《2022届高考化学抢分强化练-题型12.9化学综合实验.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022届高考化学抢分强化练-题型12.9化学综合实验.docx(53页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2022届高考化学选择题型抢分强化练题型12.9化学综合实验1. 工业上可以用天青石生产碳酸锶后的含锶废渣制备高纯六水氯化锶(SrCl26H2O),含锶废渣主要成分为SrCO3,且含钡、铁、钙等元素。六水氯化锶是一种无色长针状晶体,易溶于水,微溶于无水乙醇和丙酮,下面为实验室模拟SrCl26H2O的制作流程:已知:SrSO4微溶于水;SrCl26H2O在61.5以上即会失去4个结晶水生成SrCl22H2O。(1)关于上述实验操作下列说法不正确的是_。A.步骤中操作X为研磨粉碎,可以增大反应接触面积B.步骤为提高产率,可以用滤液淋洗布氏漏斗中的滤渣C.抽滤时,如果溶液有强酸性,可以用玻璃纤维代替
2、滤纸D.减压过滤不宜过滤胶状沉淀,因为胶状沉淀会在滤纸上形成一层密实的沉淀E.步骤中的温度控制在80左右,可以用水浴加热,也可以用油浴或砂浴加热代替,更安全(2)如表为实验中硫酸加入量对溶液中Ba2+和Sr2+含量的影响,实验发现在步骤中加入硫酸量过量20%较合适,请解释原因:_。硫酸加入量/mL4.504.955.405.856.30Ba2+/(g/L)0.370.210.130.110.10Sr2+/(g/L)90.2189.8689.5789.2388.90(3)步骤调节pH时,为避免引入新的杂质,最适宜加入的试剂为_,如图为在80时,pH对除杂的影响,通过加入试剂将pH调至_。往滤渣D
3、中加入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为:_。(4)在步骤中,若要从滤液E通过操作Y得到大颗粒的高纯六水氯化锶晶体,操作Y包含下列步骤中的某几项,请选择合适的操作并排序。(填相应步骤的字母)滤液E_抽滤_a.蒸发浓缩至有大量晶体析出b.在过饱和溶液中加入晶种c.61.5以上减压蒸发浓缩d.61.5以下减压蒸发浓缩e.往溶液中加入无水乙醇f.在30真空烘箱中干燥g.在室温下缓慢冷却结晶h.用氯化锶饱和溶液洗涤晶体I.用冷水洗涤晶体(5)为侧定所制SrCl26H2O晶体的纯度,取1.12g实验制得的产物加水溶解,配成100mL溶液,用移液管取出25mL于锥形瓶中,滴入几滴K2CrO4,已知Ag
4、2CrO4为砖红色沉淀,用浓度为0.100mol/L的硝酸银标准溶液滴定。判断滴定终点的现象为_;实验时未采用棕色滴定管滴定,会使测得的晶体纯度_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。2. 有学生将铜与稀硝酸反应实验及NO、NO2性质实验进行改进、整合,装置如图(洗耳球:一种橡胶为材质的工具仪器)。实验步骤如下:(一)组装仪器:按照如图装置连接好仪器,关闭所有止水夹;(二)加入药品:在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液,连接好铜丝,在装置C的U型管中加入4.0mol/L的硝酸,排除U型管左端管内空气;(三)发生反应:将铜丝向下移动,在硝酸与铜丝接触时可以看到螺旋状铜丝与稀硝酸反应产生气泡,
5、此时打开止水夹,U型管左端有无色气体产生,硝酸左边液面下降与铜丝脱离接触,反应停止;进行适当的操作,使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,气体变为红棕色;(四)尾气处理:气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应;(五)实验再重复进行。回答下列问题:(l)实验中要保证装置气密性良好,检验其气密性操作应该在_。a.步骤(一)(二)之间b.步骤(二)(三)之间(2)装置A的烧杯中玻璃仪器的名称是_。(3)加入稀硝酸,排除U型管左端管内空气的操作是_。(4)步骤(三)中“进行适当的操作”是打开止水夹_ (填写序号),并用洗耳球在U型管右端导管口挤压空气进入。(5)在尾气处理阶段,使B中广口瓶内气体进入烧杯
6、中的操作是_,尾气中主要含有NO2和空气,与NaOH溶液反应只生成一种盐,则离子方程式为_。(6)某同学发现,本实验结束后硝酸还有很多剩余,请你改进实验,使能达到预期实验目的,反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少,你的改进是_。3. 某化学小组在实验室选用如图所示装置(夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2已知:乙醚的熔点为116.3,沸点为34.6。Mg和Br2反应非常剧烈,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5。不考虑氮气与镁的反应实验主要步骤如下:.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性
7、。向装置中加入药品。.加热装置A,迅速升温至140,并保持140加热一段时间,停止加热。.通入干燥的氮气,使溴分子缓慢进入装置B中,直至完全加入。.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤,将滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。.用苯洗涤粗产品,过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160分解得无水MgBr2。请回答下列问题:(1)装置A中使用仪器m的优点是_。(2)步骤中所选装置的正确连接顺序是a_(填小写字母),装置D的作用是_。(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是_。(4)实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是_;(5)有
8、关步骤的说法,正确的是_;A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B.洗涤晶体可选用0的苯C.加热至160的主要目的是除去苯D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴(6)为测定产品的纯度(假定杂质不参与反应),可用EDTA(简写为Y4,无色)标准溶液滴定,以络黑T为指示剂(pH=6.311.6时显蓝色,pH11.6时显橙色)。已知:Mg2+与络黑T形成的配合物(Mg2+络黑T)呈酒红色,Mg2+与Y4形成的MgY2为无色;在pH约为9的缓冲溶液中滴定,反应的离子方程式为:Mg2+Y4=MgY2,Mg2+络黑T+Y4=MgY2+络黑T。判断滴定终点的现象为_。测定前,先称取0.2500g无水MgBr2
9、产品,溶解后,加人2滴络黑T试液作指示剂,用0.0500molL1EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25.00mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是_(以质量分数表示)。(7)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2BrCH2Br.请设计实验验证CH2BrCH2Br的存在:从反应后的混合物中分离提纯得到待测样品,_。(补全实验操作)4. 过氧化镁(MgO2)是一种白色粉末,不溶于水,但在水中会缓慢分解,易溶于稀酸,在医疗、环保、日化等领域有广泛的用途。某研究性学习小组在实验室用碱式碳酸镁Mg2(OH)2CO3制备并测定MgO2纯度的实验如下。.制备过程(1)写出图1中仪器b的名
10、称_。(2)煅烧:煅烧碱式碳酸镁时生成三种氧化物,写出该反应的化学方程式_。检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是_(写出具体的操作和现象)。(3)转化:转化过程装置如图1所示,向所得固体中加双氧水充分搅拌发生反应:MgO+H2O2=MgO2+H2O用仪器a添加液体的优点是_(填一条即可)。转化过程中温度、反应时间和产率关系如图2所示,据此选择最适宜的转化条件_。(4)分离:转化结束后,用过滤方法得到过氧化镁的粗产品。粗产品中主要存在的杂质是_。.纯度测定(5)称取某次制备的0.10g样品置于某定量用锥形瓶中,加入足量KI溶液和盐酸,摇匀后在暗处静置5min,然后用0.1000mol/LNa2
11、S2O3溶液滴定,滴定到终点时共消耗28.50mLNa2S2O3溶液。(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)该实验在滴定前需加入少量淀粉溶液作指示剂;判断到达滴定终点的现象是_。计算该样品中过氧化镁的质量分数为_(保留三位有效数字)。5. 氨基钠(NaNH2)常用作有机合成的促进剂,是合成维生素A的原料。某学习小组用如图1装置,以NH3和Na为原料加热至350360制备氨基钠,并检验其生成的产物和测定产品的纯度。已知:NaNH2极易水解且易被空气氧化。回答下列问题(1)仅从试剂性质角度分析,下列各组试剂不宜用于实验室制备NH3的是_(填字母序号)。A.浓氨水、CaOB.NH
12、4Cl固体、Ca(OH)2固体C.浓氨水D.NH4NO3固体、NaOH固体(2)仪器D名称为_,其中盛放的试剂为_。(3)装置A中发生反应的化学方程式为_,能证明装置A中已发生反应的实验依据是_。(4)装置B的作用是_。(5)制备时,通入的氨气过量,待钠充分反应后,取mg产品,按如图2装置进行实验(产品所含杂质仅为Na2O)。用注射器向试管中缓慢加入H2O至恰好完全反应立即停止,G中液面从刻度V1变为V2(已知V2V1,单位mL,忽略固体体积,读取刻度时保持两使液面相平,实验过程处于标准状况下),则产品纯度为_:若读取V1时,G中液面低于漏斗侧液面,则所测得的纯度比实际产品纯度_(填“偏高”、
13、“偏低”或“无影响”)。6. 为测定苏打中Na2CO3的含量(含NaHCO3杂质),实验小组设计了如下三个实验方案。方案称量:仪器X的质量为ag;称量:仪器X和装有试样的质量为bg;加热;冷却;称量:仪器X和残余物的质量为cg;重复操作,直至恒重,质量为dg。(1)仪器X是_(填名称),方案的实验原理是:_(用化学方程式表示)。(2)请将步骤补充完整:重复操作,步骤的目的是:_。(3)计算Na2CO3的质量分数要用到的数据是:_(选填a、b、c、d)。方案称量一定量样品,选用合适的装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积。(4)为提高测定准确性,应选用发生装置_(选填“A”或“B”)和量气装置D;
14、装置D比装置C准确性高的原因是_(任一条原因)。(5)检查装置A的气密性:向A的分液漏斗中加入适量水,按图连接好装置,关闭止水夹F,打开活塞E,发现分液漏斗中的水持续滴下,说明A漏气。该判断是否正确,并说明理由:_。方案称量0.2570g样品,置于锥形瓶中,加适量水溶解,滴2滴酚酞试液,用0.1000mol/L盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变色,反应原理:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,重复上述操作两次。(6)用密度为1.19g/mL、质量分数为0.37的浓盐酸,配制1L0.1000mol/L稀盐酸,所需的定量仪器是:滴定管、1L容量瓶,其中滴定管的作用是_。滴定管和容量
15、瓶在使用前都要进行的操作是_。(选填序号)Y.检漏Z.用蒸馏水洗涤W.用待装液润洗(7)根据表数据,碳酸钠的质量分数为_(小数点后保留四位)。滴定次数样品的质量/g稀盐酸的体积/mL滴定前读数滴定后读数10.25701.0021.0120.25700.5020.4930.25701.2021.207. Na2S2O3应用广泛,水处理中常用作还原剂、冶金中常用作络合剂。(1)Na2S2O3的实验室制法:装置如图1(加热和夹持装置略):已知:2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S、Na2SO3+S=Na2S2O3甲中发生反应的化学方程式为_。实验过程中,乙中的澄清溶液先变浑浊,后变澄清时生成大
16、量的Na2S2O3.一段时间后,乙中再次出现少量浑浊,此时须立刻停止通入SO2.结合离子方程式解释此时必须立刻停止通入SO2的原因:_。丙中,NaOH溶液吸收的气体可能有_。(2)实际工业生产中制得的Na2S2O3溶液中常混有少量Na2SO3,结合溶解度曲线(如图2),获得Na2S2O35H2O的方法是_。(3)Na2S2O3的用途:氨性硫代硫酸盐加热浸金是一种环境友好的黄金(Au)浸取工艺。已知:.Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3;.Cu2+在碱性较强时受热会生成CuO沉淀。将金矿石浸泡在Na2S2O3、Cu(NH3)42+的混合溶液中,并通入O2.浸金反应的原理为:i.Cu(NH3)
17、42+Au+2S2O32Cu(NH3)2+Au(S2O3)23+2NH3ii.4Cu(NH3)2+8NH3+O2+2H2O=4Cu(NH3)42+4OH浸金过程Cu(NH3)42+起到催化剂的作用,金总反应的离子方程式为:_。一定温度下,相同时间金的浸出率随体系pH变化曲线如如图3,解释pH10.5时,金的浸出率降低的可能原因_。(写出2点即可)8. 学习小组探究AgNO3、Ag2O(棕黑色固体,难溶于水)对氯水漂白性的影响。实验记录如下: 2mL氯水实验方案和现象加入1mL蒸馏水,再滴加1滴品红溶液,品红溶液较快褪色加入少量Ag2O固体,产生白色沉淀a。再加入1mL蒸馏水和1滴品红溶液,品红
18、溶液褪色比i快加入1mL较浓AgNO3溶液,产生白色沉淀b。再滴加1滴品红溶液,品红溶液褪色比i慢(1)用离子方程式表示i中品红溶液褪色的原因:_。(2)经检验,ii中的白色沉淀a是AgCl.产生AgCl的化学方程式是_。(3)是iii的对比实验,目的是排除iii中_造成的影响。(4)研究白色沉淀b的成分。进行实验iv(按实验iii的方案再次得到白色沉淀b,过滤、洗涤,置于试管中):实验iv:设计对比实验证实白色沉淀b不只含有AgCl,实验方案和现象是_。FeCl2溶液的作用是_。由此判断,白色沉淀b可能含有AgClO。(5)进一步研究白色沉淀b和实验iii品红溶液褪色慢的原因,进行实验v:实
19、验v:结合离子方程式解释加入饱和NaCl溶液的目的:_。推测品红溶液褪色的速率:实验iii比实验v_(填“快”或“慢”)。9. “84消毒液”广泛应用于杀菌消毒,其有效成分是NaClO.实验小组制备消毒液,并利用其性质探索制备碘水的方法。资料:i.HClO的电离常数为Ka=4.7108;H2CO3的电离常数为K1=4.3107、K2=5.61011。ii.碘的化合物主要以I和IO3的形式存在,IO3+5I+6H+=3I2+3H2O。iii.碘单质能与I反应:I2+II3(I3低浓度时显黄色,高浓度时为棕色)。.制备消毒液(夹持装置略)(1)制备NaClO消毒液的装置是_ (填C或D)。(2)制
20、备完成后,向C装置的溶液中添加NaOH、Na2SiO3等物质,得到与某品牌成份相同的消毒液,用平衡移动原理解释NaOH的作用_。(3)结合资料 i,写出D中反应的化学方程式_。.利用消毒液的性质探究碘水的制备方法将某品牌“84消毒液”稀释10倍,各取100mL于三个烧杯中,设计如下实验方案制备碘水:方案操作现象反应后加淀粉溶液1烧杯1溶液中加入9gKI固体溶液为橙黄色2烧杯2溶液中加入9gKI固体再加入1mo/L盐酸10mL溶液颜色快速加深,呈紫红色变蓝3烧杯3溶液中加入少量KI固体(小于0.5g)振荡后溶液保持无色不变蓝(4)对比不同方案的实验现象,得出制取碘水的最佳方法要关注的因素是_。(
21、5)针对烧杯3“滴加淀粉溶液不变蓝”的原因,提出两种假设:假设1:过量的NaClO将反应生成的I2氧化为IO3。设计实验证实了假设1成立。NaClO氧化I2生成IO3的离子方程式是_。假设2:生成的I2在碱性溶液中不能存在。设计实验a证实了假设2成立,实验a的操作及现象是_。(6)某小组检验烧杯3所得溶液中含IO3:取烧杯3所得无色溶液少许,加入稀硫酸酸化的KI溶液,反应后再滴加淀粉溶液,发现溶液变蓝。该实验方案能否证明烧杯3所得溶液中存在IO3,说明理由_。(7)预测烧杯1反应后加淀粉溶液的实验现象,结合方程式说明预测依据_。10. 某实验小组研究FeCl3溶液与Na2SO3溶液之间的反应,
22、进行如下实验探究:编号实验试剂及用量开始混合时现象30min时3天后取1.0mol/LNa2SO3溶液2mL加1.0mol/LFeCl3溶液2滴溶液立即变为红褐色,比中略浅与开始混合时一致溶液呈黄绿色取1.0mol/LFeCl3溶液2mL滴加1.0mol/LNa2SO3溶液2滴溶液立即变为红褐色红褐色明显变浅溶液呈黄绿色(1)配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。结合化学用语说明浓盐酸的作用:_。(2)甲同学认为,上述实验在开始混合时观察到的现象不涉及氧化还原反应,实验中红褐色比中略浅的原因是_。(3)乙同学认为实验可能发生了氧化还原反应,为了探究反应的产物做了实验
23、和生成物检验。编号实验操作及现象闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入_,产生白色沉淀,证明产生了SO42。该同学又设计实验探究另一电极的产物,取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生_,证明产生了Fe2+。(4)实验发生反应的方程式是_。(5)实验小组查阅资料:溶液中Fe3+、SO32、OH三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:从反应速率和化学平衡两个角度解释实验、现象背后的原因可能是:_。11. 为了监测某烟道气中的NOx的含量,选用如下采样和检测方法。.采样步骤检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140;打开抽气泵置换系统内空气
24、;采集无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是_。采样步骤加热烟道气的目的是_。C中填充的干燥剂最好的选择是_(选填编号)。a.碱石灰b.无水CuSO4c.P2O5(2)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂_。.NOx含量的测定将一定量的气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3,然后加入过量的FeSO4标准溶液,充分反应后,再用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+。(3)NO被H2O2氧化为NO3的离子方程式是_。滴定操作使用的玻璃仪器主要有_。(4)滴定过程中发生下
25、列反应:3Fe2+NO3+4H+NO+3Fe3+2H2O、Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O.判断下列情况对NOx含量测定结果的影响 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”):若缺少采样步骤,会使测试结果_;若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果_。12. FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O,它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质).硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配
26、制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图1所示实验的目的是_,C装置的作用是_。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。取少量待测液,_(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42。.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=
27、4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。【资料1】沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_。讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定PH范围内,溶液PH越小Fe2+稳定性越好
28、。假设3:_。(4)小组同学用如图2装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的PH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A0.2mol/LNaClB0.1mol/LFeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5【资料2】原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大【资料3】常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶
29、液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:U型管中左池的电极反应式_。对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为_。对比实验_和_,还可得出在一定PH范围内,溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。对【资料3】实验事实的解释为_。13. SAH(NaAlH4)还原性非常强。纯的四氢铝钠是白色晶状固体,在干燥空气中相对稳定,但遇水即爆炸性分解,NaH遇水蒸气也发生剧烈反应。以铝合金废边脚料为原料(主要成分为Al,含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、PbO和SiO2等杂质)制备四氢铝钠:请回答下列问题:(1)滤渣1的主要成分为_(填化学式)。试剂
30、A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等,其电子式为_。(2)已知废料接触面积、接触时间均相同,“酸浸”中铝元素浸出率与硫酸浓度的关系如图甲所示。当硫酸浓度大于C0mol/L时,浸出率降低的原因可能是_。(3)滤液3可以循环利用,写出滤液2与滤液3反应的离子方程式_。(4)NaAlH4与水反应的化学方程式为_。(5)测定NaAlH4粗产品的纯度。称取mgNaAlH4粗产品按如图乙所示装置进行实验,测定产品的纯度。“安全漏斗”中“安全”的含义是_。已知实验前C管读数为V1mL,向A中加入适量蒸馏水使NaAlH4完全反应,当A中反应完全后,冷却至室温后C管读数为V2mL(均折合成标准状况)。则该产品的纯
31、度为_(用含m、V1和V1的代数式表示,忽略加入蒸馏水的体积)。若实验前读数时B管和C管液面相平,实验后读数时B管液面高于C管,则测得的结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。14. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示:已知:ClO2的熔点为59、沸点为11,极易溶于水,遇热水、见光易分解;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低。2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O。请
32、回答:(1)按图组装好仪器后,首先应该进行的操作是_;装置B的作用是_;冰水浴冷却的主要目的不包括_(填字母)。a.减少H2O2的分解 b.降低ClO2的溶解度 c.减少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式:_。(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为_。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,试分析原因:_。(4)该套装置存在的明显缺陷是_。(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是_(填字母)A过氧化钠 B硫化钠 C氯化亚铁 D.高
33、锰酸钾6)若 mgNaClO3(s)最终制得纯净的 ngNaClO2(s),则NaClO2的产率是_100%。15. 硝酸银(AgNO3)是中学常见的试剂。某小组设计实验探究硝酸银的热稳定性并检验产物。已知:Ag粉呈黑色,Ag2O呈黑褐色;Ag2O难溶于水,易溶于氨水。请回答下列问题:实验(一)探究硝酸银热稳定性。甲同学设计如图1装置进行实验:实验步骤及现象:装置A中AgNO3完全分解后残留有黑色粉末。用带火星的木条检验集气瓶收集的气体,木条复燃;集气瓶中气体遇空气不变色。取少量反应后装置C中的溶液于试管,加入铜粉,铜粉不断溶解,产生无色气体,遇空气逐渐变红棕色,溶液变为蓝色。(1)集气瓶收集
34、的气体是_(填化学式,不考虑水蒸气);从水槽中取出集气瓶的操作方法是_。(2)装置C中发生反应的化学方程式为_。实验(二)探究硝酸银分解的固体产物成分。(3)乙同学对实验(一)残留固体成分提出假设:假设1:黑色固体是Ag;假设2:黑色固体是Ag2O;假设3:黑色固体是_。(4)丙同学设计实验验证乙同学提出的假设:实验操作取少量黑色粉末于试管中,加入足量稀硝酸,振荡取少量黑色粉末于试管中,加入足量浓氨水,振荡上述方案_(填“”或“”)能达到实验目的,另一方案不能达到目的,理由是_。(5)丁同学设计实验定量探究上述黑色固体组成。取3.40g黑色粉末按如图2装置进行实验,当硬质玻璃管中黑色粉末完全反
35、应后,测得装置E增重0.18g当硬质玻璃管中黑色粉末完全反应后,继续通入一段时间H2的目的是_;装置F的作用为_。根据数据计算,黑色粉末成分为_(若为两种物质,计算其物质的量之比;若为一种物质,计算其物质的量)。答案和解析1.【答案】BDE 硫酸量过量20%可以使Ba2+沉淀完全,但是过量太多会使Sr2+沉淀 Sr(OH)2或SrO 12 2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O d b g h f 锥形瓶中沉淀颜色由白色变为砖红色,且半分钟不变色 偏高【解析】解:(1)A.步骤I中操作X为研磨粉碎,可以增大反应接触面积,故A正确; B.步骤III为得到滤液C,抽滤除
36、去的滤渣,若用滤液淋洗滤渣不能将滤渣中吸附的溶质洗涤下来的,故B错误; C.玻璃纤维中含有二氧化硅,在碱性条件下易被腐蚀,与酸不反应,则抽滤时,如果溶液有强酸性,可以用玻璃纤维代替滤纸,故C正确; D.减压过滤不宜过滤胶状沉淀,因为胶状沉淀会透过滤纸,故D错误; E.步骤IV中油浴若外溢易失火,从实验安全考虑,且不适合明火加热,水浴更安全,故E错误; 故答案为:BDE; (2)硫酸锶的溶度积远远大于硫酸钡的溶度积,但因为溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,而硫酸锶微溶于水的特性使其进一步转化成硫酸钡的反应速度较慢,为缩短反应时间且使Ba2+沉淀完全可适量多加硫酸,但是过量太多又
37、会使Sr2+沉淀, 故答案为:硫酸量过量20%可以使Ba2+沉淀完全,但是过量太多会使Sr2+沉淀; (3)步骤IV调节pH时,为避免引入新的杂质,最适宜加入的试剂为Sr(OH)2或SrO,根据图象,将pH调至12,可以使铁和钙沉淀较完全,而锶几乎未沉淀, 故答案为:Sr(OH)2或SrO;12; 滤渣D主要成分为Ca(OH)2、Fe(OH)3,滤渣D中加入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O, 故答案为:2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O; (4)在步骤V中,若要从滤液E通过操作Y得到大颗粒的
38、高纯六水氯化锶晶体,先在61.5以下减压蒸发浓缩,在过饱和溶液中加入晶种,然后在室温下缓慢冷却结晶,再抽滤。如果用往溶液中加入无水乙醇,醇析的方法析出晶体,需要缓慢加入才会析出大颗粒晶体,抽滤后用氯化锶饱和溶液洗涤晶体更能减少产品的溶解,为防止晶体失去结晶水,在30真空烘箱中干燥,则操作顺序为:滤液Edbg抽滤hf, 故答案为:d;b;g;h;f; (5)此方法为沉淀滴定法,滴定开始为白色沉淀,由于Ag2CrO4为砖红色沉淀,因此判断滴定终点的现象为:锥形瓶中沉淀颜色由白色变为砖红色,且半分钟不变色, 故答案为:锥形瓶中沉淀颜色由白色变为砖红色,且半分钟不变色; 若硝酸银标准液未采用棕色滴定管
39、滴定,硝酸银见光会分解,标准液用量偏多,会使测得的晶体纯度偏高, 故答案为:偏高。含锶废渣(主要成分为SrCO3,且含钡、铁、钙等元素)研磨粉碎,再加水润湿后水浴加热,加入足量的盐酸并搅拌,调节pH=2进行酸浸溶解,充分酸溶后的溶液进行抽滤,得到不与盐酸反应的杂质滤渣A和滤液B,滤液B中主要含有Sr2+、Ba2+、Fe2+、Ca2+、Cl的酸性溶液,向滤液B中按体积比1:10加入足量硫酸,是滤液B中的Ba2+全部转化为BaSO4沉淀除去,在进行抽滤得到滤液C,对滤液C加入30%双氧水,将滤液C中的Fe2+氧化为Fe3+,为避免引入新的杂质,加入Sr(OH)2或SrO,调节pH值,使Fe3+、C
40、a2+转化为Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀除去,将滤液加热至80左右,再过滤,得到的滤渣D为Ca(OH)2、Fe(OH)3,滤液E中主要含有Sr2+、Cl,由于SrCl26H2O在61.5以上即会失去4个结晶水生成SrCl22H2O,则对滤液E进行减压蒸发浓缩,过滤、洗涤、干燥,得到产品SrCl26H2O,据此分析解答。本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,题目难度中等,涉及反应速率、氧化还原反应、滴定原理等,把握制备流程中发生的化学反应及物质分离方法为解答的关键,注意信息与所学知识的综合应用,综合性较强,充分考查了学生的分析能力及化学实验能力,题目难度较大。2.【答案】a 球形干燥管
41、加入硝酸时,不断向左端倾斜U型管 (或、) 打开止水夹,关闭止水夹,并将洗耳球尖嘴插在止水夹处的导管上,打开止水夹挤压洗耳球 4NO2+O2+4OH=4NO3+2H2O 取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中【解析】解:(1)检查装置气密性应该在连接好装置后,在放药品之前,故应在步骤(一)和(二)之间, 故答案为:a; (2)根据仪器的结构特征,装置A的烧杯中玻璃仪器为球形干燥管, 故答案为:球形干燥管; (3)加入稀硝酸,不断向左端倾斜U型管以排除U型管左端管内空气, 故答案为:加入硝酸时,不断向左端倾斜U型管; (4)要使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,应打开打开止水夹(或、), 故
42、答案为:(或、); (5)在尾气处理阶段,使B中广口瓶内气体进入烧杯中,同时需要让氮氧化物进人氢氧化钠溶液中,所以应打开止水夹,关闭止水夹,并将洗耳球尖嘴插在止水夹处的导管上,打开止水夹挤压洗耳球;NO2、氧气与NaOH溶液反应只生成硝酸钠和水,离子方程式为4NO2+O2+4OH=4NO3+2H2O, 故答案为:打开止水夹,关闭止水夹,并将洗耳球尖嘴插在止水夹处的导管上,打开止水夹挤压洗耳球;4NO2+O2+4OH=4NO3+2H2O; (6)底部加入四氯化碳,其密度比水大,且难溶于水,取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中,保证了硝酸与铜的反应,同时反应后通过分液即可分离,使能达到预期实验目的
43、,反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少,可以取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中, 故答案为:取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中。按照如图装置连接好仪器,关闭所有止水夹,检查装置的气密性,在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液,连接好铜丝,在装置C的U型管中加入4.0mol/L的硝酸,排除U型管左端管内空气,将铜丝向下移动,在硝酸与铜丝接触时可以看到螺旋状铜丝与稀硝酸反应产生气泡,此时打开止水夹,U型管左端有无色气体产生,硝酸左边液面下降与铜丝脱离接触,反应停止;应打开打开止水夹(或、),使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,气体变为红棕色,气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应进行尾气的处理。 (1)检查装置气密性应该在连接好装置后,在放药品之前; (2)根据仪器的结构特征来解答; (3)稀硝酸时不断向左端倾斜U型管以排除U型管左端管内空气; (4)要使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,要保证气流通畅; (5)在尾气处理阶段,使B中广口瓶内气体进入烧杯中,同时需要让氮氧化物进人氢氧化钠溶液中,利用压强关系来解答;NO2、氧气与NaOH溶液反应只生成硝酸钠和水; (6)底部加入四氯化碳,其密度比水大,且难溶于水,取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中,保证了硝酸与铜的反应,同时反应后通过分液即可分离。本题考查性质实验方案的设计及实
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