内容正文:
专题16 化学实验综合(题型突破)
目 录
01 常见物质的制备
02 化学实验条件的控制
03 化学实验方案的设计与评价
04 探究型实验方案
05 定量实验
01 常见物质的制备
1.(2024·山东济南高三期中)三四氢呋喃合氯化铬[CrCl3(THF)3]是一种重要的有机反应的催化剂。某研究小组以Cr2O3 (绿色固体)、CCl4四氢呋喃(,简写为THF)等物质为原料制备三四氢呋喃合氯化铬的过程如下。
Ⅰ.制备无水CrCl3
回答下列问题:
(1)本实验持续通入N2的目的为 。
(2)反应管的温度升到660℃时发生反应,生成CrCl3和COCl2 (光气),其化学方程式为 。
Ⅱ.合成CrCl3(THF)3
已知:①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃。
②制备CrCl3(THF)3的主要反应:。
③CrCl3与CrCl3(THF)3都极易与水反应,铬(Ⅱ)对CrCl3(THF)3的合成有催化作用
实验步骤如下:将制备的无水CrCl3和极少量锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入足量无水THF,实验时烧瓶中THF受热蒸发,蒸气沿“索氏提取器”导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒内与套简内的固体物质接触发生反应。当液面达到“索氏提取器”虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回双颈烧瓶。从而实现了THF与CrCl3的连续反应及产物的连续萃取。
(3)加入少量Zn粉的目的是 。
(4)试剂A应为 (填写编号)。
a.H2O b.NaOH溶液 c.浓硫酸
(5)双颈烧瓶中四氢呋喃的作用是① 、② 。
(6)本实验使用索氏提取器的优点是: 。
(7)合成反应完成后,取下双颈烧瓶,蒸发THF得到固体产品4.60g。则该实验的产率为 %(保留小数点后两位)。[已知:Cr2O3的摩尔质量为152g/mol;CrCl3(THF)3的摩尔质量为374.5g/mol]
2.(2024·山东枣庄高三期中)高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。已知: K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与 Fe(NO3)3;溶液反应制备 K2FeO4,装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)D装置中盛装 Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是 。
(2)选择上述装置制备K2FeO4,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序为 (填仪器接口字母,仪器不可重复使用)。
(3)写出 KClO 在强碱性介质中与 Fe(NO3)3反应生成 K2FeO4的离子方程式 。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快,导致的后果是 。
(4)制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质,以下为提纯步骤:
①取一定量的高铁酸钾粗产品,溶于冷的稀KOH溶液;
②过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入试剂 X;
③搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥。
步骤②中加入的试剂 X是 (可供选择的试剂:蒸馏水、饱和 NaOH溶液、稀NaOH 溶液、饱和 KOH溶液、稀 KOH溶液),原因是 。
(5)测定 K2FeO4产品的纯度:称取2.00 g制得的 K2FeO4,产品溶于适量 (填试剂名称)中,加入足量 充分反应后过滤,将滤液转移到250mL容量瓶中定容。 以上溶液配制过程中需要用到玻璃棒,它的作用为 。用 (填仪器名称)量取上述配置好的溶液25.00mL于试管中,一定条件下滴入0.1mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应,消耗溶液体积为 26.00 mL。 该K2FeO4样品的纯度为 %。
已知:FeO42-+CrO2-+2H2O=CrO42-+ Fe(OH)3↓+OH-
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6 Fe3++7H2O
3.(2023·安徽省马鞍山市二模)NiS难溶于水,易溶于稀酸,可用于除去镍电解液中的铜离子,NiS在潮湿的空气中可转化为碱式硫化高镍[Ni(OH)S],从而降低除铜离子能力。实验室模拟制取NiS装置如图(加热、夹持装置略去),先通氮气排尽装置内空气后,同时通入硫化氢气体和氨气,制得NiS沉淀。回答下列问