内容正文:
一 化学实验综合题 专题突破训练
A组
1.(2022·济宁三模)氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水,其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O
已知:①氧化性:V2O5>Cl2;
②VO2+能被O2氧化。
(1)步骤Ⅰ不选用盐酸,而选用盐酸-盐酸肼(HCl-N2H4·2HCl),可以防止生成____________,保护环境。
(2)步骤Ⅱ可在如下装置中进行:
①上述装置依次连接的合理顺序为c→_________________(按气流方向,用小写字母表示)。
②连接好装置,检查气密性良好后,加入试剂,开始实验,先_________________________(填实验操作),当C中溶液变浑浊,________________________(填实验操作),进行实验。
③装置D中每生成1 mol氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,需要消耗______mol NH4HCO3。
(3)加入VOCl2溶液使反应完全,取下恒压滴液漏斗,立即塞上橡胶塞,将三颈烧瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置,得到紫色晶体,过滤。接下来的操作是_________________________,
最后用乙醚洗涤2~3次,干燥后称重。(必须用到的药品为:饱和NH4HCO3溶液、无水乙醇)
(4)测定粗产品中钒的含量。实验步骤如下:
称量a g产品于锥形瓶中,用20 mL蒸馏水与30 mL稀硫酸溶解后,加入0.02 mol·L-1 KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。NaNO2溶液的作用是_____________________________________(用离子方程式表示),粗产品中钒的质量分数表达式为____________________(以VO2+计)。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,则测定结果______________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(已知:VO+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O)
2.(2022·安徽宣城二模)二氧化氯(ClO2)是应用广泛的高效安全消毒剂。
(1)ClO2性质活泼,气体及水溶液均不能稳定存在,使用时需现场制备或用稳定剂吸收、转化。用NaOH和H2O2将ClO2转化为NaClO2的反应装置如图1,已知反应放出大量的热,且温度高于60 ℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。
①仪器A的名称为____________,写出A中发生反应的化学方程式:____________。
②实验时吸收液中NaOH和H2O2的物料比小于反应的化学计量数之比,原因可能是__________;为提高ClO2吸收率,在不改变吸收液的物料比的条件下,可以改进的措施是____________(写出一点即可)。
(2)用ClO2处理过的饮用水常含有一定量的ClO,饮用水中ClO2、ClO的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO或Cl-的转化率与溶液pH的关系如图2所示。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
滴定过程:准确量取V mL水样加入到碘量瓶中,调节水样的pH为7.0~8.0,加入足量的KI晶体,充分反应后,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至淡黄色,加入淀粉溶液,滴定至第一次终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL;调节溶液的pH≤2.0,继续用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至第二次终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
①写出当pH≤2.0时,ClO与I-反应的离子方程式为____________。
②两次滴定终点的现象____________(填“相同”或“不相同”),根据上述数据,测得该水样中的ClO浓度为____________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
③滴定所用碘量瓶(如图3,瓶口为喇叭形,磨口玻璃塞与瓶口间可形成一圈水槽),加入水样和KI晶体后,盖上磨口塞并加蒸馏水液封,滴定前打开瓶塞,让水流下,并用少量水冲洗瓶塞和内壁,该操作的目的是____________。
(3)图4为新型电极材料电解食盐水制取ClO2和烧碱的装置示意图。则A极为____________极,B极的电极反应式为____________。
3.实验室以2-丁醇(CH3CHOHCH2CH3)为原料制备2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3),实验装置如图