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以“化学综合实验”为主导的主观题增分强训
1.摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂和重要的化工原料,可由FeSO4与(NH4)2SO4混合制得,实验装置如图所示(夹持装置等省略),回答下列问题:
已知:摩尔盐易溶于水,不溶于乙醇,比一般亚铁盐稳定,约在100 ℃失去结晶水。
(1)仪器a的名称为________;支管A除导气外,还起到的作用是________________________________________________________________________
________________________。
(2)甲装置用于制取FeSO4,检查装置气密性后,先打开K4通入一段时间氮气,此操作的目的是________________________________________,此时K1、K2、K3的状态是________________;待甲装置中的还原铁粉将要反应完时,K1、K2、K3、K4的状态应改为________________________________。
(3)欲从反应后的乙装置的溶液中得到摩尔盐,应进行的操作是____________________________,使摩尔盐析出,过滤后再洗涤(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O粗产品,适宜的洗涤操作为_______________________________________________________________。
A.用冷水洗
B.先水洗,后用无水乙醇洗
C.用30%的乙醇溶液洗
D.用90%的乙醇溶液洗
(4)为检验摩尔盐的部分分解产物,设计如下实验装置
取7.84 g摩尔盐于硬质玻璃管M中,先通入氮气,再加热M至摩尔盐分解完全,继续通入氮气。
①戊、己装置中均产生白色沉淀,戊装置中加入HCl的作用是________________________________________,己装置中产生白色沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________。
②M中固体残留物(铁的氧化物)为1.60 g,则该固体残留物的化学式为________________。
解析:(1)仪器a是三颈烧瓶(或三口烧瓶);支管A除导气外,还起到平衡分液漏斗内外压强,使H2SO4溶液能够顺利滴下的作用。(2)甲装置用于制取FeSO4,实验前先通入一段时间氮气,目的是排尽装置内空气,防止空气中的O2将Fe2+氧化,此时应打开K2,关闭K1、K3;甲装置中反应将要结束时,需要三颈烧瓶中的FeSO4溶液进入装置乙,此时需要关闭K1、K2、K4,打开K3。(3)可通过蒸发浓缩、冷却结晶的操作使摩尔盐析出,洗涤摩尔盐粗品时为了降低摩尔盐的溶解损失,应用90%的乙醇溶液洗涤。(4)①因摩尔盐分解可能会产生氨气,己装置的作用是检验SO2气体,戊装置中加入HCl可充分吸收产生的氨气,避免氨气对检验SO2的干扰。②7.84 g摩尔盐的物质的量是0.02 mol,铁元素的物质的量是0.02 mol,则1.60 g固体残留物中氧元素的物质的量是0.03 mol,故固体残留物的化学式为Fe2O3。
答案:(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 平衡分液漏斗内外压强,使H2SO4溶液能够顺利滴下
(2)排尽装置内空气,防止O2对实验产生影响 K1、K3关闭,K2打开 K1、K2、K4关闭,K3打开
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 D
(4)①吸收氨气,防止氨气对SO2的检验产生干扰
Ba2++SO2+H2O2===BaSO4↓+2H+ ②Fe2O3
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业、医药等领域应用广泛。下图为实验室制取硫代硫酸钠的装置,反应过程中需通过pH传感器控制pH为7~8。
(1)盛Na2SO3的仪器名称为________________。
(2)为了确保硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是________________________________________________________________________
________________________。
(3)若n(Na2CO3)∶n(Na2S)=1∶2,则装置C中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)当数据采集处pH接近7时,应采取的操作为____