化学实验综合题高考真题和模拟题 附答案

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化学实验综合题高考真题和模拟题 附答案

‎ 化学实验综合题 ‎2019年高考真题 ‎1.[2019新课标Ⅰ] 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_________________。‎ ‎(2)步骤②需要加热的目的是_________________,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_________________(填标号)。‎ ‎(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是_______________。分批加入H2O2,同时为了_________________,溶液要保持pH小于0.5。‎ ‎(4)步骤⑤的具体实验操作有______________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。‎ ‎(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。‎ ‎【答案】(1)碱煮水洗 ‎(2)加快反应 热水浴 C ‎(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解 ‎(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)‎ ‎(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O ‎【解析】(1)步骤①‎ 的目的是去除废铁屑表面的油污,油污在碱性条件下容易水解,所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗,即碱煮水洗;‎ ‎(2)步骤②需要加热的目的是为了加快反应速率;温度保持80~95 ℃,由于保持温度比较恒定且低于水的沸点,故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴);铁屑中含有少量硫化物,硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体,可以用氢氧化钠溶液吸收,为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗,故选择C装置;‎ ‎(3)步骤③中选用足量的H2O2,H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,且H2O2的还原产物为H2O,不会引入新的杂质,故理由是:将Fe2+全部氧化为Fe3+,不引入新的杂质。因为H2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5;‎ ‎(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤);‎ ‎(5)设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2∙xH2O,其相对分子质量为266+18x,1.5个水分子的相对分子质量为1.5×18=27,则27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2∙12H2O。‎ ‎2.[2019新课标Ⅱ] 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为10−6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。‎ 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:‎ ‎(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是______________,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒______________。‎ ‎(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是______________,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是______________。‎ ‎(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是______________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有______________(填标号)。‎ A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.烧杯 ‎(4)浓缩液加生石灰的作用是中和_______和吸收_______。‎ ‎(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是______________。‎ ‎【答案】(1)增加固液接触面积,提取充分 沸石 ‎(2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高)‎ ‎(3)乙醇沸点低,易浓缩 AC ‎(4)单宁酸 水 ‎(5)升华 ‎【解析】(1‎ ‎)萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积,从而使提取更充分;由于需要加热,为防止液体暴沸,加热前还要加入几粒沸石;‎ ‎(2)由于乙醇易挥发,易燃烧,为防止温度过高使挥发出的乙醇燃烧,因此提取过程中不可选用明火直接加热;根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较,采用索式提取器的优点是使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高);‎ ‎(3)乙醇是有机溶剂,沸点低,因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低,易浓缩;蒸馏浓缩时需要冷凝管,为防止液体残留在冷凝管中,应该选用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正确,B错误;为防止液体挥发,冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分,而不需要烧杯,C正确,D错误,答案选AC。‎ ‎(4)由于茶叶中还含有单宁酸,且单宁酸也易溶于水和乙醇,因此浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸,同时也吸收水;‎ ‎(5)根据已知信息可知咖啡因在100℃以上时开始升华,因此该分离提纯方法的名称是升华。‎ ‎3.[2019新课标Ⅲ]乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:‎ 水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸 熔点/℃‎ ‎157~159‎ ‎-72~-74‎ ‎135~138‎ 相对密度/(g·cm﹣3)‎ ‎1.44‎ ‎1.10‎ ‎1.35‎ 相对分子质量 ‎138‎ ‎102‎ ‎180‎ 实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 ℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。‎ ‎①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。‎ ‎②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。‎ ‎③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。‎ ‎④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)该合成反应中应采用__________加热。(填标号)‎ A.热水浴 B.酒精灯 C.煤气灯 D.电炉 ‎(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的_______________________(填名称)。‎ ‎(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。‎ ‎(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________,以便过滤除去难溶杂质。‎ ‎(5)④采用的纯化方法为____________。‎ ‎(6)本实验的产率是_________%。‎ ‎【答案】(1)A ‎(2)BD 分液漏斗、容量瓶 ‎(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)‎ ‎(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠 ‎(5)重结晶 ‎(6)60‎ ‎【解析】(1)因为反应温度在70℃,低于水的沸点,且需维温度不变,故采用热水浴的方法加热;‎ ‎(2)操作①需将反应物倒入冷水,需要用烧杯量取和存放冷水,过滤的操作中还需要漏斗,则答案为:BD;分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物,容量瓶用于配制一定浓度的溶液,这两个仪器用不到。‎ ‎(3)反应时温度较高,所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出;‎ ‎(4)乙酰水杨酸难溶于水,为了除去其中的杂质,可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去杂质;‎ ‎(5)每次结晶过程中会有少量杂质一起析出,可以通过多次结晶的方法进行纯化,也就是重结晶;‎ ‎(6)水杨酸分子式为C7H6O3,乙酰水杨酸分子式为C9H8O4,根据关系式法计算得:‎ C7H6O3~ C9H8O4‎ ‎138 180‎ ‎6.9g m m( C9H8O4)=(6.9g×180)/138=9g,则产率为。‎ ‎4.[2019天津] 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:‎ 回答下列问题:‎ Ⅰ.环己烯的制备与提纯 ‎(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为____________,现象为__________________。‎ ‎(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。‎ ‎①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________________________(填序号)。‎ a.浓硫酸易使原料炭化并产生 b.污染小、可循环使用,符合绿色化学理念 c.同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高 ‎②仪器B的作用为____________。‎ ‎(3)操作2用到的玻璃仪器是____________。‎ ‎(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,____________,弃去前馏分,收集83℃的馏分。‎ Ⅱ.环己烯含量的测定 在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的 与足量作用生成,用的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。‎ 测定过程中,发生的反应如下:‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎(5)滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。‎ ‎(6)下列情况会导致测定结果偏低的是____________(填序号)。‎ a.样品中含有苯酚杂质 b.在测定过程中部分环己烯挥发 c.标准溶液部分被氧化 ‎【答案】(1)溶液 溶液显紫色 ‎(2)① a、b ‎②减少环己醇蒸出 ‎(3)分液漏斗、烧杯 ‎(4)通冷凝水,加热 ‎(5)淀粉溶液 ‎ ‎(6)b、c ‎【解析】‎ ‎【分析】I.(1)检验物质时通常是利用该物质的特殊性质,或利用不同物质间的性质差异。苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应而醇不能,可依此设计用氯化铁溶液检验苯酚的存在;‎ ‎(2‎ ‎)书写陌生情境的化学方程式时,一定要将题给的所有信息挖掘出来,比如题给的反应条件,如催化剂、加热的温度、此反应已明确指出的“可逆”;‎ ‎(3)催化剂选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的理由分析,显然要突出浓硫酸的缺点,突出FeCl3·6H2O的优点;‎ ‎(4)在发生装置中加装冷凝管,显然是为了冷凝回流,提高原料的利用率。‎ ‎(5)计算此问时尽可能采用关系式法,找到已知和未知之间的直接关系。‎ ‎(6)误差分析时,利用相关反应式将量尽可能明确化。‎ ‎【详解】I.(1)检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;‎ ‎(2)①从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl3·6H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl3·6H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+SO2↑+2H2O;b项合理,与浓硫酸相比,FeCl3·6H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;‎ ‎②仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;‎ ‎(3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;‎ ‎(4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;‎ II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的②式和③式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-)mol,据反应①式中环己烯与溴单质1:1反应,可知环己烯的物质的量也为(b-)mol ‎,其质量为(b-)×82g,所以ag样品中环己烯的质量分数为:。‎ ‎(6)a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。‎ ‎【点睛】①向规范、严谨要分数。要注意题设所给的引导限定词语,如“可逆”、“玻璃”等,这些是得分点,也是易扣分点。‎ ‎②要计算样品中环己烯的质量分数,只需要算出环己烯的物质的量即可顺利求解。从所给的3个反应方程式可以得出:2Na2S2O3~I2~Br2~,将相关已知数据代入计算即可。‎ ‎③对于a项的分析,要粗略计算出因苯酚的混入,导致单位质量样品消耗溴单质的量增加,最终使测得环己烯的结果偏高。‎ ‎5.[2019江苏]丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 实验步骤如下:‎ 步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。‎ 步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。‎ 步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。‎ 步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。‎ ‎(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是 ▲ 。‎ ‎(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是 ▲ ;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 ▲ 。‎ ‎(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是 ▲ ;分离出有机相的操作名称为 ▲ 。‎ ‎(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是 ▲ 。‎ ‎【答案】(1)作为溶剂、提高丙炔酸的转化率 ‎(2)(直形)冷凝管 防止暴沸 ‎(3)丙炔酸 分液 ‎(4)丙炔酸甲酯的沸点比水的高 ‎【解析】(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;‎ ‎(2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸;‎ ‎(3)丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;通过饱和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯;‎ ‎(4)水浴加热提供最高温度为100℃,而丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,采用水浴加热,不能达到丙炔酸甲酯的沸点,不能将丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸馏时不能用水浴加热。‎ ‎【点睛】《实验化学》的考查,相对比较简单,本题可以联想实验制备乙酸乙酯作答,如碳酸钠的作用,实验室制备乙酸乙酯的实验中,饱和碳酸钠的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出等,平时复习实验时,应注重课本实验复习,特别是课本实验现象、实验不足等等。‎ ‎6.[2019北京] 化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。‎ ‎(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3‎ 溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。‎ ‎①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。‎ ‎②试剂a是____________。‎ ‎(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)‎ 实验二:验证B的成分 ‎①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:__________。‎ ‎②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。‎ ‎(3)根据沉淀F的存在,推测的产生有两个途径:‎ 途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。‎ 途径2:实验二中,被氧化为进入D。‎ 实验三:探究的产生途径 ‎①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:_______。‎ ‎②实验三的结论:__________。‎ ‎(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。‎ ‎(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和生成。‎ ‎(6)根据上述实验所得结论:__________________。‎ ‎【答案】(1)①Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和NaHSO3溶液 ‎(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ ++4H2O ‎②H2O2溶液,产生白色沉淀 ‎(3)①Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4‎ ‎②途径1不产生,途径2产生 ‎(4)2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+‎ ‎(6)实验条件下:‎ SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率 碱性溶液中更易被氧化为 ‎【解析】(1)①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。‎ ‎②试剂a为饱和NaHSO3溶液,用于观察气体流速,且在SO2饱和NaHSO3溶液中溶解度很小,可防止倒吸。‎ ‎(2)①Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+,离子方程式为:Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ ++4H2O;‎ ‎②沉淀D洗涤干净后,加入过量稀盐酸,BaSO3与稀盐酸反应生成BaCl2和SO2、H2O,则滤液E中含有BaCl2和溶解在水中的SO2形成的H₂SO3,可向E中加入H2O2溶液,H2O2将H2SO3氧化生成,和Ba2+反应产生白色BaSO4沉淀,进一步证实B中含有Ag2SO3。‎ ‎(3)向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,证明溶液A中含有Ag+;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,证明溶液A中不含,由于Ag2SO4微溶于水,则B中不含Ag2SO4,从而确定途径1不产生,途径2产生。‎ ‎(4)由(3)推知,实验一中SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3,离子方程式为2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+。‎ ‎(6)对比分析(4)(5)可知,S O2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率,再结合实验二可知,碱性溶液中更易被氧化为。‎ ‎7.[2019浙江4月选考]某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基础上,按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。‎ 相关信息如下:‎ ‎①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。‎ ‎②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大。‎ ‎③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。‎ 请回答:‎ ‎(1)下列说法正确的是________。‎ A.步骤Ⅰ,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶 B.步骤Ⅲ,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量 C.步骤Ⅲ,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨 D.步骤Ⅳ,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤 ‎(2)步骤Ⅲ,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。‎ ‎①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→________。‎ ‎②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象________。‎ ‎(3) 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。‎ ‎①含有的杂质是________。‎ ‎②从操作上分析引入杂质的原因是________。‎ ‎(4)有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:‎ 金属离子 pH 开始沉淀 完全沉淀 Al3+‎ ‎3.0‎ ‎4.7‎ Fe3+‎ ‎1.1‎ ‎2.8‎ Ca2+‎ ‎11.3‎ ‎-‎ Mg2+‎ ‎8.4‎ ‎10.9‎ 请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):固体B→a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→MgCl2溶液→产品。‎ a.用盐酸溶解 b.调pH=3.0 c.调pH=5.0 d.调pH=8.5‎ e.调pH=11.0 f.过滤 g.洗涤 ‎【答案】(1)ABD (2)a→d→f→c 甲基橙,颜色由红色变橙色 ‎ ‎(3)碱式氯化镁(氢氧化镁) 过度蒸发导致氯化镁水解 ‎(4)c f e f g a ‎【解析】(1)A.煅烧固体样品需用坩埚,烧杯和锥形瓶用来加热液体,A项正确;‎ B.氯化铵水解方程式为NH4Cl+H2O⇌NH3·H2O+HCl,氧化镁和HCl反应,蒸氨即一水合氨分解,平衡向右移动,HCl浓度变大,促进了氧化镁的溶解,B项正确;‎ C.根据信息②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应,且反应程度不大,不能先过滤,否则氧化镁损耗很大,C项错误;‎ D.固液分离操作均可采用常压过滤,使用减压过滤加快过滤速度,也可行,D项正确。‎ 故答案选ABD。‎ ‎(2)①先选发生装置为a,然后连接回流装置d,生成的氨气有水蒸气,需要干燥,然后连接干燥管f,氨气是碱性气体,需要用酸吸收,最后连接c。故答案填a→d→f→c。‎ ‎②硫酸和氨气恰好完全反应生成硫酸铵((NH4)2SO4),硫酸铵显酸性,因而选择在酸性范围内变色的指示剂:甲基橙,其颜色变化是红色变为橙色。‎ ‎(3)溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。①溶液仍呈碱性,注意不可能是氨气的影响,由于氯化镁水解使溶液呈酸性,故溶液的碱性是由杂质引起的。考虑到氯化镁易水解,所以含有的杂质可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2。‎ ‎②升高温度会促进水解的进行,因而必然是蒸发阶段导致,即过度蒸发导致氯化镁水解。‎ ‎(4)根据各离子完全沉淀的pH值,加酸后溶液呈酸性,可逐步提高pH,同时以沉淀形式除掉不同离子,因而先将pH调至5,除掉Al3+和Fe3+,然后过滤其沉淀,然后将pH调至11.0使得Mg2+变为Mg(OH)2沉淀,过滤并洗涤,得到纯净的Mg(OH)2沉淀,然后加入盐酸得到氯化镁溶液。故答案依次填cfefga。‎ ‎2019届高考模拟试题 ‎8.[武汉市武昌区2019届高三五月调研]亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,其沸点为-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2,某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度,相关实验装置如图所示。‎ ‎(1)制备Cl2的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为___________。 ‎ ‎(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为 a→________________(按气流方向,用小写字母表示)。‎ ‎(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:‎ ‎①实验室也可用 B 装置制备 NO , X装置的优点为___________________________________。‎ ‎②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是____________,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。 ‎ ‎(4)已知:ClNO 与H2O反应生成HNO2和 HCl。‎ ‎①设计实验证明 HNO2是弱酸:_____________。(仅提供的试剂:1 mol•L-1盐酸、 1 mol•L-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。‎ ‎②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体m g 溶于水,配制成250 mL 溶液;取出25.00 mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol•L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是__________,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_________。(已知: Ag2CrO4为砖红色固体; Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)‎ ‎【答案】(1)A(或B) MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)‎ ‎(2)f→g→c→b→d→e→j→h ‎(3)①随开随用,随关随停 ②排干净三颈烧瓶中的空气 ‎(4)①用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸 ②滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化 % ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)二氧化锰和浓盐酸加热下制备氯气,发生装置属于固液加热型的(或KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2)。‎ ‎(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水分,用向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理。‎ ‎(3)①实验室也可用 B 装置制备 NO,X装置的优点为随开随用,随关随停。‎ ‎②通入一段时间气体,其目的是把三颈烧瓶中的空气排尽,防止NO被空气中的氧气氧化。‎ ‎(4)①要证明HNO2是弱酸可证明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,结合题给试剂分析。‎ ‎②以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol•L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;根据(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+),然后结合m=n×M来计算。‎ ‎【详解】(1)可以用二氧化锰和浓盐酸加热下制备氯气,发生装置属于固液加热型的,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O,(或用 KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2,发生装置属于固液不加热型,反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)。‎ ‎(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水分,用向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理,故其连接顺序为 f→g→c→b→d→e→j→h。‎ ‎(3)①实验室也可用 B 装置制备 NO ,X装置的优点为随开随用,随关随停。‎ ‎②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是把三颈烧瓶中的空气排尽,防止NO被空气中的氧气氧化;‎ ‎(4)①要证明HNO2是弱酸可证明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,根据题目提供的试剂,应证明NaNO2溶液呈碱性;故设计的实验方案为:用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸。‎ ‎②以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol•L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;取Z中所得液体m g 溶于水,配制成250 mL 溶液;取出25.00 mL中满足:n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×0.02L=0.02cmol,则250mL溶液中n(ClNO)=0.2cmol,m(ClNO)=n×M=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg,亚硝酞氯(ClNO)的质量分数为(13.1cg÷m g)×100%=%。‎ ‎【点睛】本题考查了物质制备方案设计,为高频考点和常见题型,主要考查了方程式的书写,实验装置的连接,实验方案的设计,氧化还原反应,环境保护等,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。‎ ‎9.[陕西省西北工业大学附属中学2019届高三下学期适应性训练]三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理B2O3+3C+3Cl2 =2BCl3+3CO,某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。(已知:BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃;硝基苯的密度比水大。)请回答下列问题:‎ 实验Ⅰ:制备BCl3并验证产物CO ‎(1)该实验装置中合理的连接顺序为G→___→___→__→__→F→D→I;其中装置E的作用是______。‎ ‎(2)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾,请写出该反应的化学方程式____。‎ ‎(3)能证明反应中有CO生成的现象是_____。‎ 实验Ⅱ:产品中氯含量的测定 ‎①准确称取少许m克产品,置于蒸馏水中完全水解,并配成100mL溶液。‎ ‎②取10.00mL溶液于锥形瓶中 ‎③加入V1mL浓度为C1 mol/LAgNO3溶液使氯离子完全沉淀;向其中加入少许硝基苯用力摇动。‎ ‎④以硝酸铁为指示剂,用C2 mol/L KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。重复步骤②~④二次,达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V2mL。‎ 已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。‎ ‎(4)步骤②移取溶液时所需仪器名称为____,步骤④中达到滴定终点的现象为_____。‎ ‎(5)产品中氯元素的质量分数为_______。‎ ‎(6)下列操作,可能引起测得产品中氯含量偏高是_____。‎ A.步骤③中未加硝基苯 B.步骤①中配制100mL溶液时,定容时俯视刻度线 C.用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡 D.滴定剩余AgNO3溶液时,KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴 ‎【答案】(1)E H J H 将BCl3冷凝为液态分离出来 ‎ ‎(2)BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl ‎(3)F中黑色固体变成红色且澄清石灰水变浑浊 ‎(4)酸式滴定管或移液管 当滴入最后一滴KSCN溶液时,混合液由无色变为红色且半分钟内不褪色 ‎(5)‎ ‎(6)B ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)干燥的氯气、B2O3、C反应生成BCl3和CO,BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气用氢氧化钠溶液吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置E,在E和J之间加H装置,用于吸水,生成的CO经干燥后在通过F装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清的石灰水检验,可以证明原反应中有CO生成,多余的CO 不能排放到空气中,要排水法收集。‎ ‎(2)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾,是三氯化硼水解生成HCl,HCl溶于空气中的水形成盐酸小液滴从而形成白雾;‎ ‎(3)CO能还原氧化铜,使黑色的氧化铜生成红色的铜单质,CO自身被氧化成二氧化碳,能使澄清的石灰水变浑浊;‎ ‎(4)根据Fe3+、SCN-反应产生血红色物质判断滴定终点;‎ ‎(5)(6)根据n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-),可计算出溶液中10.00mL溶液中含有的n(Cl-),然后计算mg即100mL中含有的n(Cl-),从而计算出其质量分数,根据v=n/V进行误差分析。据此解答。‎ ‎【详解】(1)干燥的氯气、B2O3、C反应生成BCl3和CO,BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气用氢氧化钠溶液吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置E,在E和J之间加H装置,用于吸水,生成的CO经干燥后在通过F装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清的石灰水检验,可以证明原反应中有CO生成,多余的CO不能排放到空气中,要排水法收集。则该实验装置中合理的连接顺序为G→_E__→_H__→_J_→H__→F→D→I;其中装置E的作用是将BCl3冷凝为液态分离出来。本小题答案为:E 、H 、J 、H ;将BCl3冷凝为液态分离出来。‎ ‎(2)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾,是三氯化硼水解生成HCl,HCl溶于空气中的水形成盐酸小液滴形成白雾,则三氯化硼水解的化学方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl。本小题答案为:BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl。‎ ‎(3)CO能还原氧化铜,使黑色的氧化铜生成红色的铜单质,CO自身被氧化成二氧化碳,能使澄清的石灰水变浑浊,则能证明反应中有CO生成的现象是F中黑色固体变成红色且澄清石灰水变浑浊。本小题答案为:F中黑色固体变成红色且澄清石灰水变浑浊。‎ ‎(4)步骤②移取溶液时所需仪器名称为酸式滴定管或移液管;用KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液,当硝酸银恰好反应完时,再滴入KSCN标准溶液,KSCN遇硝酸铁会生成硫氰化铁血红色溶液,则步骤④中达到滴定终点的现象为当滴入最后一滴KSCN溶液时,混合液由无色变为红色且半分钟内不褪色。本小题答案为:酸式滴定管或移液管;当滴入最后一滴KSCN溶液时,混合液由无色变为红色且半分钟内不褪色。‎ ‎(5)消耗的硫氰化钾的物质的量为10-3C2V2mol/L,则过量的硝酸银的物质的量为10-3C2V2mol/L,则与产品中的氯离子反应的硝酸银的物质的量为(10-3C1V1-10-3C2V2)mol/L,则10.00mL该产品溶液中的氯离子的物质的量也为(10-3C1V1-10-3C2V2)mol/L,100.00mL该产品溶液中的氯离子的物质的量也为(10-2C1V1-10-2C2V2)mol/L,质量为35.5(10-2C1V1-10-2C2V2)g,产品中氯元素的质量分数为 ‎[35.5(10-2C1V1-10-2C2V2)/m]×100%,即。‎ ‎(6)A. 步骤③中未加硝基苯,会使一部分氯化银转化为硫氰化银,导致n(SCN-)增大,根据关系式n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-)可知样品中含有的n(Cl-)偏小,故A不符合题意;‎ B. 步骤①中配制100mL溶液时,定容时俯视刻度线,则使c(Cl-)偏大,等体积时含有的n(Cl-)偏大,故 B符合题意;‎ C. 用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡,气泡占一定的体积,则读出KSCN溶液的体积偏大,消耗KSCN的物质的量偏大,根据KSCN计算出剩余的AgNO3的物质的量偏大,则与产品反应的硝酸银的物质的量偏小,则与硝酸银反应的氯离子的物质的量偏小,则测得产品中氯含量偏低,故 C不符合题意;‎ D. 滴定剩余AgNO3溶液时,KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴,消耗KSCN的物质的量偏大,根据KSCN计算出剩余的AgNO3的物质的量偏大,则与产品反应的硝酸银的物质的量偏小,则与硝酸银反应的氯离子的物质的量偏小,则测得产品中氯含量偏低,故 D不符合题意。答案选B。‎ ‎10.[山东省临沂市2019届高三5月第三次模拟]甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。‎ 查阅资料:‎ ‎①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。‎ ‎②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。‎ 实验过程:‎ I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。‎ Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。‎ ‎(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。‎ ‎(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。‎ ‎(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。‎ ‎①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;‎ ‎②柠檬酸的作用还有________________________。‎ ‎(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。‎ ‎(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。‎ ‎【答案】(1)分液漏斗 平衡压强、便于液体顺利流下 ‎(2)饱和NaHCO3溶液 检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中 ‎(3) Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O ‎(4)pH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀 防止Fe2+被氧化 ‎(5)降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出 ‎(6)75‎ ‎【解析】(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;‎ ‎(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;‎ ‎(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;‎ ‎(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;‎ ‎②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;‎ ‎(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;‎ ‎(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。‎ ‎11.[四川省泸州市2019届高三第三次教学质量诊断性考试]黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:‎ I.探究KO2与水的反应 实验操作 现象 结论与解释 ‎(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,反应结束后,溶液分成两份 快速产生气泡,木条复燃 产生的气体是______‎ ‎(2)一份滴加酚酞试液 先变红后褪色 可能的产物是______‎ ‎(3)另一份滴加FeCl3溶液 观察到______‎ II. 探究KO2与SO2的反应 ‎(4)正确的操作依次是___________________。‎ ‎①打开K1通入N2 ,排尽装置内原气体后关闭 ‎②拆卸装置至实验完成 ‎③检查装置气密性,然后装入药品 ‎④打开分液漏斗活塞K2‎ ‎(5)A装置发生的化学方程式为____________________。‎ ‎(6)用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是_____。‎ ‎(7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份。‎ ‎①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、__,称重为2.33g。‎ ‎②将N溶液移入_______(填仪器名称)中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。‎ ‎③依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式___________。‎ ‎【答案】(1)O2 (2)KOH和H2O2 ‎ ‎(3)产生红褐色沉淀和气体 ‎(4)③①④①②或③④①②‎ ‎(5)H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑‎ ‎(6)在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸) ‎ ‎(7)干燥 锥形瓶 6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)根据带火星的木条复燃判断;‎ ‎(2)根据反应后溶液中滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色分析判断;‎ ‎(3)根据(1)和(2)的分析,结合过氧化氢能够催化分解分析解答;‎ ‎(4)根据题示的实验操作,结合实验装置图分析解答;‎ ‎(5)A装置中70%的H2SO4与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,据此书写反应的化学方程式;‎ ‎(6)从实验的装置图可知,进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气,据此分析解答;‎ ‎(7)2.33g沉淀为硫酸钡,高锰酸钾与亚硫酸钠反应的方程式为2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O,计算出生成的硫酸钾和亚硫酸钾的物质的量之比,然后书写反应的方程式。‎ ‎【详解】(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,木条复燃,说明生成的气体为氧气,故答案为:O2;‎ ‎(2)KO2固体中滴加少量水,反应后溶液中滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色,说明反应生成氢氧化钾和过氧化氢,故答案为:KOH和H2O2;‎ ‎(3)KO2固体中滴加少量水,反应后溶液中滴加FeCl3溶液,氯化铁与氢氧化钾反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,同时氯化铁催化过氧化氢分解放出氧气,因此看到的现象为产生红褐色沉淀和气体,故答案为:产生红褐色沉淀和气体;‎ ‎(4)根据题示的实验操作,结合实验装置图,实验步骤为:首先检查装置气密性,然后装入药品,打开K1通入N2 ,排尽装置内的空气后关闭,再打开分液漏斗活塞K2,反应生成二氧化硫,打开K1通入N2 ,排尽装置内的二氧化硫后关闭,拆卸装置至实验完成,故答案为:③①④①②或③④①②;‎ ‎(5)A装置中70%的H2SO4与亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体,反应的化学方程式为H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑,故答案为:H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2↑;‎ ‎(6)从实验的装置图可知,进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气,干扰了实验验证“KO2与SO2反应生成O2”的现象,改进措施为在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸),故答案为:在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸);‎ ‎(7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份。‎ ‎①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、干燥,称重为2.33g。‎ ‎②将N溶液移入锥形瓶中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL,说明生成的产物中含有亚硫酸钾。‎ ‎③2.33g沉淀为硫酸钡,物质的量==0.01mol,因此原样品中含有0.02mol硫酸钾;高锰酸钾与亚硫酸钠反应的方程式为2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O,因此原样品中亚硫酸钾的物质的量=2××0.40mol/L×0.020L=0.04mol,因此KO2与SO2反应的化学方程式为6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2,故答案为:干燥;锥形瓶;6KO2+3SO2=2K2SO3+K2SO4+4O2。‎ ‎【点睛】本题的易错点为(7)中反应方程式的书写,要注意通过计算确定K2SO3和K2SO4的物质的量之比。‎ ‎12.[山东省潍坊市2019届高三下学期二模]无水MgBr2常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。‎ 已知:①在浓硫酸存在下,加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5),加热到170℃时乙醇脱水生成CH2=CH2。‎ ‎②乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。‎ ‎③Mg和Br2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5 MgBr2 • 3C2H5OC2H5。‎ 实验主要步骤如下:‎ I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。‎ II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。‎ III.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。‎ IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。‎ V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水 MgBr2。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)装置A中使用仪器m的优点是________。‎ ‎(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________。‎ ‎(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________。‎ ‎(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________。‎ ‎(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号)。‎ ‎(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br的存在:从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br,_______。‎ ‎【答案】(1)使系统内压强相等,便于液体顺利流下 ‎(2)efbcg(ef可颠倒,bc可颠倒) 防止倒吸 ‎(3)停止加热,冷却后补加碎瓷片 ‎(4)除去乙醚和乙醇 ‎(5)bc ‎ ‎(6)取少量CH2Br-CH2Br于试管中,加入NaOH溶液,加热,再加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明有CH2Br-CH2Br ‎ ‎【解析】从实验目的和实验步骤看,以镁屑与液溴等为原料先制备三乙醚合溴化镁,再加热分解制备无水MgBr2。故用A装置制备乙醚并导入装置B,中间加装置D防止倒吸;用装置E将溴蒸气缓慢导入装置B,使溴与镁反应。‎ ‎(1)装置A中仪器m为恒压漏斗,其左侧导管可使漏斗内和烧瓶内气体相通、压强相等,打开恒压漏斗时液体能顺利流下。‎ ‎(2)为使镁、溴、乙醚反应生成MgBr2 • 3C2H5OC2H5,由装置A制备乙醚并导入装置B,用装置D防止装置B中液体倒吸至装置A中;装置E用干燥的氮气将溴蒸气缓慢导入装置B。故仪器连接顺序为a-e,f-b,c-g(ef可颠倒,bc可颠倒)。‎ ‎(3)加热液体易发生暴沸现象,常加入碎瓷片防止暴沸。若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该停止加热,冷却后补加碎瓷片。‎ ‎(4)步骤IV得到的三乙醚合溴化镁粗产品吸附有乙醚和乙醇,步骤V中用苯洗涤就是为了除去这些杂质。‎ ‎(5)减压过滤能使容器内压强降低而容器外压强不变,以快速分离固液混合物。装置 b用水流冲出装置内空气、装置c用抽气泵抽出装置内空气,使装置内压强减小。装置a、d都不能使固液混合物上下压强差变大,不能加速固液分离。‎ ‎(6)若装置A温度控制不当,可能生成CH2=CH2气体,在装置B中与溴加成产生CH2Br—CH2Br。检验CH2Br—CH2Br即检验溴原子,可将其水解为溴离子,再用稀硝酸、AgNO3溶液检验溴离子,从而证明其存在。具体操作为:从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br,取少量CH2Br-CH2Br于试管中,加入NaOH溶液,加热,再加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明有CH2Br-CH2Br。‎ ‎13.[江苏省盐城市2019届高三第四次模拟]某校同学设计下列实验,探究CaS脱除烟气中的SO2并回收S。实验步骤如下:‎ 步骤1.称取一定量的CaS放入三口烧瓶中并加入甲醇作溶剂(如下图所示)。‎ 步骤2.向CaS的甲醇悬浊液中缓缓通入一定量的SO2。‎ 步骤3.过滤,得滤液和滤渣。‎ 步骤4.从滤液中回收甲醇(沸点为64.7 ℃),所得残渣与步骤3的滤渣合并。‎ 步骤5.用CS2从滤渣中萃取回收单质S。‎ ‎(1) 图中用仪器X代替普通分液漏斗的突出优点是________________。‎ ‎(2) 三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为________________,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是________________。‎ ‎(3) 步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是________________。‎ ‎(4) 步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是________________。‎ ‎(5) 请设计从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3·5H2O的实验方案:‎ 称取稍过量硫粉放入烧杯中,__________________________________________,用滤纸吸干。‎ 已知:① 在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3·5H2O。‎ ‎②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。‎ ‎③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。‎ ‎④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭。‎ ‎【答案】(1)能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等 ‎(2) 2CaS+3SO22CaSO3+3S CaSO3被系统中O2氧化 ‎(3)蒸馏,收集64.7 ℃馏分 ‎ ‎(4)加入CS2,充分搅拌并多次萃取 ‎ ‎(5)加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤 ‎ ‎【解析】(1)根据图示可知用的仪器X 为恒压漏斗代替普通分液漏斗的突出优点是:能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等,便于液体流下;‎ ‎(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为:2CaS+3SO2CaSO3+3S,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是:CaSO3被系统中O2氧化;‎ ‎(3)从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃),步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是:蒸馏,收集64.7℃馏分;‎ ‎(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是:加入CS2,充分搅拌并多次萃取;‎ ‎(5)已知:①在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3•5H2O;‎ ‎②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。‎ ‎③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。‎ ‎④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭,‎ 因此从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3•5H2O的实验方案:称取稍过量硫粉放入烧杯中,加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤。‎ ‎【点睛】本题考查了物质分离提纯的实验探究、物质性质分析判断、实验方案的设计与应用等知识点,掌握元素化合物等基础知识是解题关键。‎
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