- 比色法
- 共1072题
实验室用下面（图2）装置制取少量溴苯，试填写下列空白．
（1）在烧瓶a中反应的化学方程式是______．
（2）长直导管b的作用：一是______，二是______．
（3）分析导管c的下口能不能浸没于液面中？为什么？______
（4）反应完毕后，向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成，此现象说明这种获得溴苯的反应属于______（填有机反应类型）．
（5）反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成，这可能是因为______的缘故．获得纯净的溴苯所用的主要试剂是______．纯溴苯为______色液体，它的密度比水______（轻或重）．将溴苯和苯的混合物分离的操作是______
（6）采用（图1）装置进行实验，比较两个实验，请指出（图1）的两个优点______、______．
正确答案
解：（1）苯与液溴反应生成溴苯，化学方程式为
（2）长导管起冷凝回流，也起导气作用，故答案为：导气；冷凝回流；
（3）溴化氢极易溶于水，插入水中可发生倒吸，故答案为：不能，因为生成的溴化氢极易溶于水，造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶；
（4）反应生成了溴化氢溶于水中电离出溴离子和银离子，加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应，故答案为：取代反应；
（5）烧杯底部有褐色不溶于水的液体是因为溴苯里溶解了液溴的缘故，选择用氢氧化钠溶液除去溴苯里混有的溴和溴化氢，本身溴苯是无色的，密度比水大，可选择蒸馏的方法分离溴苯和苯的混合物，故答案为：多余的液溴溶于溴苯；NaOH溶液；无；重；蒸馏；
（6）图2有尾气处理和利用冷凝管充分冷凝回流装置，故答案为：有尾气处理；充分冷凝回流．
解析
解：（1）苯与液溴反应生成溴苯，化学方程式为
（2）长导管起冷凝回流，也起导气作用，故答案为：导气；冷凝回流；
（3）溴化氢极易溶于水，插入水中可发生倒吸，故答案为：不能，因为生成的溴化氢极易溶于水，造成锥形瓶内的液体倒吸入烧瓶；
（4）反应生成了溴化氢溶于水中电离出溴离子和银离子，加入硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银，说明溴单质和苯的反应是发生了取代反应，故答案为：取代反应；
（5）烧杯底部有褐色不溶于水的液体是因为溴苯里溶解了液溴的缘故，选择用氢氧化钠溶液除去溴苯里混有的溴和溴化氢，本身溴苯是无色的，密度比水大，可选择蒸馏的方法分离溴苯和苯的混合物，故答案为：多余的液溴溶于溴苯；NaOH溶液；无；重；蒸馏；
（6）图2有尾气处理和利用冷凝管充分冷凝回流装置，故答案为：有尾气处理；充分冷凝回流．
（2016春•潍坊校级月考）二氯化砜（SO2Cl2）是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2．装置如图（有些支持装置省略了）所示．已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水能发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体．
（1）仪器E的名称是______，由B的使用可知SO2与氯气之间的反应居于______（填“放”或“吸”）热反应，B处反应管冷却水应从______ （填“a”或“b”）接口通入．如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是______．
（2）试剂X、Y的组合最好是______．
a.98%硫酸和铜 b．稀硝酸和亚硫酸钠固体 c.60%硫酸和亚硫酸钾固体
（3）戊是贮气装置，则E中的试剂是______；若缺少装置乙和丁，潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是______．
（4）取1.00g蒸馏后的液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为1.50g，则所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为______%（结果保留小数点后1位）．
（5）二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，其原因是______．
正确答案
解：（1）根据装置图可知，E为分液漏斗，因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故SO2与氯气间的反应为放热反应；冷凝水下进上出，a口接入，该反应是放热反应，降低温度能使平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成，故答案为：分液漏斗；放；a；该反应是放热反应，降低温度能使平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成；
（2）甲是制备SO2的装置，铜与浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化SO2，据此答题，故答案为：c；
（3）因氯水不溶于饱和食盐水，故E中的试剂是饱和食盐水，氯气在水存在的条件下可将SO2氧化成硫酸，自身被还原为HCl，反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，
故答案为：饱和食盐水；SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（4）设所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为x，则：
SO2Cl2～H2SO4～BaSO4
135 233
1.00g×x 1.5g
所以135：233=1.00g×x：1.5g
解得x=86.9%
故答案为：86.9；
（5）SO2Cl2久置后分解会生成氯气，可能是溶解氯气所致，故答案为：因为SO2Cl2自身分解生成Cl2，Cl2溶于使液体呈黄色．
解析
解：（1）根据装置图可知，E为分液漏斗，因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故SO2与氯气间的反应为放热反应；冷凝水下进上出，a口接入，该反应是放热反应，降低温度能使平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成，故答案为：分液漏斗；放；a；该反应是放热反应，降低温度能使平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成；
（2）甲是制备SO2的装置，铜与浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化SO2，据此答题，故答案为：c；
（3）因氯水不溶于饱和食盐水，故E中的试剂是饱和食盐水，氯气在水存在的条件下可将SO2氧化成硫酸，自身被还原为HCl，反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，
故答案为：饱和食盐水；SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（4）设所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为x，则：
SO2Cl2～H2SO4～BaSO4
135 233
1.00g×x 1.5g
所以135：233=1.00g×x：1.5g
解得x=86.9%
故答案为：86.9；
（5）SO2Cl2久置后分解会生成氯气，可能是溶解氯气所致，故答案为：因为SO2Cl2自身分解生成Cl2，Cl2溶于使液体呈黄色．
高铁酸钾（K2FeO4）具有很强的氧化性，是一种高效水处理剂．
（1）用K2FeO4处理废水时，既利用其强氧化性，又利用Fe（OH）3胶体的______作用．
（2）制备K2FeO4可以采用干式氧化法或湿式氧化法．
①干式氧化的初始反应是2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应中每生成2mol Na2FeO4时转移电子______ mol．
②湿式氧化法的流程如图1：
上述流程中制备Na2FeO4的化学方程式是______．结晶过程中反应的离子方程式是______．
（3）K2FeO4在水中不稳定，发生反应：4FeO
图ⅠK2FeO4的稳定性与温度的关系 图ⅡK2FeO4的稳定性与溶液pH的关系
①由图Ⅰ可得出的结论是______．
②图Ⅱ中a______c（填“＞”、“＜”或“=”），其原因是______．
正确答案
解：（1）Fe3+可水解水解的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3（胶体）+3H+，生成具有吸附性的Fe（OH）3胶体，能吸附悬浮在水中的杂质净水，发生聚沉；
故答案为：聚沉；
（2）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，6molNa2O2中12mol的负一价氧，2mol的有变成0价，还有10mol变成-2价，而铁是正2价变为正6价，所以每生成2mol Na2FeO4时转移电子10mol，
故答案为：10；
②Fe（NO3）3被NaClO氧化成Na2FeO4，其反应的化学方程式为：2Fe（NO3）3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O；结晶过程中反应的离子方程式为2K++FeO42-=K2FeO4↓，
故答案为：2Fe（NO3）3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O；2K++FeO42-=K2FeO4↓；
（3）①由图1数据可知，温度越高，相同时间内FeO42-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，温度越高FeO42-浓度越小，所以K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱，
故答案为：K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱；
②pH越小，氢离子浓度越大，由4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑可知：氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，pH越小，由图知a＜c，
故答案为：＜；由4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑可知：氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，pH越小．
解析
解：（1）Fe3+可水解水解的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3（胶体）+3H+，生成具有吸附性的Fe（OH）3胶体，能吸附悬浮在水中的杂质净水，发生聚沉；
故答案为：聚沉；
（2）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，6molNa2O2中12mol的负一价氧，2mol的有变成0价，还有10mol变成-2价，而铁是正2价变为正6价，所以每生成2mol Na2FeO4时转移电子10mol，
故答案为：10；
②Fe（NO3）3被NaClO氧化成Na2FeO4，其反应的化学方程式为：2Fe（NO3）3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O；结晶过程中反应的离子方程式为2K++FeO42-=K2FeO4↓，
故答案为：2Fe（NO3）3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O；2K++FeO42-=K2FeO4↓；
（3）①由图1数据可知，温度越高，相同时间内FeO42-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，温度越高FeO42-浓度越小，所以K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱，
故答案为：K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱；
②pH越小，氢离子浓度越大，由4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑可知：氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，pH越小，由图知a＜c，
故答案为：＜；由4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑可知：氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，pH越小．
盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐（含少量铁、铝、钙的盐）．实验室以盐泥为原料制取MgSO4•7H2O的实验过程如下：
已知：①室温下Ksp[Mg（OH）2]=6.0×10-12．②在溶液中，Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7．③三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线如图所示．
（1）在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2以及煮沸的目的是______．
（2）若室温下的溶液中Mg2+的浓度为6.0mol•L-1，则溶液pH≥______才可能产生Mg（OH）2沉淀．
（3）由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是______，滤渣的主要成分是______．
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO4•7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______；②过滤，得沉淀；③______；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品．
（5）若获得的MgSO4•7H2O的质量为24.6g，则该盐泥中镁[以Mg（OH）2计]的百分含量约为______（MgSO4•7H2O的相对分子质量为246）．
正确答案
解：（1）根据离子完全沉淀的pH值可以知道，在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2并煮沸的目的是为了提高Mg2+的浸取率，
故答案为：为了提高Mg2+的浸取率；
（2）氢氧化镁的Ksp=c（Mg2+）•c（OH-）2，溶液中Mg2+的浓度为6.0mol•L-1，则溶液的氢氧根浓度=
（3）温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底，或者根据三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线，可以知道高温下CaSO4•2H2O溶解度小，所得到的滤渣主要成分是：Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O，
故答案为：温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底（或高温下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可）；Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O；
（4）镁离子可以和氢氧化钠发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤，得到纯净的沉淀，再加入硫酸，蒸发结晶可以获得硫酸镁晶体，
故答案为：NaOH溶液；向沉淀中加足量稀硫酸；
（5）解：设该盐泥中含Mg（OH）2的质量为X，MgSO4•7H2O质量为24.6克，物质的量是0.1mol．
由关系式MgSO4•7H2O-Mg（OH）2
1mol 58克
0.1mol x 解得：x=5.8克
故该盐泥中含Mg（OH）2的百分含量为：
故答案为：20.0%．
解析
解：（1）根据离子完全沉淀的pH值可以知道，在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2并煮沸的目的是为了提高Mg2+的浸取率，
故答案为：为了提高Mg2+的浸取率；
（2）氢氧化镁的Ksp=c（Mg2+）•c（OH-）2，溶液中Mg2+的浓度为6.0mol•L-1，则溶液的氢氧根浓度=
（3）温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底，或者根据三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线，可以知道高温下CaSO4•2H2O溶解度小，所得到的滤渣主要成分是：Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O，
故答案为：温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底（或高温下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可）；Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O；
（4）镁离子可以和氢氧化钠发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤，得到纯净的沉淀，再加入硫酸，蒸发结晶可以获得硫酸镁晶体，
故答案为：NaOH溶液；向沉淀中加足量稀硫酸；
（5）解：设该盐泥中含Mg（OH）2的质量为X，MgSO4•7H2O质量为24.6克，物质的量是0.1mol．
由关系式MgSO4•7H2O-Mg（OH）2
1mol 58克
0.1mol x 解得：x=5.8克
故该盐泥中含Mg（OH）2的百分含量为：
故答案为：20.0%．
甲酸广泛应用于制药和化工行业．某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸．反应原理：
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
已知：苯甲酸分子量是122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
（1）操作Ⅰ为______，操作Ⅱ为______．
（2）无色液体A是______，定性检验A的试剂是______，现象是______．
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔．该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确．请在答题卡上完成表中内容．
（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol．产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为______．
正确答案
解：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，根据实验目的知，从而得到有机相和水相，有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸，有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A，A是甲苯，将水相盐酸酸化再蒸发浓缩，根据苯甲酸的溶解度知，得到的固体B是苯甲酸．
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，根据流程图中，水相和有机相不互溶，可以采用分液方法分离，即操作I为分液，有机相中物质互溶且沸点不同，所以可以采用蒸馏方法分离，即操作II为蒸馏，
故答案为：分液；蒸馏；
（2）通过以上分析知，A是甲苯，甲苯中有甲基，所以能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸而使酸性高锰酸钾溶液褪色，则可以用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯，
故答案为：甲苯；酸性KMnO4溶液；溶液褪色；
（3）通过测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在；利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；利用不同温度下的溶解度，分离混合物，得到晶体后通过测定熔点判断是否为苯甲酸；
故答案为：
（4）称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：1反应，所以物质的量相同，注意溶液体积变化计算样品中 苯甲酸的物质的量，计算质量分数；样品中苯甲酸质量分数=
故答案为：
解析
解：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，根据实验目的知，从而得到有机相和水相，有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸，有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A，A是甲苯，将水相盐酸酸化再蒸发浓缩，根据苯甲酸的溶解度知，得到的固体B是苯甲酸．
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，根据流程图中，水相和有机相不互溶，可以采用分液方法分离，即操作I为分液，有机相中物质互溶且沸点不同，所以可以采用蒸馏方法分离，即操作II为蒸馏，
故答案为：分液；蒸馏；
（2）通过以上分析知，A是甲苯，甲苯中有甲基，所以能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸而使酸性高锰酸钾溶液褪色，则可以用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯，
故答案为：甲苯；酸性KMnO4溶液；溶液褪色；
（3）通过测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在；利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；利用不同温度下的溶解度，分离混合物，得到晶体后通过测定熔点判断是否为苯甲酸；
故答案为：
（4）称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：1反应，所以物质的量相同，注意溶液体积变化计算样品中 苯甲酸的物质的量，计算质量分数；样品中苯甲酸质量分数=
故答案为：
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