内容正文:
微专题11 备用仪器选择
化学是一门以实验为基础的自然学科,实验离不开实验仪器。有关该方面的考查在选择题和综合实验题中都有所涉及。高考仍然会以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,围绕是什么、为什么和怎么做来重点考查实验基本操作的规范性和准确性;考查仪器性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。
1.(2023•全国甲卷,9)实验室将粗盐提纯并配制的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
2.(2023•湖南卷,3)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③ B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤ D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
3.(2023·辽宁卷,17)2—噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70mL水,搅拌;加盐酸调pH至4~6,继续反应2 h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择_______。
a.乙醇 b.水 c.甲苯 d.液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为_______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是_______。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_______(填名称):无水MgSO4的作用为_______。
(7)产品的产率为_______(用计算,精确至0.1%)。
4.(2023·广东卷,17)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.5000mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗溶液22.00 mL。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 mol·L-1。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq) = FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
0.2mol·L-1 CuSO4溶液
1.20 g 铁粉
a
b
ii
0.56 g 铁粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:Fe(s)+ Fe2(SO4)3(aq) =3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料:配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是 。
提出猜想:Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得Fe2(SO4)3溶液的不大于1;向少量Fe2(SO4)3溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。