内容正文:
备战2022年河北新高考之真题与模拟分项汇编
专题10 化学实验综合题
1.(2021·河北高考真题)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是___(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或___。
A. B. C. D. E.
(2)B中使用雾化装置的优点是__。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为___。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:
①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为___g。
②向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为___、___、洗涤、干燥。
(5)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前,若无水NaHCO3保存不当,吸收了一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果___(填标号)。
A.偏高 B.偏低 不变
【答案】aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔 使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案) NH3
H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ 0.84 蒸发浓缩 冷却结晶 A
【分析】
根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应:NH3
H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl,再从加入氯化钠粉末,存在反应
,据此分析解答。
【解析】
(1)根据分析可知,要制备
,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备
,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量
,所以按气流方向正确的连接顺序应为:aefbcgh;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔,故答案为:aefbcgh;将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔;
(2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;
(3)根据上述分析可知,生成
的总反应的化学方程式为NH3
H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;
(4)①对固体
充分加热,产生二氧化碳和水蒸气,反应的化学方程式为:
将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量
,
与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:
,根据方程式可知,根据差量法可知,当增重
(2CO的质量)时,消耗的二氧化碳的质量为
=0.22g,其物质的量为
,根据关系式
可知,消耗的
的物质的量为2
0.005mol=0.01mol,所以固体
的质量为0.01mol
84g/mol=0.84g;
②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使
沉淀充分析出并分离,需采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)称量前,若无水
保存不当,吸收了一定量水分,标准液被稀释,浓度减小,所以用其标定盐酸浓度时,消耗的碳酸氢钠的体积
会增大,根据c(测)=
可知,最终会使c(测)偏高,A项符合题意,故答案为:A。
2.(2021·山东高三专题练习)肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可通过苯甲醛与乙酸酐反应制备,其反应原理如下:
+
名称
相对分子质量
密度
熔点℃
沸点℃
溶解性
苯甲醛
106
1.044
-26
179.62
微溶于水,易溶于乙醇
乙酸酐
102
1.082
-73.1
138.6
能溶于水形成乙酸
肉桂酸
148
1.248
135
300
能溶于水形成乙醇
实验步骤:
I.在装有温度计、空气冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶A中(如图1),加入4.2 g无水碳酸钾、8.0 mL乙酸酐和3.0 mL苯甲醛,加热搅拌条件下反应2 h。