内容正文:
课时练32综合实验探究
1.(2024·广东省名校联盟4月联考)碘是生物必需的一种微量元素,
海带、海藻等食物中含碘量最为丰富。某小组通过实验提取并测定
干海带中碘的含量。回答下列问题:
I.从海带中提取碘。该小组同学按如图实验流程进行实验:
干海市的修海带灰水海带浸出液
稀硫酸和过氧化氢溶液
L2的溶液
(1)步骤ⅰ中需要用到的硅酸盐材质的仪器有
(填
仪器名称)。
(2)步骤中双氧水的作用是
(用
离子方程式表示)。
Ⅱ.滴定法测海带中碘的含量。
用Na2S,O3溶液滴定I2的水溶液,淀粉溶液作指示剂。原理为
2Na2 S2O3+I2-2NaI+Na2 SO
(3)用酸式滴定管量取I2的水溶液时常需要排出气泡,操作是
(4)小组同学进行了实验测定,在滴定终点附近,反复变回蓝色,一
直测不到终点。
待测液滴人标准液无色不足30秒,蓝色滴人标准液无色不足30秒
蓝色…
①提出猜想
猜想1:碘离子被
氧化;
猜想2:碘离子被步骤川中过量的H2O2氧化。
②验证猜想
序号
实验操作
实验现象
结论
取少量原海带浸出液,加入硫酸酸化,再
待测液始终
猜想1不
1
滴加几滴淀粉溶液,鼓入空气
保持无色
成立
将2mL0.1mol·L1KI溶液、2滴
0.1mol·L1H2SO4溶液、2滴淀粉溶
猜想2不
液和1滴0.2mol·L1H2O2溶液混合
成立
配制待测液,用NazS2O3溶液滴定
③查阅资料小组同学认为可能是反应速率不同造成的,H2O2氧
化I厂的速率
(填“快于”或“慢于”)Na2S2O3还原I2的速
率,导致待测液反复变为蓝色。
④优化设计鉴于反应终点无法到达的问题,请提出合理的修正方
案:
⑤完成实验小组同学修正方案后,取5.000g干海带进行测定,
消耗15.75mL0.1000mol·L1Na2S2O3溶液,则干海带中碘的
含量为
(保留两位有效数字)mg·g1。
2.(2024·河南郑州三模)葡萄糖酸锌[Zn(C6H,O,)2]是一种有机补
锌剂,易溶于热水,不溶于乙醇,温度高于100℃即开始分解。化学
间接合成法制备葡萄糖酸锌的过程如下图所示。
ZnO
强酸性离子
浓硫酸
葡萄糖酸钙
→滤液交换树脂
M
葡萄糖酸
抽滤产品
H,0
稀硫酸
→滤渣
产品中Zn含量的测定过程如下:
称取ag产品配成溶液置于锥形瓶中,加人铬黑T指示剂,用
O.O5mol·L1的EDTA进行滴定,消耗EDTA的体积平均为VmL。
[Na2H2Y代表EDTA,EDTA与Zn+形成无色的配合物ZnY2-,
铬黑T离子HIn2-(蓝色)能与Zn+形成紫红色的Znln。滴定原
理为Znln(紫红色)+H2Y2--—ZnY2-+HIn2-(蓝色)+H+]
已知:CaSO4的溶解度如下表所示。
温度/℃
40
50
60
70
溶解度/g
0.210
0.207
0.201
0.193
回答以下问题:
(1)I处稀释浓硫酸时不需要用到下列物品中的
(填字母)。
A.实验服
B.护目镜
C.医用橡胶手套
D.防毒面具
(2)Ⅱ处葡萄糖酸钙和稀硫酸反应时需保持温度为90℃,其加热方
式为
分离出“滤渣”的操作是
。
Ⅲ处将滤液通
过强酸性离子交换树脂的目的是
0
(3)生成葡萄糖酸锌的化学方程式是
(4)抽滤前加入乙醇,充分搅拌并冷却,析出葡萄糖酸锌固体。加入
乙醇的目的是
,从而降低产品的溶解度而使其析
出。抽滤时滤纸用乙醇润湿,而不能用水润湿的原因是
(5)滴定终点时溶液的颜色变化为
(6)产品中Zn的含量为
3.(2024·山西大同模拟)磷化铝(A1P)通常可作为一种广谱性熏蒸
杀虫剂,粮食仓储常用磷化铝(A1P)熏蒸杀虫,某化学兴趣小组的
同学用下述方法测定粮食中残留磷化铝的含量。装置C中加入
100g原粮,装置E中加入20.00mL一定浓度的KMnO4溶液
(H2SO4酸化)。往装置C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠
标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。
第一部分课时练095
空气
KMnO,
原粮
溶液
=
吸收装置
已知:①AP吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点为一89.7℃,
还原性强)。
②焦性没食子酸的碱性溶液具有还原性。
回答下列问题:
(1)仪器D中冷凝水从
(填“a”或“b”)口通入。
(2)A1P与水反应的化学方程式为
(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气
体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是
(4)C中反应完全后继续通入空气的作用是
(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,KMnO4中的锰元素被还原为
Mn+,则装置E中发生反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比
为
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释后用Na2SO3标准溶液滴定
剩余的KMnO4,发生反应的离子方程式为
若滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则会导致测定的粮食
中磷化铝的残留量
(填“偏高”或“偏低”)。
4.(2024·河北省名校联盟二模)某兴趣小组在实验室使用多孔硫颗
粒作催化剂,将一氯乙酸(CICH2COOH)转化为应用更广泛的三氯
乙酸(CL,CC00H),主要反应为C1CH,C0OH十2C,△
CI CCOOH+2HC1。制备装置如图所示(部分夹持装置和加热装
置已省略)。
浓盐酸
漂白粉
NaOH
、氯乙酸和
溶液
多孔硫颗粒
甲
乙丙
入
戊
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为
,冷凝水的进水口为
(填“a”
或“b”)口.
(2)检查虚线框内装置的气密性的方法为
(3)装置甲中制取C2的离子方程式为
装置戊的作用是
0962厨购·高考一轮复习金卷化学
(4)制备三氯乙酸时,需要控制温度在140℃左右持续加热,则丁的
加热方法是
(填“水浴加热”或“油浴加热”),该过程中不需
要另加沸石,原因是
(5)已知pK。=一lgKa,常温下pK。(ClCH2COOH)=2.86、
pKa(H2SO3)=1.9、pK2(H2SO3)=7.5,则在Na2SO3溶液中加
入足量的CICH2COOH,发生反应的离子方程式为
5.(2024·湖北黄冈模拟)某研究性学习小组为探究含Fé3+的盐溶液
与Cu的反应,设计并进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂a
实验现象
0.25mol.L-1
溶液逐渐变为蓝色。2天后,Cu
Fe2(SO4)3溶液
片有较大量剩余,溶液仍为蓝色
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面
覆盖有白色固体(经检验为
20mL试剂a
0.5mol.L-1
CuCI)。2天后,白色固体消失,
(pH约为1.3)
FeCl,溶液
Cu片无剩余,溶液中产生大量
2gCu片
红褐色沉淀
溶液逐渐变为绿色,实验过程中
0.5mol.L-1
未见气泡产生。2天后,Cu片少
Ⅲ
Fe(NO3)3溶液
量剩余,溶液中产生大量红褐色
沉淀
已知:i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;i.Fe+十
NO、=[Fe(NO)]+(棕色)。
(1)I、Ⅱ、Ⅲ溶液pH均约为1.3,溶液显酸性且pH相近的原因
是
(2)小组同学取2mL实验I中反应2天后的溶液于试管中,加人2
滴1mol·L1KSCN溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉
淀。甲同学猜想:实验I原溶液中Fe3+可能已反应完,Fe+可能在
该条件下被Cu+氧化。并通过实验证实了其猜想,其实验方案是
向2mL0.5mol·L-1
(填化学式,下同)和0.25mol·L1
的混合溶液中,加入2滴1mol·L1KSCN溶液,观察实
验现象。该条件下Fe+能被Cu+氧化的原因可能是SCN增强了
Cu2+的
(3)实验Ⅱ中Cu片无剩余,说明实验Ⅱ的反应速率比实验I的快,
实验Ⅱ中产生白色固体CuCI的离子方程式为
白色固体消失的离子方程式为
由此对比实验I和实验Ⅱ,推测CI在实验Ⅱ中的作用是
。产生大量红褐色沉淀的原因是4Fé++O2+4H=
4Fe3+十2H2O,导致c(OH)、c(Fe3+)增大,形成Fe(OH)3沉淀。
(4)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了
[Fe(NO)]+,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
向盛有2g金属Cu片的烧杯中加人
20 mL NaNO3与HNO3的混合溶液
2天后溶液颜色无明显变
!
①
化,铜片表面有细小气泡
[pH也约为1.3、c(NO3)=
附着
1.5 mol.L]
②
继续加入少量
(填化学式)
溶液迅速变为浅棕色
固体
综合以上实验,含Fe3+的盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种
类、生成物存在形式等有关。
6.(2024·山东泰安模拟)苯乙酮是一种重要的化工原料,可用于制造
香皂和作塑料的增塑剂。实验室可以苯和乙酸酐为原料,在无水
A1CL3催化下加热制得苯乙酮:
】
+(CH,CO),O无水ANCL
CH3+CH,COOH
过程中还有CH COOH+A1CL3→CH COOA1CL2+HCI个等副
反应发生。实验室可按下列步骤,用图一、图二装置分别进行制备
和分离提纯。
毛细管
搅拌器
温度计
玻璃纤维
水环式
-氯化钙
真空泵
乙酸酐
AICL
NaOH
和苯
图
图二
①向仪器A中迅速加入13g粉状无水AlCl3和0.18mol无水苯。
在搅拌下将0.04ol乙酸酐慢慢滴加到A中,严格控制滴加速率,
必要时用冷水冷却,待反应缓和后,在70~80℃下加热回流1小
时,直至无HC气体逸出为止。
②将反应混合物冷却到室温,倒入含盐酸的冰水中使胶状物完全溶解。
③再将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每
次8mL),合并有机层,依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水
洗涤,再用无水MgSO4干燥。
④将苯乙酮粗产品放入蒸馏烧瓶中,先用水浴法蒸馏回收物质B,
稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分,称得产品质量约为4.2g。
已知:相关物质性质如下表所示。
相对分
名称
熔点/℃
沸点/℃
子质量
密度/八g·cm3)
溶解度
乙酸酐
102
-73
140
1.082
微溶于水,易水解
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水
苯乙酮
120
20.5
202
1.028
微溶于水
回答下列问题:
(1)盛装乙酸酐的仪器名称是
步骤①要逐滴滴加乙酸酐
的原因是
(2)图一装置中CaCl2的作用是
(3)步骤②中水层用苯萃取两次(每次8mL),而不一次萃取
(16mL)的目的是
。
步骤③中用15mL
10%的NaOH溶液洗涤主要是为了除去
(填物质名称)。
(4)步骤④中水浴法蒸馏回收的物质B为
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图二所示,其中毛细管
的作用是
,减压蒸馏中需要控制一
定温度,应该为
(填字母)。
A.202℃
B.220℃
C.175℃
(6)本次实验苯乙酮的产率为
7.(2024·重庆一诊)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]广泛应用于钢筋混凝土工
程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮
解,易溶于水。实验室采用下列装置,用干燥的O与过氧化钙反
应制取Ca(NO2)2。
稀硝酸
N
酸性
铜片
浓硫酸八口K,Cr,O
溶液
②
(1)仪器A的名称是
,装置I中试剂名称是
(2)装置的连接顺序是c>
(按从左到右的
顺序填字母)。
(3)滴入稀硝酸前需要通入一段时间N2,待反应结束后还需继续通
一会N2,继续通N2的目的是
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,A中观察到的现象是
(5)装置V的作用是
(6)装置I中氨元素化合价被氧化成十5价,则反应的离子方程式
为
(7)测定所得亚硝酸钙产品中硝酸钙的含量,实验步骤如下:
25.00 mL a mol-L
足量NH,CI
(NH),Fe(SO)溶液和
bmol·L1
足量Na,SO,溶液饱和溶液
适量H,SO,溶液
K,Cr,O,标准液
称量mg
产品溶于水
除Ca
除NO,
还原NO
滴定Fe2
NO
①除去NO2时,需要煮沸3min,其反应的化学方程式为
②滴定时消耗标准液的体积为VmL,则所得产品中硝酸钙的质量
分数为15.(1)①分液漏斗吸收H2S②硫酸浓度增大,将Fe+氧化
为Fe3+,同时生成S02(2)12.7
(3)沿玻璃棒向(布氏)漏斗或过滤器中加乙醇至浸没沉淀,静
置使其全部滤出,重复操作2~3次KSCN溶液
(4)①MnO,+5Fe2++8H+—5Fe3++Mn2++4H2O
②14%③偏低
解析:由题意知,将含有FeS的铁粉与稀硫酸反应制取:
FeSO4,由于FeS与稀硫酸反应会生成H2S气体污染环境,故
在装置b中加入碱或硫酸铜溶液或KMnO4溶液等吸收生成
的H2S气体,将制得的FeSO4溶液加入饱和的(NH4)2SO4
溶液中,搅拌,小火加热,在蒸发皿中蒸发浓缩得到
(NH4)2Fe(SO4)2·6H20晶体,抽滤、洗涤得产品。(1)①由
题图知,仪器a的名称为分液漏斗。铁粉中的FeS与稀硫酸
反应生成H2S气体,装置b中所盛试剂的作用是吸收H2S气
体。②硫酸浓度增大后,氧化性增强,可能将F2+氧化为
Fe3+,同时生成SO2,污染环境。(2)由题表中数据可知,在
20℃的条件下,(NH4)2SO4的溶解度为75.4g/100gH2O,
将9.6g(NH4)2SO4晶体溶于水配制成饱和溶液,所需水的
体积为86X10
764mL≈12.7mL。(3)抽滤后,再沿玻病捧向
(布氏)漏斗或过滤器中加乙醇至浸没沉淀,静置使其全部滤
出,重复操作2一3次,洗去晶体表面附着的杂质离子和水分。
NH4Fe(SO4)2中铁元素为十3价,故应选用KSCN溶液检验
是否存在Fe3+。(4)①Fe2+与KMnO4标准溶液发生氧化还
原反应的离子方程式为MnO4+5Fe2++8H+—5Fe3++
Mn2++4H2O。②根据关系式5Fe2+~MnO4可知,
n(Fe2+)=5×0.2000mol·L1×15.00×10-3L=1.5×
10-2mol,m(Fe2+)=1.5×10-2mol×56g·mol=0.84g,
产品中Fe+的质量分数为84gX100%=14%。③若滴定
6.0g
终,点时俯视读数,会造成实际读数比所用的KMO4标准溶
液的体积偏小,会使测定结果偏低。
课时练32综合实验探究
1.(1)坩埚、泥三角(2)2I+H2O2+2H+—I2+2H2O
(3)将酸式滴定管稍稍倾斜,迅速打开活塞,气泡随溶液的流出
而被排出
(4)①空气中的氧气②待测液变无色后反复变回蓝色③慢
于④将待测液加热煮沸使得过氧化氢完全分解或将待测液
静置足够长时间⑤40
解析:(2)步骤ⅲ中过氧化氢溶液的作用是将碘离子氧化为碘
单质,离子方程式为2I+H2O2十2H+一2十2H20。(3)酸
式滴定管量取I2的水溶液时常需要排出气泡,操作为将酸式滴
定管稍稍倾斜,迅速打开活塞,气泡随溶液的流出而被排出
(4)①空气中氧气具有氧化性,由实验操作1可知,猜想1为碘
离子被空气中的氧气氧化,猜想2为碘离子被步骤川中过量的
H2O2氧化。②实验操作2中滴入1滴0.2mol·L1H2O2溶
液,H2○2的量不足,通过实验操作2说明猜想2不成立,则操
作2中的实验现象为待测液变无色后反复变回蓝色。③小组
同学认为可能是反应速率不同造成的,碘单质能使淀粉变为蓝
色,不足30s溶液变蓝色说明生成碘单质的反应速率较慢,故
H2O2氧化T厂的速率慢于Na2S2O3还原2的速率,导致待测
液反复变为蓝色。④由分析可知,应该除去待测液中的过氧化
氢,故合理的修正方案为将待测液加热煮沸使得过氧化氢完全
分解或将待测液静置足够长时间。⑤根据反应原理
2Na2S2O3十L2一2NaI十Na2S4O6可知,千海带中碘的含量为
0.1000mol.L1×15.75×10-3L×7×2X127g·molΓ1×103mg·g
5.00g
≈40mg·g
2.(1)D(2)水浴加热趁热过滤将未转化的葡萄糖酸钙完全
转化为葡萄糖酸
(3)2C6 Hi20O7+ZnO=Zn(Cs HO)2+H2O
(4)降低溶剂的极性减少产品的溶解损失
2对勾·高考一轮复习金卷化学
18
(⑤)从紫红色变为蓝色(6X100%
解析:(1)硫酸没有挥发性,不需要防毒面具,但是有腐蚀性、强
酸性,需要实验服、护目镜和橡胶手套。(2)葡萄糖酸钙和稀硫
酸反应时需保持温度为90℃,为了便于控制温度,加热方式为
水浴加热。硫酸钙的溶解度随温度的升高而减小,为了尽可能
使杂质硫酸钙沉淀被过滤除去,需要趁热过滤。Ⅲ处将滤液通
过强酸性离子交换树脂的目的是将未转化的葡萄糖酸钙完全
转化为葡萄糖酸。(3)葡萄糖酸和氧化锌反应,生成葡萄糖酸
锌和水,化学方程式为2C6H12O,十ZnO一Zn(C6H11O,)2十
H2O。(4)抽滤前加入乙醇,充分搅拌并冷却,析出葡萄糖酸锌
固体,加入乙醇的目的是降低溶剂的极性,从而降低产品的溶
解度而使其析出。抽滤时滤纸用乙醇润湿,而不能用水润湿的
原因是葡萄糖酸锌在水中的溶解度大,在乙醇中的溶解度小,
故用乙醇润湿可以减少产品的溶解损失。(5)根据题中所给滴
定原理的反应,反应会使溶液从紫红色变为蓝色,故溶液从紫
红色恰好变为蓝色说明滴定到达终,点。(6)EDTA的物质的量
为0.05mol·L1×V×103L=5V×10-5mol,由转化关系,
Zn的物质的量与EDTA的物质的量相等,故产品中Zn的含量
为5VX10-5mol×65g·mol
3.25V×100%。
ae
×100%=1000a
3.(1)a (2)AlP+3H,O-PH+Al(OH)
(3)吸收空气中的O2,防止PH3被氧化
(4)使生成的PH3气体全部排出被KMnO4溶液吸收
(5)5:8
(6)5S0号+2MnO4+6H+5SO+2Mn2++3H2O
偏高
解析:AlP与水反应生成磷化氢和氢氧化铝[A1P十3H2O
PH个+Al(OH)3],装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除
去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶
液,用来吸收空气中的氧化性气体○2,用气体使PH3全部被酸
性KMnO4溶液吸收,装置E中PH3被氧化成磷酸:5PH3十
8MnO4+24H+一5H,PO4+8Mm2++12H2O,用Na2SO3标
准溶液滴定剩余的KMnO4。(1)仪器D为直形冷凝管,下口进
水,上口出水,冷凝水从a口通入。(2)AlP吸水后会立即产生
高毒性PH3气体,则AP与水反应的化学方程式为AP+
3H2O一PH个+A1(OH)3。(3)因为PH具有很强的还原
性,所以要除去通入装置中的空气中的氧气,故装置B中盛有
的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的○2,防
止PH3被氧化。(4)通入空气的作用是将装置内生成的PH
气体全部排出,进入装置E中后被KMO4溶液吸收,减小实
验误差。(5)在装置E中,PH3做还原剂,被氧化成磷酸,磷元
素的化合价升高8,MnO,做氧化剂,被还原为Mn2+,锰元素
的化合价降低5,根据得失电子守恒可得,反应的化学方程式为
5PH+8KMnO+12H2 SO4
=5H3PO4+4K2SO4+
8MnSO4十12H2O,其中还原剂和氧化剂的物质的量之比为
5:8。(6)Na2SO3与酸性KMnO,溶液反应的离子方程式为
5S0号+2MnO+6H一一5SO?+2Mn2++3H20。滴定过
程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则反应消耗N2SO3标准
溶液的体积偏小,使计算得到的AP反应产生的PH3消耗
KMO4的量偏大,因此会导致测定的粮食中磷化铝的残留量
偏高。
4.(1)球形冷凝管b(2)将导管末端浸入水中,塞紧恒压滴液
漏斗上方活塞,用手焐蒸馏烧瓶一段时间,导管末端有气泡冒
出,松手后导管内形成稳定的水柱,说明气密性良好
(3)CIO+2H+CI一Cl2个+H2O除去过量的C,和
HCl,以免污染环境
(4)油浴加热加人的催化剂多孔硫颗粒为固体,该物质可同
时起催化和防止暴沸的作用
(5)SO+CICH2 COOH=HSO3+CICH2 COO
解析:(1)根据仪器的构造可知,仪器X的名称为球形冷凝管,
冷凝水应下进上出,故进水口为b口。(2)检查虚线框内装置
的气密性的方法为将导管末端浸入水中,塞紧恒压滴液漏斗上
方活塞,用手悟蒸馏烧瓶一段时间,导管末端有气泡冒出,松手:
后导管内形成稳定的水柱,说明气密性良好。(3)装置甲中制
取C2的原理是浓盐酸与漂白粉反应生成氯化钙、氯气和水,反
应的离子方程式为CIO十2H+十CICl2个+H2O。装置
戊中装有氢氧化钠溶液,其作用是除去过量的C2和HCI,以免
污染环境。(4)制备三氯乙酸时,需要控制温度在140℃左右
持续加热,由于水浴加热温度不超过100℃,酒精灯直接加热
温度不容易控制,因此采用油浴加热方式加热。由于催化剂多
孔硫颗粒为固体,该物质既可起催化作用,同时也可以防止液
体暴沸,因此制备过程中无须加沸石。(5)根据pK,可知,酸性
H2SO3>ClCH2COOH>HSO3,根据复分解反应的规律,强酸
可与弱酸盐反应制取弱酸,在Na2SO3溶液中加入足量的
ClCH2COOH,发生反应产生NaHSO3和CICH COONa,该反应
的离子方程式为SO5+CCH2COOH=HSO3+
CICH,COO
5.(1)Fe3+水解使溶液显酸性,Fe3++3H2O一Fe(OH)3+
3H+,且Fe3+浓度相同,水解产生的H浓度近似相等
(2)FeSO4CuSO,氧化性
(3)Cu+Fe3++CI—CuC1↓+Fe2+CuCl+Fe3+
Fe2+十Cu+十CI厂可以催化Fe3+与Cu反应(或作催化剂)
(4)FeSO
解析:探究Cu与Fe3+的反应机理和反应条件,根据题千信息,
结合各实验步骤和控制变量原则进行分析。(1)F3+水解生成
氢离子[Fe3++3H2O一Fe(OH)3+3H+],使得溶液显酸
性,且F3+浓度相同,水解产生的H浓度近似相等,故溶液显
酸性且pH相近。(2)甲同学猜想实验I原溶液中Fe3+可能已反
应完,则溶液中不存在铁离子而存在亚铁离子,F可能在该条件
下被C+氧化,则应该对硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液进行实验
并观察现象,故实验方案是向2mL0.5mol·L1FeSO4和
0.25mol·L1CuSO4的混合溶液中,加入2滴1mol·L1KSCN
溶液,观察实验现象。该条件下铜离子表现氧化性,则F+能
被Cu+氧化的原因可能是SCN增强了Cu+的氧化性。
(3)CuCI、CuSCN是难溶于水的白色固体,则该实验中生成白
色固体CCl的反应为铜单质被铁离子氧化为亚铜离子,亚铜
离子和氯离子结合生成CuCl,反应的离子方程式为Cu十
Fe+十CI一CuCl十Fe2+,白色固体消失的反应为铁离子
进一步氧化亚铜离子为铜离子,离子方程式为CuCl十Fe3+
F2+十Cu+十CI,由此对比实验I和实验Ⅱ,推测CI厂在实验
Ⅱ中生成又被消耗,则其作用是可以催化Fe+与Cu反应(或
作催化剂)。(4)小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+,结
合已知反应Fe++NO[Fe(NO)]+(棕色),则实验②中
应该加入硫酸亚铁进行实验,
6.(1)恒压滴液漏斗防止反应太剧烈,防止反应液升温过快导
致产生更多的副产物
(2)防止水蒸气进入烧瓶中使乙酸酐水解,影响产率
(3)提高苯乙酮的萃取率盐酸和乙酸(4)苯(5)提供汽化
中心,防止暴沸C(6)87.5%
解析:在氯化铝作催化剂的条件下,苯与己酸酐共热,发生取代
反应得到粗苯乙酮;向粗苯乙酮中加入盐酸和冰水溶解后,分
液得到有机层和水层;向水层中加苯萃取水层中的苯乙酮,分
液得到有机层和水层,合并有机层;用氢氧化钠溶液洗涤除去
混合物中的酸,用水洗去混合物中的氢氧化钠,分液得到有机
层;向有机层中加入无水硫酸镁除去有机层中的水分,干燥有
机物,过滤得到含有苯乙酮和苯的滤液;滤液经蒸馏得到苯乙
酮和苯。(1)据盛装乙酸酐的仪器构造可知,其名称是恒压滴
液漏斗。若加乙酸酐时太快,则可能导致反应太剧烈,反应液
升温过快而导致生成更多的副产物,所以步骤①要逐滴滴加乙
酸酐的原因是防止反应太剧烈,防止反应液升温过快导致生成
更多的副产物。(2)乙酸酐微溶于水、易水解,CCl2能吸收水
蒸气,所以图一装置中CaCl2的作用是防止水蒸气进入烧瓶中
使乙酸酐水解,影响产率。(3)步骤②中水层用苯萃取两次(每
次8mL),而不一次萃取(16mL)的目的是提高苯乙酮的萃取
18
率。混合物中含有盐酸和乙酸,步骤③中用15mL10%的
NaOH溶液洗涤主要是为了除去盐酸和乙酸。(4)苯的沸,点为
80.1℃,苯乙酮的沸,点为202℃,苯和苯乙酮沸,点差异较大,且
苯的沸点较低,所以步骤④中水浴法蒸馏回收的物质B为苯。
(5)该装置中未添加沸石,其中毛细管的作用是在减压蒸馏过
程中在液体中形成汽化中心,防止液体因过热而发生暴沸。减
压蒸馏中需要控制温度,且温度应该控制的比苯乙酮的沸,点
低,而比其他杂质沸点高,故答案为C。(6)由反应『十
0
无水AICl3
(CH CO)2O
CH3+CH3COOH可知,
0.18mol无水苯和0.04mol乙酸酐反应时,无水苯过量,乙酸
酐完全反应,则理论上生成的苯乙酮的物质的量为0.04ol,
4.2g
所以本次实验苯乙酮的产率为0.04m0lX120g·molX
100%=87.5%。
7.(1)三颈烧瓶无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)
(2)f→g→a→b→de→h
(3)将装置内的NO全部赶人装置I中除去
(4)铜片表面有气泡产生,铜片不断溶解,溶液变蓝
(5)防止装置Ⅵ中的水蒸气进入装置Ⅲ中
(6)2NO+Cr2O号-+6H+—2Cr3++2NO3+3H2O
(7)①NaNO2+NH,C△N2+NaCI+2H,O
②2a5a920v%[2c50ogD×10%】
3m
解析:实验前通入氨气排尽装置中的空气,防止空气中的氧气
氧化一氧化氨,装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应制备一氧化氨,随后
通入氨气将反应生成的一氧化氨排出,提高一氧化氨的利用
率,装置Ⅳ中盛有的水用于除去一氧化氮中混有的挥发出的硝
酸蒸气和二氧化氮,装置I中盛有的无水氯化钙用于干燥一氧
化氨,装置Ⅲ中一氧化氨与过氧化钙共热反应制备亚硝酸钙,
装置Ⅵ中盛有的酸性重铬酸钾溶液用于吸收一氧化氨,防止污
染空气,装置V中盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸
气千扰实验。(I)由仪器构造可知,仪器A的名称为三颈烧瓶。
装置I中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于
干燥一氧化氨。(2)由以上分析可知,装置的连接顺序为C→
f→g→a→b→d→e→h。(3)反应结束后还需继续通一会N2,继
续通N2的目的是将装置内残留的NO全部赶入酸性重铬酸钾
溶液中而使其被吸收,防止污染环境。(4)装置Ⅱ中滴入稀硝
酸后,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、O,A中观察到的现象是
铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,同时有气泡冒出。(5)装置V中盛
有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验。(6)装
置Ⅵ中氨元素被氧化成十5价,Cr被还原为+3价,根据得失电
子守恒及质量守恒和电荷守恒得离子方程式:2NO十Cr2O号十
6H+—2Cr3++2NO3+3H2O。(7)①加入NHCl,煮沸
3min,除去NO2,生成N2、NaCl和H2O,化学方程式为
NaNO2十NH,CI△N2◆+NaC1+2H2O。②还原NO3的反
应为NO3+3Fe++4H+—3Fe3++NO个+2H2O,滴定
Fe2+的反应为6Fe2++Cr2O号+14Ht—6Fe3++2Cr3++
7HO,N由+5价变成+2价,Cr由+6价变成+3价,Fe由
十2价变成十3价,根据得失电子守恒可知,n(NO3)X3十
n(C,03)X6=n(Fe+)X1,则m(N0)=号(25,00×
10-3×a-6×V×10-3×b)mol,m[Ca(N03)2]=2×
325.00X103Xa6XVX103X6)X164g9
82(25a-6bV)
3000
g,产品中Ca(NO3)2的质量分数为
82(25a662×10%=205a49.2by%。
3000m
37n
参考答案