南張家界統(tǒng)考二模]Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性,是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑,堿性條件下可以穩(wěn)定存在,酸性條件下會(huì)自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3與NaClO在強(qiáng)堿性條件下制取,某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,制取Na2FeO4,并驗(yàn)證其處理含CN-廢水的能力。Ⅰ.制取Na2FeO4(1)儀器D的名稱為________。洗氣瓶B中盛有的試劑為________。實(shí)驗(yàn)開始,先打開分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失,得到紫色溶液時(shí),停止通入Cl2。通入氯氣的過程中三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、______________________________________。Ⅱ.模擬并驗(yàn)證Na2FeO4處理含CN-廢水的能力(4)取一定量Na2FeO4加入試管中,向其中加入0.2mol·L-1的NaCN溶液10mL,CN-被氧化為COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))和N2。充分反應(yīng)后測(cè)得試管中仍有Na2FeO4剩余,過濾。向?yàn)V液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,將沉淀過濾干燥后稱量,得白色沉淀0.3546g。①配制0.2mol·L-1的NaCN溶液,需要的玻璃儀器有________(填序號(hào),下同)。②計(jì)算NaCN溶液中CN-的去除率為________(保留兩位有效數(shù)字)。2.[2023·上海奉賢統(tǒng)考二模]化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2與AgNO3溶液的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)一:用如圖裝置制備SO2,并將足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反應(yīng),得到無色溶液A和白色沉淀B.(省略?shī)A持、加熱儀器)(1)制備的SO2中會(huì)混有少量的SO3,原因可能為________。為了排除SO3的干擾,試劑a可以為________。a.濃硫酸b.飽和Na2SO3溶液c.飽和NaHS溶液d.飽和NaHSO3溶液實(shí)驗(yàn)二:驗(yàn)證白色沉淀B的成分。分析:沉淀B可能為Ag2SO3、Ag2SO4或兩者混合物。滴加氨水可釋出其陰離子,便于后續(xù)檢驗(yàn)。相關(guān)反應(yīng)為:①Ag2SO3+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))+4H2O;②Ag2SO4+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+4H2O。流程如下:沉淀Beq\o(→,\s\up7(過量6mol·L-1氨水))溶液Ceq\o(→,\s\up7(過量Ba(NO3)2溶液),\s\do5(過濾、洗滌))沉淀Deq\f(過量稀鹽酸,過濾、洗滌)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(→濾液E,→少量沉淀F))(2)欲檢驗(yàn)溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已經(jīng)過量,請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)沉淀D中主要含BaSO3,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。向?yàn)V液E中加入H2O2溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________,可進(jìn)一步證實(shí)B中含Ag2SO3。實(shí)驗(yàn)三:探究SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))的產(chǎn)生途徑。猜想1:實(shí)驗(yàn)一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,隨沉淀B進(jìn)入D。猜想2:實(shí)驗(yàn)二中,SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))被氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))進(jìn)入D。(4)取少量溶液A,滴加過量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀。靜置后,取上層清液再滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,可判斷猜想1不合理。理由是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)不同反應(yīng)的速率也有所不同。將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間,也會(huì)有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))生成,同時(shí)生成單質(zhì)Ag。請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)實(shí)驗(yàn)探究可知,SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))在________(選填“酸性”“中性”“堿性”)溶液中更易被氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))。3.[2023·河南鄭州統(tǒng)考二模]阿司匹林(乙酰水楊酸)是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛藥。乙酰水楊酸在128~135℃受熱易分解。以水楊酸與醋酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成阿司匹林,反應(yīng)原理如下:制備流程、實(shí)驗(yàn)裝置及有關(guān)數(shù)據(jù)如下:eq\x(\a\al(水楊酸1.6g,乙酸酐2.4g))eq\o(→,\s\up7(硫酸2滴),\s\do5(充分搖勻))eq\o(→,\s\up7(85~90℃),\s\do5(25min))eq\x(\o(\s\up7(冷),\s\do5(卻)))eq\o(→,\s\up7(抽濾),\s\do5(洗滌))eq\x(粗產(chǎn)品)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)或沸點(diǎn)(℃)水溶性水楊酸138158(熔點(diǎn))微溶醋酸酐102139.4(沸點(diǎn))反應(yīng)乙酰水楊酸180135(熔點(diǎn))微溶(1)裝置中儀器b的名稱是________。合成阿司匹林時(shí),最合適的加熱方法是________。(2)本實(shí)驗(yàn)中副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________________(只寫一種)。(3)裝置中儀器a起到冷凝回流的作用,目的是________________。(4)將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)至250mL圓底燒瓶中,安裝好回流裝置,向燒瓶?jī)?nèi)加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石,加熱回流、溶解。趁熱過濾,冷卻至室溫,抽濾,用少許乙酸乙酯洗滌,干燥后得乙酰水楊酸1.8g。①燒瓶?jī)?nèi)加入乙酸乙酯的作用是________,加熱回流時(shí)間不宜過長(zhǎng),原因是__________________。②“趁熱過濾”的原因是________________________________________________________________________。③乙酰水楊酸的產(chǎn)率為________。4.[2023·遼寧校聯(lián)考二模]氯化鐵是重要的化工試劑,實(shí)驗(yàn)室采用FeCl3·6H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl3的裝置如圖所示。氯化鐵熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃;易吸收空氣中的水分而潮解。亞硫酰氯(SOCl2)常用作脫水劑,遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體,回答下列問題:(1)在a中裝有亞硫酰氯(SOCl2),裝置a的名稱________,實(shí)驗(yàn)開始先通N2。一段時(shí)間后,應(yīng)先加熱裝置________(填“A”或“B”)。裝置B內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。(2)該實(shí)驗(yàn)可能發(fā)生副反應(yīng)使產(chǎn)品不純,某同學(xué)取充分反應(yīng)后少量樣品加水溶解,向溶解后的溶液中________,說明發(fā)生了副反應(yīng)。a.滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀b.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀c.滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色d.先滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀(3)為測(cè)定樣品中Fe3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗VmL(滴定過程中Cl-不反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:另取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,向燒杯中加入過量H2O2溶液后,再加入過量NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀,將沉淀過濾出來后洗滌、干燥,灼燒至固體質(zhì)量恒定,得m2g固體。判斷實(shí)驗(yàn)Ⅰ滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______________________________,樣品中Fe3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________。(列出計(jì)算式即可)(4)用下面裝置,根據(jù)反應(yīng)TiO2+CCl4eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,與CCl4互溶,但極易水解。TiCl4屬于________分子(“極性”或者“非極性”),通過減壓蒸餾提純,先餾出的物質(zhì)為________,減壓蒸餾的優(yōu)點(diǎn)________________。5.[2023·浙江溫州統(tǒng)考二模]某研究小組以TiO2、TiCl4、H2為原料,用如下裝置制備Ti2O3;B為直型管式電阻爐,880℃時(shí),該裝置內(nèi)先后發(fā)生以下反應(yīng):Ⅰ.3TiO2+TiCl4+2H2=2Ti2O3+4HClⅡ.2TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl已知:顏色Ti2O3TiCl3TiCl4HCl暗紫色紫紅色無色無色在反應(yīng)裝置內(nèi)的狀態(tài)固態(tài)氣態(tài)氣態(tài)氣態(tài)請(qǐng)回答:C裝置的作用是________________________________________________________________________,D裝置中濃硫酸的作用是________________________________________________________________________。(2)下列有關(guān)說法不正確的是________。A.當(dāng)裝置中出現(xiàn)紫紅色氣體,說明TiO2已消耗完畢B.裝置D后連接的導(dǎo)管可直接插入水中吸收尾氣C.應(yīng)先通一段時(shí)間氫氣后,再打開裝置B的加熱開關(guān)D.反應(yīng)結(jié)束,按順序關(guān)閉K1、K2裝置B的加熱開關(guān)(3)開始反應(yīng)后,為提高H2的利用率,應(yīng)降低H2流量,而實(shí)驗(yàn)過程中H2流量卻需要遠(yuǎn)大于化學(xué)計(jì)量值的原因是__________________________________________。TiCl4與H2的比例過大,容易引發(fā)副反應(yīng)Ⅱ,可通過調(diào)節(jié)____________,來調(diào)整TiCl4的通入量。(4)該研究小組采用滴定法測(cè)定產(chǎn)品中Ti2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。滴定原理:利用Ce4+將產(chǎn)物中三價(jià)鈦氧化為四價(jià),然后用Fe2+滴定剩余的Ce4+。已知:實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的Ce(SO4)2含有Ce2(SO4)3雜質(zhì)。①?gòu)南铝羞x項(xiàng)中選擇最佳操作并排序(部分操作可重復(fù)使用)完成實(shí)驗(yàn):a.轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶并定容b.加入xgCe(SO4)2(過量),30mL濃磷酸和5mL濃硫酸c.靜置,觀察顏色變化d.取20.00mL待測(cè)液,加入指示劑,用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液滴定e.另稱取xgCe(SO4)2,加入30mL濃磷酸和5mL濃硫酸②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中在進(jìn)行d操作時(shí),不慎將(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液滴出錐形瓶,將導(dǎo)致測(cè)定的Ti2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)________。(填“偏高”“偏低”“無影響”)6.[2023·湖北武漢二中校聯(lián)考二模]某小組探究Ag+、Fe3+能否將I-氧化,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):(1)A中反應(yīng)的離子方程式為____________________________,說明氧化性:Fe3+>I2。(2)乙同學(xué)認(rèn)為:B中溶液滴加淀粉溶液,未變藍(lán),原因是Ag++I(xiàn)-=AgI↓,于是設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):①鹽橋中電解質(zhì)可以使用________(填“KCl”或“KNO3”)。②K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),“石墨2”作________極,電極反應(yīng)為__________________。③當(dāng)指針歸零后,向右側(cè)燒杯中滴加1mol·L-1AgNO3溶液或向左側(cè)燒杯中滴加1mol·L-1KI溶液,指針均向右偏轉(zhuǎn),說明Ag+(或I-)濃度越大,溶液的氧化性(或還原性)越________(填“強(qiáng)”或“弱”)。④乙同學(xué)查閱資料,已知Ksp(AgI)=1×10-16,當(dāng)?shù)润w積等濃度KI和AgNO3溶液混合時(shí),溶液中c(Ag+)=c(I-)=________mol·L-1,溶液中c(Ag+)和c(I-)很小,Ag+氧化性和I-的還原性很弱,二者直接接觸,不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。丙同學(xué)測(cè)得0.1mol·L-1AgNO3溶液的pH=6,認(rèn)為可能是硝酸氧化了I-,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證丙同學(xué)的猜想:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.[2023·河北邢臺(tái)校聯(lián)考模擬]配合物三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是合成其他一些Co(Ⅲ)配合物的原料,實(shí)驗(yàn)室用CoCl2·6H2O(M=238g·mol-1)晶體制備[Co(NH3)6]Cl3的實(shí)驗(yàn)步驟如下。步驟ⅰ.在錐形瓶中,將4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加熱至沸,加入6g研細(xì)的CoCl2·6H2O晶體,溶解得到混合溶液。步驟ⅱ.將上述混合液倒入三頸燒瓶中,加入0.4g活性炭,冷卻,利用如下裝置先加入13.5mL濃氨水,再逐滴加入13.5mL5%H2O2溶液,水浴加熱至50~60℃,保持20min。步驟ⅲ.然后用冰浴冷卻至0℃左右,吸濾,不必洗滌沉淀,直接把沉淀溶于50mL沸水中,水中含1.7mL濃鹽酸。趁熱吸濾,慢慢加入6.7mL濃鹽酸于濾液中,即有大量橙黃色晶體([Co(NH3)6]Cl3)(M=267.5g·mol-1)析出。步驟ⅳ.用冰浴冷卻后吸濾,晶體以冷的2mL2mol·L-1HCl洗滌,再用少許乙醇洗滌,吸干。請(qǐng)回答下列問題:(1)步驟ⅰ中,研細(xì)晶體所用的儀器名稱為________。(2)寫出制備三氯化六氨合鈷的化學(xué)方程式____________________________________________。步驟ⅱ中實(shí)驗(yàn)儀器a中應(yīng)盛放的試劑是____________(填“堿石灰”或“氯化鈣”),水浴溫度不宜過高的原因是__________________________。(3)步驟ⅲ中兩次加入濃鹽酸,其作用分別為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若最后得到[Co(NH3)6]Cl3產(chǎn)品的質(zhì)量為3.50g,則該產(chǎn)品的產(chǎn)率為________。(5)通過硝酸銀標(biāo)定產(chǎn)品中氯的含量。將[Co(NH3)6]Cl3溶解,用K2CrO4溶液作指示劑,AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,實(shí)驗(yàn)過程中,下列操作會(huì)導(dǎo)致氯含量偏低的是________。A.滴定前,滴定管內(nèi)有氣泡,滴定后,氣泡消失B.滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)C.盛放待測(cè)液的錐形瓶沒有用待測(cè)液潤(rùn)洗D.滴定過程中,錐形瓶晃動(dòng)劇烈,少量待測(cè)液濺出(6)該產(chǎn)品制備過程中若不加入活性炭,則會(huì)生成配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2,該配合物中的配體為________,配位數(shù)是________。2.[2023·廣東惠州統(tǒng)考三模]五氧化二氮(N2O5)是有機(jī)合成中常用的綠色硝化劑。N2O5常溫下為白色固體,可溶于CH2Cl2等氯代烴溶劑,微溶于水且與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸,高于室溫時(shí)不穩(wěn)定。(1)某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)臭氧(O3)氧化法制備N2O5,反應(yīng)原理為N2O4+O3=N2O5+O2。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,回答下列問題:①裝置C的名稱________,裝置D的作用是__________________;裝置E的作用是____________________________。②寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________。③實(shí)驗(yàn)時(shí),將裝置C浸入________(填“熱水”或“冰水”)中,打開裝置A中分液漏斗的活塞,一段時(shí)間后C中液體變?yōu)榧t棕色。關(guān)閉分液漏斗的活塞,打開活塞K,通過臭氧發(fā)生器向裝置C中通入含有臭氧的氧氣。(2)判斷C中反應(yīng)已結(jié)束的簡(jiǎn)單方法是________。(3)用滴定法測(cè)定N2O5粗產(chǎn)品中N2O4的含量。取2.0g粗產(chǎn)品,加入20.00mL0.1250mol·L-1酸性高錳酸鉀溶液。充分反應(yīng)后,用0.1000mol·L-1H2O2溶液滴定剩余的高錳酸鉀,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗H2O2溶液17.50mL。(已知:H2O2與HNO3不反應(yīng)且不考慮其分解)①產(chǎn)品中N2O4與KMnO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。②判斷滴定終點(diǎn)的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③產(chǎn)品中N2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。3.[2023·湖北統(tǒng)考一模]疊氮化鈉(NaN3)常用作汽車安全氣囊中的藥劑。某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室制取疊氮化鈉的實(shí)驗(yàn)裝置(略去夾持儀器)如圖所示:實(shí)驗(yàn)步驟如下:①制取NH3:打開裝置D導(dǎo)管上的旋塞,加熱。②制取NaNH2:加熱裝置A中的金屬鈉,使其熔化并充分反應(yīng)后,再停止加熱裝置D并關(guān)閉旋塞。③制取NaN3:向裝置A中b容器內(nèi)充入適量植物油并加熱到210~220℃,然后通入N2O。④冷卻,向產(chǎn)物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),減壓濃縮結(jié)晶后,再過濾,并用乙醚洗滌,晾干。已知:NaN3是易溶于水的白色晶體,微溶于乙醇,不溶于乙醚;NaNH2熔點(diǎn)210℃,沸點(diǎn)400℃,在水溶液中易水解?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器e的名稱為________,其中盛放的藥品為________。(2)先加熱制取NH3再加熱裝置A中金屬鈉的原因是______________________________。(3)N2O還可由NH4NO3固體(熔點(diǎn)為169.6℃)在240~245℃分解制得,則可選擇的最佳氣體發(fā)生裝置是________(填字母序號(hào))。(4)制取NaN3的化學(xué)方程式為__________________________________。(5)步驟④中用乙醚洗滌晶體產(chǎn)品的主要原因,一是減少NaN3的溶解損失,防止產(chǎn)率下降;二是__________________。(6)該化學(xué)小組用滴定法測(cè)定晶體產(chǎn)品試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)過程:稱取2.500g試樣配成500.00mL溶液,再取50.00mL溶液于錐形瓶中后,加入50.00mL0.1000mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。待充分反應(yīng)后,將溶液稍稀釋,并加入適量硫酸,再滴入3滴鄰菲啰啉指示液,用0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+,消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL。涉及的反應(yīng)方程式為:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+則試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(保留三位有效數(shù)字)。4.[2023·重慶九龍坡統(tǒng)考二模]草酸及其鹽在化工生產(chǎn)中具有重要價(jià)值,某實(shí)驗(yàn)小組做以下實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.制取草酸反應(yīng)原理:C6H12O6(葡萄糖)+12HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O,裝置如圖(加熱和夾持裝置略)。(1)檢驗(yàn)淀粉是否水解完全所用的試劑為________,裝置B的作用是____________________。(2)檢查圖1裝置氣密性的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在圖1的裝置B、C之間添加裝置D,可在D中得到HNO3,通入氣體X是________。Ⅱ.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體的制取及組成測(cè)定已知:三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O呈綠色,可溶于水,難溶于乙醇,見光易分解。(一)制取晶體步驟1:向盛有3.000g黃色晶體FeC2O4·2H2O的燒杯中,加入10mLK2C2O4溶液,加熱至40℃左右,緩慢滴入過量的H2O2,一段時(shí)間后,出現(xiàn)紅褐色沉淀。步驟2:加熱至沸騰,分兩次緩慢加入8~9mLH2C2O4溶液,至沉淀溶解,得翠綠色溶液。加熱濃縮、加入無水乙醇、結(jié)晶,抽濾干燥得7.860g三草酸合鐵酸鉀晶體。(3)完成該過程的化學(xué)方程式并配平FeC2O4·2H2O+____+____+____eq\o(=,\s\up7(△))____K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(4)步驟1中,生成三草酸合鐵酸鉀與另一種鐵的化合物,該化合物為________(填化學(xué)式),步驟2加入無水乙醇的目的是______________________________。(5)實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率偏低,其主要原因可能是__________________________________________。(二)測(cè)定組成稱取5.000g所得的三草酸合鐵酸鉀晶體配制成250mL溶液。取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液13.50mL。另取25.00mL溶液,用SnCl2-TiCl3聯(lián)合還原法,將Fe3+還原為Fe2+,再用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液15.50mL。第一次滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為________________________________________________________,通過上述實(shí)驗(yàn),測(cè)定出該晶體中C2Oeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))與Fe3+的配位比n(C2Oeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)))∶n(Fe3+)=________。5.[2023·河北張家口統(tǒng)考二模]對(duì)硝基苯甲酸()常用于合成葉酸,可用K2Cr2O7,在酸性條件下氧化對(duì)硝基甲苯()制得,反應(yīng)原理為+K2Cr2O7+H2SO4→+K2SO4+H2O+Cr2(SO4)3(未配平)。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖(略去加熱、夾持裝置和部分儀器)。操作步驟:①向250mL的三頸燒瓶中依次加入2.0550g對(duì)硝基甲苯,6.0gK2Cr2O7粉末及15mL水,在攪拌下滴入10mL濃硫酸(過量),并用冷水冷卻;②加熱回流0.5h;③待反應(yīng)物冷卻后,攪拌下加入40mL冰水,析出沉淀,抽濾;④將③所得固體放入20mL5%硫酸溶液中,沸水浴上加熱10min,冷卻后抽濾并洗滌;⑤將④所得固體溶于10mL5%NaOH溶液中,50℃溫?zé)岷蟪闉V,在濾液中加入1g活性炭,煮沸,趁熱抽濾;⑥充分?jǐn)嚢柘聦ⅱ菟脼V液慢慢加入盛有60mL15%硫酸溶液的燒杯中,經(jīng)“一系列操作”得產(chǎn)品,稱重為2.0g。部分物質(zhì)的用量及物理常數(shù)如表:藥品名稱顏色狀態(tài)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)水溶性對(duì)硝基甲苯淡黃色晶體13751.3237.7不溶重鉻酸鉀橘紅色結(jié)晶體粉末294398500易溶對(duì)硝基苯甲酸黃白色晶體167242難溶回答下列問題:(1)配平化學(xué)方程式,____+____K2Cr2O7+____H2SO4→____+____K2SO4+____H2O+____Cr2(SO4)3(2)儀器a的名稱為____________操作②中,儀器a上可能會(huì)有淡黃色晶體析出,該晶體的主要成分為__________(填化學(xué)名稱),析出的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)操作⑤中,若溫度過高可能產(chǎn)生的不良后果是________________________________。(4)操作⑥將濾液和硫酸混合后,觀察到的現(xiàn)象為________________,“一系列操作”為______________。(5)本實(shí)驗(yàn)中對(duì)硝基苯甲酸的產(chǎn)率為________(保留兩位有效數(shù)字)。6.[2023·河北石家莊校聯(lián)考模擬]某小組探究鎂(所用鎂條都相同)與碳酸氫銨的反應(yīng)原理及產(chǎn)物,做以下實(shí)驗(yàn)。(1)需取15.00mL、pH=8的NH4HCO3溶液,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)儀器為________(填字母),該儀器使用前應(yīng)先________。(2)鎂條與NH4HCO3溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有白色沉淀生成,并產(chǎn)生兩種氣體,一種能使澄清石灰水變渾濁,一種燃燒后使無水硫酸銅變藍(lán)。則這兩種氣體為________(填化學(xué)式)。(3)為探究生成氣體的原因,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)(如表)。序號(hào)步驟現(xiàn)象結(jié)論①取鎂條于試管中,加入15.00mLpH=________的NaHCO3溶液產(chǎn)生與NH4HCO3溶液反應(yīng)相同的氣體鎂與NH4HCO3溶液反應(yīng)生成氣體,與________離子存在無關(guān)②取鎂條于試管中,加入15.00mLpH=8的NaOH溶液無氣體產(chǎn)生鎂條與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體,與________離子濃度無關(guān)(4)為探究生成白色沉淀的成分,現(xiàn)在稱取11.1g該沉淀,選用下面實(shí)驗(yàn)裝置。通入N2與點(diǎn)燃M處酒精燈的操作順序?yàn)開_______,F(xiàn)的作用是________________________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表。裝置DE增重0.90g2.20g判斷固體成分為Mg2(OH)2CO3,而不是Mg(HCO3)2的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

通關(guān)特訓(xùn)2化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合(二)經(jīng)典必練1.答案:(1)球形干燥管飽和食鹽水C(2)2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+3Cl-+5H2O(4)①ADEF②90%解析:(1)儀器D為球形干燥管;洗氣瓶B中盛有的試劑是飽和食鹽水,用來除去混合氣體中的氯化氫;因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要保持堿性環(huán)境,因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液,然后再通入Cl2,所以先開C活塞;(2)大試管中的KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為:2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;(3)結(jié)合化合價(jià)升降相等、原子守恒、電荷守恒的知識(shí)可寫出制取Na2FeO4的離子方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+3Cl-+5H2O;(4)溶液配制需要膠頭滴管、燒杯、容量瓶、玻璃棒;n(BaCO3)=eq\f(0.3546g,197g·mol-1)=0.0018mol,所以CN-的去除率為eq\f(0.0018,0.2×10×10-3)×100%=90%。2.答案:(1)濃硫酸或硫酸銅受熱分解產(chǎn)生SO3ad(2)往上層清液中繼續(xù)滴加Ba(NO3)2,若無沉淀產(chǎn)生,表明Ba(NO3)2已過量,否則未過量(3)BaSO3易溶于鹽酸,而BaSO4不溶于鹽酸,加入鹽酸后,只有少量沉淀剩余,則表明大部分沉淀為BaSO3有白色沉淀生成(4)Ag2SO4溶解度大于BaSO4,沒有BaSO4時(shí),必定沒有Ag2SO4(5)SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成Ag2SO3和H+,同時(shí)生成少量Ag2SO4,既能發(fā)生沉淀反應(yīng),又能發(fā)生氧化還原反應(yīng),但沉淀反應(yīng)的速率比氧化還原反應(yīng)快(6)堿性解析:將濃硫酸加入盛有Cu片的兩頸燒瓶?jī)?nèi),加熱,將生成的氣體通過盛有試劑a的洗氣瓶,除去其中混有的SO3,再將SO2通入AgNO3溶液中,得到溶液與沉淀的混合物,然后通過后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析沉淀的成分。(1)制備的SO2中會(huì)混有少量的SO3,燒瓶?jī)?nèi)沒有SO2催化氧化的催化劑,則不是SO2氧化生成,原因可能為:濃硫酸或硫酸銅受熱分解產(chǎn)生SO3。為了排除SO3的干擾,試劑a可以為濃硫酸或飽和NaHSO3溶液,選ad;(2)欲檢驗(yàn)溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已經(jīng)過量,可檢驗(yàn)溶液中是否含有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),則實(shí)驗(yàn)方法:往上層清液中繼續(xù)滴加Ba(NO3)2,若無沉淀產(chǎn)生,表明Ba(NO3)2已過量,否則未過量;(3)從加入鹽酸后剩余沉淀的量分析,沉淀D中主要含BaSO3,理由是:BaSO3易溶于鹽酸,而BaSO4不溶于鹽酸,加入鹽酸后,只有少量沉淀剩余,則表明大部分沉淀為BaSO3。濾液E中含有亞硫酸,加入H2O2溶液后,被氧化為硫酸,與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀,則產(chǎn)生的現(xiàn)象是:有白色沉淀生成;(4)取少量溶液A,滴加過量鹽酸,產(chǎn)生AgCl白色沉淀。靜置后,取上層清液再滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)BaSO4白色沉淀,則表明溶液中不含有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),可判斷猜想1不合理。理由是:Ag2SO4溶解度大于BaSO4,沒有BaSO4時(shí),必定沒有Ag2SO4;(5)將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間,也會(huì)有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))生成,同時(shí)生成單質(zhì)Ag,則起初未生成Ag2SO4,從而表明生成Ag2SO4的反應(yīng)速率慢,則從化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析原因:SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成Ag2SO3和H+,同時(shí)生成少量Ag2SO4,既能發(fā)生沉淀反應(yīng),又能發(fā)生氧化還原反應(yīng),但沉淀反應(yīng)的速率比氧化還原反應(yīng)快;(6)實(shí)驗(yàn)探究可知,酸性溶液中一段時(shí)間后才生成SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),而堿性溶液中,SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))中混有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),從而表明堿性溶液中更易被氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))。3.答案:(1)三頸燒瓶(三口燒瓶)水浴加熱(2)或其他符合題意產(chǎn)物(3)提高原料的利用率(4)①做溶劑避免乙酰水楊酸分解②防止乙酰水楊酸冷卻結(jié)晶③86.25%解析:(1)如圖所示,裝置中儀器b的名稱是三頸燒瓶(三口燒瓶);合成阿司匹林時(shí),溫度為85~90℃,最合適的加熱方法是水浴加熱;(2)阿司匹林由水楊酸和乙酸酐合成,可能的副產(chǎn)物為;(3)裝置中儀器a為球形冷凝管,起到冷凝回流的作用,目的是提高原料的利用率;(4)①反應(yīng)時(shí)加入乙酸乙酯為溶劑;為了避免乙酰水楊酸分解,加熱回流時(shí)間不宜過長(zhǎng);②為了防止乙酰水楊酸冷卻結(jié)晶,需要“趁熱過濾”;③加入的水楊酸質(zhì)量為1.6g,乙酸酐質(zhì)量為2.4g;eq\f(1.6,138)<eq\f(2.4,102),所以水楊酸物質(zhì)的量少,應(yīng)依此為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算;所以乙酰水楊酸的理論產(chǎn)量為eq\f(1.6,138)mol;所以產(chǎn)率為eq\f(\f(1.8,180),\f(1.6,138))×100%=86.25%。4.答案:(1)分液漏斗AFeCl3·6H2O+6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3+6SO2↑+12HCl↑(2)ab(3)當(dāng)最后半滴KMnO4滴入時(shí),溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘不褪色eq\f((\f(m2,80)-5cV×10-3)×56,m1)×100%(4)非極性CCl4降低沸點(diǎn)防止水解解析:由實(shí)驗(yàn)裝置可知:在a中裝有亞硫酰氯(SOCl2),氣體經(jīng)裝置B中發(fā)生反應(yīng)FeCl3·6H2O+6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3+6SO2↑+12HCl↑,裝置C為裝有堿石灰的干燥管,防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置B中導(dǎo)致氯化鐵潮解。(1)裝置a為分液漏斗,實(shí)驗(yàn)開始先通N2,排出裝置內(nèi)的空氣。一段時(shí)間后,先加熱裝置A,SOCl2變?yōu)闅怏w和FeCl3·6H2O反應(yīng)生成FeCl3。裝置B內(nèi)SOCl2和FeCl3·6H2O反應(yīng)生成FeCl3、SO2、HCl,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O+6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3+6SO2↑+12HCl↑;(2)FeCl3·6H2O具有氧化性,SOCl2與水反應(yīng)生成的SO2具有還原性,二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成新的物質(zhì),使得產(chǎn)品不純;若發(fā)生副反應(yīng),則會(huì)生成SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))和Fe2+;BaCl2溶液可檢驗(yàn)SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),a符合題意;K3[Fe(CN)6]溶液可檢驗(yàn)Fe2+,b符合題意;滴加酸性KMnO4溶液,可能是H2SO3使其褪色,也可能是Fe2+使其褪色,無法證明副反應(yīng)是否發(fā)生,c錯(cuò)誤;先滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液可檢驗(yàn)Cl-,體系中一直存在Cl-,無法證明副反應(yīng)是否發(fā)生,d錯(cuò)誤,選ab;(3)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為當(dāng)最后半滴KMnO4滴入時(shí),溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘不褪色,m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗VmL,發(fā)生反應(yīng)MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知n(Fe2+)=5cmol·L-1×V×10-3L=5cV×10-3mol。根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ,求得Fe3+的物質(zhì)的量eq\f(m2,80)mol,所以樣品中Fe3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f((\f(m2,80)-5cV×10-3)×56,m1)×100%;(4)TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,均為非極性分子,TiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4,TiCl4分子間的范德華力較大,TiCl4的沸點(diǎn)高于CCl4,故先蒸出的物質(zhì)為CCl4,減壓蒸餾的優(yōu)點(diǎn)為降低沸點(diǎn)防止水解。5.答案:(1)收集冷凝的四氯化鈦并防止倒吸防止空氣中氧氣、水進(jìn)入裝置(2)BD(3)氫氣不僅是反應(yīng)物還是四氯化鈦的載氣,且氫氣不可能全部參加反應(yīng)A中水浴的溫度(4)①b、aa、d②偏低解析:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先通一段時(shí)間氫氣后,再打開裝置B的加熱開關(guān),TiO2、TiCl4、H2反應(yīng)生成Ti2O3,當(dāng)裝置中出現(xiàn)紫紅色氣體,說明TiO2已消耗完畢,關(guān)閉裝置B的加熱開關(guān),待冷卻后再關(guān)閉K1、K2;(1)TiCl4在C裝置中易被液化從而使氣壓變小,故C裝置的作用是收集冷凝的四氯化鈦并防止倒吸;D裝置中濃硫酸的作用是防止空氣中氧氣、水進(jìn)入裝置BC中,干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行;(2)裝置中兩個(gè)反應(yīng)先后反應(yīng),且TiCl3為紫紅色氣體,故當(dāng)裝置中出現(xiàn)紫紅色氣體,說明TiO2已消耗完畢,A正確;尾氣中的HCl氣體極易溶于水裝置,故D后連接的導(dǎo)管不可直接插入水中吸收尾氣,B錯(cuò)誤;氫氣為可燃性氣體,故先通一段時(shí)間氫氣排凈裝置中空氣后防止爆炸,再打開裝置B的加熱開關(guān),C正確;反應(yīng)結(jié)束,首先關(guān)閉裝置B的加熱開關(guān),待冷卻后再關(guān)閉K1、K2,D錯(cuò)誤;(3)開始反應(yīng)后,為提高H2的利用率,應(yīng)降低H2流量,而實(shí)驗(yàn)過程中H2流量卻需要遠(yuǎn)大于化學(xué)計(jì)量值的原因是氫氣不僅是反應(yīng)物還是四氯化鈦的載氣,且氫氣不可能全部參加反應(yīng),且要把生成的HCl帶出裝置使得反應(yīng)更徹底;TiCl4與H2的比例過大,容易引發(fā)副反應(yīng)Ⅱ,可通過調(diào)節(jié)裝置A中水浴的溫度,控制TiCl4的氣化量,調(diào)整TiCl4的通入量;(4)①根據(jù)滴定原理可知,實(shí)驗(yàn)過程為:準(zhǔn)確稱量0.1000g產(chǎn)物于燒杯中,加入xgCe(SO4)2(過量),30mL濃磷酸和5mL濃硫酸,利用Ce4+將產(chǎn)物中三價(jià)鈦氧化為四價(jià);然后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶并定容;取20.00mL待測(cè)液,加入指示劑,用(NH4)2Fe(SO)2標(biāo)準(zhǔn)液滴定剩余的Ce4+,并進(jìn)行正確讀數(shù);已知:實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的Ce(SO4)2含有Ce2(SO4)3雜質(zhì);故需要進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)排除Ce2(SO4)3對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,實(shí)驗(yàn)過程為:另稱取xgCe(SO4)2,加入30mL濃磷酸和5mL濃硫酸,轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶并定容;取20.00mL待測(cè)液,加入指示劑,用(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液滴定,并進(jìn)行正確讀數(shù);②實(shí)驗(yàn)I中在進(jìn)行d操作時(shí),不慎將(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液滴出錐形瓶,使得標(biāo)準(zhǔn)液的用量偏大,相當(dāng)于剩余的Ce4+偏多,導(dǎo)致測(cè)定的Ti2O3質(zhì)量偏小,分?jǐn)?shù)偏低。6.答案:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2(2)①KNO3②正極Ag++e-=Ag③強(qiáng)④1×10-8(3)向0.1mol·L-1KNO3溶液中滴加2~3滴淀粉溶液,再滴加少量濃硫酸(或硝酸),調(diào)節(jié)溶液pH=6,若溶液變藍(lán),則說明硝酸有影響,若溶液不變藍(lán),則說明硝酸無影響解析:(1)實(shí)驗(yàn)A中的現(xiàn)象為溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,溶液變藍(lán),說明產(chǎn)生了I2,因此A中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2;(2)鹽橋中電解質(zhì)可以使用KNO3,若用KCl則其中氯離子會(huì)與銀離子產(chǎn)生沉淀;當(dāng)K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),說明形成了原電池,向右偏轉(zhuǎn)則說明石墨2作正極,電極反應(yīng)為Ag++e-=Ag;當(dāng)指針歸零后,向右側(cè)燒杯中再次加入任意一種反應(yīng)物,再次發(fā)生反應(yīng)可知Ag+(或I-)濃度越大,溶液的氧化性(或還原性)越強(qiáng);根據(jù)Ksp(AgI)=1×10-16,當(dāng)?shù)润w積等濃度KI和AgNO3溶液混合時(shí),溶液中c(Ag+)=c(I-)=eq\r(Ksp(AgI))=eq\r(1×10-16)=1×10-8mol·L-1,c(Ag+)=c(I-)=1×10-8mol·L-1;(3)丙同學(xué)認(rèn)為可能是硝酸氧化了I-,那么要先有HNO3生成,故實(shí)驗(yàn)步驟為:向0.1mol·L-1KNO3溶液中滴加2~3滴淀粉溶液,再滴加少量濃硫酸(或硝酸),調(diào)節(jié)溶液pH=6,若溶液變藍(lán),則說明硝酸有影響,若溶液不變藍(lán),則說明硝酸無影響。高分必刷1.答案:(1)研缽(2)2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3↓+14H2O氯化鈣防止?jié)獍彼畵]發(fā)及過氧化氫分解(3)第一次濃鹽酸是中和過量的氨,第二次濃鹽酸洗滌目的是降低產(chǎn)品的溶解度,使產(chǎn)品更易析出(4)51.9%(5)BD(6)NH3、Cl-6解析:將NH4Cl和CoCl2·6H2O晶體溶解后所得混合溶液倒入三頸燒瓶中,加入活性炭作催化劑,先加濃氨水,再逐滴加入H2O2溶液,水浴加熱,發(fā)生反應(yīng)2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3↓+14H2O,經(jīng)分離、提純最終得到[Co(NH3)6]Cl3。(1)步驟ⅰ中使用研缽研細(xì)固體;(2)三氯化六氨合鈷制備的化學(xué)方程式:2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3↓+14H2O,干燥管中盛放氯化鈣,吸收揮發(fā)出去的氨氣;溫度不宜過高,因?yàn)闈獍彼讚]發(fā),過氧化氫受熱易分解;(3)步驟ⅲ中兩次加入濃鹽酸,第一次加入濃鹽酸的作用是中和過量的氨;第二次加入濃鹽酸的作用是利用同離子效應(yīng),降低產(chǎn)品的溶解度,使產(chǎn)品更易析出;(4)CoCl2·6H2O的質(zhì)量為6g,對(duì)應(yīng)的理論產(chǎn)量為m=eq\f(6.0×267.5,238)g=6.74g,產(chǎn)率=eq\f(3.50g,6.74g)×100%=51.9%;(5)滴定前,滴定管內(nèi)有氣泡,滴定后,氣泡消失,測(cè)定值偏高,A錯(cuò)誤;滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù),測(cè)定值偏低,B正確;盛放待測(cè)液的錐形瓶沒有用待測(cè)液潤(rùn)洗,無影響,C錯(cuò)誤;滴定過程中,錐形瓶晃動(dòng)劇烈,少量待測(cè)液溢出,測(cè)定值偏低,D正確;(6)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的配體為NH3、Cl-;配位數(shù)為6。2.答案:(1)①三頸燒瓶安全瓶,防止倒吸防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中②Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③冰水(2)紅棕色褪去(3)①5N2O4+2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+2H2O=2Mn2++10NOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))+4H+②當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液的紫紅色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色③20.7%解析:裝置A中Cu和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水;裝置B中裝有無水氯化鈣可以干燥NO2,在密閉系統(tǒng)中存在可逆反應(yīng):2NO2?N2O4,裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為N2O4+O3=N2O5+O2,N2O5常溫下為白色固體,可溶于CH2Cl2等氯代烴溶劑,故二氯甲烷的作用為溶解反應(yīng)物NO2、充分混合反應(yīng)物使其反應(yīng)更加充分、溶解生成物N2O5;裝置D是安全瓶,可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生;N2O5微溶于水且與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸,則裝置E是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中。(1)①根據(jù)裝置圖可知裝置C名稱是三頸燒瓶;裝置D的作用是安全瓶,可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生;裝置E的作用是干燥,以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中;②在裝置A中Cu與濃硝酸混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;③由于N2O5在高于室溫時(shí)對(duì)熱不穩(wěn)定,所以實(shí)驗(yàn)時(shí),將裝置C浸入冰水中,打開裝置A中分液漏斗的活塞,一段時(shí)間后C中液體變?yōu)榧t棕色。關(guān)閉分液漏斗的活塞,打開活塞K,通過臭氧發(fā)生器向裝置C中通入含有臭氧的氧氣;(2)裝置C中,NO2溶于CH2Cl2,使溶液變?yōu)榧t棕色,故當(dāng)紅棕色褪去可推斷C中反應(yīng)已結(jié)束;(3)①N2O4與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成硝酸錳和硝酸,該反應(yīng)的離子方程式為:5N2O4+2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+2H2O=2Mn2++10NOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))+4H+;②酸性KMnO4溶液呈紫紅色,用H2O2溶液滴定被還原為無色的Mn2+,故判斷滴定終點(diǎn)的方法是:滴入最后半滴0.1000mol·L-1H2O2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),錐形瓶中溶液的紫紅色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明滴定達(dá)到終點(diǎn);③KMnO4的總物質(zhì)的量為n(KMnO4)總=c·V=0.1250mol·L-1×0.020L=2.5×10-3mol,根據(jù)電子守恒可知H2O2與KMnO4反應(yīng)的比例關(guān)系為:5H2O2~2KMnO4,剩余KMnO4物質(zhì)的量為n(KMnO4)剩=eq\f(2,5)n(H2O2)=eq\f(2,5)×0.1000mol·L-1×0.0175L=7.0×10-4mol;所以與N2O4反應(yīng)的KMnO4物質(zhì)的量為n(KMnO4)=2.5×10-3mol-7.0×10-4mol=1.8×10-3mol,由反應(yīng)方程式5N2O4+2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+2H2O=2Mn2++10NOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))+4H+,可得關(guān)系式:5N2O4~2KMnO4,n(N2O4)=eq\f(5,2)n(KMnO4)=eq\f(5,2)×1.8×10-3mol=4.5×10-3mol,則N2O4的質(zhì)量m(N2O4)=n·M=4.5×10-3mol×92g·mol-1=0.414g,故產(chǎn)品中N2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.414g,2.0g)×100%=20.7%。3.答案:(1)U形管堿石灰(2)利用產(chǎn)生的氨氣排盡裝置中的空氣(3)B(4)NaNH2+N2Oeq\o(=,\s\up7(210~220℃))NaN3+H2O(5)乙醚易揮發(fā),利于晶體快速干燥(6)91.0%解析:D裝置制取氨氣,用C裝置冷凝分離出水,B裝置干燥氨氣,A裝置先制取NaNH2,再制取NaN3,冷卻,向產(chǎn)物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),減壓濃縮結(jié)晶后,再過濾,并用乙醚洗滌,晾干。(1)儀器e為U形管;制備的氨氣中含有大量的水,用C裝置冷凝分離出水,U形管中盛放堿石灰干燥氨氣;(2)先加熱制取NH3再加熱裝置A中金屬鈉的原因是:利用產(chǎn)生的氨氣排盡裝置中的空氣;(3)NH4NO3分解過程中會(huì)產(chǎn)生水,為了防止水倒流到試管底部使試管炸裂,試管口要略向下傾斜,同時(shí)NH4NO3固體的熔點(diǎn)為169.6℃,為防止加熱過程中硝酸銨熔化流出,應(yīng)選擇B裝置加熱,選B;(4)NaNH2和N2O在210~220℃條件下反應(yīng)生成NaN3和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNH2+N2Oeq\o(=,\s\up7(210~220℃))NaN3+H2O;(5)乙醚易揮發(fā),用乙醚洗滌晶體,利于晶體快速干燥;(6)消耗的(NH4)2Fe(SO4)2的物質(zhì)的量為:0.0500mol·L-1×0.03L=0.0015mol,加入(NH4)2Ce(NO3)6的物質(zhì)的量為:0.1000mol·L-1×0.05L=0.005mol,根據(jù)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+可知,與NaN3反應(yīng)的(NH4)2Ce(NO3)6的物質(zhì)的量為:0.005mol-0.0015mol=0.0035mol,依據(jù)2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,50.00mL溶液中含有的NaN3的物質(zhì)的量為0.0035mol,則試樣中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:eq\f(0.0035mol×\f(500mL,50.00mL)×65g·mol-1,2.500g)×100%=91.0%。4.答案:(1)碘溶液冷凝草酸,收集草酸(2)關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)管放入C中,微熱三頸燒瓶,C中的導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,撤走熱源,導(dǎo)管口有一段水柱,證明裝置氣密性良好氧氣(3)2FeC2O4·2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4eq\o(=,\s\up7(△))2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(4)Fe(OH)3降低晶體的溶解度,有利于析出晶體,提高產(chǎn)率(5)該產(chǎn)物在見光條件下分解,引起產(chǎn)率偏低(6)當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲胃咤i酸鉀溶液,溶液出現(xiàn)淺紫紅色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù),則為滴定終點(diǎn)3.375∶1解析:制取草酸的裝置為三頸燒瓶,分液漏斗中滴加濃硝酸和濃硫酸的混酸,溫度計(jì)測(cè)量溫度,球形冷凝管冷凝回流,長(zhǎng)玻璃管防倒吸,冷凝回收草酸在a中,NaOH溶液吸收尾氣,防止污染空氣;(1)淀粉遇到碘單質(zhì)變成藍(lán)色,故加入碘溶液,若變藍(lán)說明水解未完全,不變藍(lán),說明水解完全;故答案為碘溶液;B中有長(zhǎng)玻璃管,作用時(shí)冷卻草酸,收集草酸;(2)關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)管放入C中,微熱三頸燒瓶,C中的導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,撤走熱源,導(dǎo)管口有一段水柱,證明裝置氣密性良好;反應(yīng)生成NO,為了得到硝酸需要通入氧化劑,所以通入的氣體X為氧氣;(3)根據(jù)加入試劑的順序及試劑,配平時(shí)根據(jù)原子守恒可得到三草酸合鐵酸鉀晶體的系數(shù)為2,觀察法原子守恒,得到化學(xué)方程式為:2FeC2O4·2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4eq\o(=,\s\up7(△))2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O;(4)步驟1中,出現(xiàn)紅褐色沉淀,所以該化合物為Fe(OH)3,三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O呈綠色,可溶于水,難溶于乙醇,步驟2加入無水乙醇的目的是降低晶體的溶解度,有利于析出晶體,提高產(chǎn)率;(5)三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O見光易分解,該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中完成,所以該產(chǎn)物會(huì)見光分解,引起產(chǎn)率偏低;(6)25.00mL溶液中,C2Oeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))的物質(zhì)的量為xmol,第一步使用高錳酸鉀滴定時(shí),將C2Oeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)

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