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专题九 化学实验(能力提升检测卷)
1.实验是化学研究的基础。下列实验设计正确的是
A.利用装置①蒸发氯化亚铁溶液制取氯化亚铁晶体
B.利用装置②稀释浓硫酸
C.利用装置③制备氯气
D.利用装置④收集CH4
【答案】D
【解析】氯化亚铁在蒸发结晶的过程中容易被氧化成氯化铁,同时氯化铁水解生成氢氧化铁,最终得到的
是氢氧化铁,A 错误;稀释浓硫酸需要将浓硫酸缓慢加入水中,不能将水加入浓硫酸中,B 错误;块状固
体与液体反应制备气体且不需要加热时可使用启普发生器,高锰酸钾为粉末状,使用启普发生器难以控制
反应,C 错误;甲烷密度小于空气,使用向下排空气法收集,D 正确;故选D。
2.关于下列仪器或装置的使用错误的是
A.①可用于储存浓硝酸
B.②可用于锌粒和稀硫酸反应制取H2
C.③可用于冷却干燥
D.④可用于物质分离
【答案】C
【解析】浓硝酸不稳定,见光易分解,可以装在棕色细口瓶中,A 正确;②为启普发生器,可以用于锌粒
和稀硫酸反应制取H2,B 正确;③是坩埚,用来灼烧,冷却干燥应该放在干燥器中进行,C 错误;④为蒸
馏烧瓶,可以蒸馏分离物质,D 正确;故选C。
1
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3.化学是以实验为基础的科学,下列有关仪器的使用和操作方法正确的是
A.图①为实验室制取Fe(OH)2的操作
B.图②为加热液体的操作
C.用仪器③盛放NaOH 溶液
D.用仪器④盛放浓硝酸
【答案】A
【解析】由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,故制备时应该将吸满NaOH 溶液的胶头滴管插入到FeSO4
溶液液面以下在挤出NaOH,故图①为实验室制取Fe(OH)2的正确操作,A 正确;加热液体时试管夹夹在离
试管口三分之一处,试管中的液体不超过三分之一,故图②为加热液体的错误操作,B 错误;由于NaOH
能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃,且生成的Na2SiO3溶液具有粘合性,故盛放NaOH 溶液的试剂瓶不能
用玻璃塞应该用橡胶塞,C 错误;浓硝酸见光易分解,故浓硝酸盛放在棕色细口瓶中,D 错误;故选A。
4.菠菜是一道平民小菜,价格便宜却营养丰富,菠菜中铁元素的检验可经过“研磨→溶解→过滤→检
验”等步骤。下列操作方法不正确的是
A.研磨
B.溶解
C.过滤
D.检验
【答案】A
【解析】将菠菜剪碎后,需要在研钵中用研磨棒研磨,故A 错误;研磨后的物质要在烧杯中溶解,并用玻
璃棒搅拌,故B 正确;将溶解后的固体与溶液分离开,需要过滤操作,所需的仪器有漏斗、烧杯和玻璃
棒,故C 正确;检验菠菜中的铁元素,可以用稀硝酸将Fe2+转化为Fe3+,再加入KSCN 溶液检验Fe3+,故
D 正确;故选A。
5.下列实验操作不能达到实验目的的是
A
B
C
D
2
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装置气密性检查
配制一定浓度的溶液
萃取时振荡
制备氢氧化铁胶体
【答案】D
【解析】关闭弹簧夹,注入水,观察液面差的高度,图中装置可检验气密性,A 正确;定容时眼睛与刻度
线、凹液面的最低处相平,图中操作合理,B 正确;萃取时上下颠倒,可充分振荡,操作合理,C 正确;
制备胶体不能用玻璃棒搅拌,否则会产生红褐色沉淀,D 错误;答案选D。
6.下列有关实验的说法正确的是
A.溴水应保存在带磨口玻璃塞的棕色细口试剂瓶中
B.使用分液漏斗前,应向分液漏斗中加少量水,检查旋塞芯处是否漏水,待确认不漏水后即可使用
C.蒸馏实验时,若温度计的水银球低于支管口,则收集到高沸点的馏分
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶中有少量的水会导致溶液浓度偏低
【答案】A
【解析】溴水中的次溴酸遇光易分解且溴水易腐蚀橡胶塞,所以溴水应保存在带磨口玻璃塞的棕色细口试
剂瓶中,A 项正确;使用前分液漏斗有两处要检漏,上口塞子和下口旋塞,所以在分液漏斗的检漏操作
时,应先向分液漏斗中加少量水,检查旋塞芯处是否漏水,然后将漏斗倒转过来,再检查玻璃塞是否漏
水,待确认不漏水后方可使用,B 项错误;蒸馏实验时,若温度计的水银球低于支管口,则收集到低沸点
的馏分,C 项错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶中有少量的水不会干扰实验结果,D 项错
误;故选A。
7.下列海带提碘的操作中不合理的是
选项
A
B
C
D
使用仪器
相关操作
灼烧
浸泡海带
过滤海带浸出液
萃取碘
【答案】B
【解析】灼烧固体物质应该在坩埚中进行,A 正确;浸泡海带应该在烧杯中进行而不能用表面皿,B 错
3
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误;过滤时,应该使用的玻璃仪器有烧杯,漏斗,玻璃棒,C 正确;萃取的时候,应该用分液漏斗进行,
D 正确;
故选B。
8.下列实验设计能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验
装置
药品
实验
目的
蒸发结晶
收集NO
比较酸性:
制备无水氯化铁
【答案】D
【解析】蒸发结晶需要在蒸发皿中进行,A 错误;
被空气氧化生成
,不能用排空气法收集
,
B 错误;若酸性:
,则实验中也无法观察到产生浑浊的现象,不能达到实验目
的,C 错误;氯化铁晶体需要在氯化氢氛围中加热,抑制氯化铁发生水解,失去结晶水得到无水氯化铁,
能达到实验目的,D 正确;故选D。
9.下列除杂试剂和分离方法都正确的是
选
项
物质
杂质
试剂
分离方法
A
CuO
Cu
稀盐酸
过滤
B
CH4
CH2=CH2
酸性KMnO4溶液
洗气
C
酒精
水
CaO
蒸发
D
乙酸乙酯
乙酸
饱和碳酸钠溶液
分液
【答案】D
【解析】CuO 能够和稀盐酸反应,不能用稀盐酸除去CuO 中混有的Cu,故A 错误;CH2=CH2和酸性
KMnO4溶液反应会生成CO2引入了新的杂质,故B 错误;除去酒精中的水,可以加入CaO 和水反应后,
再蒸馏,故C 错误;乙酸能够和饱和碳酸钠溶液反应,而乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小且不
和碳酸钠反应,然后通过分液得到乙酸乙酯,故D 正确;故选D。
10.利用下列实验装置(夹持装置略)或仪器进行实验操作,能达到实验目的的是
4
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A.用甲仪器称取46.72 g NaCl
B.用乙装置检验气体X 中是否含
C.从丙装置的下口中放出溶有
的
溶液D.用丁装置制备并收集
【答案】C
【解析】托盘天平的精确度为0.1 g,故A 不符合题意;该装置中通过的气体X 还可能含甲烷等气体,故只
能检验气体X 组成中是否含H 元素,故B 不符合题意;
的密度比水的大,分液后在下层,应从下口
放出,故C 符合题意;
可溶于水且与水反应,用丁装置收集不到
,故D 不符合题意;故选C。
11.实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
a
固体+
固体
碱石灰
B
c
+浓盐酸
NaOH 溶液+浓硫酸
5
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G
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
c
无水乙醇+浓硫酸
NaOH 溶液
【答案】A
【解析】使用NH4Cl 固体和 Ca(OH)2 固体制备NH3采用装置a,可采用碱石灰干燥NH3,A 项正确;Cl2
会和NaOH 反应,B 项错误;生成的CaSO4微溶,覆盖在CaCO3表面会阻碍反应进行,故应采用稀盐酸,
C 项错误;制备乙烯需要控制反应温度,需要使用温度计,且得到的气体还需要干燥,D 项错误。答案选
A。
12.实验室以甲苯和
为原料制备苯甲醛的主要流程如下图,下列说法错误的是
A.“氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
B.“氧化”时间过长,部分苯甲醛会转化为苯甲酸
C.分液时,上层液体从分液漏斗上口倒出
D.蒸馏时,温度计水银球应插入液面以下
【答案】D
【分析】由题给流程可知,甲苯与稀硫酸和三氧化二锰、稀硫酸反应苯甲醛,分液得到含有硫酸锰的水相
和含有苯甲醛的有机相;有机相经蒸馏得到甲苯和苯甲醛。
【解析】由分析可知,“氧化”发生的反应为甲苯与稀硫酸和三氧化二锰、稀硫酸反应苯甲醛,由得失电
子数目守恒可知,反应中氧化剂三氧化二锰与还原剂甲苯的物质的量之比为2:1,故A 正确;苯甲醛检验
还原性,可能被氧化为苯甲酸,所以若“氧化”时间过长,部分苯甲醛会转化为苯甲酸,故B 正确;分液
时,为防止所得溶液中混有杂质,下层液体从下口流出,上层液体从分液漏斗上口倒出,故C 正确;蒸馏
时,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,不能插入液面以下,故D 错误;故选D。
13.下列实验方案设计(操作)、现象和结论都正确的是
选
项
方案设计(操作)
现象和结论
A
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液并加热,冷却后加足
量NaOH 溶液,再滴加少量碘水
溶液不变蓝,说明淀粉水解完全
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B
向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液
产生白色沉淀,说明结合质子的能力:
AlO >CO
C
相同温度下,向100mL 浓度均为0.01mol•L-1的NaCl 和
Na2CrO4混合液中滴加0.01mol•L-1AgNO3溶液
先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀,
说明Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D
向Ba(NO3)2溶液中通入适量的SO2
产生白色沉淀,该沉淀为BaSO3
【答案】B
【解析】碘水能与过量的氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水,则向淀粉溶液中加适量20%硫酸
溶液并加热,冷却后加足量氢氧化钠溶液,再滴加少量碘水,溶液不变蓝色不能说明淀粉水解完全,故A
错误;偏铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,则向偏铝酸钠溶液中滴加碳酸氢钠
溶液,产生白色沉淀说明偏铝酸根离子结合质子的能力强于碳酸根离子,故B 正确;相同温度下,向
100mL 浓度均为0.01mol•L-1的氯化钠和铬酸钠混合溶液中加入硝酸银溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红
色沉淀,说明氯化银的溶解度小于铬酸钠,由于两种沉淀的组成类型不同,无法比较溶度积的大小,故C
错误;二氧化硫与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性,则向硝酸钡溶液中通入二氧化硫,酸性条件下硝酸根
离子会将二氧化硫氧化为硫酸,硫酸与溶液中的钡离子生成硫酸钡白色沉淀,故D 错误;故选B。
14.实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸晶体,实验装置如图。
已知:①纯磷酸的熔点为42℃,沸点为261℃,易吸潮。
②纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于21℃易形成
(熔点为30℃),高于100℃则发
生分子间脱水生成焦磷酸。
下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.图甲中使用的
、浓硫酸、
的目的均为干燥气体
B.向图乙得到的过饱和磷酸溶液中加入磷酸晶体,可以促进其结晶
C.图丙中冷凝管的进水口是b,具支烧瓶中得到磷酸溶液
D.磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸可与水分子间形成氢键
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【答案】C
【分析】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,可作为气化中心使减压
蒸馏顺利进行,将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。
【解析】纯磷酸制备过程需要严格控制温度和水分,CaCl2、浓硫酸、P2O5的目的均为干燥气体,A 正确;
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种促进其结晶,B 正确;纯化过程中,在圆底烧瓶中放入磷
酸并水浴加热得到磷酸晶体,蒸发水分,在蒸馏管中,冷凝水b 进a 出,具支烧瓶中得到水,C 错误;磷
酸的结构式为
,分子中含有羟基,可与水分间形成氢键,因此理论你是中少量的水难除
去,D 正确;
故答案为C。
15.实验室以BaS 为原料制备
晶体,装置如图所示。下列说法错误的是
A.a 的作用是防倒吸
B.根据实验可得酸性顺序:
C.丙既可吸收尾气又可判断反应是否完全
D.乙中所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品
【答案】B
【分析】甲利用浓硫酸的难挥发性制备易挥发的HCl。乙制备BaCl2 2H
⋅
2O 晶体。丙吸收尾气。
【解析】HCl 极易溶于水,吸收时需要防倒吸,a 大体积可与防倒吸,A 项正确;由于甲利用浓硫酸的难挥
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发性制备易挥发的HCl,不体现酸性强弱,所以无法确认H2SO4与HCl 的酸性强弱,B 项错误;若反应完
丙中无H2S 与CuSO4反应,不再有沉淀产生,C 项正确;溶液得到晶体,可进行蒸发浓缩冷却结晶、过滤
得到产品,D 项正确;故选B。
16.由下列实验操作及现象所得结论或解释正确的是
选
项
实验操作
现象
结论或解释
A
向5mL0.1mol·L-1KI 溶液中加入10mL0.01mol·L-1FeCl3溶液,充分
反应后滴加KSCN 溶液
溶液变红
I-与Fe3+的反应是
可逆反应
B
常温下,测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的pH
前者大于
后者
非金属性S>C
C
将某溶液滴在KI 一淀粉试纸上
试纸变蓝
原溶液中一定含有
Cl2
D
向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液
产生白色
沉淀
蛋白质发生了盐析
【答案】A
【解析】根据化学方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I2中的系数关系,实验操作中所给的FeCl3是不足的,所以溶液变
红说明溶液中依然有Fe3+,说明该反应是可逆反应,A 正确;测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的
pH,前者大于后者是因为
的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,
的水解程度小于电离程
度,溶液呈酸性,根据越弱越水解,说明碳酸酸性<亚硫酸酸性,但亚硫酸不是S 元素的最高价氧化物对
应的水化物,所以不能说明非金属性S>C,B 错误;将某溶液滴在KI 一淀粉试纸上,试纸变蓝,说明原溶
液中含有氧化性物质,但不一定是氯气,C 错误;向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液,产生白色沉淀,醋酸
铅溶液是重金属盐溶液,所以是蛋白质发生了变性,D 错误;故选A。
17.氧钒(IV)碱式碳酸铵化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O,它是制备热敏材料VO2的原料,已知
VO2+在酸性条件下易被氧化,氧钒(IV)碱式碳酸铵的制备流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤一盐酸不宜过量,原因可能 ;生成VOCl2的同时,还生成一种无色无污染的气体,该反应
的化学方程式为 。
(2)步骤二可在如图装置中进行。
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①接口的连接顺序为a→ 。
②实验开始时,先关闭K2,打开K1,当 时(写实验现象),再关闭K1,打开K2,充分反应,静置,
得到固体。
(3)测定产品纯度
称取mg 样品用稀硫酸溶解后,加入50.0mL0.02mol•L-1KMnO4溶液,VO2+转化成VO ,向反应后溶液中滴
加0.025mol•L-1Na2SO3标准液,至剩余的KMnO4溶液恰好反应完全,消耗Na2SO3标准液40.00mL。
①滴定至反应终点的现象为 ;
②样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵(摩尔质量为Mg•mol-1)的质量分数为 %;
③下列情况会导致产品纯度偏大的是 (填标号)。
A.Na2SO3溶液部分变质
B.滴定达终点时,俯视刻度线读数
C.用标准液润洗滴定管后,液体从上口倒出
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成
【答案】(1)VO2+在酸性条件下易被氧化变质,盐酸过量会消耗步骤二中的NH4HCO3,降低原料利用率
2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O
(2)d→e→f→g→b→c 装置B 中澄清石灰水变浑浊
(3) 当滴入最后半滴Na2SO3标准液时,锥形瓶内溶液紫色褪去且半分钟内不再改变
BD
【分析】由实验装置图可知,装置A 中盐酸与石灰石反应制备用于排尽装置中空气的二氧化碳气体,装置
C 中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氢,装置D 中VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反
应制备氧钒(IV)碱式碳酸铵,装置B 中盛有的澄清石灰水用于验证装置中的空气完全排尽,则装置的连接
顺序为ACDB,接口的连接顺序为a→d→e→f→g→b→c。
【解析】(1)由题给流程可知,步骤一的目的是制备VOCl2,由题给信息可知,若盐酸过量,VO2+在酸性
条件下易被氧化变质,不利于VOCl2的制备,过量的盐酸还会与碳酸氢铵溶液反应,降低原料利用率;由
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题意可知五氧化二钒与N2H4•2HCl 和盐酸反应生成VOCl2、氮气和水,反应的化学方程式为
2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;
(2)①由分析可知,装置的连接顺序为ACDB,接口的连接顺序为a→d→e→f→g→b→c;
②由分析可知,装置B 中盛有的澄清石灰水用于验证装置中的空气完全排尽,则制备氧钒(IV)碱式碳酸铵
的具体操作为实验开始时,先关闭K2,打开K1,当装置B 中澄清石灰水变浑浊,说明装置中空气已经排
尽,再关闭K1,打开K2,充分反应,静置,得到固体;
(3)①当亚硫酸钠溶液与酸性高锰酸钾溶液完全反应时,滴入最后半滴亚硫酸钠溶液,溶液会由紫色变
为无色,则当滴入最后半滴亚硫酸钠标准液时,锥形瓶内溶液紫色褪去且半分钟内不再改变说明滴定达到
滴定终点,故答案为:当滴入最后半滴Na2SO3标准液时,锥形瓶内溶液紫色褪去且半分钟内不再改变;
②由得失电子数目守恒可知,VO2+的物质的量为0.02mol/L×0.05L×5—0.025mol/L×0.04L×2=0.003mol,则
由钒原子个数守可知,样品中氧钒(IV)碱式碳酸铵的质量分数为
×100%=
%;
③亚硫酸钠溶液部分变质会使滴定消耗亚硫酸钠溶液的体积偏大,导致所测产品纯度偏小,故A 错误;滴
定达终点时,俯视刻度线读数会使滴定消耗亚硫酸钠溶液的体积偏小,导致所测产品纯度偏大,故B 正
确;
用标准液润洗滴定管后,液体从上口倒出,活塞下部附有的水分会稀释亚硫酸钠溶液,会使滴定消耗亚硫
酸钠溶液的体积偏大,导致所测产品纯度偏小,故C 错误;滴定达终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成
会使滴定消耗亚硫酸钠溶液的体积偏小,导致所测产品纯度偏大,故D 正确;故选BD。
18.苯氧乙酸为除草剂的中间体。制备苯氧乙酸的反应原理和装置(夹持仪器已省略)如图所示。相关物理
数据如下表。
副反应:ClCH2COOH+2NaOH
HOCH2COONa+NaCl+H2O
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯酚
94
43
181.75
易溶于热水,易溶于乙醇
11
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苯氧乙酸
152
89~100
285
易溶于热水,不溶于冷水,溶于乙醇
氯乙酸
94.5
63
189
易溶于水, 溶于乙醇
羟基乙酸
76
79~80
分解
易溶于水, 易溶于乙醇
具体实验步骤如下:
Ⅰ、将 3.8g 氯乙酸和5mL 水加入100mL 的仪器X 中,开启搅拌器,缓慢加入7mL 饱和碳酸钠溶液至溶液
pH 为 7~8。
Ⅱ、加入2.35g 苯酚, 再滴加 35%氢氧化钠溶液至反应溶液pH 为12,将反应物在沸水浴中加热
30min。
Ⅲ、反应过程中溶液pH 下降,补充氢氧化钠使pH 保持为12,在沸水浴中继续加热15min。
Ⅳ、反应结束,将溶液转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH 为3~4。
Ⅴ、冰水浴中冷却析出晶体,抽滤,冷水洗涤产物3 次,在60~65℃下干燥得到黄色产品,再加入活性
炭,得到2.47g 白色晶体。
请回答下列问题:
(1)仪器X 的名称是 。
(2)球形冷凝管中冷水由 (填“a”或“b”) 口流进, 与直形冷凝管相比,其优点是 。
(3)步骤Ⅰ中用饱和碳酸钠溶液将pH 调至7~8 的原因: 。
(4)写出反应③的化学方程式: 。
(5)步骤Ⅳ用浓盐酸酸化至pH 为3~4,其目的是 。
(6)步骤Ⅴ中,抽滤装置如图所示,采用“抽滤”的优点是 。
(7)步骤Ⅴ中加活性炭的目的是 。
(8)该过程中苯氧乙酸的产率为 。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) b 冷却面积大,冷凝效果更好
(3)使氯乙酸转化为氯乙酸钠,防止生成羟基乙酸钠
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(4)
+
+NaCl
(5)使苯氧乙酸钠转化为苯氧乙酸以便冷却析出
(6)过滤速度更快,沉淀更干燥
(7)除去产品中的有色杂质而脱色
(8)65%
【分析】本实验制备苯氧乙酸,先让氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,再让苯酚与氢氧化钠溶液反应生
成苯酚钠,沸水水浴中加热30min,氯乙酸钠与苯酚钠反应生成苯氧乙酸钠,利用酸性强的制备酸性弱
的,苯乙酸钠与盐酸反应生成苯氧乙酸,据此分析解答;
【解析】(1)根据仪器X 的特点,仪器X 为三颈烧瓶或三口烧瓶;
(2)冷凝管通入冷却水,为了增强冷凝效果,冷却水下进上出,即冷水由b 口流进;球形冷凝管比直形冷
凝管冷却面积大,冷凝效果好;
(3)如果不加入碳酸钠,氯乙酸与NaOH 溶液生成羟基乙酸钠,发生副反应,因此加入碳酸钠的目的是
使氯乙酸转化为氯乙酸钠,防止生成羟基乙酸钠;
(4)步骤③发生取代反应,其方程式为ClCH2COONa+
+NaCl;
(5)利用酸性强的制备酸性弱,以及表中数据,苯氧乙酸不溶于冷水,因此步骤Ⅳ中用浓盐酸酸化至pH
为3~4 的目的是使苯氧乙酸钠转化为苯氧乙酸,以便冷却析出;
(6)采取抽滤的优点是过滤速度更快,沉淀更干燥;
(7)活性炭具有吸附性,能吸附有色杂质,因此使用活性炭的目的是除去产品中的有色杂质而脱色;
(8)根据题中所给数值,氯乙酸物质的量约为0.04mol,苯酚的物质的量为0.025mol,按照反应原理可
知,苯酚不足,氯乙酸过量,则理论生成苯氧乙酸的物质的量为0.025mol,即质量为3.8g,产率为
=65%。
19.某小组同学用银氨溶液制备银镜,并探究反应后银镜的处理方法。
Ⅰ.银镜的制备
(1)配制银氨溶液时,随着氨水滴加到硝酸银溶液中,观察到先产生棕黄色沉淀,然后沉淀消失,形成无色
透明的溶液。该过程中发生的反应有:
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a.AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+NH4NO3
b.AgOH+2NH3•H2O 反应
c.2AgOH(白色沉淀)=Ag2O(棕黑色沉淀)+H2O
d. (补全d 的反应)。
(2)写出乙醛与银氨溶液反应的化学方程式 。
(3)该小组探究银镜反应的最佳条件,部分实验数据如表:
实验序号
银氨溶液/mL
乙醛/滴
水浴温度/℃
出现银镜时间/min
1
1
3
65
5
2
1
5
65
t
3
1
3
50
6
4
1
a
50
0.5
①推测当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3 滴,水浴温度为60℃,出现银镜的时间范围是 。
②推测实验2 中的t 5min(填“大于”、“小于”或“等于”)。
a
③为3 滴等浓度的葡萄糖溶液。对比实验3 和4,可以得出 (从结构和性质角度作答)。
Ⅱ.银镜的处理
(4)取一支附有银镜的试管,加入2mL 稀硝酸,银镜较快溶解,有气泡产生,该反应的离子方程式为
。
(5)在两支含等量银镜的试管中分别加入2mL1mol•L-1FeCl3和Fe(NO3)3溶液,充分振荡,两支试管中均发生
不同程度的溶解,前者银镜溶解的量明显多于后者,且前者有灰色沉淀生成。结合化学用语解释FeCl3比
Fe(NO3)3溶液溶解银镜效果好的原因 。
(6)取一支含银镜的试管,加入5mL10%H2O2溶液,振荡,发生剧烈反应,产生大量气泡,银镜在气泡的影
响下呈颗粒状逐渐脱离试管内壁,并沉积在试管底部。结合实验现象,小组同学认为Ag 催化H2O2分解,
该过程分为两步:
i.2Ag+H2O2=Ag2O+H2O
ii. (补全ii 的反应)。
进一步实验证实了该过程。
(7)反思:根据上述实验,清洗银镜首选试剂是H2O2溶液,选择的依据是 (写出两条)。
【答案】(1)Ag2O+4NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+3H2O
(2)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+CH3COONH4+3NH3↑+H2O
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(3) 5~6 min < 葡萄糖分子中含有羟基和醛基,羟基使醛基的还原性更强,与银氨溶液反应更快
(4)4HNO3(稀)+3Ag=3AgNO3+2H2O+NO↑
(5)氯化铁、硝酸铁溶液中的阳离子都是三价铁,单质银与三价铁反应被氧化为银离子,氯化铁中的氯离子
与银离子结合产生氯化银沉淀,从而加速了银的溶解
(6)Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+ O2↑
(7)不产生污染性气体,反应迅速
【解析】(1)最终沉淀消失,形成无色透明的溶液,可知分解产生的Ag2O 也会被氨水溶解得到氢氧化二
氨合银,反应方程式为Ag2O+4NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+3H2O;
(2)乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、银、氨气、水,反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+CH3COONH4+3NH3↑+H2O;
(3)①当银氨溶液的量为1 mL,乙醛的量为3 滴,水浴温度为60℃,随温度升高反应速率加快,由实验
1 和实验4 可知出现银镜的时间范围是在5~6 min 之间。
②与实验1 相比,实验2 中乙醛的浓度较大,反应速率较快,实验2 中的t<5min。
③对比实验3 和4,葡萄糖分子中含有羟基和醛基,羟基使醛基的还原性更强,与银氨溶液反应更快。
(4)取一支附有银镜的试管,加入2mL 稀硝酸,银镜较快溶解,有气泡产生,反应生成硝酸盐、一氧化
氮、水,反应的离子方程式为4HNO3(稀)+3Ag=3AgNO3+2H2O+NO↑。
(5)氯化铁、硝酸铁溶液中的阳离子都是三价铁,单质银与三价铁反应被氧化为银离子,氯化铁中的氯
离子与银离子结合产生氯化银沉淀,从而加速了银的溶解。
(6)Ag 催化H2O2分解的总反应为
,总反应-反应i 得反应ii 的方程式为
Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+ O2↑;
(7)根据上述实验,可知双氧水不产生污染性气体,反应迅速,所以清洗银镜首选试剂是H2O2溶液。
20.硫代硫酸钠( Na2S2O3)俗称海波,广泛应用于照相定影及纺织业等领域。某实验小组制备硫代硫酸钠并
探究其性质。
Ⅰ.硫代硫酸钠的制备
实验小组设计如下装置制备硫代硫酸钠
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信息:Na2S2O3,中S 元素的化合价分别为-2 和+6
(1)仪器a 的名称是 。B 中发生的化学反应方程式为 (该反应理论上钠元素的利用率
为100%)。
Ⅱ.产品纯度的测定
①溶液配制:准确称取该硫代硫酸钠样品8. 000 g,配制成50. 00 mL 溶液。
②滴定:向锥形瓶中加入20. 00 mL 0.10 mol·L-1KIO3溶液,加入过量KI 溶液和H2SO4溶液,然后加入淀粉
作指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定碘单质,发生反应: I2+2
=2I-+
(2)生成碘单质的离子方程式为 。滴定终点现象为 , 消耗样品溶液25. 00 mL,则
样品纯度为 %。
Ⅲ.硫代硫酸钠性质的探究
①取Na2S2O3晶体,溶解,配成0. 20 mol·L-1溶液。
②取4mL 溶液,向其中加入1.0mL 饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊,经检验浑浊物为S。
实验小组研究S 产生的原因,提出了以下假设:
假设1:氧化剂氧化:Cl2、HClO 等含氯的氧化性微粒氧化了-2 价硫元素。
假设2:___________ ( 不考虑空气中氧气氧化)。
设计实验方案:
胶头滴管
现象
第①
1.0 mL 饱和氯水
立即出现浑浊
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组
第②
组
___________
一段时间后出现浑浊,且浑浊度比①组小
(3)假设2 是 。
(4)第②组实验中胶头滴管加入的试剂是 。
(5)依据现象,S 产生的主要原因是 。
(6)结合Ⅱ、Ⅲ分析纯度较低的原因是 。
【答案】(1) 三颈烧瓶 Na2CO3+2Na2S+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2
(2)
+5I-+6H+ =3I2+3H2O 滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不复原
47.40
(3)酸性条件下, Na2S2O3与酸反应生成S 单质
(4)1.0 mLpH=2.4 的盐酸
(5)氯气等含氯元素的氧化性微粒将-2 价硫氧化
(6)SO2可能过量,导致酸性环境,消耗Na2S2O3
【分析】A 中70%的硫酸溶液与亚硫酸钠粉末反应生成SO2,SO2进入B 装置与Na2S、Na2CO3混合溶液反
应生成硫代硫酸钠,装置C 为尾气处理装置,用于吸收多余的SO2。
【解析】(1)从图中可知,仪器a 的名称为三颈烧瓶。B 中SO2、Na2S、Na2CO3反应生成硫代硫酸钠,该
反应理论上Na 元素利用率为100%,则除了有硫代硫酸钠还有CO2生成,反应的化学方程式为
Na2CO3+2Na2S+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2。
(2)KIO3与KI 在酸性条件下反应生成I2,离子方程式为
+5I-+6H+ =3I2+3H2O,KIO3先与KI 在酸性条
件下反应生成碘单质,加入淀粉为指示剂,再用硫代硫酸钠滴定碘单质,随着硫代硫酸钠的加入,碘逐渐
被消耗,滴定终点的现象为滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原。根
据离子方程式
+5I-+6H+ =3I2+3H2O,生成的碘单质有0.02L×0.1mol/L×3=0.006mol,根据方程式I2+2
=2I-+
,消耗的硫代硫酸钠有0.012mol,已知消耗样品溶液25mL,样品溶液中含有硫代硫酸
钠样品4g,则样品纯度为0.012mol×158g/mol÷4g=47.4%
(3)硫代硫酸钠溶液中加入饱和氯水,溶液立即出现浑浊,该浑浊物为S,同时氯水呈酸性,另一种可能
的原因为酸性条件下,硫代硫酸钠与酸反应生成硫单质。
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(4)通过两组实验要验证假设1、2,第①组实验中加入了饱和氯水,则第②组实验中需要加入酸,则第
②组实验中胶头滴管加入的试剂为1.0mLpH=2.4 的盐酸。
(5)对比①②两组实验可知,硫代硫酸钠中加入饱和氯水,立即出现浑浊,加入等量的盐酸,一段时间
后出现浑浊且浑浊度小于①组,说明S 产生的主要原因为氯气等含氯元素的氧化性微粒将-2 价的硫氧化。
(6)从Ⅲ中可知,酸性条件下,硫代硫酸钠反应生成S 单质,Ⅱ中经过计算可知硫代硫酸钠样品的纯度
较低,可能的原因为通入了过量的SO2,导致B 溶液酸性较强,酸性条件下消耗了Na2S2O3。
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