2025届高三化学二轮复习 主观题突破练(五) 化学实验综合大题

主观题突破练(五) 化学实验综合大题 (分值:第8~14题每题15分,共105分　建议用时:第8~14题每题10分钟) 【热点题型】 一、实验仪器(或装置)的选择、作用与连接 1.用H2还原无水FeCl3制取FeCl2,装置如下,已知:FeCl2、FeCl3易吸水。 (1)H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为　　　　　。  (2)上述仪器的连接顺序为(可多次使用)　　　　　　　　　　,  C装置中盛放的试剂是　　　　。  (3)E装置的作用是　　　　　　　　　　。  2.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和印刷,在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]·3H2O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。 (1)实验所需的装置如图所示,A装置烧瓶中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合溶液,该装置常用于实验室制N2,则该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)各装置接口的连接顺序为a接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　(装置可重复使用)。  (3)检查装置气密性后,先通一段时间N2,其目的是　　　　　,  结束实验时先熄灭C装置处酒精灯再继续通入N2至常温,其目的是　　　　　　　　　　。  (4)D装置中澄清石灰水的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  二、实验操作、现象、目的、原因、作用等答题模板 3.S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计实验制备少量的S2Cl2,查阅资料知: ①干燥的氯气在110~140 ℃与硫反应,即可得到 S2Cl2。 ②S 的熔点为112.8 ℃,沸点为 444.6 ℃;S2Cl2 的熔点为-76 ℃,沸点为138 ℃;300 ℃以上S2Cl2会完全分解。 ③S2Cl2+Cl22SCl2。 ④S2Cl2 易和水发生歧化反应。 该小组设计的制备装置如图(夹持仪器和加热装置已略去): (1)连接好实验装置后的第一步实验操作是　　　　　　　　　　。  (2)该实验的操作顺序应为  (用序号表示) ①加热装置A　②加热装置D　③通冷凝水 ④停止加热装置A　⑤停止加热装置D (3)图中装置G中应放置的试剂为　　　　,其作用为　　　　　。  (4)在加热装置D时温度不宜过高,其原因是 　　　　　　　　　　;为了提高 S2Cl2 的纯度,  关键的操作是控制好温度和　　　　　　　　　　。  4.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。某实验小组设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)如下: (1)装置B中冷水浴的作用为　　　　　　　　　　。  (2)仪器C的名称为　　　　　　　　。  (3)装置A、B之间不用导管连接的目的是　　　　　　　　　　　　。  三、实验相关计算 5.测定产品Li2S的纯度:取产品a g于锥形瓶中,加入V1 mL c1 mol·L-1 的硫酸(足量),充分反应后排尽产生的气体,滴入2滴酚酞,用c2 mol·L-1 的NaOH标准溶液进行滴定,达到滴定终点时,消耗NaOH标准溶液的体积为V2 mL。 (1)达到滴定终点的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)产品Li2S的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用含c和V的  代数式表示)。 6.为了测定产品NaClO2的纯度,取所得产品12.5 g溶于水配成1 L溶液,取出10.00 mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(Cl被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.25 mol·L-1 Na2S2O3 标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00 mL,则产品NaClO2的纯度为　　　　(提示:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)。  7.在空气中煅烧NiCO3,其热重曲线如图所示。300~400 ℃ NiCO3转化为Ni2O3,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;400~450 ℃时固体产物的化学式为　　　　　。  【综合训练】 8.(15分)四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体,主要用于制造钛盐、虹彩剂、人造珍珠、烟幕、颜料、织物媒染剂等。室温下,四氯化钛为无色液体,能在空气中发烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物。某化学学习小组利用氯气制备四氯化钛的装置如图所示。 回答下列问题: (1)盛放浓盐酸的仪器名称为　　　　;仪器甲的作用是　　　　　　　　　。  (2) 装置D中生成的另一种产物能使人中毒,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  (3)球形干燥管内的试剂名称为　　　　　　　　;从安全角度分析,图示装置存在的缺陷是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4) 下列有关该实验部分操作过程的说法正确的是　　　　(填字母)。  A.装置B中盛放的试剂为饱和碳酸氢钠溶液 B.实验前通入N2的主要作用是排尽装置内的空气 C.装置E中球形冷凝管若改为直形冷凝管,冷凝效果更好 D.从下口通冷凝水,能使冷凝管充满液体,提高冷凝效果 E.装置A中氯酸钾可用高锰酸钾或二氧化锰代替 (5)产品纯度测定:准确称取4.0 g产品,置于锥形瓶中,加水溶解并盖塞振荡至完全水解,过滤后逐滴滴加4.0 mol·L-1 AgNO3溶液至20.00 mL恰好沉淀完全。 ①盖塞振荡的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②产品中TiCl4的纯度为　　　　　　。  9.(2024·福建模拟)(15分)磺化聚苯乙烯可用于制作高性能离子交换膜。某研究小组探究乙酰基磺酸 (CH3COOSO3H)制备磺化聚苯乙烯的过程与效果。 Ⅰ.乙酰基磺酸的制备 向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中,加入 7.6 mL乙酸酐[(CH3CO)2O],控制溶液温度在10 ℃以下,边搅拌边分批加入2.7 mL浓硫酸,得到乙酰基磺酸溶液。 (1)制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、温度计、　　　　　　　　　。  (2)控制溶液温度在10 ℃以下的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比1∶1反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  Ⅱ.聚苯乙烯的磺化 按如图装置(夹持设备略去),控制反应温度为65 ℃,缓慢滴加乙酰基磺酸溶液,得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中,得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒,过滤、洗涤、干燥。 聚苯乙烯的链节与乙酰基磺酸反应原理如下: (4)控制反应温度为65 ℃,应采用　　　　　进行加热。冷却水应从　　　　　(填“a” 或“b” ) 口通入。  (5)产品是否洗涤干净,可通过检测洗涤液中是否存在S来判断,检测的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  Ⅲ.磺化度的测定 称取0.500 g干燥的磺化聚苯乙烯样品于锥形瓶,用苯、甲醇混合液溶解,以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为10.00 mL, 计算磺化度。 已知:ⅰ.R—SO3H+NaOHR—SO3Na+H2O; ⅱ.聚苯乙烯链节的式量为104,磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的式量为184。 (6)该样品的磺化度=　　　　　(磺化度=×100%)。  (7)若样品未充分干燥,将导致测得的磺化度  (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 10.(2024·广东模拟)(15分)NaHCO3用途广泛。某实验小组同学围绕NaHCO3开展如下实验活动。 Ⅰ.配制溶液 (1)配制500 mL 0.10 mol·L-1 的NaHCO3溶液,需要称量NaHCO3固体的质量为　　　　g。  (2)上述配制溶液的过程中,用到的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还有　　　　　(填字母)。  Ⅱ.实验探究 探究温度对0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液pH的影响,进行如下实验(不考虑水的挥发)。 实验序号 操作 测试温度(T) pH 1 采用水浴加热,将0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液从25 ℃持续升温至65 ℃,每隔10 ℃测量并记录溶液pH 25 ℃ A1 35 ℃ A2 45 ℃ A3 55 ℃ A4 65 ℃ A5 (3)NaHCO3溶液显碱性的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。  (4)实验1中测得A1>A2>A3,可知当25 ℃≤T≤45 ℃时,0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH随温度升高而减小,这主要是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果,其中　　　　　发挥主导作用。实验1中测得A5>A4>A3,且当45 ℃<T≤65 ℃时,实验过程中观察到有气泡产生。  (5)针对(4)中实验现象,小组同学继续开展探究。 查阅资料,NaHCO3溶液中存在平衡:2HCCO2↑+H2O+C。 提出猜想:对于0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液,当25 ℃≤T≤45 ℃时,该反应进行程度很小;当45 ℃<T≤65 ℃时,该反应进行程度明显增大。 实验验证:该小组同学设计如下方案进行实验,进一步验证猜想。补充表格内容。 实验序号 操作 测试温度(T) pH 2 采用水浴加热,①　　　　　,然后冷却至25 ℃,并记录溶液pH  25 ℃ B1 3 采用水浴加热,将0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液从25 ℃升温至65 ℃,然后冷却至25 ℃,并记录溶液pH 25 ℃ B2 实验结论:②根据实验1~3的结果,小组同学认为猜想成立,其判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  拓展总结:③NaHCO3溶液中存在HC的自偶电离平衡:2HCH2CO3+C;25 ℃时,HC自偶电离的平衡常数为　　　　　[保留两位有效数字;已知:25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4.2×10-7;Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]。当温度升高时,H2CO3更易分解,CO2从体系逸出,促进了NaHCO3在溶液中的分解。  (6)写出NaHCO3在生产或生活中的一种应用:　　　　　。  11.(2024·陕西模拟)(15分)氨基甲酸铵是一种有机化合物,化学式为NH2COONH4,为白色固体,易分解,易水解,是化学工业中尿素生产过程的中间产物,也用于医药氨化剂。利用如图所示的装置制备氨基甲酸铵并测定其在室温下(25 ℃)分解的分压平衡常数。 已知:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH<0,该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵,若有水存在,则容易发生副反应生成无机盐。 Ⅰ.制备氨基甲酸铵,部分实验装置如图1所示: (1)检查装置A气密性的操作是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置A和B中装有相同的固体,则该固体为　　　　　　　。  (3)若缺少装置B,反应器中可能发生的副反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  (4)装置E中浓硫酸的作用为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  Ⅱ.测定室温下(25 ℃)氨基甲酸铵分解的分压平衡常数的装置如图2所示: 实验步骤: ①将氨基甲酸铵装入球泡中,调整旋塞位于d位置,调节恒温槽温度为25 ℃,将E处接至真空泵,打开K,降低体系内压强,利用水银压差计测得初始状态的压强为p0,关闭K。 ②达到分解平衡时,利用水银压差计测得体系内压强为p1。 ③反应结束后,调节旋塞的位置,然后E处接真空泵,经洗气瓶和干燥剂抽出氨基甲酸铵的分解产物。 (5)实验步骤③中调节旋塞位置为　　　　(填“a”“b”“c”或“d”)。  (6)根据实验测得数据计算氨基甲酸铵固体分解反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的分压平衡常数为　　　　。  12.(2024·辽宁模拟)(15分)氢化铝锂(LiAlH4)因其优良的还原性被广泛应用于医药、农药、香料、染料等行业。实验室制备LiAlH4的流程、装置如图1所示(夹持、尾气处理装置已省略)。 图1 已知:①LiAlH4难溶于烃,可溶于乙醚、四氢呋喃; ②LiH、LiAlH4在潮湿的空气中均会发生剧烈水解; ③乙醚的沸点为34.5 ℃,易燃,一般不与金属单质反应。 请回答下列问题: (1)仪器a的名称是　　　　　　;装置b的作用是　　　　　　　　　。  (2)乙醚中的少量水分也会对LiAlH4的制备产生严重影响,以下试剂或操作可有效降低市售乙醚(含水体积分数为0.2%)含水量的是　　　　(填字母)。  a.钠 b.分液 c.五氧化二磷 d.通入乙烯 (3)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  a.AlCl3能溶于乙醚,可能与AlCl3可以形成二聚体有关 b.滤渣A的主要成分是LiCl c.为增大滤渣A过滤的速率,可先加水让滤纸紧贴漏斗内壁 d.为增大合成LiAlH4的速率,可将反应温度提高到50 ℃ e.操作B可以在分液漏斗中进行 (4)该制备原理的不足之处是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)LiAlH4(不含LiH)的纯度可采用如下方法测定(装置如图2所示):25 ℃,常压下,准确称取产品LiAlH4 m g,记录量气管B的起始体积读数V1 mL,在分液漏斗中准确加入四氢呋喃与水的混合液15.0 mL(过量),打开旋塞至滴加完所有液体后,立即关闭旋塞,反应完全后待温度恢复至25 ℃,调整量气管B,读数为V2 mL。四氢呋喃的作用是　　　　　;LiAlH4的质量分数为　　　　　　　(已知25 ℃时,气体摩尔体积为Vm L·mol-1,反应后液体体积变化忽略不计,列出计算式即可)。  图2 13.(15分)某化学小组制取无水三氯化铁并研究其与铜的反应,设计如下实验。 Ⅰ.制备无水三氯化铁(装置如图所示,无水三氯化铁易潮解,易升华) (1)试剂X可以是　　　　;若缺少C装置,后果是　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一条)。  (2)整个装置充满黄绿色气体后,才开始加热D装置的目的是 　　　　　　　　　　　　　。  (3)若实验过程中FeCl3沉积在D和E的导管之间,导致导管内径变小,除去沉积FeCl3的简易操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  Ⅱ.探究三氯化铁与铜的反应(已知CuCl、CuSCN均是难溶于水的白色固体) (4)请从平衡角度说明红色褪去的可能原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)为了进一步研究白色沉淀,进行如图所示实验。 ①蓝色溶液中可能含有的盐有Cu(NO3)2、　　　　　　　　　　　　　。  ②实验中CuSCN与过量稀硝酸反应生成白色沉淀B的阴离子,同时生成N2、NO和CO2气体。CuSCN与HNO3的反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为　　　　(已知SCN-中C为+4价)。  14.(15分)氯金酸(HAuCl4·4H2O,Mr=412)为易潮解、易溶于水的橘黄色晶体。氯金酸可用于半导体及集成电路局部镀金,在制备纳米级金方面也有着重要的应用。某化学实验小组设计用双氧水、氯化氢与金粉反应制备氯金酸,并探究其分解产物。 Ⅰ.制备氯金酸的装置如图1所示(夹持、加热装置已省略)。加入试剂后,先向三颈烧瓶中加入一定量的双氧水,保持装置C的温度为40 ℃;再向具支烧瓶中滴加浓盐酸,一段时间后得到金黄色氯金酸溶液。升温至100 ℃,蒸发溶液至棕色黏稠状,冷却后过滤、洗涤、干燥,得到橘黄色氯金酸晶体。 图1 (1)装置A中在恒压滴液漏斗的下口连接毛细玻璃管,其优点是　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)装置C中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)装置D盛放的试剂为　　　　。  (5)实验中需要使用过量的浓盐酸和双氧水,原因是　　　　　。  Ⅱ.对制得的氯金酸样品进行热重分析,从图2所示的热重曲线中可以看出,样品在不同的温度区间内出现了4个质量损失峰。 图2 (6)在36~130.7 ℃时,质量损失率为17.48%,残留的物质是　　　　(填化学式)。  (7)温度高于344.5 ℃后,质量不再发生变化,经计算知,最终残留物为Au。写出氯金酸发生热分解反应的总化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  参考答案 1.(1)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl (2)BACDCE　碱石灰 (3)点燃除去未反应的H2 解析　H2还原无水FeCl3制取FeCl2.用B装置制备氢气,用A装置吸收挥发的HCl,观察氢气的流速并平衡气压,用C装置中的碱石灰干燥氢气,干燥后的氢气与无水FeCl3在D装置中发生反应H2+2FeCl32FeCl2+2HCl,为防止外界空气中的水蒸气进入D装置,D装置之后再连接一个C装置,最后用E装置处理尾气。 2.(1)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O (2)b(c)　c(b)　h　i　f　g　d(e)　e(d)　h　i　j (3)排尽装置中的空气,防止空气中的CO2等干扰实验结果　防止D、E装置中的溶液倒吸 (4)检验CO2是否已除尽 3.(1)检查装置的气密性 (2)③①②⑤④ (3)碱石灰　吸收氯气尾气;防止空气中的水蒸气进入装置F使S2Cl2水解 (4)温度过高,S2Cl2会分解,产品纯度降低　盐酸的滴速不要过快 解析　装置A中浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,氯气通过装置B中饱和食盐水除去氯化氢,通过装置C中浓硫酸干燥后,进入装置D中和硫反应生成S2Cl2,生成物冷凝在装置F中被收集,装置G中为碱石灰,可以吸收氯气尾气防止污染,且能防止空气中的水蒸气进入装置F使S2Cl2水解。 4.(1)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品 (2)球形干燥管 (3)防止FeCl3冷凝沉积,堵塞导管 解析　用Cl2和铁制备无水FeCl3,无水FeCl3加热易升华,所以用冰水浴冷凝收集;无水FeCl3在空气中易潮解,装置B、D之间需要接上装有无水CaCl2的球形干燥管,防止装置D中的水蒸气进入装置B;Cl2有毒,最后需要用NaOH溶液吸收尾气。 5.(1)溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 (2)×100% 解析　(2)由H2SO4+Li2SH2S↑+Li2SO4可知,该反应消耗硫酸的量加滴定时氢氧化钠消耗的硫酸的量等于硫酸总量,上述反应消耗n(Li2S)=n(H2SO4)=(c1V1-c2V2)×10-3 mol,m(Li2S)=n(Li2S)·M(Li2S),产品Li2S的质量分数为×100%=×100%。 6.90.5% 解析　NaClO2与足量酸化的KI溶液发生反应:Cl+4I-+4H+2H2O+2I2+Cl-,Na2S2O3与I2反应的化学方程式为2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI,根据以上反应得关系式NaClO2~2I2~4Na2S2O3,设10.00 mL样品溶液中NaClO2的物质的量为x,则: NaClO2~2I2~4S2 1 mol 4 mol x 20×10-3 L×0.25 mol·L-1 解得x=1.25×10-3 mol,10 mL样品中m(NaClO2)=0.00125 mol×90.5 g·mol-1,原样品中NaClO2的质量分数为×100%=90.5%。 7.4NiCO3+O22Ni2O3+4CO2　Ni3O4 解析　设1 mol NiCO3在400~450 ℃下分解为NixOy,1 mol NiCO3的质量为1 mol×119 g·mol-1=119 g,由图可知,NiCO3在400~450 ℃下分解,固体残留率为67.5%,则分解后NixOy的质量为119 g×67.5%≈80.3 g,根据Ni原子守恒可知,生成NixOy的物质的量为 mol, mol×(59x+16y) g·mol-1=80.3 g,得到≈,故400~450 ℃时固体产物的化学式为Ni3O4。 8.(每空2分,有标注的除外) (1)分液漏斗(1分)　冷凝回流,减少产品损失 (2)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO (3)碱石灰(1分)　无CO尾气处理装置 (4)BD (5)①防止盐酸挥发,并确保氯化钛完全水解,减小误差　②95%(3分) 解析　(4)A项,装置B中盛放的试剂为饱和食盐水,用于吸收挥发出来的氯化氢,错误;B项,实验前通入N2的主要作用是排尽装置内的空气,防止空气中的氧气与碳反应,正确;C项,直形冷凝管冷凝效果不如球形冷凝管,错误;D项,从下口通冷凝水,能使冷凝管充满液体,从而提高冷凝效果,正确;E项,二氧化锰和浓盐酸必须加热才能反应制备Cl2,错误。 (5)①盖塞能够防止水解生成的盐酸挥发,振荡可使水解充分,减少实验误差。②由题意可得关系式:TiCl4~4HCl~4AgNO3,则产品纯度为×100%=95%。 9.(每空2分,有标注的除外) (1)10 mL量筒、玻璃棒 (2)减小反应速率,以防反应太过剧烈造成危险 (3)(CH3CO)2O+H2SO4(浓)CH3COOSO3H+CH3COOH (4)水浴　a(各1分) (5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀产生,若没有沉淀说明已洗涤干净 (6)24.8%(3分) (7)偏低 解析　(6)据题中已知信息ⅰ可知,0.500 g干燥的磺化聚苯乙烯样品中,含磺酸基链节的物质的量为0.1000 mol·L-1×10.00×10-3 L=10-3 mol,质量为184 g·mol-1×10-3 mol=0.184 g,聚苯乙烯链节的质量为0.500 g-0.184 g=0.316 g,则聚苯乙烯链节的物质的量为 mol,所以该样品的磺化度为×100%≈24.8%。 (7)若样品未充分干燥,则样品中不能消耗标准液的物质的比例增大,将导致测得的磺化度偏低。 10.(每空2分,有标注的除外) (1)4.2(1分) (2)BD (3)HC+H2OH2CO3+OH- (4)Kw改变 (5)①将0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液从25 ℃升温至45 ℃ ②B2>B1≈A1(或B1≈A1、B2>B1或B1≈A1、B2>A1)　③1.3×10-4 (6)治疗胃酸过多,用于制作膨松剂等 解析　(5)③根据自偶电离方程式2HCH2CO3+C可知,自偶电离平衡常数K=;Ka1=,Ka2=,==K,即自偶电离平衡常数K==≈1.3×10-4。 11.(每空2分,有标注的除外) (1)关闭止水夹a,向分液漏斗中加入蒸馏水,打开分液漏斗上口玻璃塞和下口活塞,一段时间后分液漏斗中的水不再流下,则装置气密性良好(3分) (2)碱石灰 (3)2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3(或NH3+CO2+H2ONH4HCO3) (4)尾气处理,吸收未反应的氨气,防止污染环境;防止空气中的水蒸气进入反应器D中使产品变质(3分) (5)b (6)(p1-p0)3(3分) 解析　(3)若缺少装置B,则混合气体中含有水蒸气,依据题目信息生成无机盐,则化学方程式为2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3或NH3+CO2+H2ONH4HCO3。 (5)只允许氨基甲酸铵的分解产物经过洗气瓶和干燥剂,故旋塞应为b位置。 (6)氨基甲酸铵分解生成气体的压强为p1-p0,故生成氨气的分压为(p1-p0),二氧化碳的分压为(p1-p0),则分压平衡常数Kp=×(p1-p0)=(p1-p0)3。 12.(每空2分,有标注的除外) (1)恒压滴液漏斗　防止空气中的水蒸气进入反应装置内干扰实验 (2)ac (3)ab (4)LiH的利用率低 (5)减缓LiAlH4与水反应的速率　×100%(3分) 解析　由题给流程可知,氯化铝乙醚溶液与氢化锂乙醚溶液在28 ℃条件下搅拌反应,生成氢化铝锂和不溶于乙醚的氯化锂,过滤得到氢化铝锂乙醚滤液;向滤液中加入适量苯,蒸馏除去乙醚得到氢化铝锂和苯的混合物;混合物经过一系列操作C得到粗产品。 (1)由实验装置图可知,仪器a为恒压滴液漏斗;由氢化锂、氢化铝锂在潮湿的空气中均会发生剧烈水解可知,装置b中盛有的固体干燥剂用于吸收水分,防止空气中的水蒸气进入,保持反应装置干燥,防止氢化锂、氢化铝锂发生水解。 (2)钠能与水反应生成不溶于乙醚的氢氧化钠和氢气,则用金属钠可以除去乙醚中的水,a项正确;乙醚微溶于水,不能用分液的方法除去乙醚中的水,b项错误;五氧化二磷是酸性干燥剂,能与水反应生成磷酸,则用五氧化二磷可以除去乙醚中的水,c项正确;乙烯与水发生加成反应的条件为高温催化,该反应不适用于除水,d项错误。 (3)氯化铝中氯原子和铝原子可以通过配位键形成二聚氯化铝,由“相似相溶”原理可知,二聚氯化铝为非极性分子,能溶于非极性溶剂乙醚,则氯化铝能溶于乙醚与氯化铝可以形成二聚体有关,a项正确;由分析可知,滤渣A的主要成分是不溶于乙醚的氯化锂,b项正确;因为氢化铝锂在潮湿的空气中会发生剧烈水解,所以过滤时不能加水让滤纸紧贴漏斗内壁,c项错误;由题给信息可知,乙醚的沸点为34.5 ℃,则实验时不能将反应温度提高到50 ℃,否则乙醚挥发,不利于氯化铝和氢化锂的接触反应,从而使反应速率减慢,d项错误;由分析可知,操作B为蒸馏,不能在分液漏斗中进行,e项错误。 (4)由分析可知,氯化铝乙醚溶液与氢化锂乙醚溶液在28 ℃条件下搅拌反应,生成氢化铝锂和不溶于乙醚的氯化锂,反应的化学方程式为AlCl3+4LiHLiAlH4+3LiCl↓,由化学方程式可知,该制备原理的不足之处是反应中氢化锂主要转化为氯化锂,导致氢化锂的利用率低。 (5)氢化铝锂与水反应非常剧烈,生成氢氧化铝、氢氧化锂和氢气,四氢呋喃可减缓LiAlH4与水反应的速率。反应的化学方程式为LiAlH4+4H2OAl(OH)3↓+LiOH+4H2↑。由题意可知,反应生成的氢气的物质的量为 mol,则氢化铝锂的质量分数为×100%=×100%。 13.(每空2分,有标注的除外) (1)KMnO4(或KClO3、K2Cr2O7)　D装置中的铁粉与水蒸气反应或无水三氯化铁潮解 (2)防止D装置中的铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应 (3)加热D与E之间的导管 (4)由于存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入铜粉,Cu与Fe3+反应消耗Fe3+,也可能生成CuSCN消耗SCN-,使上述平衡逆向移动,Fe(SCN)3浓度减小,红色褪去(3分) (5)①CuCl2、CuSO4　②1∶4 解析　A中生成的氯气通过B中饱和食盐水除去挥发的氯化氢气体后,再通过C中浓硫酸干燥,然后进入D中和铁反应生成氯化铁,E收集产物,F吸收尾气。 (1)A为不加热装置,则X可以为KMnO4、K2Cr2O7或KClO3;无水三氯化铁易潮解,若缺少C装置,则铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,且会导致生成的无水三氯化铁潮解。 (2)整个装置充满黄绿色气体后,才开始加热D装置的目的是防止D装置中的铁粉与空气中的氧气和水蒸气反应,干扰实验。 (3)无水三氯化铁易升华,故加热D与E之间的导管,可以除去沉积的FeCl3。 (5)稀硝酸具有强氧化性,可能把硫元素氧化为硫酸根离子,含铜离子的溶液显蓝色,故实验中蓝色溶液中可能含有的盐为Cu(NO3)2、CuCl2、CuSO4。②B的阴离子为硫酸根离子,CuSCN与HNO3反应,CuSCN中铜元素化合价由+1变为+2,硫元素化合价由-2变为+6,氮元素化合价由-3变为0,硝酸中氮元素化合价由+5变为+2,则根据得失电子守恒可得关系式:CuSCN~12e-~4HNO3,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4。 14.(每空2分,有标注的除外) (1)液滴不易飞溅,不易形成酸雾 (2)作安全瓶,防倒吸 (3)2Au+3H2O2+8HCl2HAuCl4+6H2O (4)水 (5)HCl易挥发,H2O2受热分解 (6)HAuCl4 (7)2(HAuCl4·4H2O)2Au+3Cl2↑+2HCl↑+8H2O↑(3分) 解析　装置A中浓盐酸和浓硫酸混合制备氯化氢,氯化氢、过氧化氢和金在装置C中发生反应,生成氯金酸。在制备过程中要考虑氯化氢易溶于水,需要防倒吸;且没有反应完的氯化氢会污染空气,所以要注意尾气处理,以此解题。 (1)当液体从恒压滴液漏斗滴下来时,液体会顺着毛细管流到浓硫酸液面下,这样就会在浓硫酸中下层完成浓盐酸的吸水过程,液滴不易飞溅,故装置A中在恒压滴液漏斗的下口连接毛细玻璃管,其优点是液滴不易飞溅,不易形成酸雾。 (2)装置A制备的氯化氢易溶于水,在装置C中氯化氢参与反应时容易引起倒吸,故装置B的作用是作安全瓶,防倒吸。 (3)装置C中氯化氢、金和过氧化氢反应生成产物,反应的化学方程式为2Au+3H2O2+8HCl2HAuCl4+6H2O。 (4)装置D用于吸收未反应的氯化氢,故装置D中盛放的试剂为水。 (5)在该反应中,氯化氢和过氧化氢是反应物,但是氯化氢容易挥发,该反应需要加热,过氧化氢在加热的条件下容易分解,为让金粉完全反应,故实验中需要使用过量的浓盐酸和双氧水。 (6)在36~130.7 ℃时,质量损失率为17.48%,则损失物质的总相对分子质量为412×17.48%≈72,而4=4×18 g·mol-1=72 g·mol-1,则残留的物质是HAuCl4。 (7)在130.7~142.6 ℃、142.6~247.4 ℃及247.4~344.5 ℃时,损失物质的相对分子质量分别为412×8.86%≈36.5、412×17.23%≈71、412×8.62%≈35.5,分析后可知损失的物质分别为HCl、Cl2、Cl2,故氯金酸分解后生成水、氯化氢、氯气和金,氯金酸发生热分解反应的总化学方程式为2(HAuCl4·4H2O)2Au+3Cl2↑+2HCl↑+8H2O↑。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$