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大题02 化学实验综合题
类型一 以物质制备为目的实验
1.(2023·江苏盐城中学校考期末)无水碘化钠是一种白色粉末被广泛地应用于石油探测、安检、环境监测等领域。按化学计量称取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按NaHCO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入。
已知:
①I2+2NaHCO3=NaI+NaIO+H2O+2CO2↑ ∆H1<0
3I2+6NaHCO3=5NaI+NaIO3+3H2O+6CO2↑ ∆H2<0
②I2(s)+I-(aq) (aq) ΔH3
③水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性,可分别将IO-、IO和I2,还原为I-,自身被氧化为无污染的气体;
(1)①写出I与NaHCO3反应生成IO的离子方程式: 。
②加入稍过量水合肼与IO-反应的离子方程式为 。
③常温常压时,I2与NaHCO3溶液反应慢,下列措施不能够加快反应速率的是 (填字母)。
a.将碘块研成粉末 b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热 d.加大高纯水的用量
(2)I2与NaHCO3溶液反应适宜温度为50~60℃,原因是 ,整个实验过程中都需要开动搅拌器,其目的是 。
(3)所得溶液(含SO)进行提纯,可制得较纯的NaI晶体。实验方案为: ,得到NaI晶体。[实验中须使用的试剂:HI溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、高纯水:除常用仪器外须使用的仪器:pH计]
2.(2023·江苏苏州常熟中学校考期末)二氯异氰尿酸钠(,简称是一种高效、安全的消毒剂,常温下性质稳定,受热易分解,难溶于冰水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。
已知:(氰尿酸)+2NaClO+2NaOH+H2O
实验步骤如下:
I、制备高浓度溶液:从进料口加入溶液,在10℃左右水浴,搅拌条件下通入至溶液约为8;再加入溶液,继续通入至溶液约为8。
(1)若无水浴降温可生成较多副产物,该副反应的离子方程式为 。
(2)为提高中的利用率,需对该装置进行改进的可行方法是 (一种即可)。
II、制备DCCNa晶体:待步骤I结束后,从进料口加入一定量氰尿酸,______,低温晾干得到较高产量的DCCNa晶体。
(3)请根据题给信息,设计完成上述实验步骤:
III、DCCNa有效氯含量测定:称取样品,用蒸馏水于硔量瓶中溶解后,依次加入醋酸溶液和过量的溶液。用溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗溶液。
已知:+CH3COOH+2H2O+2HClO+ CH3COONa
;(样品有效氯)
(4)①滴定终点的现象为 ;
②计算样品有效氯 。(写出必要的计算过程)
3.(2023·江苏连云港高三统考期中)和可以作为锂离子电池的正极材料。
(1)的制备。在氮气的氛围中,将一定量的溶液与、LiOH溶液中的一种混合,然后加入到三颈烧瓶中(如图),在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
①滴液漏斗中的溶液是 。
②与、LiOH反应得到和,该反应的离子方程式为 。已知。
③在氮气氛围下,粗产品经150℃干燥、高温焙烧,即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑,其主要目的是 。
(2)的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中,加热充分反应,向反应后的溶液中加入一定量,同时加入适量水调节pH,静置后过滤、洗涤、干燥得到,高温煅烧,即可得到。
①其他条件不变时,磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示:
当时,随着水的比例增加,铁粉溶解速率迅速升高的原因是 。
②为使反应过程中的完全被氧化,下列操作控制能达到目的的是 (填序号)。
a.用调节溶液 b.加热,使反应在较高温度下进行
c.缓慢滴加溶液并搅拌 d.加入适当过量的溶液
③将与溶液混合可以得到。设计以与溶液为原料,补充完整制备的实验方案: ,干燥得到。[实验中必须使用的试剂:盐酸、溶液,开始沉淀的]
4.(2023·江苏盐城中学联考)二氧化氯是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,浓度高时极易爆炸。
(1)实验室在60℃的条件下用闪锌矿(主要成份ZnS)与溶液、溶液制备二氧化氯,同时生成硫酸锌。
①写出反应的离子方程式: 。
②用如图所示的装置制备二氧化氯。则闪锌矿、溶液、溶液三种反应物的加料方式是 。
③若闪锌矿加料过量太多,生成的量明显减少的原因是