- 比色法
- 共1072题
氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气．氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图1是模拟制取装置．
（1）装置B的作用是______；装置D的作用是______；
（2）利用图1实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞，______（请按正确的顺序填入下列步骤的序号）．
①加热反应一段时间 ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是：______．
（4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．请完善下列实验步骤．
①样品称量；②加入______溶液（填化学式）；搅拌、过滤；③______（填操作名称）；④______（填操作名称）；⑤称量碳酸钙．
（5）乙同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．他称取46mg 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，经过一定的操作，让反应完全进行后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处．（上述气体体积均在标准状况下测定）试通过计算求样品中氢化钙的纯度：______．
正确答案
除去氢气中的水蒸气
防止空气中的水蒸气进入C装置
②①④③
无水硫酸铜
Na2CO3
洗涤
烘干
91.3%
解析
解：（1）氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气，H2在发生加热反应之前需要干燥，一般用无水氯化钙，故装置B的作用是：除去氢气中的水蒸气，装置D的作用是：防止空气中的水蒸气进入C装置，
故答案为：除去氢气中的水蒸气；防止空气中的水蒸气进入C装置；
（2）有气体参加加热或燃烧的反应需要首先验纯，实验完毕后先熄火、冷却，再停止气体生成，防止倒吸发生爆炸，故正确的操作顺序为：②①④③，
故答案为：②①④③；
（3）检验是否干燥用无水硫酸铜，因为无水硫酸铜遇水变蓝色现象很明显，
故答案为：无水硫酸铜；
（4）从最终称量碳酸钙可知，应加入碳酸钠溶液，使CaH2反应的同时得到碳酸钙沉淀，然后经过滤、洗涤、烘干、称量，确定纯度，
故答案为：Na2CO3；洗涤、烘干；
（5）由注射器D开始时活塞停留在10mL刻度处，反应结束后充分冷却，活塞最终停留57.04mL刻度处，可知生成氢气：57.04mL-10mL=47.04mL，所以氢气的质量为：
CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑
42 4
X Y
所以42：4=x：y，整理的y=
Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑
40 2
46mg-x 4.2mg-y
所以40：2=（46mg-x）：（4.2mg-y），将y=
故答案为：91.3%．
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为______．
（2）滤渣2的成分是______（填化学式）．
（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C═2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C═MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C═MgO+S↑+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．
①D中收集的气体可以是______（填化学式）．
②B中盛放的溶液可以是______（填字母）．
a．NaOH溶液 b．Ca（OH）2溶液 c．稀硝酸 d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O
Fe（OH）3
CO
d
3S+6OH-
解析
解：（1）加入H2O2 氧化时，在酸性溶液中氧化硫酸亚铁为硫酸铁，反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O；
（3）酸溶后过滤得到溶液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入氨水调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤后所以得到沉淀为氢氧化铁，
故答案为：Fe（OH）3；
（3）煅烧得到的气体主要有SO2、CO2、CO、S，产生的气体进行分步吸收或收集，所以通过A使硫蒸气冷凝下来，再通过B装置高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳气体在D中收集；
①D中收集的气体可以是CO，故答案为：CO；
②B中盛放的溶液可以KMnO4溶液吸收二氧化硫，故答案为：d；
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，依据氧化还原反应原理，产物中元素最高价态为+4，最低价为-2价，反应的离子方程式为：3S+6OH-
故答案为：3S+6OH-
亚硝酸钠（NaNO2）是重要的防腐剂．某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠，查阅资料：①HNO2为弱酸，在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．
②NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一 亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料，设计如图1装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．（反应方程式为2NO+Na2O2═2NaNO2，部分夹持装置和A中加热装置已略）
（1）写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式______．
（2）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是______（填字母）．
A．浓H2SO4 B．碱石灰 C．无水CaCl2
探究二 亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：
（3）第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是______（填字母）．
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B．锥形瓶洗净后未干燥
C．滴定终了仰视读数
（4）根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数______．
（5）亚硝酸钠易溶于水，将0.2mol•L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol•L-1的盐酸等体积混合，混合后溶液呈酸性，则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为______．
探究三 反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸，不能直接排放，用NaOH溶液调成中性，再用电化学降解法进行处理．25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12．电化学降解NO3-的原理如图2所示．
（6）电源正极为______（填A或B），阴极反应式为______．
正确答案
C+4HNO3（浓）
B
A、C
86.25%
c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）
A
2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
解析
解：（1）装置A烧瓶中，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式为C+4HNO3（浓）
（2）有同学认为装置c中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，那么NO中混有CO2、NO2，可以在B、C之间增加装有碱石灰或生石灰的装置E，以吸收杂质CO2、NO2，故答案为：B；
（3）第一组实验数据消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大，会导致测量结果偏高，
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，导致标准液被稀释，滴定过程中消耗的标准液体积会偏大，故A正确；
B．锥形瓶不需要干燥，所以锥形瓶洗净后未干燥，不影响测定结果，故B错误；
C．滴定终了仰视读数，导致读数偏大，计算出的标准液体积偏大，故C正确；
D．滴定终了俯视读数，滴定管读数偏小，计算出的标准液体积偏小，故D错误；
故答案为：AC；
（4）由于第一组数据偏高，应该舍弃；其它三组消耗标准液平均体积为：
25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为：0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为：0.002mol×
故答案为：86.25%或0.8625；
（5）0.2mol•L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol•L-1的盐酸等体积混合，c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-），混合溶液呈酸性，说明亚硝酸电离程度大于亚硝酸根离子水解程度，则溶液中，c（H+）＞c（OH-）；溶液中离子浓度大小顺序是c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-），故答案为：c（Na+）＞c（NO2-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）；
（6）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，
所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，
故答案为：A；2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O．
实验室制备苯乙酮的化学方程式为：
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应．
主要实验装置和步骤如下：
（I）合成：在三颈瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯．为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓回流．滴加完毕后温度控制在90℃加热回流1小时．
（Ⅱ）分离与提纯：
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层
②水层用苯萃取，分液
③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮．回答下列问题：
（1）仪器a的名称：______；装置b的作用：______．
（2）合成过程中要求无水操作，理由是______．
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶，可能导致______．
A．反应太剧烈B．液体太多搅不动C．反应变缓慢D．副产物增多
（4）为便于控制加热回流的温度，最好将采用方式______加热．
（5）分离和提纯操作②的目的是______．该操作中是否可改用乙醇萃取？______（填“是”或“否”），原因是______．
（6）分液漏斗使用前须______并洗净备用．萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台的铁卷上静置片刻，分层．分离上下层液体时，应先______，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出．
（7）粗产品蒸馏提纯时，下来装置中温度计位置正确的是______，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是______．
正确答案
解：（1）仪器a为干燥管，装置b的作用是吸收反应过程中所产生的HCl气体；
故答案为：干燥管；吸收HCl气体；
（2）由于三氯化铝与乙酸酐极易水解，所以要求合成过程中应该无水操作；目的是防止AlCl3和乙酸酐水解；
故答案为：防止三氯化铝和乙酸酐水解；
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三瓶颈，可能会导致反应太剧烈，反应液升温过快导致更多的副产物；故答案为：AD；
（4）水浴加热便于控制温度，故答案为：水浴；
（5）水层用苯萃取并分液的目的是把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失，由于乙醇能与水混溶不分层，所以不能用酒精代替苯进行萃取操作；
故答案为：把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失；否，乙醇与水混溶；
（6）分液漏斗使用前需进行检漏，分离液态时，放下层液体时，应该先打开上口玻璃塞（或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔），然后打开下面的活塞；
故答案为：检漏；打开上口玻璃塞；
（7）粗产品蒸馏提纯时，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处，漏斗装置中的温度计位置正确的是C项，若温度计水银球放在支管口以下位置，会导致收集的产品中 混有低沸点杂质；若温度计水银球放在支管口以上位置，会导致收集的产品中混有高沸点杂质；所以A、B项的装置容易导致低沸点杂质混入收集到的产品中；
故答案为：C；AB．
解析
解：（1）仪器a为干燥管，装置b的作用是吸收反应过程中所产生的HCl气体；
故答案为：干燥管；吸收HCl气体；
（2）由于三氯化铝与乙酸酐极易水解，所以要求合成过程中应该无水操作；目的是防止AlCl3和乙酸酐水解；
故答案为：防止三氯化铝和乙酸酐水解；
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三瓶颈，可能会导致反应太剧烈，反应液升温过快导致更多的副产物；故答案为：AD；
（4）水浴加热便于控制温度，故答案为：水浴；
（5）水层用苯萃取并分液的目的是把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失，由于乙醇能与水混溶不分层，所以不能用酒精代替苯进行萃取操作；
故答案为：把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失；否，乙醇与水混溶；
（6）分液漏斗使用前需进行检漏，分离液态时，放下层液体时，应该先打开上口玻璃塞（或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔），然后打开下面的活塞；
故答案为：检漏；打开上口玻璃塞；
（7）粗产品蒸馏提纯时，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处，漏斗装置中的温度计位置正确的是C项，若温度计水银球放在支管口以下位置，会导致收集的产品中 混有低沸点杂质；若温度计水银球放在支管口以上位置，会导致收集的产品中混有高沸点杂质；所以A、B项的装置容易导致低沸点杂质混入收集到的产品中；
故答案为：C；AB．
（2014•湖北二模）重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr2O3，以及SiO2、Al2O3等杂质）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下：
反应器中主要发生的反应为：
Ⅰ．FeO•Cr2O3+NaOH+KClO3→Na2CrO4+Fe2O3+H2O+KCl（未配平）
Ⅱ．Na2CO3+SiO2
Ⅲ．Al2O3+2NaOH
在步骤③中将溶液pH调节到7～8可以将SiO32-和AlO2-转化为相应的沉淀除去．
（1）在反应Ⅰ中氧化剂是______，若有245g KClO3参加反应，则转移的电子数为______．
（2）反应器中生成的Fe2O3又可和Na2CO3反应得到一种摩尔质量为111g/mol的化合物，能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出生成该化合物的化学反应方程式______．
（3）操作④目的是将CrO42-转化为Cr2O72-，其现象为______，离子方程式为______．
（4）请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾______（填字母）
A．重结晶 B．萃取分液 C．蒸馏
（5）分析产品中K2Cr2O7的纯度是利用硫酸酸化的K2Cr2O7将KI氧化成I2，然后利用相关物质测出I2的量从而获得K2Cr2O7的量，写出酸化的K2Cr2O7与KI反应的化学方程式______．
正确答案
解：（1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO3中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO3的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 NA；故答案为：KClO3；12NA；
（2）Fe2O3和Na2CO3反应，产物中应有CO2，另一种产物中含有钠、铁元素，结合摩尔质量为111g/mol，推出该化合物的化学式为NaFeO2，所以生成该化合物的化学反应方程式Fe2O3+Na2CO3
故答案为：Fe2O3+Na2CO3
（3）CrO42-、Cr2O72-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
故答案为：溶液由黄色变为橙色；2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
（4）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择A；故答案为：A；
（5）硫酸酸化的K2Cr2O7与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2（SO4）3+3I2+7H2O+4K2SO4．
故答案为：K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2 （SO4）3+3I2+7H2O+4K2SO4．
解析
解：（1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO3中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO3的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 NA；故答案为：KClO3；12NA；
（2）Fe2O3和Na2CO3反应，产物中应有CO2，另一种产物中含有钠、铁元素，结合摩尔质量为111g/mol，推出该化合物的化学式为NaFeO2，所以生成该化合物的化学反应方程式Fe2O3+Na2CO3
故答案为：Fe2O3+Na2CO3
（3）CrO42-、Cr2O72-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
故答案为：溶液由黄色变为橙色；2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
（4）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择A；故答案为：A；
（5）硫酸酸化的K2Cr2O7与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2（SO4）3+3I2+7H2O+4K2SO4．
故答案为：K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2 （SO4）3+3I2+7H2O+4K2SO4．
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