- 比色法
- 共1072题
无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾．某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3，实验装置如图所示．
请回答下列问题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是______．
a．加入MnO2粉末 b．点燃A中酒精灯
c．加入浓盐酸 d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的离子方程式______．
（3）装置B中的试剂是______．该装置存在安全隐患，请指出______．
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果．这种药品可以是______．
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成，用化学方程式表示其原因______．
正确答案
解：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F．
（1）实验开始时先要将装置中的空气排尽，防止空气中的水蒸汽与生成的氯化铝反应，所以操作依次是acbd，
故答案为：acbd；
（2）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl
（3）实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，氯化氢易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，B装置中的试剂为饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢气体，B装置中的试剂为浓硫酸，无水AlCl3在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾，该装置存在安全隐患，在生成、收集氯化铝的位置D、E间导管易发生堵塞，
故答案为：饱和食盐水；D、E间导管易发生堵塞；
（4）因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰或氧化钙来代替F和G的作用，
故答案为：碱石灰或氧化钙；
（5）E中收集到的氯化铝粉末，打开软木塞后，氯化铝与空气中的水蒸汽发生水解反应，所以可以看到锥形瓶中有白雾产生，反应方程式为AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl↑，
故答案为：AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl↑．
解析
解：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F．
（1）实验开始时先要将装置中的空气排尽，防止空气中的水蒸汽与生成的氯化铝反应，所以操作依次是acbd，
故答案为：acbd；
（2）A中发生浓盐酸和二氧化锰的反应，生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl
（3）实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，氯化氢易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，B装置中的试剂为饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢气体，B装置中的试剂为浓硫酸，无水AlCl3在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾，该装置存在安全隐患，在生成、收集氯化铝的位置D、E间导管易发生堵塞，
故答案为：饱和食盐水；D、E间导管易发生堵塞；
（4）因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰或氧化钙来代替F和G的作用，
故答案为：碱石灰或氧化钙；
（5）E中收集到的氯化铝粉末，打开软木塞后，氯化铝与空气中的水蒸汽发生水解反应，所以可以看到锥形瓶中有白雾产生，反应方程式为AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl↑，
故答案为：AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl↑．
乙二酸（H2C2O4）俗名草酸，可用于除锈、织物漂白等．一种制备草酸的简要流程如图：
完成下列填空：
（1）步骤I生成甲酸钠、步骤Ⅱ加热放出H2，写出操作Ⅱ的化学反应方程式．______
（2）步骤Ⅱ和 V都是过滤，滤渣分别为CaC2O4和CaSO4．写出试剂a和试剂b的化学式．
试剂a______ 试剂b______
（3）将草酸溶液经蒸发浓缩、______、______、干燥等操作，最终获得草酸晶体．
（4）H2C2O4加热分解的产物为CO2、CO、H2O．用纯净的草酸晶体不能证明有______生成，原因是______．
（5）草酸晶体的纯度测定：称取草酸晶体0.250g置于______中，并加一定量水溶解．将硫酸酸化的0.0400mol/L KMnO4溶液置于______中，滴定过程中生成CO2和MnSO4．终点时消耗KMnO4溶液25.00mL．则H2C2O4的含量为______%．
（6）在滴定时，向草酸溶液中匀速滴入酸性KMnO4溶液，溶液的褪色速度总是先慢后快．推测上述现象与______离子有关．原因是______．
正确答案
解：根据流程图知，一定条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为：CO+NaOH
（1）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na2C2O4和H2，方程式为：2HCOONa
（2）Na2C2O4与Ca（OH）2 反应得到CaC2O4和NaOH，过滤得滤渣CaC2O4，加入H2SO4，H2SO4与CaC2O4反应生成CaSO4和H2C2O4，过滤得滤渣CaSO4，滤液H2C2O4溶液；
故答案为：Ca（OH）2；H2SO4；
（3）溶液得到草酸晶体，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶；过滤洗涤；
（4）草酸晶体中含有结晶水，不能证明有水生成，故答案为：H2O；草酸晶体中含有水；
（5）用烧杯溶解固体，酸性高锰酸钾置于酸式滴定管中，
由关系式 2KMnO4～5H2C2O4可知
2 5
0.04mol•L-1×0.025L n
n=0.001mol
草酸晶体的质量分数=
（6）生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用，速率加快，随反应物浓度减小，反应速率减小，
故答案为：Mn2+；生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用．
解析
解：根据流程图知，一定条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为：CO+NaOH
（1）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na2C2O4和H2，方程式为：2HCOONa
（2）Na2C2O4与Ca（OH）2 反应得到CaC2O4和NaOH，过滤得滤渣CaC2O4，加入H2SO4，H2SO4与CaC2O4反应生成CaSO4和H2C2O4，过滤得滤渣CaSO4，滤液H2C2O4溶液；
故答案为：Ca（OH）2；H2SO4；
（3）溶液得到草酸晶体，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶；过滤洗涤；
（4）草酸晶体中含有结晶水，不能证明有水生成，故答案为：H2O；草酸晶体中含有水；
（5）用烧杯溶解固体，酸性高锰酸钾置于酸式滴定管中，
由关系式 2KMnO4～5H2C2O4可知
2 5
0.04mol•L-1×0.025L n
n=0.001mol
草酸晶体的质量分数=
（6）生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用，速率加快，随反应物浓度减小，反应速率减小，
故答案为：Mn2+；生成的Mn2+对此反应起催化剂的作用．
②乙醇、1，2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示．
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，实验装置如图所示（装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出）．
（1）仪器E的名称是______．
（2）仪器Ⅰ是漏斗，其左部的玻璃管的作 用是______（填字母）．
a．使漏斗中液体容易滴下
b．有利于吸收气体杂质
c．防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
（3）实验时，A中三颈烧瓶里放入几片碎瓷片的目的是______．加热反应过程中，三颈烧瓶里除生成乙烯外，还可能生成的有机副产物主要是______．
（4）反应过程中，若B中长玻璃导管（Ⅱ）里的液面上升，则说明可能是由于______（填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”）造成的．
（5）反应过程中，D中需用冷水冷却盛有液溴的试管，其主要目的是______．说明制备1，2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是______．
正确答案
解：根据实验装置图可知，实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，乙醇在浓硫酸条件下加热制得乙烯，乙烯除杂后再通入液溴中得1，2一二溴乙烷．
（1）根据装置图可知，装置A是制乙烯，反应的温度要控制在170℃，所以E是温度计，
故答案为：温度计；
（2）仪器Ⅰ是恒压漏斗，其左部的玻璃管的作用是保持漏斗上下两部分的压强相等，使漏斗中液体容易滴下，
故选a；
（3）三颈烧瓶里对液体进行加热，放入几片碎瓷片防止瀑沸，三颈烧瓶中主要反应乙醇在浓硫酸作用下加热制得乙烯，反应中当温度在140℃时，发生的是乙醇分子间脱水，反应方程式为：2CH3CH2OH
故答案为：避免混合液在受热时暴沸；乙醚；
（4）装置B中有长玻璃导管，所以可以防倒吸，起安全瓶作用，当D堵塞时，气体不畅通，则在B中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，
故答案为：D中出现堵塞；
（5）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发；当液溴的颜色褪去时（D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色），就说明反应已经结束，
故答案为：防止液溴挥发，提高反应产率；D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色．
解析
解：根据实验装置图可知，实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，乙醇在浓硫酸条件下加热制得乙烯，乙烯除杂后再通入液溴中得1，2一二溴乙烷．
（1）根据装置图可知，装置A是制乙烯，反应的温度要控制在170℃，所以E是温度计，
故答案为：温度计；
（2）仪器Ⅰ是恒压漏斗，其左部的玻璃管的作用是保持漏斗上下两部分的压强相等，使漏斗中液体容易滴下，
故选a；
（3）三颈烧瓶里对液体进行加热，放入几片碎瓷片防止瀑沸，三颈烧瓶中主要反应乙醇在浓硫酸作用下加热制得乙烯，反应中当温度在140℃时，发生的是乙醇分子间脱水，反应方程式为：2CH3CH2OH
故答案为：避免混合液在受热时暴沸；乙醚；
（4）装置B中有长玻璃导管，所以可以防倒吸，起安全瓶作用，当D堵塞时，气体不畅通，则在B中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，
故答案为：D中出现堵塞；
（5）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发；当液溴的颜色褪去时（D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色），就说明反应已经结束，
故答案为：防止液溴挥发，提高反应产率；D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色．
某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用．其实验方案如下：
试回答下列问题：
（1）过滤用的器材已有：滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是：______．
（2）写出下列符号对应物质的化学式：A______C______D______E______
（3）反应①的离子方程式是______；反应②的离子方程式是______；反应③的离子方程式是______
途径Ⅱ的方程式是______．
（4）由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是______，理由是______．
（5）如何检验E中的金属阳离子？______，涉及的离子方程式：______．
正确答案
解：（1）过滤时需要制作过滤器的漏斗、滤纸，固定仪器的铁架台，引流用的玻璃棒，承接滤液的烧杯，所以还需的玻璃仪器为：玻璃棒、漏斗，
故答案为：玻璃棒、漏斗；
（2）含有铝．铁．铜的合金加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，所以滤液A为NaAlO2，在NaAlO2溶液中通过过量的二氧化碳气体，发生NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，所以C为CO2，生成的D为氢氧化铝，滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液为硫酸亚铁，进一步转化成绿矾，所以E为FeSO4，
故答案为：NaAlO2；CO2；Al（OH）3；FeSO4；
（3）反应①为铝和氢氧化钠溶液反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，离子反应为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，反应②为铁和硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，离子反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应③为氢氧化铝和盐酸反应，离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，途径Ⅱ为偏氯酸钠和二氧化碳和水反应生成氢氧化铝沉淀，NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3；
（4）NaAlO2溶液，经途径Ⅰ与足量盐酸反应可生成AlCl3溶液，但溶液中混有NaCl，在NaAlO2溶液中通过过量的二氧化碳气体，发生AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3，途径Ⅱ得到的AlCl3较纯净，
故答案为：途径Ⅱ；因为滤液A是NaAlO2和NaOH溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质，按途径Ⅱ，通入CO2气体，得Al（OH）3沉淀，将Al（OH）3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液．所以途径Ⅱ更合理；
（5）E为FeSO4溶液，检验Fe2+方法：取少许溶液E与试管中，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+，反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，
故答案为：取少许溶液E与试管中，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3．
解析
解：（1）过滤时需要制作过滤器的漏斗、滤纸，固定仪器的铁架台，引流用的玻璃棒，承接滤液的烧杯，所以还需的玻璃仪器为：玻璃棒、漏斗，
故答案为：玻璃棒、漏斗；
（2）含有铝．铁．铜的合金加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，所以滤液A为NaAlO2，在NaAlO2溶液中通过过量的二氧化碳气体，发生NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，所以C为CO2，生成的D为氢氧化铝，滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液为硫酸亚铁，进一步转化成绿矾，所以E为FeSO4，
故答案为：NaAlO2；CO2；Al（OH）3；FeSO4；
（3）反应①为铝和氢氧化钠溶液反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，离子反应为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，反应②为铁和硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，离子反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应③为氢氧化铝和盐酸反应，离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，途径Ⅱ为偏氯酸钠和二氧化碳和水反应生成氢氧化铝沉淀，NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3；
（4）NaAlO2溶液，经途径Ⅰ与足量盐酸反应可生成AlCl3溶液，但溶液中混有NaCl，在NaAlO2溶液中通过过量的二氧化碳气体，发生AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3，途径Ⅱ得到的AlCl3较纯净，
故答案为：途径Ⅱ；因为滤液A是NaAlO2和NaOH溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质，按途径Ⅱ，通入CO2气体，得Al（OH）3沉淀，将Al（OH）3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液．所以途径Ⅱ更合理；
（5）E为FeSO4溶液，检验Fe2+方法：取少许溶液E与试管中，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+，反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，
故答案为：取少许溶液E与试管中，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加新制氯水，溶液变为红色，说明含有Fe2+；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3．
（2015秋•杭州月考）过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域．湿法工艺制取过氧化尿素是用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下合成过氧化尿素．反应的方程式为：CO（NH2）2+H2O2
湿法合成过氧化尿素的流程图如下：
请回答下列问题：
（1）反应器的加热方式是______；反应温度需控制在适当温度下进行，温度不能过高的原因是______，温度也不能过低的原因______．
（2）若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是______．
（3）干法工艺制取过氧化尿素的方法是：采用高浓度双氧水水溶液喷雾到无水尿素固体上进行反应，水和反应热通过流态床移去而得到干燥的过氧化尿素产品．
比较干法与湿法两种工艺，你认为干法工艺的优点是：______ （答出一点即可），
干法工艺的缺点是：______ （答出两点即可），
湿法工艺的优点是：______ （答出两点即可）．
（4）准确称取0.6000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL 6mol•L-1 H2SO4，用0.1000mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2•H2O2的质量分数为______ （结果保留到小数点后一位）．
正确答案
解：（1）CO（NH2）2•H2O2的制备控制温度30℃，CO（NH2）2•H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量，
故答案为：水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量；
（2）母液可以循环使用提高原料利用率，母液中含有H2O2和尿素，减压蒸馏分离得到H2O2，然后结晶得到尿素，
故答案为：减压蒸馏、结晶；
（3）对比分析可知，干法制备优点：双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；湿法制备优点：低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等，
故答案为：流程短，工艺简单；双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等；
（4）尿素与KMnO4溶液不反应，滴定发生的反应为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，可得关系式5CO（NH2）2•H2O2～2KMnO4，n[CO（NH2）2•H2O2]=
故答案为：78.3%．
解析
解：（1）CO（NH2）2•H2O2的制备控制温度30℃，CO（NH2）2•H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量，
故答案为：水浴加热；温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低；温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量；
（2）母液可以循环使用提高原料利用率，母液中含有H2O2和尿素，减压蒸馏分离得到H2O2，然后结晶得到尿素，
故答案为：减压蒸馏、结晶；
（3）对比分析可知，干法制备优点：双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；湿法制备优点：低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等，
故答案为：流程短，工艺简单；双氧水浓度高经济效益低，设备复杂；技术条件苛刻；产品稳定性差；产品污染不纯等；低浓度双氧水，经济效益高；设备简单易于达到；能耗低；产品稳定性好；母液可循环使用等；
（4）尿素与KMnO4溶液不反应，滴定发生的反应为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，可得关系式5CO（NH2）2•H2O2～2KMnO4，n[CO（NH2）2•H2O2]=
故答案为：78.3%．
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