- 化学实验
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7.硼氢化钠(NaBH4)为白色粉末,容易吸水潮解,可溶于异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃),在干空气中稳定,在湿空气中分解,是无机合成和有机合成中常用的选择性还原剂。某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
下列说法不正确的是()
正确答案
解析
A、由于钠的硬度较小,且保存在煤油中,所以取用少量钠需要用滤纸吸干煤油,再用镊子、小刀在玻璃片上切割,故A正确;
B、根据上面的分析可知,操作②、操作③分别是过滤与蒸馏,故B错误;
C、NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出,所以反应①加料之前需将反应器加热至100℃以上并通入氩气排尽装置中的空气和水蒸气,故C正确;
D、反应①中发生的反应为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,反应中氢气中氧化剂,钠是还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故D正确。
故选B。
考查方向
解题思路
NaBO2、SiO2、Na和H2在一定条件下反应生成NaBH4、Na2SiO3,NaBH4容易吸水潮解,可溶于异丙胺,在干空气中稳定,在湿空气中分解,为防止NaBH4水解,可将生成的NaBH4、Na2SiO3溶于异丙胺,NaBH4溶解于异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,难溶性固体和溶液采用过滤方法分离,所以操作②为过滤,通过过滤得到滤液和滤渣,滤渣成分是Na2SiO3;异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4,所以操作③为蒸馏,
A、由于钠的硬度较小,且保存在煤油中,所以取用少量钠需要用滤纸吸干煤油,再用镊子、小刀在玻璃片上切割;
B、根据上面的分析可知,操作②、操作③分别是过滤与蒸馏;
C、NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出,所以反应①加料之前需将反应器加热至100℃以上并通入氩气排尽装置中的空气和水蒸气;
D、反应①中发生的反应为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,反应中氢气中氧化剂,钠是还原剂,据此判断氧化剂与还原剂的物质的量之比。
易错点
本题考查物质制备实验方案设计,为高频考点,侧重考查学生分析推断及知识综合应用能力,涉及物质分离提纯、氧化还原反应、实验基本操作等知识点,综合性较强且较基础,难点是分析流程图中发生的反应、基本操作等,题目难度中等。
知识点
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
请按要求回答下列问题:
19.需将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是______________________________________。
20.酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是_____________、__________。
21.氧化剂Y可以是Cl2或________,其各自的优点是_______________________、_______________________。
22.尾气主要含N2、O2、气体Z和少量的CO2、H2O。取标准状况下的V L尾气测定其中气体Z含量的方案如下:
【方案一】:将尾气缓慢通过如下装置A中:
①C仪器的名称是_______________,该装置的作用是_________________________。
②实验时先通入尾气,再通入一定量氮气,通过B装置的增重来测量气体Z的体积分数,请写出该方案合理与否的理由__________________________________________。
【方案二】:将尾气缓慢通过如上装置D中,充分与足量试剂M反应后,再滴入过量试剂N,经过滤、洗涤、干燥、称量,得沉淀质量为m g。
③若试剂M、N分别是溴水、BaCl2溶液,写出方案二涉及反应的离子方程式:
_____________________________________、____________________________________。
写出气体Z的体积百分含量的表达式是(用含m、V的代数式表示)__________________。
④若试剂M、N分别是NaHCO3溶液、BaCl2溶液,所得沉淀的化学式为________。
⑤若试剂M是Ba(NO3)2溶液,不再滴加试剂N,观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色。写出溶液中反应的离子方程式:___________________________。
正确答案
增大反应物的接触面积,加快反应速率
解析
煅烧黄铁矿将固体物质粉碎,可增大接触面积,加快反应速率,使黄铁矿反应更充分.
考查方向
解题思路
粉碎黄铁矿可增大接触面积
易错点
物质制备工艺流程、化学方程式的书写。
正确答案
提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解
解析
酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是抑制铁离子的水解,使更多的铁元素转化为氯化亚铁;抑制Fe3+水解。
考查方向
解题思路
盐酸过量抑制铁离子的水解。
易错点
物质制备工艺流程、化学方程式的书写。
正确答案
H2O2 用氯气氧化原子利用率高 用H2O2氧化无污染且不引入新杂质
解析
氧化剂Y可以是氯气和过氧化氢,其优点是调高原子的利用率,用过氧化氢不会引入新的杂质。
考查方向
解题思路
氧化剂Y可以是氯气和过氧化氢。
易错点
物质制备工艺流程、化学方程式的书写。
正确答案
①干燥管 防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收
②该方案不合理,因为尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收,
致使所测气体Z即二氧化硫的体积分数偏大
③ SO2+Br2+2H2O = SO42-+2Br-+4H+
Ba2++SO42-=BaSO4↓
[2240m/(233V)]%
④BaSO3
⑤3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O = 3BaSO4+2NO↑+4H+
解析
①C仪器的名称是干燥管,该装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和和水蒸气;防止空气中的水蒸气、二氧化碳被B装置吸收造成实验误差,
②实验时先通入尾气,再通入一定量氮气,通过B装置的增重来测量气体Z的体积分数,该方案不合理,这是因为硫铁矿煅烧时其中包含有S元素被氧化产生SO2.,尾气总的CO2和SO2都能被B装置中的碱石灰碱吸收,导致测量出的气体Z即二氧化硫的体积分数偏大;
③若试剂M、X分别是溴水、BaCl2溶液,溴水的具有强的氧化性,可以将其中的SO2氧化产生硫酸,反应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O = SO42-+2Br-+4H+:,硫酸与BaCl2溶液发生复分解反应产生白色沉淀,反应的离子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓.沉淀的质量是mg,则n(SO2)=n(BaSO4)=m/233mol,则在标准状况下的体积是22.4m/22.4L;由于混合气体的体积是,所以气体SO2的体积百分含量的表达式是(用含m、V的代数式表示) [2240m/(233V)]%。
④若试剂M、N分别是NaHCO3溶液、BaCl2溶液,由于NaHCO3属于强碱弱碱盐,水溶液显碱性,与亚硫酸反应会产生BaSO3沉淀,所得沉淀的化学式为BaSO3
⑤若试剂M是Ba(NO3)2溶液,不再滴加试剂N,由于在酸性环境中硝酸根离子体现出强氧化性,会把SO2氧化成硫酸,自身还原成NO,所以观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色。写出溶液中反应的离子方程式:3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O = 3BaSO4+2NO↑+4H+
考查方向
解题思路
①C仪器的名称是干燥管;
②硫铁矿煅烧时其中包含有S元素被氧化产生SO2;
③若试剂M、X分别是溴水、BaCl2溶液,溴水的具有强的氧化性,可以将其中的SO2氧化产生硫酸。
④ NaHCO3属于强碱弱碱盐,水溶液显碱性;
⑤在酸性环境中硝酸根离子体现出强氧化性,会把SO2氧化成硫酸,自身还原成NO。
易错点
物质制备工艺流程、化学方程式的书写。
gown
正确答案
15.二氧化氯(ClO2)是~种高效消毒剂,沸点为11℃.用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,实验装置如下图所示:
(1)装置A中还应安装的玻璃仪器是______,装置B用冰水浴的原因是______。
(2)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:_____
(3)①实验过程中,装置C中少量的ClO2与NaOH溶液反应产生两种钠盐,且物质的量之比为1:1,其中一种为NaClO2,写出装置C中生成这两种钠盐的离子方程式:_______
②饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2.3H2O,在温度高于38℃时析出晶体NaClO2.请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
a.____;
b._____;
c.洗涤;
d.干燥
(4)还可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2.用H2O2作还原剂制备ClO2更受欢迎,其主要原因是__________。
正确答案
(1)温度计;常温下二氧化氯为气态
(2)2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O
(3)
①2ClO2+2OH﹣=ClO2﹣+ClO3﹣+H2O
②蒸发结晶;趁热过滤
(4)H2O2作还原剂时氧化产物为O2,而盐酸作还原剂时产生大量Cl2
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
实验室中以下物质的贮存方法不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
玻璃棒是化学实验中常用的仪器,通常用于搅拌、引流等。下列有关实验过程中,肯定不需要使用玻璃棒进行操作的是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
正确答案
解析
略
知识点
下列化学试剂的保存不正确是
正确答案
解析
略
知识点
下列物质、类别、用途或储存方法对应关系正确的是
正确答案
解析
略
知识点
9.下列实验中,能够达到实验目的的是 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1 mol·L—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是 。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用 式滴定管,可使用的指示剂为 。
(3)样品中氨的质量分数表达式为 。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5 mol·L—1,c(CrO42—)为 mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12)
(6)经测定,样品X中钴,氨,氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为 ,制备X的化学方程式为 ;X的制备过程中温度不能过高的原因是 。
正确答案
(1)① 当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定
(2)② 碱 ③ 酚酞(或甲基红)
(3)④
(4)⑤偏低
(5)⑥防止硝酸银见光分解
(6)⑧ +3
⑨2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O
⑩温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
解析
略
知识点
中华人民共和国国家标准(GB2760-200-)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1.某兴趣小组用题9图I装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)仪器A的名称是 ,水通入A的进口为 。
(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为 。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择题9图2中的;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为;若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积 (填序号)(①=10mL,②=40mL,③<10mL,④>40mL)
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为 g·L-1
(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施:
正确答案
答案:(1)冷凝管或冷凝器,b (2)SO2+H2O2=H2SO4
(3)③;酚酞;④
(4)0.24
(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响。
解析
略
知识点
化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
6.下列有关药品的保存和使用正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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