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专题09 化学实验综合题
1.(2024届·山西运城·高三一模)氢化铝锂是有机合成中的重要还原剂.某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度.已知:氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应.回答下列问题:
Ⅰ.制备氢化锂:
选择图中的装置制备氢化锂(必要时可重复使用).
(1)装置中溶液的作用是 .
(2)装置的连接顺序(从左至右)为 .
Ⅱ.制备氢化铝锂:1947年,Schlesⅰnger、Bond和Fⅰnholt首次制得氢化铝锂,其流程如下图:
[难溶于烃,可溶于乙醚(沸点)、四氢呋喃]
(3)能溶于乙醚,和能形成非极性分子有关,所有原子均满足8电子稳定结构,其结构式为 .
(4)氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式为 .
(5)下列说法不正确的是______________(填标号).
A.市售乙醚中含少量水,可以加入金属钠,然后蒸馏得无水乙醚
B.一系列操作C涉及过滤操作
C.滤渣A的主要成分是
D.为提高合成的速率,可将反应温度提高至
(6)(不含)纯度可采用如下方法测定(装置如图所示):,常压下,准确称取产品,记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,关闭旋塞,反应结束后调整量气管,记录读数为,则:
①的质量分数为 (写出计算表达式,用含的代数式表达);
②恒压分液漏斗的优点有 、 .
注:量气管B由碱式滴定管改装;,常压下气体摩尔体积约为。
2.(2024·山西晋城·统考一模)实验室利用含钴废渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备磁性材料Co3O4。回答下列问题:
I.稀硫酸的配制。
(1)实验室里需要450mL2mol·L-1H2SO4溶液。用98%浓硫酸(密度为1.84g·cm-3)配制该溶液时,下列仪器不需要用到的是 (填标号)。
(2)所需的浓硫酸的体积为 (保留1位小数)mL。
(3)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是___________ (填标号)。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.容量瓶未干燥处理
C.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D.将溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
Ⅱ.浸取。将一定量的钴渣粉与Na2SO3溶液配成悬浊液,加入三颈烧瓶中(装置如图),70℃下通过仪器a缓慢滴加稀硫酸,充分反应,过滤。
(4)仪器a的名称为 。
(5)该过程中,Co(OH)3转化为Co2+的离子方程式为 。
Ⅲ.沉钴。Co(Ⅱ)盐溶液可以形成Co(OH)2、CoCO3和CoC2O4等多种形式的沉淀。
已知:向0.100mol/LCoSO4溶液中滴加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现Co(OH)2沉淀。
(6)向除杂后的CoSO4溶液中加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂,可得到CoC2O4·2H2O。不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是 。
Ⅳ.制备Co3O4。将所得的18.3g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)高温灼烧,其热重分析图如图:
(7)写出B点对应的物质的化学式: ,CD段发生反应的化学方程式为 。
3.(2024·江西·统考模拟预测)乙酸乙酯在工业上有非常重要的作用。采用乙醇氧化脱氢法制备乙酸乙酯的反应原理及步骤如下:
I.将溶液加入至的三颈烧瓶中,冰盐浴条件下,加入乙醇。
Ⅱ. 将溶于中,搅拌下逐滴加入三颈烧瓶中,反应温度控制在。
当混合物的粘度变大时,将温度升高到,继续反应。
Ⅲ.将反应得到的绿色乳浊液用等量水稀释,分液,收集上层清液,纯化,干燥。
Ⅳ.分馏,收集馏分。
回到下列问题:
(1)步骤I中,使用冰盐浴(−25~−10℃)的原因是_______(填标号)。
A.增强乙醇还原性 B.有利于降温 C.减少乙醇挥发 D.减少硫酸挥发
(2)步骤Ⅱ中,升温到的目的是 。
(3)步骤Ⅲ中,上层清液中含有的主要杂质为 、 。
(4)步骤Ⅲ中,纯化操作步骤为:先用 、再用水洗涤。
(5)分馏装置如下图所示,玻璃仪器X的名称为 ;指出装置(不含夹持、加热等装置)中错误之处 。
(6)相比于用浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法,从反应条件角度评价该方法的优点是 。
(7)为实现含铬废液的再生利用,可在含酸性废液中加入,写出该反应的离子方程式