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第十章 化学实验基础与探究
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O16 S 32 Cl 35.5 Ca 40 CO 59
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共14×3 分)
1.(2025·湖南长沙·三模)下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A.甲装置中用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B.乙装置中先通
再通
,可制备
C.丙装置可从铝合金中提取Al
D.丁装置用待装液润洗酸式滴定管后,润洗液全部从上口缓缓倒出
【答案】A
【详解】A.甲装置中
溶液加入乙醇后,由于乙醇降低了配合物的溶解度,使溶液达到过
饱和状态,用玻璃棒摩擦烧杯内壁可形成晶核,促进深蓝色的
晶体析出,操作正确且
能达到目的,A 正确;
B.
溶解度大,先通
使溶液呈碱性以吸收更多
,乙装置制备
时,虽需先通
再通
,
极易溶于水,通入饱和食盐水时需要采取防倒吸措施,
不需要防倒吸措施,B 错误;
C.丙装置为电解
溶液,阴极
放电顺序优于
,阴极会析出
而非Al 单质,应电解熔融
,
C 错误;
D.酸式滴定管润洗时,润洗液应从下口放出以润洗整个内壁及活塞,从上口倒出无法完成有效润洗,操
作错误,D 错误。
故选A。
2.(2025·湖南·二模)完成下列实验,对应的玻璃仪器完全够用的是
选项
实验
玻璃仪器
A
粗盐提纯
烧杯、玻璃棒、酒精灯
B
用0.1000mol/L 的NaOH 标准液测定某盐酸的精确浓度
量筒、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯
C
区别稀硫酸与
溶液
试管和胶头滴管
D
配制
溶液
100mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒
1
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A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,过滤需普通漏斗(玻璃仪器),但选项中未提供,仪器不
够,A 错误;
B.中和滴定需用滴定管、锥形瓶,量筒精度不足,选项中的仪器组合不准确,B 错误;
C.通过互滴法可以区分稀硫酸与Na2CO3溶液,所用仪器只需试管和胶头滴管观察反应现象即可,仪器足
够,C 正确;
D.配制溶液需胶头滴管定容,选项中未提供,仪器不够,D 错误;
故答案为:C。
3.(2025·湖南长沙·二模)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有叠氮化钠
,该物质是一种无色晶
体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。某硝酸工厂处理尾气并制备叠氮化钠的工艺流程如图所示。下
列说法正确的是
A.合成
时,每生成
,转移1mol 电子
B.试剂①与试剂②分别为乙醚、乙醇
C.合成
的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.已知
的中心原子N 采取sp 杂化,且存在两个大
键,则每个大
键可用
表示
【答案】D
【详解】A.合成
的反应为
,该反应方程式中1molNO 反应失
1e⁻,1mol
反应得1e⁻,生成2mol
转移1mol 电子,则生成1mol
转移0.5mol 电子,A 错
误;
B.
易溶于水、微溶于乙醇、不溶于乙醚。结晶后洗涤需减少溶解损失,先用乙醇洗去水溶性杂质,
再用乙醚洗去乙醇,故试剂①为乙醇、②为乙醚,B 错误;
C.合成
的反应为.
,
作氧化剂→
,
作还原剂→
,
氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,C 错误;
D.
与
等电子体,直线形,中心N sp 杂化,存在两个垂直的大π 键,每个大π 键由3 个N 原子参与,
含4 个电子,用
表示,D 正确。
故选D。
4.(2025·湖南长沙·调研)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),
有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(弱酸,易溶于水及乙醇)约3%~10%。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2 上升至球形冷凝管,冷凝后滴入
2
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滤纸套筒l 中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3 顶端时,经虹吸管3 返回烧瓶,从而
实现对茶叶末的连续萃取。有关说法不正确的是
A.用乙醇做萃取剂比用水更好
B.蒸馏操作过程中,若发现忘加沸石,应立即停止加热,待烧瓶冷却后再加入沸石
C.萃取结束后,将圆底烧瓶内混合物倒出、过滤,将滤液蒸馏即可得到咖啡因
D.索氏提取器比常规萃取更节约、更高效
【答案】C
【详解】A.已知咖啡因易溶于乙醇,100℃以上开始升华,用乙醇做萃取剂比用水更好,乙醇易挥发,A
正确;
B.蒸馏操作中若忘记加入沸石易产生暴沸现象,蒸馏操作过程中,若发现忘加沸石,应立即停止加热,
待烧瓶冷却后再加入沸石,B 正确;
C.咖啡因100℃以上开始升华,直接蒸馏滤液不能马上得到咖啡因,蒸馏出来的是酒精,咖啡因还留在蒸
馏烧瓶内,还要进一步处理才能得到咖啡因,C 错误;
D.本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用,能减少溶剂用量,且萃取效率高,D 正确;
故答案为:C。
5.(2025·湖南长沙·二模)常温下,下列关于物质鉴别的说法错误的是
A.用氢硫酸(
)鉴别
和
气体
B.用酚酞鉴别
和
溶液
C.用银氨溶液鉴别葡萄糖和麦芽糖
D.用水鉴别溴乙烷、甲酰胺、苯
【答案】C
【详解】A.SO2具有氧化性,与H2S 反应生成S 沉淀,而CO2与H2S 不反应,故可鉴别,A 正确;
B.Na3PO4为强碱弱酸盐,溶液呈强碱性,能使酚酞变红;NaI 为强酸强碱盐,溶液中性,酚酞无色,B 正
确;
C.葡萄糖和麦芽糖均为还原性糖,都能与银氨溶液反应生成银镜,无法鉴别,C 错误;
3
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D.甲酰胺含极性酰胺基,与水混溶;溴乙烷密度大于水,油层在下;苯密度小于水,油层在上,三者现
象不同,D 正确;
故答案选C。
6.(2025·湖南永州·三模)下列实验操作或处理方法错误的是
A.用称量纸称量NaOH 固体
B.点燃
前,先检验其纯度
C.未用完的白磷要放回原试剂瓶中
D.在做钾与水反应的实验时,应戴护目镜观察实验现象
【答案】A
【详解】A.NaOH 固体易潮解且有腐蚀性,用称量纸称量会腐蚀纸张并污染药品,应使用玻璃器皿(如
烧杯)称量,A 错误;
B.可燃性气体点燃前必须验纯,防止爆炸,B 正确;
C.白磷易燃,未用完的需放回原瓶以避免自燃或引发危险,C 正确;
D.钾与水反应剧烈,可能飞溅或爆炸,戴护目镜是必要的安全措施,D 正确;
故选A。
7.(2025·湖南岳阳·二模)下列有关实验操作的说法,正确的是
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫
C.实验室未用完的钠、钾等试剂不能放回原试剂瓶
D.蒸馏操作中需要使用球形冷凝管
【答案】B
【详解】A.容量瓶是精量器,洗净的容量瓶不能放进烘箱中烘干,否则会因热胀冷缩的原因导致仪器刻
度发生变化,A 错误;
B.硫易溶于CS2,可以用CS2清洗试管内壁附着的硫,B 正确;
C.剩余钠、钾如直接放入废液缸会与水剧烈反应容易造成危险,因此易燃物如钠、钾等不能随意放置,
盛放钠、钾的试剂瓶中有煤油,因此可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶,C 错误;
D.蒸馏操作中不能使用球形冷凝管,应该用直形冷凝管,D 错误;
故选B。
8.(2025·湖南长沙·二模)一种以废旧电池正极材料(主要成分为
,其中
为
价,还含
少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备
的流程如下:
4
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下列说法错误的是
A.“灼烧”后的固体产物中,
和
均为
价
B.在“酸浸”过程中所滴加的
的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.“合成”
过程中,发生反应会有
和
放出
【答案】B
【详解】A.灼烧时有机黏合剂和炭黑被氧化除去,铝箔被氧化为
(
为+3 价),原
中
为+3 价,灼烧后
仍为+3 价,A 正确;
B.碱浸后滤渣含
等高价金属离子,
具有强氧化性,酸浸时会氧化
生成
,自身被还原为
,
作还原剂而非氧化剂,B 错误;
C.沉锰时加入
(含
,强氧化剂),将
氧化为紫红色
,离子方程式
,C 正确;
D.合成
时,发生反应
,D 正确;
故答案选B。
9.(2025·湖南·三模)芒硝
在化工领域有重要的作用.如图是以芒硝为原料制备
和
的流程,下列说法正确的是
已知:操作a 制得的晶体为
。
A.转化I 应先通入足量的
,再通入足量的
B.实验室模拟操作a 需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯
C.转化III 的化学方程式为
D.等浓度的
和
溶液中,前者阳离子浓度小于后者
5
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【答案】B
【详解】A.由于常温常压下
的溶解度远大于
,转化I 需得到
固体,故先通入足量的
,再通入足量的
,A 错误;
B.操作a 为蒸发浓缩、降温结晶、过滤,故实验室模拟操作a 需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、酒
精灯,B 正确;
C.转化Ⅲ需加热至
,生成
和
,C 错误;
D.等浓度的
和
溶液中,
相等,前者显酸性,后者显碱性,故
前者大于后
者,前者阳离子浓度大于后者,D 错误;
故答案选B。
10.(2025·湖南长沙·二模)用下列装置(部分夹持仪器略)进行相关实验,装置正确且能达到实验目的的是
A.检验1-溴丙烷消去反应的产物
B.检验氯化铵受热分解的产物
C.验证
D.制取
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.乙醇易挥发,乙醇能使酸性重铬酸钾褪色,则图中实验装置不能检验1-溴丙烷消去反应的产
物,A 错误;
B.氯化铵分解生成的氯化氢被碱石灰吸收,氨气遇湿润蓝色石蕊试纸不变色,生成氨气被五氧化二磷吸
收,氯化氢的溶液显酸性遇湿润的酚酞试纸也不变色,因此不能检验氯化铵受热分解的产物,B 错误;
C.悬浊液中含有AgNO3,AgNO3能与H2S 直接反应生成黑色的Ag2S 沉淀,不能验证Ksp (Ag2SO4) > Ksp
(Ag2S),故C 错误;
D.饱和食盐水中先通溶解度较大的氨气,再通入二氧化碳气体,生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,过量
6
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的氨气用蘸有稀硫酸的棉花吸收,氨气溶解时需防倒吸,故D 正确;
故选D。
11.(2025·湖南长沙·二模)甲为无色无味气体单质,组成金属单质乙的元素基态原子核外、
能级的电
子总数相等,它们之间的转化关系如图所示(部分产物省略)。下列叙述错误的是
A.丙中阴、阳离子数之比为2:3
B.丁能使酚酞溶液变红色
C.实验室用排水法收集甲
D.电解己的水溶液可生成乙
【答案】D
【详解】A.丙为
,由3 个
(阳离子)和2 个
(阴离子)构成,阴、阳离子数之比为2:
3,故A 正确;
B.丁为
,其水溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红色,故B 正确;
C.甲为
,
难溶于水,实验室可用排水法收集,故C 正确;
D.己为
,电解
水溶液时,阴极
优先放电生成
,无法得到
(需电解熔融
),
故D 错误;
故答案选D。
12.(2025·湖南·二模)下列由实验操作和现象得出的结论正确的是
选
项
实验操作
现象
结论
A
分别向盛有等量
、
的试管中滴加一定量
等体积等浓度的盐酸
前者产生黄绿色气体,后
者不产生黄绿色气体
氧化性:
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中
有红棕色气体产生
浓硝酸能氧化木炭
C
向白葡萄酒中滴加几滴酸性高
锰酸钾溶液
溶液紫色褪去
葡萄酒中含
D
将苯、液溴、铁粉混合物反应
产生的气体通入
溶液中
生成淡黄色沉淀
证明苯与液溴在铁
粉催化下发生取代
反应
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
7
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【详解】A.Co(OH)3与盐酸反应产生Cl2,说明Co(OH)3在酸性条件下能氧化Cl-,而Cr(OH)3不能,证明
其氧化性更强,A 正确;
B.浓硝酸受热分解产生的红棕色NO2气体,无法直接证明浓硝酸氧化木炭,B 错误;
C.酸性高锰酸钾溶液在白葡萄酒中褪色,除了SO2的作用,还可能是乙醇的作用,该现象无法证明葡萄
酒中含有SO2,C 错误;
D.液溴可挥发出溴,溴与硝酸银溶液也会反应生成浅黄色的AgBr 沉淀,故无法证明液溴与苯发生了取代
反应,D 错误;
故答案为A。
13.(2023·湖南怀化·二模)制备下列气体(不含净化)所选试剂和装置均正确的是
选
项
A
B
C
D
气
体
试
剂
Cu、浓硫酸
电石、饱和食盐水
稀盐酸、
、
装
置
(1)、(6)
(1)、(4)
(2)、(5)
(3)、(6)
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.铜和浓硫酸反应应该在加热条件下生成二氧化硫,二氧化硫的密度比空气大,且易溶于水,
应该用向上排气法收集,故应选择装置(2)(5),A 错误;
B.电石和饱和食盐水反应生成乙炔,不需要加热,乙炔用排水法收集,故B 正确;
C.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,稀盐酸不反应,C 错误;
D.氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气,不能使用氢氧化钠固体,D 错误;
故选B。
14.(2025·湖南·调研)利用
悬浊液吸收
气体可制取
和
,实验装置如图所示。已
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知:
易溶于水,在酸性条件下较为稳定,受热易分解形成
下列说法正确的是
A.装置A 中浓硫酸浓度越大反应速率越快
B.装置C 中悬浊液变澄清表明整个制备实验完成
C.
在装置D 中制取
D.装置D 中热水浴温度越高越好
【答案】C
【详解】A.装置A 硫酸浓度太大,难以电离出离子,反应速率减慢,一般选择70%的硫酸,A 错误;
B.装置C 中悬浊液变澄清只表明装置C 反应完成,装置D 不一定反应完成,装置C 和D 中悬浊液都变澄
清表明整个制备实验完成,B 错误;
C.装置D 热水浴中MnS2O6受热分解形成MnSO4,C 正确;
D.装置D 热水浴温度太高,降低了SO2在溶液中的溶解度,不利于反应进行,D 错误;
答案选C。
二、非选择题(共4 小题,共58 分)
15.(2025·湖南邵阳·一模)我国古代将硫酸称为绿矾油,其可用于去除兵器上的锈迹。
Ⅰ.制备绿矾(
)
某化学兴趣小组拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、
、Cu 等杂质)制备绿矾,实验
步骤如下:
ⅰ.称取一定量的废铁屑,用热的
溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤;
ⅱ.将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸,连接好装置(如下图)后,水浴加热至反应完全;
ⅲ.停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸;
ⅳ.滤液经一系列操作后,过滤、洗涤、干燥,得到绿矾晶体。
9
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(1)操作ⅰ用热的
溶液浸泡的目的是 ;
(2)装置C 中发生反应的离子方程式是 ;
(3)步骤ⅳ洗涤时洗涤液选用乙醇而不用蒸馏水的优点是 (写两条);
(4)绿矾的结构如下图所示:
①最能体现绿矾中Fe 原子与
分子之间相互作用关系的化学式是 (填字母序号);
a.
b.
c.
d.
②图中键角
与键角的大小关系是
(填“>”或“<”或“=”)。
Ⅱ.制备绿矾油
将绿矾加强热,在冰水混合物中的U 形管中即可得到绿矾油。如图连接好装置,检查装置的气密性后,在
硬质玻璃管中加入一定量的绿矾。打开
、
,通入一段时间
后,关闭
点燃酒精喷灯,充分反应
后停止加热。打开
再通入
至装置完全冷却。经测量分析,绿矾中的Fe 元素全部被氧化,部分硫元素
变为+4 价,其他元素化合价未发生变化。
(5)检查装置气密性的方法是 ;
(6)绿矾受热分解的化学方程式是 ;
(7)气体在B 装置中充分冷凝,则B 装置得到的硫酸的质量分数是 %(保留三位有效数字)。
【答案】(1)去除铁屑表面的油污
(2)
(3)减少绿矾的损耗,便于后续干燥
10
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(4) b <
(5)在D 装置中加入适量的水,关闭
、打开
,在A 处稍加热,D 中有气泡产生,停止加热后,D 中的
导管内形成一段水柱,且一段时间后,水柱不下降,则气密性良好(答案合理即可)
(6)
(7)29.5
【详解】(1)碳酸钠的水溶液显碱性,可以除去铁屑表面的油污,故答案为:洗去铁屑表面的油污;
(2)铁屑中FeS 会与稀硫酸反应生成污染性硫化氢气体,硫化氢被硫酸铜溶液吸收生成硫化铜沉淀,装
置C 中发生反应的离子方程式是
;
(3)绿矾在乙醇中溶解较少且乙醇易挥发,故洗涤时洗涤液选用乙醇而不用蒸馏水的优点是:减少绿矾
的损耗,便于后续干燥;
(4)①由结构,铁与6 个水形成配位键,则最能体现绿矾中Fe 原子与
分子之间相互作用关系的化学
式是b.
;
②图中键角
为水分子中氢氧键键角,其中氧形成2 个共价键且存在2 对孤电子对,而硫酸根离子中中心
原子硫形成4 个共价键无孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故键
角
与键角的大小关系是
< ;
(5)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现
象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;故检查装置气密性的方法是:
在D 装置中加入适量的水,关闭
、打开
,在A 处稍加热,D 中有气泡产生,停止加热后,D 中的导
管内形成一段水柱,且一段时间后,水柱不下降,则气密性良好(答案合理即可)
(6)由题意,绿矾中的Fe 元素全部被氧化,则反应生成氧化铁,结合电子守恒,部分硫被还原为二氧化
硫,结合质量守恒,还生成三氧化硫和水,故绿矾受热分解的化学方程式是
;
(7)反应生成三氧化硫和水生成硫酸:
,结合反应
,则B 装置得到的硫酸的质量分数是
。
16.(2025·湖南长沙·三模)铂族金属是国家战略性金属,被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣[含钯(
)、铂(
)、
、
及
等]中提取
、
、
的工艺如下。
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已知:
、
经“氧化浸取”转化为
、
;“氨合”后,
主要以
的形式存在;常温下,
的
,
。
(1)
、
与
为同族元素,位于元素周期表的 区。
(2)“氧化浸取”时,
发生反应的化学方程式为 。
(3)“滤液Ⅱ”中的溶质可在 工序中循环利用。
(4)常温下,“沉镍”时,需调节溶液
,此时
。
(5)含钯催化剂可与其他催化剂协同催化乙烯氧化为乙醛的反应,该催化氧化反应经历如图所示5 步
(
→
)
①
⑤,其中发挥催化作用的阳离子有 。
(6)含
、
、的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下,其中一种晶体可由立方结构(结构单元如
图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示),两种结构的棱边夹角均为
,且转化过程中原子个数
比保持不变。
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①立方结构中
、
、的原子个数比为 ;
②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为 。
【答案】(1)d
(2)
(3)沉铂
(4)0.084 或
(5)
、
(6)
【详解】(1)Fe 是26 号元素,位于周期表中的第4 周期第Ⅷ族,位于d 区,Pt、Pd 与Fe 为同族元素,也
位于元素周期表的d 区。
(2)结合信息可知,Pd、Pt 经“氧化浸取”转化为
、
,此时Pd 发生反应的化学方程
式为
。
(3)结合分析可知,“滤液Ⅱ”中的溶质的主要成分是氯化铵,则可在沉铂工序中循环利用。
(4)由于pH=2,则c(H+)=10-2mol/L,
。
(5)先消耗后生成的物质可认为是催化剂,由图可知,步骤①→⑤中发挥催化作用的阳离子有
、
。
(6)①由图可知,立方结构中Pd、Cs、I 个数分别为:Pd:
,Cs:1,I:
,则其原子个
数比为1:2:6;
②四方结构中Pd:
,由于转化过程中原子个数比保持不变,则其中Pd、Cs、I 个数分别为2,
4,12,设立方结构单元的摩尔质量为M,则四方晶胞结构的摩尔质量为4M,立方结构单元与四方晶胞结
13
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构的密度比为:
。
17.(2024·湖南衡阳·一模)硫脲[CS(NH2)2]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制
备
,然后
再与
合成
,实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知:
易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化生成
。
回答下列问题:
(1)实验前先检查装置气密性,操作为①在E 中加水至浸没导管末端,……;②微热A 处三颈烧瓶,观察到
E 处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯;③一段时间后,E 处导管末端形成一段水柱,且高度不变。将操
作①补充完整 。
(2)检查气密性后加入药品,打开
。装置B 中盛装的试剂为 。待A 中反应结束后关闭
,打开
通
一段时间,目的是 。
(3)撤走搅拌器,打开
,水浴加热
处三颈烧瓶,在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱。控制温
度在80℃的原因是 ,D 处合成硫脲的化学方程式为 。
(4)将装置D 中液体过滤后,结晶得到粗产品。测定粗产品中硫脲纯度:
第一步:在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和
单质碘,发生反应:
;
第二步:称取
粗产品,加水溶解配成
溶液。量取
硫脲溶液加入锥形瓶,发生反应:
;
第三步:充分反应后向锥形瓶中加稀硫酸至酸性,发生反应:
;
第四步:向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液,用
标准溶液滴定,发生反应:
。至终点时消耗标准溶液
。
粗产品中硫脲的质量分数为 (用含“
”的式子表示);若滴定时加入的稀硫酸量不足,
会导致所测硫脲的质量分数 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。已知:
。
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(5)设计实验证明反应过程中有
生成。
实验方法:取少量粗产品分装于两支洁净的试管中,一支试管中加入浓
溶液,加热, (请补
充完整操作方法)。
【答案】(1)关闭开关K₁、K₂、K₃
(2) 饱和硫氢化钠溶液 将滞留在装置中A 的硫化氢气体排入装置D 中并排净装置中的空气,防止
产品被氧化
(3) 受热时部分发生异构化生成NH4SCN,故温度不能过高 Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O
2CS(NH2)2+3Ca(OH)2
(4)
偏高
(5)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口附近,试纸变蓝
【详解】(1)实验前先检查装置气密性,在E 中加水至浸没导管末端,关闭开关K1、K2、K3,形成一个
密封体系,然后微热A 处三颈烧瓶,观察到E 处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯,一段时间后,E 处导
管末端形成一段水柱,且高度不变,说明整个装置气密性较好,故答案为:关闭开关K1、K2、K3。
(2)反应生成硫化氢气体含有挥发的氯化氢气体,装置B 中盛装的试剂为饱和硫氢化钠溶液,可以除去
氯化氢气体;
已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,反应结束后关闭K2,打开K1通一段时间,目的是:将滞留在装置
中A 的硫化氢气体排入装置D 中并排净装置中的空气,防止产品被氧化。
(3)已知:受热时部分发生异构化生成
,故温度不能过高,需控制温度在80℃;
在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱,根据质量守恒可知生成氢氧化钙,反应为:
Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O
2CS(NH2)2+3Ca(OH)2。
(4)由方程式
可知,Na2S2O3消耗的I2的物质的量=0.5cV×10-3mol,则加稀
硫酸酸化反应中发生反应
的碘酸钠的物质的量=
;可知,第一个反应
中生成碘酸钠的总物质的量为
,则与硫脲反应的碘酸钠的物质的量=
,
则粗产品中硫脲的物质的量=
,质量为
,质量分数=
;
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若滴定时加入的稀硫酸量不足,使得第三步中碘单质量减小,硫代硫酸钠标准溶液的消耗量减少,即使得
标准液体积V 减小,会导致与硫脲反应的碘酸钠偏多,所测硫脲的质量分数偏高。
(5)证明反应过程中有NH4SCN 生成,即证明
离子和SCN-离子的存在,故加入浓NaOH 溶液,加热,
是为了检验铵根,会产生氨气,所以将湿润的红色石蕊试纸放在试管口附近,试纸变蓝。
18.(2025·湖南长沙·三模)三氯化六氨合钴(Ⅲ)
是一种重要的含钴配合物,由
制
备它的装置和步骤如下(夹持装置已省略):
已知:活性炭为催化剂,
在溶液中较稳定,
具有较强还原性。回答下列问题:
(1)向混合液加入
溶液与氨水时,应最先打开活塞 (填字母代号);加入所有试剂后,水浴的温
度控制在
左右,反应约30 分钟。球形干燥管中试剂为 。
(2)
制备
的总反应化学方程式为 。
(3)由滤渣获取
的步骤:向滤渣中加入
左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,向
滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体
次,低温干燥。
①趁热过滤的目的是 。
②关于试剂甲和乙,下列选项合理的是 (填字母)。
A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为浓盐酸 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
(4)称取
样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,将生成的氨气通入装
有
盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入
滴甲基橙,用
的
滴定(杂质不反应)。
①达滴定终点时,共消耗
溶液
,则样品的纯度为 (保留四位有效数字)。
②下列操作会使纯度测量值偏高的是 (填字母)。
A.滴定前,碱式滴定管水洗后未润洗 B.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
C.滴定终点时俯视滴定管刻度 D.滴定时选用酚酞为指示剂
(5)请指出该装置存在的缺陷: 。
【答案】(1) d
或
(2)
(或写
,
系数为2,反应条件:
,活性炭)
(3) 除去不溶性物质活性炭,避免产物析出 C
(4)
BC
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(5)缺少温度计
【详解】(1)Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,为了将不易被氧化的Co2+转化为具有较
强还原性的[Co(NH3)6]2+,应该先打开d 进行络合反应,再打开b 进行氧化;干燥管的作用是吸收多余的氨
气且防止空气中的水蒸气进入装置,干燥管中试剂为P2O5或CaCl2。
(2)CoCl2和NH3•H2O、H2O2反应生成[Co(NH3)6]Cl3,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:
。
(3)①趁热过滤的目的是除去不溶性物质活性炭,避免产物析出。
②由分析可知,滤渣中
表面有残留的氨水,加入浓盐酸可以消耗氨水且抑制
的电离,
能够溶于水,所以过量的盐酸要用乙醇洗涤,故答案为
C。
(4)①称取
样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,发生反应:
,将生成的氨气通入装有
盐
酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入
滴甲基橙,用
的
滴定,达滴定终点时,
共消耗
溶液
,则剩余
,消耗
,则
,
,样品纯度为
;
A
②.碱式滴定管未润洗,会造成
标准溶液浓度变小,用量增多,导致滴定结果剩余盐酸的结果偏
大,消耗
偏小,
偏小,故A 错误;
B.若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后出现气泡,
偏小,致滴定结果剩余盐酸的结果偏小,
消耗
偏大,
偏大,故B 正确;
C.终点读数时,俯视滴定管的刻度,
偏小,导致滴定结果剩余盐酸的结果偏小,消耗
偏大,
偏大,故C 正确;
D.酚酞的变色范围是8.2~10.0,滴定时选用酚酞为指示剂,则
偏大,导致滴定结果剩余盐酸的
结果偏大,消耗
偏小,
偏小,故D 错误;
故答案为BC。
(5)由题意,水浴的温度控制在
左右,但是装置中缺少温度计。
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