高三化学高考备考一轮复习 真题模拟试题专项汇编 (15)化学综合实验_第1页
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1、试卷第 =page 1 1页,共 =sectionpages 3 3页高考化学真题模拟试题专项汇编(15)化学综合实验1【2022年河北卷】某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:三颈烧瓶中加入香菇样品和水;锥形瓶中加入水、淀粉溶液,并预加的碘标准溶液,搅拌。以流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了碘标准溶液。做空白实验,消耗了碘标准溶液。用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为95%。已知:,回答下列问题:(1)装置图中仪器a、b的名称分别为_、_。(2)三颈烧瓶适宜的规格为_(填标号)。ABC(3)解释加入

2、,能够生成的原因:_。(4)滴定管在使用前需要_、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为_;滴定反应的离子方程式为_。(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(6)该样品中亚硫酸盐含量为_(以计,结果保留三位有效数字)。2【2022年湖北卷】高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于易形成(熔点为),高于则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略):回答下列问题:(1)A的名称是_。B的进水口为_(填“a”或“b”)。(2

3、)的作用是_。(3)空气流入毛细管的主要作用是防止_,还具有搅拌和加速水逸出的作用。(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是_。(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入_促进其结晶。(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为_(填标号)。ABC(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是_。3【2022年北京卷】某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应资料:iMn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。ii浓碱条件下,可被OH-还原为。iiiCl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而

4、减弱。实验装置如图(夹持装置略)序号物质aC中实验现象通入Cl2前通入Cl2后I水得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化II5%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀III40%NaOH 溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀(1)B中试剂是_。(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为_。(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是_。(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因

5、:原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因_,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被_(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;取II中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是_。从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因_。4【2022年辽宁卷】作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及

6、装置如下:已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:(1)A中反应的离子方程式为_。(2)装置B应为_(填序号)。(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞_,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞_,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。(4)装置F的作用为_。(5)反应过程中,控温的原因为_。(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为_。(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质

7、量分数为_。5【2022年湖南卷】某实验小组以溶液为原料制备,并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案:可选用试剂:晶体、溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水步骤1.的制备按如图所示装置进行实验,得到溶液,经一系列步骤获得产品。步骤2,产品中的含量测定称取产品,用水溶解,酸化,加热至近沸;在不断搅拌下,向所得溶液逐滴加入热的溶液,沉淀完全后,水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为。回答下列问题:(1)是制取_气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为_;(2)中b仪器的作用是_;中的试剂应选用_;(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的溶液后,认为沉淀已经

8、完全,判断沉淀已完全的方法是_;(4)沉淀过程中需加入过量的溶液,原因是_;(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是_(填名称);(6)产品中的质量分数为_(保留三位有效数字)。6【2022年山东卷】实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_。装置c、d共同起到的作用是_。(2)现有含少量杂质的,为测定n值进行如下实验:实验:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,不反应)。实验

9、:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。则_;下列情况会导致n测量值偏小的是_(填标号)。A样品中含少量杂质B样品与反应时失水不充分C实验中,称重后样品发生了潮解D滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成(3)用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为_(填序号),先馏出的物质为_。7【2022年广东卷】食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25时,的。(1)配制的溶液,需溶液的体积为_mL。(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是_。(3)某

10、小组研究25下电离平衡的影响因素。提出假设。稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。序号40.00/02.864.00/36.0003.364.00ab3:44.534.004.0032.001:14.65根据表中信息,补充数据:_,_。由实验和可知,稀释溶液,电离平衡_(填”正”或”逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:_。由实验VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。对比数

11、据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则该溶液的浓度为_。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点_。用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中的内容。移取溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液_,测得溶液的pH为4.76实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行。(6)根据可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱

12、酸及其用途_。8【2021年江苏卷】以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(图1),70下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是_;MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_。(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05molL-1,则=_。Ksp(MgF2)=510-11,Ksp(CaF2)=510-

13、9(3)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1molL-1MnSO4溶液中缓慢滴加1molL-1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为_。(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例(100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,_,固体干燥,得到MnO2。

14、(可选用的试剂:1molL-1H2SO4溶液、2molL-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。9【2021年湖北卷】超酸是一类比纯硫酸更强的酸,在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下:、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气,减压时可吸人极少量空气,防止液体暴沸;夹持、加热及搅拌装置略):相关性质如表:物质熔点沸点性质SbCl373.4220.3极易水解SbCl53.5140分解79/2.9kPa极易水解回答下列问题:(1)实验装置中两个冷凝管

15、_(填“能”或“不能”)交换使用。(2)试剂X的作用为_、_。(3)反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移_(填仪器名称)中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前,必须关闭的活塞是_(填“a”或“b”);用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是_。(4)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时,没有选择玻璃仪器,其原因为_。(写化学反应方程式)(5)为更好地理解超酸的强酸性,实验小组查阅相关资料了解到:弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质,如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=CH3C(OH)2+HSO4-。以此类推,H2SO4与HSbF6之间的化学反应方

16、程式为_。(6)实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中,同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为:甲基(CH3)亚甲基(CH2)次甲基()。写出2甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式_。10【2022年四川省泸县第二中学二模】二甲基亚砜()是一种含硫有机化合物,被誉为“万能溶剂”。其在常温下为无色无臭的透明液体,熔点为18.4,沸点为189,制备二甲基亚砜的装置如下图所示:实验过程:利用仪器A制备NO2,将NO2通入20.00mL二甲基硫醚中,控制温度为60 80,进行气液相氧化反应生成二甲基亚砜粗品,最后经减压蒸馏,共收集到二甲基亚砜纯品15.20mL。已知:二甲基硫醚

17、和二甲基亚砜的密度分别为0.85gcm-3和1.10gcm-3,相对分子质量分别为62和78;HNO2为一元弱酸,不稳定,易分解为NO和NO2;仪器C中发生的反应为: NO2+CH3-S-CH3 +NO回答下列问题:(1)仪器C的名称为_ ; 仪器D的出水口为 _(填字母)。(2)制备二甲基亚砜实验的操作顺序为_(填序号)。连接装置并检查气密性水浴加热仪器C,然后打开活塞a、b关闭活塞a,停止加热仪器C向仪器D中通入冷凝水关闭活塞b(3)仪器A的溶液中发生反应的离子方程式为。_。(4)O2的作用为_。(5)仪器C中反应液的温度需控制在6080,温度不能过高的原因为_。(6)仪器E中NaOH溶液

18、的作用为_。(7)本实验中二甲基亚砜的产率为_%(保留两位有效数字)。11【2022年江西鹰潭一模】2021 年10月16日神舟十三号载人飞船发射成功,肼是一种良好的火箭燃料,分子式N2H4,为无色油状液体,与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4H2O,沸点118C,有强还原性。实验室先制备次氯酸钠,再与尿素CO(NH2)2反应制备水合肼,进一步脱水制得肼,实验装置如图所示(部分装置省略)。已知:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4H2O+NaCl(1)装置C中制备NaClO的离子方程式为_。反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3,可采取的措施是_。装置B中

19、装有饱和食盐水,反应完后关闭K1,装置B的作用是_。(2)将装置C中制备的溶液转移到装置D的_中,并缓缓滴入,原因是_。(3)装置D蒸馏获得水合肼粗品后,剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3 10H2O,获得NaCl粗品的操作是_(NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图)。(4)称取5.0g水合肼样品,加水配成500mL溶液,从中取出10.00mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液,用0.20mol/L的I2溶液进行滴定,滴定终点的现象是_,测得消耗I2溶液的体积为17.50mL,则样品中水合肼N2H4H2O)的质量百分数为_(用百分数表示并保留3位有效数字)。(已知:N2H

20、4H2O +2I2=N2+4HI+H2O)(5)脱水制得的液态肼,在加热条件下可与新制的Cu(OH)2制备纳米级Cu2O,并产生无污染气体,写出该反应的化学方程式:_。12【2022年广西玉林一模】硫酸铜主要用作纺织媒染剂、农业杀虫剂、杀真菌剂、防腐剂,还用于皮革鞣制、电镀铜、选矿等。回答下列有关问题:(1)以印刷线路板的碱性蚀刻废液主要成分为Cu(NH3)4Cl2)为原料制备CuSO45H2O晶体。取一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入如图所示实验装置的三颈瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气;待产生大量的黑色沉淀时停止反应,趁热过滤、洗涤,得到CuO固体,所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,

21、得到CuSO45H2O晶体。写出用蚀刻废液制备CuO反应的化学方程式:_。检验CuO固体是否洗净的实验操作是_。装置图中装置X的作用是_。CuSO4溶液加热蒸干得到固体的主要成分是_。(2)为探究硫酸铜晶体的热稳定性,某学生取少量硫酸铜晶体进行实验,装置如下图所示。观察到的实验现象:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,最后变成黑色粉末;B中产生白色沉淀;D中无色溶液变红色溶液。B中用盐酸酸化的目的是_;C中现象是_;D中有单质参加反应的离子方程式:_。(3)通过下列方法测定产品纯度:准确称取0.5000gCuSO45H2O样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量KI溶液并用稀硫酸酸化,以淀粉溶液为

22、指示剂,用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。测定过程中发生下列反应:2Cu2+4I-=2CuI+I2、2+I2=+2I-。计算CuSO45H2O样品的纯度:_。答案及解析1答案:(1) (球形)冷凝管 (恒压)滴液漏斗(2)C(3)加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动(4) 检验其是否漏水 蓝色 I2+ SO2+2H2O=2I-+4H+ (5)偏低(6)解析:由题中信息可知,检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是

23、:用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2,用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收,最后用碘标准溶液滴定,测出样品中亚硫酸盐含量。(1)根据仪器a、b的结构可知,装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和恒压滴液漏斗;(2)三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400 mL水,向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时,三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的,因此,三颈烧瓶适宜的规格为1000 mL 选C。(3)虽然Ka1(H3PO4)=7.110-3K a1 (H2SO3) =1.310-2,但是H3PO4为难挥发性的酸,而H2SO3易分解为SO2和水,SO2的溶解度随着温度升高而减小,S

24、O2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动,因此,加入H3PO4能够生成SO2的原因是:加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动;(4)滴定管在使用前需要检验其是否漏水、洗涤、润洗;滴定前,溶液中的碘被SO2还原为碘离子,溶液的颜色为无色,滴加终点时,过量的1滴或半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色,因此,滴定终点时溶液为蓝色;滴定反应的离子方程式为I2+ SO2+2H2O=2I+4H+;(5)若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分

25、亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化,碘的标准液的消耗量将减少,因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2消耗的标准碘液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白实验消耗的0.10 mL,则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL,根据反应I2+ SO2+2H2O=2I+4H+可以计算出n(SO2)= n(I2)= 1.20mL10-3LmL-10.010 00 mol L-1=1.2010-5 mol,由于SO2的平均回收率为95%,则实际生成的n(SO2)= ,则根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐含量为mgkg -1。2(1) 圆底烧瓶 b(2)干燥气体(3)防止暴沸(4)

26、使溶液受热均匀(5)磷酸晶体(6)B(7)磷酸可与水分子间形成氢键解析:空气通过氯化钙除水,经过安全瓶后通过浓硫酸除水,然后通过五氧化二磷,干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用,将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。(1)由仪器构造可知,仪器A为圆底烧瓶,仪器B为直形冷凝管,泠凝水应从b口近、a口出,形成逆流冷却,使冷却效果更好。(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此五氧化二磷的作用为干燥气体。(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液防止暴沸,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。(4)升高温度能提高除

27、水速度,而纯磷酸制备过程中要严格控制温度,水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀。(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。(6)纯磷酸纯化过程中,温度低于易形成(熔点为),高于则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为3042,这个区间内答案选B。(7)磷酸的结构式为:,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。3答案:(1)饱和NaCl溶液(2)2Mn(OH)2+O2

28、=2MnO2+2H2O(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强(4) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 4+4OH-=4+O2+2H2O Cl2 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O 过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的被还原为的速率减小,因而不能实验III未得到绿色溶液解析:在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理

29、装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。(1)B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体;1(2)通入Cl2前,II、III中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;(4)Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-

30、=Cl-+ClO-+H2O;取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,可被OH-还原为,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为:4+4OH-=4+O2+2H2O;溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被Cl2氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;取II中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,发生的反应是:3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O;从反应速率的角度,过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,

31、使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的被还原为的速率减小,导致不能实验III未得到绿色溶液。4答案:(1)(2)(3) a、b c、d(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解(6)(7)17%解析:从的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置,产生的中混有和,需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中,使催化剂中毒。(1)A中锌和稀盐酸反应生

32、成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;(2)、等杂质易使催化剂中毒,需分别通过装有饱和食盐水和浓的洗气瓶除去,所以装置B应该选;(3)开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将通入C中与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。(4)容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;(6)第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应

33、为。(7)滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。5答案:(1) HCl H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl(2) 防止倒吸 CuSO4溶液(3)静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全(4)使钡离子沉淀完全(5)锥形瓶(6)97.6%解析:装置I中浓硫酸和氯化钠共热制备HCl,装置II中氯化氢与BaS溶液反应制备BaCl22H2O,装置III中硫酸铜溶液用于吸收生成的H2S,防止污染空气。(1)由分析可知,装置I为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置,在浓硫酸过量并

34、微热时,浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢,发生主要反应的化学方程式为:H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl。(2)氯化氢极易溶于水,装置II中b仪器的作用是:防止倒吸;装置II中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S,H2S有毒,对环境有污染,装置III中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。(3)硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,因此判断沉淀已完全的方法是静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全。(4)为了使钡离子沉淀完全,沉淀过程中需加入过量的硫酸溶液。(5)过滤用到的仪器有:铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,用不到锥形瓶。(6)由题意可知,硫酸钡的物

35、质的量为:=0.002mol,依据钡原子守恒,产品中BaCl22H2O的物质的量为0.002mol,质量为0.002mol244g/mol=0.488g,质量分数为: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与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl24H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl24H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。(1)实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一

36、段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案为:a;FeCl24H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。(2)滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n()=6cV10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2):n(H

37、2O)=1:n=(6cV10-3mol):mol,解得n=;A样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,A项选;B样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B项选;C实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变,使n的测量值不变,C项不选;D滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D项不选;答案选AB。(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为,然

38、后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管、不选用球形冷凝管,接着连接尾接管,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接,安装顺序为;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:;CCl4。7答案:(1)5.0(2)C(3) 3.00 33.00 正 实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1(4) 0.1104 (5)另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4

39、:食品添加剂、制药、生产肥料)解析:(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL0.1mol/L=V5mol/L,解得V=5.0mL,故答案为:5.0。(2)A容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;B定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;C向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确;D定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;综上所述,正确的是C项。(3)实验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,,由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案为:3.00;33.00。实验I所得溶液的pH=2.86,实验II的溶液中c(HAc)为实验I的,稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.363.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动,故答案为:正;实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释

41、了10倍,而实验II的pH增大值小于1。(4)(i)滴定过程中发生反应:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL0.1mol/L=20.00mLc(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L,故答案为:0.1104。(ii)滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,当V(NaOH)=11.04mL时,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,当V(NaOH)=22.08mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液

42、呈弱碱性,当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线如图:。(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠,使溶液中n(NaAc)=n(HAc),故答案为:另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠。(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛,如HClO具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂,H3PO4具有中强酸性,可用

43、作食品添加剂,同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途,故答案为:HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)。8答案:(1) H2SO4溶液 MnO2+SO+2H+=Mn2+SO+H2O(2)100(3)200mL(4)加热到450充分反应一段时间,将固体冷却后研成粉末,边搅拌边加入一定量1molL-1稀H2SO4,加热,充分反应后过滤,洗涤,直到取最后一次洗涤滤液加盐酸酸化的0.1molL-1BaCl2溶液不变浑浊解析:(1)若三颈瓶中先加入硫酸溶液,向其中滴加Na2SO3溶液则易生成SO2导致Na2SO3的利用率减小,故滴液漏斗中的溶液是H

44、2SO4溶液;MnO2被亚硫酸根还原为Mn2+的离子方程式为:MnO2+SO+2H+=Mn2+SO+H2O;(2)=;(3)该反应的化学方程式2NH4HCO3+ MnSO4= MnCO3+ (NH4)2SO4+H2O+CO2,由方程式可知NH4HCO3与MnSO4的物质的量之比为2:1,需加入NH4HCO3溶液的体积约为200mL ;(4)根据图像在450C左右MnO2占比最高,所以加热到450C最佳,MnO与酸反应生成Mn2+,故用酸除MnO,Mn2O3氧化性强于Cl2,用盐酸会发生氧化还原生产氯气。因此,该实验方案可补充为:加热到450充分反应一段时间后,将固体冷却后研成粉末,向其中边搅拌

45、边加入一定量1molL-1稀H2SO4,加热,充分反应后过滤,洗涤,直到取最后一次洗涤滤液加盐酸酸化的0.1molL-1BaCl2溶液不变浑浊。9答案:(1)不能(2) 吸收氯气,防止污染空气 防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶使SbCl3、SbCl5水解(3) 三口烧瓶 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)与直形冷展管相比,球形冷凝管的冷却面积大,冷却效果好,且由于球形冷凝管的内芯管为球泡状,容易在球部积留蒸馏液,故不适宜用于倾斜式

46、蒸馏装置,多用于垂直蒸馏装置,故实验装置中两个冷凝管不能交换使用;(2)根据表中提供信息,SbCl3、SbCl5极易水解,知试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三口烧瓶,同时吸收氯气,防止污染空气;(3)由实验装置知,反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移三口烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中;减压蒸馏前,必须关闭活塞b,以保证装置密封,便于后续抽真空;根据表中提供信息知,SbCl5容易分解,用减压蒸馏而不用常压蒸馏,可以防止SbCl5分解;(4)在由SbCl5制备HSbF6时,需用到HF,而HF可与玻璃中的SiO2反应,故不能选择玻璃仪器,反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4+

47、2H2O;(5)H2SO4与超强酸HSbF6反应时,H2SO4表现出碱的性质,则化学方程式为H2SO4 +HSbF6= ;(6)2-甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3,根据题目信息知,CH3CH(CH3)CH3中上的氢参与反应,反应的离子方程式为CH3CH(CH3)CH3+HSbF6 = +H2。10答案:(1) 二口烧瓶 c(2)(3)(4)将NO氧化为NO2,过量的氧气还能氧化尾气中的NO,促进尾气的吸收(5)温度过高会导致NO2的溶解度降低,使NO2的利用率降低(6)吸收尾气中的氮氧化物,防止污染空气(7)78%解析:题中已给出反应的化学方程式,说明需要的反应物为NO2和二甲

48、基硫醚,所以首先需要用硫酸和NaNO2溶液在三颈烧瓶A中制备NO2,该反应还会产生NO,所以通入氧气将NO氧化,再将制备出来的NO2通入二甲基硫醚中,控制温度为6080,进行气液相氧化反应生成二甲基亚砜的粗品,最后减压蒸馏,收集到二甲基亚砜纯品。(1)仪器C的名称为二口烧瓶;仪器D的冷凝管,使用时的原则是下进上出,所以d口进水,c口出水;(2)实验开始前要连接装置并检查气密性,然后向仪器D中通入冷凝水,接着水浴加热仪器C,随后加药品通入气体开始反应,即打开活塞a、b,分别加入硫酸、通入氧气,当反应结束后关闭活塞a,停止加热C,最后关闭活塞b,所以操作顺序为;(3)仪器A中的反应物为硫酸和NaNO2溶液,发生歧化反应,生成NO2、NO、硫酸钠和水,所以离子方程式为;(4)硫酸和NaNO2溶液反应生成NO2的同时伴有NO生成,通入氧气可将NO氧化为NO2,过量的氧气还可将C中生成的尾气NO氧化,进一步促进尾气的吸收;(5)温度越高,NO2的溶解度越小,即参与反应的NO2减少,使得NO2的利用率降低;(6)氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氮氧化物,防止其污染空气;(7)理论上参与反应的二甲基硫醚的密度为0.85gcm

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