高考總復(fù)習(xí)課程-2018年高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)（江蘇版）課后練習(xí)冊(cè)子第17講化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)典精講

第17講化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)典精講在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成顆粒很細(xì)的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請(qǐng)分別用圖中示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和6mol/L鹽酸，其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。填寫下列空白：(1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是______；燒瓶B的作用是_______________；燒瓶C的作用是____________________；在試管D中收集得到的是_______________。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，U型管G中應(yīng)加入的試劑是_____________________；長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入___________。(3)兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是(填該儀器對(duì)應(yīng)的字母)__________。(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時(shí)要加入少量硫酸銅溶液，其目的是_________。(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________。(6)為了安全，在E管中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須_____________________；E管中的反應(yīng)開始后，在F出口處應(yīng)______________。某校課外探究小組欲在實(shí)驗(yàn)室條件下制取少量純凈的無(wú)水氯化鋁。查閱到以下資料：鋁是銀白色金屬，熔點(diǎn)660.4℃，沸點(diǎn)2467℃；無(wú)水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________________________。(2)裝置B的作用是______________，裝置C中所盛試劑為_______________。.(3)請(qǐng)?jiān)跇?biāo)記為F的實(shí)線方框內(nèi)畫出合適的裝置__________。(4)工業(yè)上制備金屬Al，用電解熔融的Al2O3，而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。(5)AlCl3遇潮濕空氣立即產(chǎn)生大量白霧的原因是(結(jié)合化學(xué)方程式說明)_________。(6)有同學(xué)認(rèn)為該裝置有不足之處，存在安全隱患。若你同意他的觀點(diǎn)，請(qǐng)指出其不足之處______________________________________________________。(7)反應(yīng)后D得到氯化鋁與鋁粉的混合物，設(shè)計(jì)方案分離出純凈的氯化鋁(簡(jiǎn)述分離原理和操作)_____________________________________________。某課外小組利用H2還原黃色的WO3粉末測(cè)定W的相對(duì)原子質(zhì)量，下圖是測(cè)定裝置的示意圖，A中的試劑是鹽酸。請(qǐng)回答下列問題。(1)儀器中裝入的試劑：B_________、C________、D___________。(2)連接好裝置后應(yīng)首先_________________________。(3)“加熱反應(yīng)管E”和“從A瓶逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進(jìn)行的是：_________________。在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________。(4)反應(yīng)過程中G管逸出的氣體是___________，其處理方法是：___________________________

________________________________________。(5)從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得了下列數(shù)據(jù)①空E管的質(zhì)量a②E管和WO3的總質(zhì)量b③反應(yīng)后E管和W粉的總質(zhì)量c(冷卻到室溫稱量)④反應(yīng)前F管及內(nèi)盛物的總質(zhì)量d⑤反應(yīng)后F管及內(nèi)盛物的總質(zhì)量e由以上數(shù)據(jù)可以列出計(jì)算W的相對(duì)原子質(zhì)量的兩個(gè)不同計(jì)算式(除W外，其他涉及的元素的相對(duì)原子質(zhì)量均為已知)：計(jì)算式1：Ar(W)＝____________；計(jì)算式2：Ar(W)＝____________。疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊中的主要成分，能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體將氣囊鼓起。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①稱取約2.5000g疊氮化鈉試樣，配成250②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中，用滴定管加入50.00mL0.1000mol·L1(NH4)2Ce(NO3)6(六硝酸鈰銨)，[發(fā)生反應(yīng)為：2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](雜質(zhì)不參與反應(yīng))。③反應(yīng)后將溶液稍稀釋，然后向溶液中加入5mL濃硫酸，滴入2滴鄰菲噦啉指示液，用0.0500mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亞鐵銨)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量的Ce4+至溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色(發(fā)生的反應(yīng)為：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)，消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL。(1)步驟①配制疊氮化鈉溶液時(shí)，除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外，還用到的玻璃儀器有、。(2)疊氮化鈉受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)若其它讀數(shù)正確，滴定到終點(diǎn)后，讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積按圖圖示讀取，將導(dǎo)致所測(cè)定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(選填：“偏大”、“偏小”或“不變”)。(4)通過計(jì)算確定疊氮化鈉試樣中含NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少(寫出計(jì)算過程)。

第17講化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)典精講(1)普通鐵粉(或鐵粉)作為水蒸氣發(fā)生器(或用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣)防止水倒吸(或用作安全瓶)氫氣(2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑)6mol·L1鹽酸(3)A、B、E(4)加快氫氣產(chǎn)生的速率(5)Fe3O4+4H23Fe+4H2O(6)檢驗(yàn)氫氣的純度點(diǎn)燃?xì)錃饨馕觯?1)實(shí)驗(yàn)開始前試管A中應(yīng)加入鐵粉，燒瓶B用來(lái)提供水蒸氣，加熱A和B即可反應(yīng)，試管D用來(lái)收集氫氣，燒瓶C的作用是防止受熱不均引起倒吸。(2)U型管的作用是干燥氫氣，同時(shí)除去揮發(fā)出的HCl氣體，應(yīng)加入堿性的固體干燥劑，如：固體氫氧化鈉、堿石灰等；長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入6mol·L1的鹽酸。(3)兩套裝置中，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是A、B、E。(4)燒瓶I中加入少量硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，形成Cu—Zn(鹽酸)原電池，可以加快鋅與鹽酸反應(yīng)的速率。(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe3O4+4H23Fe+4H2O(6)為防止氫氣不純加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸，在F出口處必須檢驗(yàn)氫氣的純度，E管中的反應(yīng)開始后，在F出口處應(yīng)點(diǎn)燃?xì)錃狻?1)MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O(2)除去Cl2中的HCl氣體濃H2SO4(3)(4)AlCl3是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，不能導(dǎo)電，無(wú)法電解(5)AlCl3遇水水解，發(fā)生反應(yīng)：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，產(chǎn)生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴(6)連接D和E的導(dǎo)管太細(xì)，生成的無(wú)水AlCl3易凝固導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞(7)鋁的熔沸點(diǎn)高，氯化鋁在177.8℃解析：(1)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，反應(yīng)方程式為MnO2＋4HCl(濃)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。(2)制得的氯氣中含有HCl和H2O(g)，HCl能與Al反應(yīng)生成AlCl3和H2，容易發(fā)生危險(xiǎn)，且AlCl3易吸收水分，均需要除去；裝置B的作用是除HCl，裝置C中盛放濃硫酸，作用是除去氯氣中的水蒸氣。(3)氯氣有毒，必須進(jìn)行尾氣處理，因此后面有尾氣處理裝置，一般用堿液吸收，因?yàn)锳lCl3易吸收水，發(fā)生水解，要防止堿液中的水蒸氣進(jìn)入E裝置，因此還需要一個(gè)干燥裝置，裝置圖為：。(4)AlCl3屬于分子晶體，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，因此工業(yè)上常電解氧化鋁冶煉鋁單質(zhì)。(5)AlCl3遇到潮濕空氣產(chǎn)生大量白霧，發(fā)生的是水解反應(yīng)：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，氯化氫氣體在空氣中形成小液滴。(6)AlCl3易升華，遇冷凝結(jié)成固體，容易堵塞導(dǎo)管，即連接裝置D和E的導(dǎo)管太細(xì)。(7)鋁的熔點(diǎn)高，AlCl3熔點(diǎn)低，易升華，因此加熱使AlCl3升華，然后讓其凝華，得到純凈氯化鋁。(1)鋅粒水濃硫酸(2)檢查氣密性(3)先從A瓶逐滴滴加液體；檢驗(yàn)H2的純度(4)氫氣；在G管出口處點(diǎn)燃(5)或解析：(1)B為氫氣的發(fā)生裝置，采用鋅粒和稀鹽酸反應(yīng)，制得的氫氣中含有H2O和揮發(fā)出的HCl，C裝置中為H2O，目的是除去HCl，D裝置中為濃硫酸，用來(lái)除去H2O。(2)連接好裝置后應(yīng)首先檢驗(yàn)裝置的氣密性。(3)先從A瓶逐滴滴加液體制取氫氣，排空裝置內(nèi)的空氣，防止氫氣不純加熱時(shí)爆炸，需要G處收集氣體驗(yàn)純后再加熱反應(yīng)管E。(4)在G管逸出的氣體是未反應(yīng)的氫氣，需在G管出口處點(diǎn)燃處理。(5)可以根據(jù)WO3中W和O的質(zhì)量比，設(shè)W的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則=，從而有M=；F管增重為生成的H2O質(zhì)量，根據(jù)方程式WO3+3H2W+3H2O，W與水的質(zhì)量比=，則有M=；WO3的相對(duì)原子質(zhì)量為M+48，則WO3與水的質(zhì)量比為，則有。(1)250mL容量瓶、膠頭滴管(2)2NaN32Na+3N2↑(3)偏小(4)n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1000mol·L1×50.00×103L=5.000×103n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol·L1×24.00×103L=1.200×103與NaN3反應(yīng)的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.000×103mol1.200×103mol=3.800×103mol，根據(jù)關(guān)系式(NH4)2Ce(NO3)6~NaN3可得ω==0.9880解析：(1)配置該溶液還需用到250mL容量瓶和膠頭滴管等儀器。(2)該物質(zhì)只有兩種元素，故生成的單質(zhì)只能是氮?dú)夂徒饘兮c。(3)滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)，讀出消耗的(NH4)2Fe(SO4)2的體積偏大，導(dǎo)致讀出的NaN3消耗(NH4)2Ce(NO3)6的體積比實(shí)際值偏小，計(jì)算出樣品中疊氮化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。(4)(NH4)2Ce(NO3)6的物質(zhì)的量為：n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1000mol·L1×50