2018年高考化学分项汇编--化学实验综合题(有解析)

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2018年高考化学分项汇编--化学实验综合题(有解析)

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莲山 课件 w w
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1.【2018新课标1卷】醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr•H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
 
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 _________,仪器a的名称是_______。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是_____________。
(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点______________。
【答案】  去除水中溶解氧  分液(或滴液)漏斗  Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+  排除c中空气  c中产生H2使压强大于大气压  (冰浴)冷却  过滤  敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
【解析】分析:在盐酸溶液中锌把Cr3+还原为Cr2+,同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致c中压强增大,可以把生成的CrCl2压入d装置发生反应,据此解答。
 
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
点睛:本题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,考查学生的化学实验与探究的能力、从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合,重组为新知识块的能力,题目难度中等。明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。
2.【2018新课标2卷】K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]•3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所 示装置进行实验。
 
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:________________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】  3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4  隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置  CO2  CO  先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气  取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3  粉红色出现  
【解析】分析:(1)根据亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]发生显色反应解答;
(2)①根据氮气能隔绝空气和排尽气体分析;
②根据CO2、CO的性质分析;
③要防止倒吸可以根据外界条件对压强的影响分析;
③根据铁离子的检验方法解答;
(3)①根据酸性高锰酸钾溶液显红色 ;
②根据电子得失守恒计算。
 
(3)①高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,所以滴定终点的现象是粉红色出现。
②锌把铁离子还原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为 。
点睛:本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价,题目难度中等,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
3.【2018新课标3卷】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,M=248 g•mol−1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:
(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10−10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10−5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤 现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液
③___________ ④___________,有刺激性气体产生
⑤静置,___________ ⑥___________
(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的_________中,加蒸馏水至____________。
②滴定:取0.00950 mol•L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2O72−+6I−+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32− S4O62−+2I−。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液__________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。
【答案】  ③加入过量稀盐酸  ④出现乳黄色浑浊  ⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液  ⑥产生白色沉淀  烧 杯  容量瓶  刻度  蓝色褪去  95.0
【解析】分析:本题考查的是化学实验的相关知识,主要包括两个方面一个是硫酸根离子的检验,一个是硫代硫酸钠的定量检测。
 
②淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr2O72-~3I2~6S2O32-,则配制的100mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c= ,含有的硫代硫酸钠为0.004597mol,所以样品纯度为
点睛:本题考查的知识点比较基本,其中第一问中的硫代硫酸钠样品中硫酸根离子的检验,在2014年的天津、山东、四川高考题中都出现过,只要注意到有刺激性气味气体就可以准确作答。
4.【2018北京卷】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
 
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液 将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________ (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和 的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性 > ,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性 > 。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:________________。
【答案】  2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H 2O     Cl2+2OH− Cl−+ClO−+H2O  Fe3+  4FeO42−+20H+ 4Fe3++3O2↑+10H2O  排除ClO−的干扰  >  溶液的酸碱性不同  若能,理由:FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)
 
(2)①根据制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。
I.加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,自身被还原成Fe3+。
II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl- +2H+=Cl2↑+H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH洗涤除去KClO、排除ClO-的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。
②根据同一反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案II在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。
详解:(1)①A为氯气发生装置,KMnO4与浓盐酸反应时,锰被还原为Mn2+,浓盐酸被氧化成Cl2,KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应 的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl,除杂装置B为 。
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有Cl2与KOH的反应,Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
 
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价由+3价升至+6价,Fe(OH)3是还原剂,K2FeO4为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物,得出氧化性Cl2 FeO42-;方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O,实验表明,Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备K2FeO4在碱性条件下,方案II在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
 
 点睛:本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为:气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案,要注重多角度思考。
5.【2018天津卷】烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:
Ⅰ.采样
 
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是___________。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号)___________。
A.碱石灰              B.无水CuSO4              C.P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用是与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。
 
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是___________。
Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3−,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入v1 mL c1 mol•L−1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol•L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗v2 mL。
(5)NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是___________。
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3−+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72− + 6Fe2+ +14H+  2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg•m−3。
(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”)
若缺少采样步骤③,会使测试结果___________。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果___________。
【答案】  除尘  c     防止NOx溶于冷凝水  2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O  锥形瓶、酸式滴定管     偏低   偏高
【解析】分析:本题主要考查了定量实验的基本过程。首先要仔细分析题目的流程图,注意分析每一步的作用和原理,再结合题目中每个问题的提示进行解答。
 
(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体,与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液,所以答案为: 。
(4)加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后,NOX溶于水中。
(5)NO被H2O2氧化为硝酸,所以反应的离子方程式为:2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
(6)滴定中使用酸式滴定管(本题中的试剂都只能使用酸式滴定管)和锥形瓶。
 
(8)若缺少采样步骤③,装置中有空气,则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量,测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质,一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化,计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高。
点睛:注意本题中的流程图,装置D实际不是为了测定含量进行吸收,装置D相当于是尾气吸收。样品气的吸收应该是在“采样处”进行的。
6.【2018江苏卷】3,4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4−亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为
 
实验步骤如下:
步骤1:向反应瓶中加入3,4−亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。
步骤3:对合并后的溶液进行处理。
步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
(1)步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液, 转化为_____________(填化学式);加入KOH溶液至碱性的目的是____________________________。
(2)步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________(填化学式)。
(3)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为__________________。
(4)步骤4中,抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】(1)SO42− 将反应生成的酸转化为可溶性的盐
(2)MnO2
(3)向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀
(4)布氏漏斗
【解析】分析:(1)反应结束后,反应液呈紫红色,说明KMnO4过量,KMnO4具有强氧化性将HSO3-氧化成SO42-。根据中和反应原理,加入KOH将 转化为可溶于水的 。
(2)MnO2难溶于水,步骤2中趁热过滤是减少 的溶解,步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
(3)步骤3中,合并后的滤液中主要成分为 ,为了制得 ,需要将合并后的溶液进行酸化。
(4)回忆抽滤装置即可作答。
 
(2)MnO2难溶于水,步骤2中趁热过滤是减少 的溶解,步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
(3)步骤3中,合并后的滤液中主要成分为 ,为了制得 ,需要将合并后的溶液进行酸化;处理合并后溶液的实验操作为:向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀。
(4)抽滤所用的装置包括布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
点睛:本题以“3,4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景,侧重了解学生对 《实验化学》模块的学习情况,考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力,解题的关键是根据实验原理,整体了解实验过程,围绕实验目的作答。
 
7.【2018届太原5中二模】氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。
 
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________,加入药品前首先要进行的实验操作是____________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___________。
(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是____________________,然后快速把锂放入到石英管中。
(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是___________________________;在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是__________。
(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_____________。
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。
【答案】  e接a,b接f,g接d,c (f和g调换也可以)  检验装置的气密性  除去H2中的H2O和HCl  除去锂表面的石蜡  赶走装置中空气,防止加热时锂、氢气与氧气反应, 发生爆炸   收集c处排出的气体并检验H2纯度  LiH + H2O = LiOH + H2↑  10∶1
【解析】分析:由各装置的特点可以推断,甲同学的实验方案为如下:由A装置用锌和盐酸制备氢气,则氢气含有一定量的H2O和HCl,氢气经B用碱石灰除去H2中的H2O和HCl后通入D ,排出系统内的空气后,检验氢气的纯度,然后加热D中玻璃管制备LiH。C装置是为了防止空气中 的水蒸气进行D中,防止氢化锂(LiH)遇水引起燃烧。
 
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则n(H2)= ,则n(LiH) ,n(H2)=n(LiH)+0.5 ,解之得n(LiH)=0.02mol、 ,所以,产品中LiH与Li的物质的量之比为10∶1。
8.【2018届柳州高级中学考前模拟】过碳酸钠(Na2CO4) 是一种很好的供氧剂,其与稀盐酸发生反应的化学方程式为:2Na2CO4+4HC l=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠,为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度,某化学兴趣小组采用以下两种方案实施:
方案一:
 
(1)操作①和③的名称分别为_______、________。
(2)上述操作中,使用到玻璃棒的有________  (填操作序号)。
(3)请简述操作③的操作过程___________。
方案二:按下图组装好实验装置,Q为一可鼓胀的塑料气袋,取适量样品于其中,打开分液漏斗活塞,将稀盐酸滴入气袋中至充分反应
 
(4)为测定反应生成气体的总体积,滴稀盐酸前必须关闭____打开____ (均填“K1”、“K2”或“K3”);导管A的作用是________。
(5)当上述反应停止后,使K1、K3处于关闭状态,K2处于打开状态,再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是_________,为什么要缓缓打开K1?_______________。
(6)实验结束时,量筒1中有xmL水,量筒II中收集到了ymL气体,则样品中过碳酸钠的质量分数是________(用含有x、y的代数式表示)
【答案】  称量  蒸发结晶  ②③  加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时,停止加热,然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体  K1、K2  K3  平衡分液漏斗内和反应体系内压强,使稀盐酸顺利滴下,同时消除滴下的稀盐酸体积对气体体积的影响  碱石灰(其他合理答案均可以)  让生成的CO2能充分被B中碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯诤O2  l22y/(53x-37y)×100%
【解析】考查实验方案设计与评价,(1)根据方案一,操作①为称量,操作③应为蒸发结晶;(2)操作②中使用玻璃棒,玻璃棒的作用是搅拌,加速反应;操作③中需要玻璃棒,玻璃棒的作用是搅拌,防止受热不均,造成液体飞溅;(3)操作③是蒸发结晶,操作过程是加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时,停止加热,然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体;(4)本实验的目的是测定反应生成气体的总体积,量筒I是测量气体总体积的装置,即滴定稀盐酸前关闭K1和K2,打开K3,导管A的作用是加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时,停止加热,然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体;(5)装置II中的量筒收集的是气体,即B的作用是吸收CO2,B中盛放碱石灰或氢氧化钠固体等;缓缓打开K1的目的是让生成的CO2能充分被B吸收,使量筒内收到的较纯净的O2;(6)量筒I中测定的是CO2和O2体积,量筒II测定氧气的体积,根据过碳酸钠与盐酸反应方程式,求出过碳酸钠的质量为 ,CO2的体积为(x-y)mL,过碳酸钠产生CO2的体积为2ymL,碳酸钠产生CO2的体积为(x-3y)mL,即碳酸钠的质量为 g,过碳酸钠的质量分数为 ×100% =l22y/(53x-37y)×100%。
点睛:本题的难点是过碳酸钠质量分数的计算,应首先判断,量筒I测定二氧化碳的体积,量筒II测定的氧气的体积,因此根据氧气的体积求出过碳酸的质量,进一步求出过碳酸钠产生的二氧化碳的气体体积,最后求出碳酸钠的质量,从而有过碳酸钠的质量分数为 ×100% =l22y/(53x-37y)×100%。
9.【2018届南昌市二模】某实验小组模拟受热时H2与Ca3N2反应制取CaH2。回答下列问题。
 
已知:Ca3N2、CaH2都可以与水反应。
(1)启普发生器中发生的化学反应方程式是_________。利用该装置制取气体的优点是________。
(2)实验中,先通入氢气,然后________,再加热。
(3)装置连接顺序为a、________、h(某些装置可以重复使用)。其中干燥管的作用是干燥氢气、____。
(4)H2与Ca3N2制取CaH2随着温度不同,生成的气体也不同。若取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,则制取CaH2的反应方程式为____________。
(5)反应后,设计实验证明试管中的固体有CaH2:__________________________。
【答案】  Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑  可随时控制反应的发生和停止  检验氢气纯度  c-b-g-f-d-e-g-f  防止Ca3N2和CaH2水解  6H2 + Ca3N2   3CaH2 + 2NH3  灼烧固体,若有水珠生成,则含有固体CaH2
【解析】分析:利用启普发生器制备氢气,生成的氢气中含有水蒸气和氯化氢,与Ca3N2反应制取CaH2之前需要除去水蒸气和氯化氢,利用水除去氯化氢,利用氯化钙干燥氢气,最后还需要再次连接盛有氯化钙的干燥管防止空气中的水蒸气进入,据此解答。
 
10.【2018届鄂州市三模】三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:
 
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因__________,如何判断其已洗涤干净_______。
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是________。
(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;⑥检查装置气密性。正确的顺序为:⑥→③→__________。
 
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3 + 3CCl4 → 2CrCl3 + 3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为__________________________。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O 存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。已知:Cr2O +6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为____________。
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是____。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为________。
【答案】  除去其中可溶性杂质(或除去固体表面的重铬酸铵溶液)  取最后一次洗涤液适量于以试管中,向其中加入适量浓的氢氧化钠溶液,加热,取一片红色石蕊试纸润湿,粘在玻璃棒上,接近试管口,观察试纸是否变蓝,若不变蓝,则洗涤干净  水浴加热(并用温度计指示温度)  ②④⑤①  COCl2+2C2H5OH →C2H5OCOOC2H5+2HCl  淀粉溶液  除去其中溶解的氧气,防止O2将I-氧化,产生偏高的误差  96.1%(数值在95%~97%不扣分)
【解析】分析:(1)重铬酸铵分解不完全,还可能含有其它可溶性杂质;因为(NH4)2Cr2O7属于铵盐,可以通过检验铵根离子的方法检验是否洗净;
(2)因为CCl4沸点为76.8℃,温度比较低,因此保证稳定的CCl4气流,可以通过水浴加热来控制其流量;
(3)反应制备原理为Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,四氯化碳在管式炉中反应管与Cr2O3反应,反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源,停止加热CCl4,继续通入氮气,将产物收集到蒸发皿;
(4)由分子式可知,COCl2中的2个Cl原子被2个-OC2H5代替,故乙醇与COCl2发生取代反应,-OC2H5取代氯原子生成C2H5OCOC2H5与HCl;
(5)①利用Na2S2O3滴定生成I2,I2遇淀粉显蓝色,可以用淀粉作指示剂;②溶液中有溶解的氧气,氧气可以氧化I-氧化,若不除去其中溶解的氧气使生成的I2的量增大,产生偏高的误差;③由Cr元素守恒及方程式可得关系式2Cr3+~Cr2O72-~3I2~6Na2S2O3,根据关系式计算。
 
(5)①利用Na2S2O3滴定生成I2,I2遇淀粉显蓝色,可以用淀粉作指示剂,I2反应完毕蓝色褪去,故答案为:淀粉溶液;
②溶液中有溶解的氧气,氧气可以氧化I-氧化,若不除去其中溶解的氧气使生成的I2的量增大,产生偏高的误差,故加热煮沸,其主要原因是:除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差,故答案为:除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差;
 


 

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