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大题突破练2 化学实验综合题
1.(2022山东德州二模)某课题小组利用硫渣与氯气反应制备四氯化锡,其过程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。已知:四氯化锡(SnCl4)常温下为无色液体、易水解。
硫渣的化学组成:
物质
Sn
Cu2S
Pb
As
其他杂质
质量分数%
64.43
25.82
7.34
1.23
1.18
氯气与硫渣反应相关产物的熔、沸点:
物质
SnCl4
CuCl
PbCl2
AsCl3
S
熔点/℃
-33
426
501
-18
112
沸点/℃
114
1 490
951
130
444
(1)仪器a的名称为 ,A中发生反应的化学方程式为 。
(2)e中所加物质为 ,作用为 。
(3)装置中存在一处缺陷会导致SnCl4产率降低,改进的方法是 。
(4)三颈烧瓶中得到的粗产品进行提纯的方法是 ;提纯后剩余的固体渣经过处理,可回收的主要金属有 。
(5)已知SnCl4产品中含有少量AsCl3杂质,碘量法可用于测量产品的纯度:取10.00 g产品溶于水,加入20.00 mL 0.100 mol·L-1标准I2溶液,并加入少量的淀粉溶液;用0.100×10-2 mol·L-1的硫代硫酸钠标准溶液滴定过量的碘。滴定终点时消耗20.00 mL硫代硫酸钠标准溶液。测定过程中发生的相关反应:
①AsCl3+3H2OH3AsO3+3HCl;
②H3AsO3+I2+H2OH3AsO4+2HI;
③2S2+I22I-+S4
则产品中SnCl4的质量分数为 (保留小数点后1位);若滴定后发现滴管尖嘴处产生了气泡,则测量结果 (填“偏高”或“偏低”)。
2.(2022山东济宁二模)TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体,可利用下列装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去)。
已知:①PdCl2溶液捕获CO时生成Pd单质;
②TiCl4能溶于有机溶剂,遇水会水解生成难溶于水的物质;CCl4难溶于水。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,A装置中加入的药品为 ,管式炉中加入TiO2和C,先通入N2的目的是 ;
一段时间后,加热管式炉,改通Cl2,对C处逸出的气体用D、E装置进行后续处理。D中碱石灰的作用是 ,E中反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,产生的高温气体在进入装置B之前要进行“前期冷却”,原因是 。
制得的TiCl4中常含有少量CCl4,从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为 。
(3)TiCl4是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。某钛合金的元素还有Al和Si等。已知在常温下,钛是一种耐强酸强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素: 。
(4)用TiCl4水解法制备纳米TiO2的工艺流程如图,成功地控制水解速率是制备纳米TiO2的前提。
已知:TiOSO4难溶于冷水,在热水中易水解;TiCl4的水解是由水解、电离、水解三步进行(如下):
①水解:TiCl4+H2OTiOH3++H++4Cl-
②电离:TiOH3+TiO2++H+
③水解:TiO2++H2OTiO2+2H+
其中①为快反应,对②③反应的影响是 ,
加入硫酸铵的目的是 。
3.(2022福建泉州五模)某小组用四氢化萘(结构简式:,无色有刺激性气味的液体,沸点207 ℃)、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料,利用反应C10H12+4Br2C10H8Br4+4HBr制取少量粗HBr溶液,同时获得四溴化萘(常温下为固态,不溶于水)。
实验步骤:
①按一定质量比把四氢化萘和水加入反应器中,加入少量纯铁粉。
②缓慢滴入液溴,不断搅拌,直到四氢化萘反应完全。
③ ,得到粗HBr溶液。
回答下列问题:
(1)图中适合步骤①和②的装置是乙,不选用甲的理由是 。
(2)步骤②中,反应完全、达到终点的现象是 。
(3)乙中玻璃导管的作用是 、 。
(4)请将步骤③补充完整: 。
(5)粗HBr溶液在空气中长期放置,溶液呈黄色,其原因可能是 (用离子方程式表示)。
(6)检验实验所得HBr溶液中是否含有Fe2+:取少量粗HBr溶液加入过量AgNO3溶液,静置,取上层清液滴入到酸性KMnO4溶液中,若紫色的酸性KMnO4溶液褪色,证明溶液中含Fe2+,若紫色不褪色,则不含Fe2+。该方法是否可行,