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题型07 无机物的制备
题型解读:解读高考化学实验题型特点,分析命题考查要点。
解题必备:整理归纳解题必备的知识要点和方法技巧。
真题回顾:感知真题,从试题题型、背景、设问方式等多角度领悟命题立意。
好题必刷:精选高质量题目,锻炼做题的速度和准确率。
化学创造了一个全新的物质世界,制备物质是化学研究的热点。高考常以新物质制备为情境载体命制实验
题,该试题涉及知识面较广,形式灵活多变,思维发散空间大,能够很好地考查考生综合运用化学实验基础知
识解决实际问题的能力。
1.气体制备与性质实验装置的连接流程
2.有气体参与的制备实验的注意事项
(1)操作顺序问题
与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接
气密性检查
装入固体药品
加液体药品
按程序
实验
拆卸仪器
(2)加热操作的要求
①使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等)时,先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸
②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO 的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续
通原料气至试管冷却
(3)尾气处理的方法:有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将其点燃的方法,不能直接排放
(4)特殊实验装置
①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等),往往在装置的末端再接一个干燥装置,以
防止空气中水蒸气的进入
②用液体吸收气体,若气体溶解度较大,要加防倒吸装置
③若制备物质易被空气中氧气氧化,应加排空气装置
④制备的物质若为液态且易挥发时,应将收集装置置于冷水浴中
(5)冷凝回流
1
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有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃
管、冷凝管等)
3.实验条件控制的操作与目的
(1)化学实验中温度控制的目的
加热
加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动
降温
防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动
控制温度在一定范围
若温度过低,则反应速率(或溶解速率)较慢;若温度过高,则某物质(如H2O2、氨水、
草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发
水浴加热
受热均匀,温度可控,且温度不超过100 ℃
冰水浴冷却
防止某物质分解或挥发
趁热过滤
保持过滤温度,防止温度降低后某物质析出
减压蒸发
减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止某物质分解(如浓缩双氧水需减压蒸发低浓度的双
氧水溶液)
(2)实验前排空的目的
①涉及可燃气体(H2、CO)的性质验证时,排空的目的是防止可燃气体与空气混合加热爆炸
②涉及与空气中O2、CO2作用的物质,排空的目的是防止反应物与空气中的O2、CO2反应
4.解无机制备类实验的思维流程
1.(2024·福建·高考真题)实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN,含少量In、Mg
2
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金属)制备Ga2O3,过程如下。已知:Ga 与In 为同族元素,In 难溶于NaOH 溶液。
(1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为 。
②Ⅰ中GaN 反应生成[Ga(OH)4]-的离子方程式为 。
③Ⅰ使用装置如图(加热及夹持装置省略),吸收液可用 。(填标号)
a.水 b.浓盐酸 c.稀硫酸 d.四氯化碳
(2)①Ⅱ需用到的玻璃仪器有烧杯、 和 。
②“沉淀1”含金属元素 。(填元素符号)
(3)①Ⅲ加硫酸调节溶液pH 的目的是 。
②按下列操作顺序测定溶液pH,不规范的是 。(填标号)
a.用镊子夹取湿润的pH 试纸
b.将pH 试纸置于干燥清净的玻璃片上
c.用滴管吸取少量待测液,滴在pH 试纸中央
d.观察试纸颜色变化,并与标准比色卡比较
(4)Ga2O3纯度测定:称取Ga2O3样品wg,经处理配制成VmL 溶液,从中移取V0mL 于锥形瓶中,一定条件下,加
入V1mLc1mol/LNa2H2Y 溶液(此时镓以[GaY]-存在),再加入PAN 作指示剂,用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的
Na2H2Y,滴定终点为紫红色。
该过程涉及反应:Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+
①终点时消耗CuSO4溶液V2mL,则Ga2O3纯度为
。(列出计算式)
②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是 。(填标号)
a.未使用标准溶液润洗滴定管 b.称重后样品吸收了空气中水汽
c.终点时滴定管尖嘴内有气泡 d.终点读数时仰视滴定管刻度线
3
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2.(2024·江西·高考真题)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为CePO4.含有
Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质】为原料制备CeCl3•nH2O 的工艺流程图。
已知:ⅰ.Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45,Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20,Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48
ⅱ.镭为第ⅡA 族元素
回答下列问题:
(1)关于独居石的热分解,以下说法正确的是 (填标号)。
a.降低压强,分解速率增大 b.降低温度,分解速率降低
c.反应时间越长,分解速率越大 d.提高搅拌速度,分解速率降低
(2)Na2U2O7中铀元素的化合价为 ,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为 。
(3)浓缩结晶后,得到的晶体产物化学式为 ,滤液可用于 阶段循环利用,避免产生大量的高碱
度废水。
(4)溶解阶段,将溶液pH 先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。
①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 。
②当溶液pH=4.5 时,c(Th4+)= mol/L,此时完全转化为氢氧化钍沉淀。
(5)以BaSO4为载体形成共沉淀,目的是去除杂质 。
3.(2024·湖南·高考真题)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备
的反应原理如下:
实验步骤如下:
分别称取
和
粉置于
乙腈(
)中充分反应,回流装置图和蒸馏装置图
(加热、夹持等装置略)如下:
4
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已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物
相对分子质
量
327.5
371
在乙腈中颜
色
无色
蓝色
回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是 (填标号);
A.
B.
C.
D.
E.
(2)装置Ⅰ中仪器M 的名称为 ;
(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是 ;
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中
气球的作用是 ;
(5)
不能由步骤c 直接获得,而是先蒸馏至接近饱和,再经步骤d 冷却结晶获得。这样处理
的目的是
(6)为了使母液中的
结晶,步骤e 中向母液中加入的最佳溶剂是 (填标号);
A.水 B.乙醇 C.乙醚
5
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(7)合并步骤d 和e 所得的产物,总质量为
,则总收率为 (用百分数表示,保留一位小数)。
4.(2024·浙江·高考真题)
可用于合成光电材料。某兴趣小组用
与
反应制备液态
,实验装
置如图,反应方程式为:
。
已知:①
的沸点是
,有毒:
②装置A 内产生的
气体中含有酸性气体杂质。
请回答:
(1)仪器X 的名称是 。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→ →F+G
(3)下列干燥剂,可用于装置C 中的是_______。
A.氢氧化钾
B.五氧化二磷
C.氯化钙
D.碱石灰
(4)装置G 中汞的两个作用是:①平衡气压:② 。
(5)下列说法正确的是_______。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D 的主要作用是预冷却
C.加入的
固体,可使
溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)取
产品,与足量
溶液充分反应后,将生成的
置于已恒重、质量为
的坩埚中,
6
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煅烧生成
,恒重后总质量为
。产品的纯度为 。
5.(2023·福建·高考真题)某研究小组以
为原料制备新型耐热材料
。
步骤一:
水解制备
(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入
,边搅拌边加热,使混合液升温至
,保温3 小时。离心分离白色沉淀
并洗涤,煅烧制得
。
(1)装置 A 中冷凝水的入口为 (填“a”或“b”)
(2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。
水解生成的胶体主要成分为 (填
化学式)。
(3)判断
沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有 。
步骤二:由
制备
并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。
(4)装置C 中试剂X 为 。
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(5)装置D 中反应生成
和
,该反应的化学方程式为 。
(6)装置E 的作用是 。
(7)实验中部分操作如下:
a.反应前,称取
样品;
b.打开装置B 中恒压滴液漏斗旋塞;
c.关闭装置B 中恒压滴液漏斗旋塞;
d.打开管式炉加热开关,加热至
左右;
e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却;
f.反应后,称得瓷舟中固体质量为
。
①正确的操作顺序为:a→ →f(填标号)。
②
的产率为 。
6.(2023·浙江·高考真题)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝(
)按如下流
程开展实验。
已知:①铝土矿主要成分为
,含少量
和
。用
溶液溶解铝土矿过程中
转变为难溶性
的铝硅酸盐。
②
的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度
当盐基度为0.60~0.85 时,絮凝效果较好。
请回答:
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.步骤I,反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度
B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量
有利于减少
沉淀中的杂质
C.步骤Ⅲ,为减少
吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
8
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D.步骤Ⅳ中控制
和
的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V 采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A 的名称是 ;步骤V 不宜用酒精灯直接加热的原因是
。
(4)测定产品的盐基度。
的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取
溶液于锥形瓶中,调
,滴加指示剂
溶液。在不断摇动下,用
标准溶液滴定至浅红色(有
沉淀),30 秒内不褪
色。平行测试3 次,平均消耗
标准溶液
。另测得上述样品溶液中
。
①产品的盐基度为 。
②测定
过程中溶液
过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
7.(2023·西藏四川·高考真题)钴配合物
溶于热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:
。
具体步骤如下:
Ⅰ.称取
,用
水溶解。
Ⅱ.分批加入
后,将溶液温度降至
以下,加入
活性炭、
浓氨水,搅拌下逐滴加入
的双氧水。
Ⅲ.加热至
反应
。冷却,过滤。
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的
沸水中,趁热过滤。
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入
浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
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仪器a 的名称是 。加快NH4Cl 溶解的操作有 。
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10℃以下以避免 、 ;可选用 降低溶液温度。
(3)指出下列过滤操作中不规范之处: 。
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的不溶物主要为 。
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 。
8.(2022·天津·高考真题)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法,回答下列问题:
Ⅰ.
的制备
制备流程图如下:
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为 。含有少量铜的废铁屑
比纯铁屑反应快,原因为 。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中,除烧杯外还有 。
(3)检验
溶液中是否残留
的试剂是 。
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(4)为增大
溶液的浓度,向稀
溶液中加入纯Fe 粉后通入
。此过程中发生的主要反应的离子方程式
为 。
(5)操作②为 。
Ⅱ.由
制备无水
将
与液体
混合并加热,制得无水
。已知
沸点为77℃,反应方程式为:
,装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A 的名称为 ,其作用为 。NaOH 溶液的作用是 。
(7)干燥管中无水
不能换成碱石灰,原因是 。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是 (填序号)。
a.
b.
c.
9.(2022·重庆·高考真题)研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备纳米球状红磷。该
红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1 所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色。
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①存贮时,Na 应保存在 中。
②冷凝水的进口是 (填“a”或“b”)。
③用Na 干燥甲苯的原理是 (用化学方程式表示)。
④回流过程中,除水时打开的活塞是 ;体系变蓝后,改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2 所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar 气保护下,反应物在A 装置中混匀后转入B 装置,于280℃加热12 小时,反应物完全反应。其化学反应
方程式为 。用Ar 气赶走空气的目的是 。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是 和 。
③所得纳米球状红磷的平均半径R 与B 装置中气体产物的压强p 的关系如图3 所示。欲控制合成R=125nm 的红
磷,气体产物的压强为 kPa,需NaN3的物质的量为 mol(保留3 位小数)。已知:p=a×n,其中
a=2.5×105kPa•mol-1,n 为气体产物的物质的量。
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10.(2022·辽宁·高考真题)
作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备
原理及装置如下:
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。
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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
质量分数为 。
1.(2024·陕西西安·三模)柠檬酸铁铵[
]易溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,是一种含铁
量较高的补铁剂。实验室利用柠檬酸制备柠檬酸铁铵的流程和装置如图。
已知:柠檬酸铁铵[
]是柠檬酸铁(
)和柠檬酸铵[
]的复盐。回答下列
问题:
(1)仪器
的名称是 。
(2)该实验所用的氨水(主要溶质为
)的质量分数为
,密度为
则该氨水的物质的量浓度为
。实验室配制该物质的量浓度氨水的过程中,不需要用到的仪器是 (填标号)。
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A.
B. C.
D.
(3)写出反应生成柠檬酸亚铁(
)的化学方程式: (柠檬酸写分子式即可)。
(4)制备柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵时均需控温40℃,其原因是 。
(5)“一系列操作”包括 、 ,过滤,洗涤,干燥。
(6)测定柠檬酸铁铵组成的实验方案如下:取适量样品溶于蒸馏水,配成
溶液。取
溶液,加入
足量
溶液充分反应,过滤、洗涤,灼烧至恒重,测得
固体。另取
溶液于锥形瓶中,依
次加入足量
、
溶液充分反应,滴入2 滴酚酞试液,用
标准溶液滴定至终点,
消耗标准溶液
,滴定过程中反应如:
,
,柠檬酸铁铵化学式为 。
2.(2024·四川南充·一模)
为深蓝色晶体,可溶于水,难溶于乙醇,常用作杀虫剂、媒
染剂。某小组在实验室制备该晶体并检验其纯度。
【制备晶体】利用图1 装置(部分夹持装置略)制备
晶体。
(1)仪器X 的名称为 。
(2)A 装置中发生反应的化学反应方程式为 。
(3)使用长颈漏斗将A 装置产生的气体持续通入B 装置中,而不使用长导管通入的原因是 。
(4)向B 装置硫酸铜溶液中持续通入A 装置产生的气体,并不断搅拌,可观察到的现象为 。
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(5)用恒压滴液漏斗向反应后溶液继续滴加95%乙醇溶液,有深蓝色晶体析出,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
请从结构的视角解释加乙醇的目的是 。
【测定纯度】将
(相对分子质量为
)样品溶于水,并加入过量NaOH,通入高温水蒸
气,将样品产生的氨全部蒸出。先用
稀盐酸吸收蒸出的氨。再利用图2 装置(夹持装置略),用
0.1000mol/LNaOH 溶液滴定剩余的HCl,消耗
溶液。
(6)接近滴定终点时,一般采用“半滴法操作”。即将悬挂在滴定管尖嘴处的NaOH 溶液 (填实验操作),
随即用洗瓶冲洗锥形瓶内壁。
(7)样品中
的质量分数的表达式为 (用
、
、
、
表示)。
3.(2025·宁夏陕西·模拟预测)纳米
可用于光电催化。某实验小组以钛酸四丁酯[
代表正
丁基;液体]为钛源,采用以下方法制备粒径小于
的
(反应装置如图,夹持等装置略)。
Ⅰ.在三颈烧瓶中加入
二缩三乙二醇、少量表面活性剂,搅拌均匀后,采用合适
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方式加入
和
氨水。
Ⅱ.
回流反应
,冷却至室温,得到溶胶。
Ⅲ.向Ⅱ所得溶胶中加入
蒸馏水,得到纳米粒子聚集体,离心分离后,沉淀经洗涤、干燥,得
粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a 名称为 ,反应溶剂为 ,加热方式为 。反应结束时,应先停止 (填“加
热”或“通冷凝水”)。
(2)
水解较快时,难以形成小尺寸的纳米
。下列操作方式能降低
水解速率的有
(填标号)。
A.依次缓慢滴加
和氨水
B.依次倒入
和氨水
C.
和氨水混合后缓慢滴加
(3)检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作与现象为 。
(4)离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部(如图所示)。将离心后的沉淀和清液分开的方法是 。
(5)本实验的
产率为 (保留2 位有效数字)。
(6)为了测定
的晶体结构,通常使用的仪器是 。
4.(2025·四川·模拟预测)
是一种能将
转化为
的光催化剂。
Ⅰ.一种制备
的步骤如下(部分条件略):
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已知:
为粉状晶体,难溶于水;
易溶于水和乙二醇。
Ⅱ.
纯度测定
将a 克
样品分解处理后,配制成
溶液。用移液管移取
溶液于碘量瓶中,
加入过量
溶液反应后,用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定,其原理如下:
回答下列问题:
(1)称量
时,下列仪器中用到的有 、 (填仪器名称)。
(2)步骤③中,为使固液快速分离,应采用的方法是 (填标号)。
a.蒸馏 b.减压过滤 c.蒸发
(3)步骤④中,先用蒸馏水多次洗涤,检验产物中
已洗净的方法是 ;最后用乙醇洗涤,其目的是
。
(4)产物
的晶体结构可用 (填仪器名称)测定。
(5)纯度测定过程中,滴定所用的指示剂为 (填名称),滴定终点的现象是 。
(6)平行滴定三次,消耗
硫代硫酸钠标准溶液的平均体积为
,则产品的纯度为 。
(7)下列操作会导致实验结果偏高的是 (填标号)。
a.未用待测溶液润洗水洗后的移液管
b.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
c.滴定终点时,俯视滴定管液面读数
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5.(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途,硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]
是重要化工原料,它易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备制备硝
酸铈铵流程如下:
(1)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作
B.酸浸过程中用稀硫酸和H2O2,氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1
C.洗涤产品的试剂是乙醇
D.制得(NH4)2Ce(NO3)6晶体应洗涤后及时放入烘箱高温烘干
(3)由Ce(OH)3制取Ce(OH)4的装置如下图所示:
①装置a 中仪器X 的名称是 ,烧瓶中盛放的固体Y 为 (填化学式);
②已知室温下,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20,向水层中加入
溶液,pH 大于 时,Ce3+完全生成Ce(OH)3沉
淀,(溶液中离子浓度
时,可认为已除尽);
③将装置b 中的反应混合物过滤、洗涤,能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是 。
(4)“转化”中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3发生反应的化学方程式为 。
(5)硝酸高铈铵纯度测定。取wg 样品烘干后的产品,溶于水配成500mL 待测溶液,取25.00mL 待测液于锥形瓶
中,加入足量酸性KI 溶液,滴入2~3 滴淀粉溶液;用0.1mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,记录读数。重复实验后,
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平均消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。已知发生的反应为I2+2
=
+2I-。产品中(NH4)2Ce(NO3)6的质量分数
为 。
6.(2024·四川自贡·一模)
导电玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等,实验室可用
无水四氯化锡
制作
,制备
的装置如图所示。
有关信息如下表:
化学式
熔点/℃
232
246
沸点/℃
2260
652
114
其他性
质
银白色固体金属
无色晶体,
易被
等氧化为
无色液体,易水解生成
(1)
位于元素周期表 区(填“s”、“p”、“d”、“
”、“f”)。
(2)仪器A 的名称为 ,浓盐酸的作用为 。
(3)将如图装置连接好,先检查装置的气密性,再慢慢滴入浓盐酸,待观察到 现象后,开始加热装置
丁。
(4)
和
的反应产物可能会有
和
,为加快反应速率并防止产品中带入
,除了通入过量氯气
外,应控制的最佳温度在__________(填序号)范围内。
A.
B.
C.
D.
(5)若将制得的
少许溶于水中得到白色沉淀
,其反应的化学方程式为 。
(6)实际制备的产品中往往含有
,实验测定
的含量:准确称取
产品溶解,用
酸性高锰酸钾标
准溶液滴定,滴定终点时消耗酸性高锰酸钾标准溶液
。由此计算得出的产品中
的质量分数严重偏高,
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理由是 。
7.(2024·全国·模拟预测)肼(
)和硫酸肼(
)均具有强还原性,极易被氧化为
。某小组同学设计
实验制备硫酸肼并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.制备肼。实验室利用如图装置,模拟尿素法用尿素(
)和次氯酸钠反应制备肼。
(1)仪器a 的名称为 ,与普通分液漏斗相比,其优点为 。
(2)A 中发生反应的离子方程式为 。
(3)该装置制备产率较低,需要改进的具体措施为 。
(4)制备过程中NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应,可采
取的加热方式为 (填字母)。
a.直接加热 b.水浴加热 c.油浴加热 d.电热套加热
(5)制备肼时发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.制备硫酸肼并测定所得硫酸肼的纯度。
①制备硫酸肼:取装置B 中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,容器底部有无色晶体析出。过滤后
用冷水洗涤,干燥,获得硫酸肼粗品。
②测定硫酸肼的纯度:称取m g 硫酸肼粗品,加入适量
固体,调节溶液的pH 保持在6.5 左右,加水配
成100mL 溶液,移取20.00mL 置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴指示剂,用
的碘标准液滴定,重复上述操
作,平均消耗标准溶液V mL。
(6)滴定过程中指示剂应选用 。
(7)产品中硫酸肼的质量分数为 。
(8)滴定过程中,若不慎将标准液滴至锥形瓶外,会导致所得纯度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
8.(2024·河北·模拟预测)硫酸亚铁铵,俗称莫尔盐,是一种重要的化工原料,用途十分广泛,其化学式为
,溶于水,不溶于乙醇。制备硫酸亚铁铵时,以废铁屑为原料,铁屑与稀硫酸在适当温
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度下反应,制得硫酸亚铁溶液;然后将硫酸亚铁溶液与硫酸铵混合(物质的量之比
),经加热浓缩制得硫酸亚
铁铵产品。
已知:Ⅰ.复盐的溶解度比组成它的简单盐的溶解度小;
Ⅱ.废铁屑中含有S 元素,以
形式存在。
回答下列问题:
(1)废铁屑
表面有油污,可选用 (填试剂名称)溶液除去,再用蒸馏水洗净铁屑。
(2)制备
,往盛有洗净铁屑的锥形瓶中加入
溶液,两组同学分别按图a、图b 连接好装
置,两组同学均采用水浴加热使铁屑与稀硫酸反应至基本不再冒气泡。
①两种装置均采用水浴加热方式,其优点是 。
②在实验过程中,用a 组实验装置的同学会闻到强烈刺鼻的气味,该气体是 (填化学式),写出产生
该气体的化学方程式 ;b 组装置能避免上述问题出现,则烧杯中盛放的试剂可以是 。
(3)制备
,按
计算所需硫酸铵的用量,称取相应量的
并配制成饱和溶液,将其加入上述所制得的
溶液中,调节溶液的
为
;在搅拌下蒸发浓
缩至液面刚好 为止;取下蒸发皿,静置、冷却、结晶,减压过滤,用少量 洗涤晶体表
面的杂质;最后将晶体取出,晾干。
(4)硫酸铁铵也是一种重要的工业原料,采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到
时失掉3 个结晶水,失重
,则硫酸铁铵的化学式为 。
9.(2024·海南·一模)氯化亚砜(
)是制备农药、医药、染料等的中间体。实验室中利用如图所示装置制
备少量氯化亚砜(注:冷凝管上端加装的干燥装置省略)。
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已知:①制备氯化亚砜的反应原理为
。②部分相关物质的性质及数据如下表。
熔点/℃
沸点/℃
密度
颜色、溶解性等
−105
淡黄色液体,有强烈刺激气味;遇水剧烈水解
−122
(分解为S 和
)
红棕色液体;遇水剧烈反应
回答下列问题:
(1)该实验中出现的部分图标有
和
,其中前者要求实验者需佩戴护目镜,后者要求实验者
(填防护措施)。
(2)装置B、E 的作用相似,二者盛有相同的试剂,该试剂名称是 。
(3)装置F 的作用是 。
(4)装置A 中发生反应的化学方程式是 。
(5)仪器X 可以用
代替,但效果不如仪器X 好,原因是 。
(6)在装置C 的三颈烧瓶中液体的颜色稳定为黄色时,关闭止水夹1 和止水夹2,待三颈烧瓶中液体温度恢复到
室温时, (填操作名称)。收集到的液体经过纯化得到
纯净的氯化亚砜,则该制备实验中氯化亚砜的
产率为 %(结果保留整数)。
10.(2024·浙江杭州·一模)高铁酸钾
是一种高效多功能水处理剂。某实验小组按如下步骤制备
,部分装置如图所示。
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Ⅰ.取30g
溶于75mL 水中,用冰水冷却并保持体系温度在20℃以下。搅拌下、通入
至饱和,再分批
次加入70g
固体,充分反应后滤去析出的晶体。
Ⅱ.搅拌下向滤液中分批次加入25g
,再加入
固体至饱和,过滤。
Ⅲ.保持滤液温度20℃左右,加入100mL 饱和
溶液,过滤得粗产品。
已知:
①制备原理:
;
②
难溶于无水乙醇等有机溶剂,遇水迅速放出
,在低温、干燥或强碱性溶液中稳定存在。
(1)装置图中仪器X 的名称是 ,步骤Ⅰ中析出的晶体的化学式为 。
(2)步骤Ⅰ通入
时控制温度20℃以下,目的是 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.装置甲中固体A 可以为
B.装置乙吸收
,有利于提高产率
C.分批次加入
的主要目的是防止反应速率过快
D.水中的溶解度:
(4)对粗产品进行重结晶,选择正确操作排序: :___________→e→___________。
a.将粗产品溶于冰水 b.将粗产品溶于3mol/L
溶液
c.冰水洗涤 d.将溶液注入冷的
饱和溶液中,充分搅拌
e.过滤 f.依次用乙醇、乙醚洗涤
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g.空气中晾干 h.真空干燥器中干燥
(5)测定高铁酸钾样品的纯度:称取m g 高铁酸钾样品,完全溶解于浓
溶液中,再加入足量亚铬酸钾
反应后配成100mL 溶液;取上述溶液20.00mL 于锥形瓶中,加入稀硫酸调至
,用c mol/L 硫
酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液V mL。该过程中发生反应:
a.
b.
c.
①高铁酸钾样品的纯度= (用含有m、c、V 的代数式表示)。
②测得产品的纯度为102.5%,则产物中含有的杂质是 (填化学式)。
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