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文档简介
-.z.加试特训6化学实验的测定、设计及评价1.(2017·浙江4月选考,31)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2OClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃图1请答复:(1)仪器A的作用是___________________________________________;冰水浴冷却的目的是____________________________________(写出两种)。(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因____________________________________________________________________________________________________。(3)Cl-存在时会催化ClO2生成。反响开场时在三颈烧瓶中参加少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反响完成,将其补充完整:①________________________________________________________________________(用离子方程式表示),②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+。(4)H2O2浓度对反响速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是________,馏出物是________。图2(5)抽滤法别离NaClO2过程中,以下操作不正确的选项是________。A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进展抽滤B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头2.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解。答复以下问题:(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化复原反响,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和__________。(2)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进展实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有____________(填字母)。A.KSCN溶液B.稀硫酸C.浓盐酸D.KMnO4溶液③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有________气体生成,假设含有该气体,观察到的现象为_____________________________________________________________。④假设A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀物质的量为amol,则b________________(填"大于〞"小于〞或"等于〞)a。⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反响为___________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(3)为测定*固体样品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的含量,*实验小组做了如下实验:测定原理:MnOeq\o\al(-,4)+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O(方程式未配平)测定步骤:步骤一:准确称量20.00g硫酸亚铁铵晶体,配制成100mL溶液。步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.1000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,重复两次,平均消耗KMnO4溶液16.00mL。①如何判断滴定终点?________________________________________________________________________________________________________________________________________________;②产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为_________________。3.(2016·浙江省名校协作体高二9月联考)氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开场研究一些新型自来水消毒剂。*学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用以下图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相关性质如下:物理性质制备原理化学性质黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水,易溶于有机溶剂,密度为1.65g·mL-1Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反响95℃爆炸,热水中能与水反响答复以下问题:(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1→____→____→2→3→6→7→_____→_____→_____。(2)C装置作用是_________________________________________________________________。(3)B装置中发生反响的化学方程式为____________________________________,当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为________________。(4)当F装置的锥形瓶内有较多黄色油状液体出现时,用枯燥、干净的玻璃棒蘸取该液体滴到枯燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;假设取该液体滴入50~60℃热水中,片刻后取该热水再滴到枯燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色,写出有关化学反响方程式并解释实验现象:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.(2016·、、台州三市局部学校高二下学期第十一次联考)实验室可利用乙二醇、铜或铜的化合物制备乙二醛,以下图是*兴趣小组设计的实验装置,右边的反响装置一样,而左边的气体发生装置不同,试管C中装有水(加热装置未画出)。请答复以下问题:(1)两套装置中的A、B处都需加热,A处用水浴加热。A处用水浴加热的主要优点是________________________________________________________________________。(2)假设按甲装置进展实验,B管处装铜粉,通入A管的气体为*,B中反响的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)假设按乙装置进展实验,则B管中应装_____________________________________________________________________________________________________________________,B中反响的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验完成时先翻开D处的活塞,再撤去酒精灯,这样做的目的是______________________。5.硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗称"海波〞,又名"大苏打〞,在纺织工业中用于棉织品漂白后的脱氯剂、染毛织物的硫染剂、靛蓝染料的防白剂、纸浆脱氯剂、医药工业中用作洗涤剂、消毒剂和褪色剂等,它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解,具有较强的复原性和配位能力。它是冲洗照相底片的定影剂,棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的复原剂。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。(1)*实验室模拟工业硫化碱法制取(2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2)硫代硫酸钠,其反响装置及所需试剂如以下图,a的装置名称为________,装置c的作用是________________________________________________________________________。(2)工业上还可以用亚硫酸钠法(亚硫酸钠和硫粉通过化合反响)制得,装置如以下图所示。:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如以下图所示。Na2S2O3·5H2O的制备:步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是________________________________________________________________________。步骤2:参加药品,翻开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中参加足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反响的化学方程式:_________________________________________________________。装置B、D的作用是__________________。步骤3:C中混合液被气流搅动,反响一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时,翻开K2、关闭K1并停顿加热;C中溶液要控制pH的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过__________________________、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。答案精析1.(1)防止倒吸降低NaClO2的溶解度;减少H2O2的分解;增加ClO2的溶解度;减少ClO2的分解(写任意两种即可)(2)空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收(3)2ClOeq\o\al(-,3)+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O(4)减压H2O(5)C2.(1)SO2(2)①使分解产生的气体在B、C中被吸收充分②BD③SO3溶液变浑浊④小于⑤SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+(3)①滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟不褪色②62.72%解析(1)根据氧化复原反响,Fe、N元素的化合价均升高,则一定有降低的元素,从所给的产物判断,产物中还应有SO2。(2)①氯化钡与稀盐酸的混合液目的是吸收氨气、三氧化硫,则过氧化氢和盐酸的混合液主要吸收二氧化硫,所以通入氮气的目的是使分解产生的气体在B、C中被充分吸收;②盐酸中的氯离子能被高锰酸钾氧化成氯气,为验证A中残留物是否含有FeO,则选择稀硫酸将固体溶解,然后参加酸性高锰酸钾溶液,假设溶液褪色或变浅,证明溶液中含有亚铁离子,则固体中含有FeO;③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有三氧化硫,假设含有三氧化硫,则溶液中有硫酸钡沉淀生成,溶液变浑浊;④假设产物中有氮气生成,则失去电子的元素是Fe和N,得到电子的元素是S,根据得失电子守恒,生成bmolFe2O3失去电子的物质的量是2bmol,C中沉淀物质的量为amol,即生成的二氧化硫的物质的量是amol,则得电子的物质的量是2amol,所以2b<2a,b<a;⑤C中的白色沉淀是硫酸钡沉淀,二氧化硫与过氧化氢、氯化钡溶液发生氧化复原反响而生成硫酸钡沉淀,离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+。(3)①Fe2+与KMnO4发生氧化复原反响,反响的离子方程式为MnOeq\o\al(-,4)+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,所以滴定终点的判断为滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟不褪色;②根据化学反响:MnOeq\o\al(-,4)+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.10mol·L-1KMnO4溶液滴定,所用高锰酸钾溶液的物质的量n(MnOeq\o\al(-,4))=0.016L×0.1mol·L-1=1.6×10-3mol,则n(Fe2+)=5×1.6×10-3mol,20.00g硫酸亚铁铵晶体含有n(Fe2+)=3.2×10-2mol,实验测得产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为(3.2×10-2mol×392g·mol-1)÷20.00g×100%=62.72%。3.(1)451098(2)除去氯气中的氯化氢气体(3)3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl71~95℃(4)NCl3+4H2Oeq\o(=,\s\up7(△))3HClO+NH3·H2O;NCl3本身无漂白性;NCl3在热水中生成NH3·H2O使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色4.(1)试管受热均匀,产生气体速度平稳(2)HOCH2CH2OH+O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))OHC—CHO+2H2O(3)CuOHOCH2CH2OH+2CuOeq
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