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微专题02 提供操作过程
化学实验操作步骤是进行化学研究和分析的基础,可以帮助我们了解物质的性质和反应过程。高考综
合实验题对一些陌生的实验往往会提供一些实验操作过程,让学生去解决实验过程中的一些具体细节问题,
知识容量大、命题素材新、考查角度广、综合程度高,
1.(2022•山东卷,8)实验室制备KMnO4过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制
备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液
至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤
液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是( )
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用NaOH 作强碱性介质
C.②中K2MnO4只体现氧化性
D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
2.(2022•湖南选择性考试,13)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为
)。
实验
操作与现象
①
在
水中滴加2 滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在5mL FeCl3溶液中滴加2 滴Na2SO3溶液,变红褐色;
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mL Na2SO3溶液中滴加2 滴FeCl3溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生
成;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO3
2-对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
3.(2023•山东卷,8)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应
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[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,
实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入
样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸
酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用
cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
4.(2023•山东卷,9)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应
[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,
实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入
样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸
酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用
cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2023•山东卷,10) 一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应
[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,
实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入
样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸
酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用
cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
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根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
理解实验操作步骤,明确实验目的,联系教材中实验进行分析对比,达到问题解决。
1.硫化钠又称硫化碱,是无色或微紫色的晶体,可溶于水、微溶于乙醇,在空气中会发生潮解。
I.实验室制备硫化钠
(1)仪器M 中导管的作用为_______;装置丙中,仪器N 的名称为_______,作用为_______。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为_______;装置乙中,试剂X 为_______。
II.某实验小组探究Na2S 固体在空气中的氧化产物通过查阅资料获知:硫化钠溶液能溶解单质硫,生成
多硫化钠(
),多硫化物的溶液颜色通常为黄色。
实验小组的同学进行了如下实验:
实验操作
实验现象
操作I
取适量久置于空
气中的Na2S 固
体,分为两份
①一份加入CS2溶解
搅拌后,固体表面的少量淡黄色固体消失
②另一份加水溶解
搅拌后,固体完全溶解,得到略带黄色的溶
液
操作II
向上述水溶液中加入过量的
溶液
得到灰黑色悬浊液
操作III
将灰黑色悬浊液离心分离
离心管底部出现深褐色沉淀,溶液中出现淡
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黄色浑浊
操作IV
向上述离心分离获得的溶液中加入足量
的氯化钡溶液
产生大量白色沉淀
操作V
过滤,用无水乙醇洗涤,加入稀盐酸
固体部分溶解,产生的气体可使品红溶液褪
色
(3)操作I 中,加入CS2后固体溶解的现象可证明氧化产物中含有_______;该反应中,还原产物为
_______。
(4)操作II 中,Cu2+与
发生反应的离子方程式为_______。
(5)操作V 中,品红溶液褪色证明该气体具有_______性;结合操作IV、操作V 的现象判断:氧化产物
中还含有_______。
2.(2023·云南省二模)硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]为无色晶体,易溶于水,是一种重要的化工原料,在农
药、医药行业中有广泛用途。合成硫酸羟胺的流程如下:
模拟上述流程的实验装置如下(夹持装置与加热装置省略):
已知:羟胺(NH2OH)为白色片状晶体,易溶于水、甲醇等,受热易分解。
回答下列问题:
(1)三颈烧瓶中的试剂是___________,装置C 中反应的化学方程式为___________。
(2)开始实验时,应最先打开___________(填“K1”“K2”或“K3”)。
(3)流程中步骤I 的化学方程式是___________。
(4)为分离(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4,向二者混合溶液中加入氨水,生成NH2OH·H2O,说明碱性较强
的是___________(填“NH2OH·H2O”或“NH3·H2O”);再加入甲醇,析出___________(填化学式)晶体,过滤,
滤液经___________(填“常压”或“减压”)蒸馏后,加入硫酸,得到硫酸羟胺产品。
(5)测定硫酸羟胺的含量:称取一定量样品,溶于水中,移入250mL 的三颈烧瓶中,加入足量硫酸铁
溶液,充分反应后,煮沸10min,N2O 气体全部逸出。将所得溶液冷却后,用cmol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴
定。则硫酸羟胺物质的量(n)与消耗高锰酸钾溶液的体积(VmL)的关系是n=___________mol。
3.(2024·黑龙江齐齐哈尔高三联考)四氮化四硫(S4N4)是重要的硫一氮二元化合物,室温下为橙黄色固
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体,难溶于水,能溶于CCl4等有机溶剂,178~187℃熔化并分解,可用NH3与SCl2反应制备,某同学利用
如图装置(加热装置已略)制取SCl2,然后制取S4N4。
已知:SCl2为红棕色液体,有刺激性臭味,熔点:−78℃,沸点:60℃,易水解。反应步骤如下:
①反应时先向C 中通入干燥的氯气,使硫粉与氯气在50℃下反应生成SCl2。
②待C 中的硫粉全部反应后,关闭B、C 之间的止水夹,撤掉装置A、B。
③连接制氨的装置,通入氨,反应制得S4N4。
回答下列问题:
(1)仪器X 的名称为 ,装置A 中可用三氧化铬(还原产物中铬为+3 价)与浓盐酸快速反应制
得氯气,写出反应的离子方程式: 。
(2)B 装置中应选择的试剂为 ,装置D 的作用为 。
(3)向制得的SCl2中通入NH3,生成S4N4的同时还生成一种常见固体单质和一种盐,写出反应的化学方
程式: 。所得产物分离后,检验所得盐中阳离子的具体操作步骤和现象为 。
(4)S4N4在碱性条件下发生水解反应氮元素转化为氨气,用硼酸吸收,滴定氨气释放量可进一步测定
S4N4的纯度。称取1.100 g S4N4样品,加入NaOH 溶液,并加热,释放出的氨气用足量100 mL1 mol/L 硼酸
吸收[反应方程式为2NH3+4H3BO3=(NH4)2B2O7+5H2O,假定反应过程中溶液体积不变]。反应后的溶液以
甲基红―亚甲蓝为指示剂,再用1 mol/L 的盐酸[滴定反应方程式为(NH4)2B2O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4
H3BO3]进行滴定,重复三次实验。实验数据记录如下表所示:
实验序号
初始读数(mL)
最终读数(mL)
Ⅰ
0.20
20.22
Ⅱ
0.40
24.85
Ⅲ
1.00
20.98
则制得的S4N4的纯度为 (保留4 位有效数字)。
4.(2024·北京海淀高三期中)某兴趣小组为研究铁钉与CuSO4溶液的反应及反应过程中pH 的变化,用
已去除氧化膜的铁钉、0.25 mol·L-1 CuSO4溶液(pH 为4.6)等试剂进行如下实验。
【实验Ⅰ】
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实验Ⅱ
(1)实验Ⅰ中,能证明“Fe 与CuSO4发生了置换反应”的实验现象是 。
(2)小组同学推测可能有Fe(OH)3胶体生成,依据的实验是 (填实验序号)。
(3)实验Ⅱ-2 中,使溶液变红的反应的离子方程式为 。
(4)实验Ⅱ-3 可证明红色固体的主要成份是Cu,其实验操作及现象是 。
为进一步探究实验Ⅰ产生气体逐渐变快和pH 变化的原因,小组同学补做如下实验。
序号
实验
现象
Ⅲ
用稀硫酸将0.25 mol·L-1Na2SO4溶
液调至pH=3.8,向其中加入铁钉
铁钉表面有少量气泡缓慢产生
Ⅳ
将0.25 mol·L-1新制FeSO4溶液暴
露在空气中,用pH 传感器监测
初始pH 为4.5,后持续缓慢下降,逐渐出现棕黄色浑
浊;3 小时后搅拌,pH 基本保持不变
(5)对比实验Ⅰ和Ⅲ,可以推测Ⅰ中产生气体逐渐变快的原因是 。
(6)实验Ⅳ的目的是 (填字母)。
a.探究实验Ⅰ中2 小时内pH 下降是否与
水解有关
b.探究实验Ⅰ中2 小时内pH 下降是否与生成Fe(OH)3有关
c.探究搅拌是否会使O2与溶液中的物质充分接触、反应而导致pH 上升
(7)由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ可推测:实验Ⅰ中,搅拌后pH 快速上升,主要是因为 。
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