苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理简示如下:
+3H2
+2H2O
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/98f716f9-3ee1-41ca-ad2f-318415741134.png?resizew=281)
请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用_______ 代替(填仪器名称)。
(2)下列说法中正确的是_______(填序号)。
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:_______ 。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是_______ 。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/ca046d98-f39f-4599-a687-db461e0358eb.png?resizew=454)
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140 °C进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~ 186 °C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是_______ 。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是_______ 。
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为_______ (计算结果精确到0.1%)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/d3eabc16-d1ce-4cb3-9b46-1278e042c15a.png?resizew=113)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcabbc1ac672837684c0d4f0c6da92b6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/281c3d95-962e-4f6c-ae12-20e8df9e657c.png?resizew=110)
物质 | 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度 g/mL | 溶 解性 |
硝基苯 | 123 | 210.9 | 1.23 | 不溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
苯胺 | 93 | 184.4 | 1.02 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化 |
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/98f716f9-3ee1-41ca-ad2f-318415741134.png?resizew=281)
请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用
(2)下列说法中正确的是_______(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却 |
B.温度控制在50~60 ℃原因之一是减少副反应的发生 |
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤 |
D.浓硫酸可以降低该反应活化能 |
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/ca046d98-f39f-4599-a687-db461e0358eb.png?resizew=454)
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140 °C进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~ 186 °C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为
更新时间:2022-08-20 09:46:17
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【推荐1】一硝基甲苯是一种重要的工业原料,某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯),反应原理如下:
2![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/29/2968490606206976/2969521251573760/STEM/aa22c400-73bc-4132-8e59-2ca401158d44.png?resizew=71)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/324d461cd4c5b849b8f578f1078d196b.png)
(对硝基甲苯)+
(邻硝基甲苯)
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈烧瓶中加入13g甲苯(易挥发),按下图所示装置装好药品和其他仪器;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/29/2968490606206976/2969521251573760/STEM/b7fe75e6-0f2c-476d-b748-d462121a4e13.jpg?resizew=272)
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下:
(1)本实验的关键是控制温度在50℃左右,如果温度过高,则会产生_______ 、_______ (填物质名称)等副产品,常采用的控温方法是_______ 。
(2)仪器A的名称为_______ 。
(3)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式:_______ 。
(4)若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_______ 。
(5)分离产物的方案如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/29/2968490606206976/2969521251573760/STEM/ec9d5c85-e0d3-4079-a3d8-a8381ecadf0f.jpg?resizew=686)
①操作Ⅰ的名称为_______ ,操作Ⅵ的名称为_______ 。
②操作Ⅲ中加入5%NaOH溶液的目的是_______ ,操作Ⅴ中加入无水
的目的是_______ 。
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为_______ (精确到0.1%)。
2
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/324d461cd4c5b849b8f578f1078d196b.png)
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实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈烧瓶中加入13g甲苯(易挥发),按下图所示装置装好药品和其他仪器;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/29/2968490606206976/2969521251573760/STEM/b7fe75e6-0f2c-476d-b748-d462121a4e13.jpg?resizew=272)
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下:
有机物 | 密度/g/cm3 | 沸点/℃ | 溶解性 |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
(2)仪器A的名称为
(3)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式:
(4)若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是
(5)分离产物的方案如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/29/2968490606206976/2969521251573760/STEM/ec9d5c85-e0d3-4079-a3d8-a8381ecadf0f.jpg?resizew=686)
①操作Ⅰ的名称为
②操作Ⅲ中加入5%NaOH溶液的目的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bf4d3b85e653149d9254d3edc07549f.png)
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】实验室制取硝基苯常规方法为:在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比
混合,摇匀、冷却后滴入苯,水浴加热至55℃~60℃,即可制得硝基苯。将该实验进行改进,以
为绿色硝化剂制取硝基苯的反应原理、实验装置及实验步骤如下:
反应方程式:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999197d4a21d4f118dc45ce9d39c098b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717549089415168/2719023982673920/STEM/be75d906-a678-482d-9dec-77de93455086.png?resizew=167)
实验步骤:
Ⅰ.将100
浓度为0.108![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c09f2c80a8c7e89def261a33d5e4f17a.png)
的
溶液加入到装有高选择性分子筛催化剂(
)的反应器中。
Ⅱ.在搅拌状态下,将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中,使
与
物质的量之比达到
,并控制反应温度在15℃以下。
Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间,将反应器中的液体倒入饱和
溶液中,分液得到粗产品。
Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯9.84g。
回答下列问题:
(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为___________ 。
(2)对比常规法,以
制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念,原因是___________ 。
(3)准确配制100
浓度为0.108
的
的
溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________ 、___________ 。
(4)控制反应温度15℃左右的操作是___________ 。
(5)“步骤3”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________ 。
(6)“步骤4”中“进一步纯化”的方法是___________ 。
(7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗,
的转化率为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4806fb7f95f63e863c287faa51f8e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
反应方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999197d4a21d4f118dc45ce9d39c098b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717549089415168/2719023982673920/STEM/be75d906-a678-482d-9dec-77de93455086.png?resizew=167)
实验步骤:
Ⅰ.将100
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dbedf6c311491cc09dd17c7bef33813.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c09f2c80a8c7e89def261a33d5e4f17a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/081f71e7f1648136503418340daa5d91.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3b7b14079a88a29239c9c64ffd7c84d.png)
Ⅱ.在搅拌状态下,将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中,使
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2df1850dfb8a114a29ce27a868904530.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31c1f05b8dae020817656afd6d5dca7b.png)
Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间,将反应器中的液体倒入饱和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c3e803e5cc9649df47289d5c8c60474.png)
Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯9.84g。
回答下列问题:
(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为
(2)对比常规法,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
(3)准确配制100
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dbedf6c311491cc09dd17c7bef33813.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c09f2c80a8c7e89def261a33d5e4f17a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/081f71e7f1648136503418340daa5d91.png)
(4)控制反应温度15℃左右的操作是
(5)“步骤3”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是
(6)“步骤4”中“进一步纯化”的方法是
(7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
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解答题-实验探究题
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适中
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解题方法
【推荐3】某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/13/2741928241848320/2741964283650048/STEM/17a359d8b92b438d9f9158ade1c115a1.png?resizew=110)
实验步骤如下:
取
浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入
中。取
(
)苯加入
中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、
溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水
颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集
的馏分,得到纯硝基苯
。
回答下列问题:
(1)图中装置
的作用是___________ 。
(2)制备硝基苯的化学方程式为___________ 。
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入浓硫酸中?___________ (填“能”或“不能”),说明理由:___________ 。
(4)为了使反应在
下进行,常采用的加热方法是___________ 。反应结束并冷却至室温后
中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是___________ 。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是___________ 。
(6)本实验所得到的硝基苯的产率是___________ 。
物质 | 熔点![]() | 沸点![]() | 密度![]() | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 不溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | -42 | 83 | 1.4 | 易溶于水 |
浓硫酸 | 10.4 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/13/2741928241848320/2741964283650048/STEM/17a359d8b92b438d9f9158ade1c115a1.png?resizew=110)
实验步骤如下:
取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d33bcf1afe5dfbb1ba723ebf53ba5c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63bb2d67eaf2a163d865c4f26f7d5902.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bbbd9b5104deca2aed1c1c56c4996f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96abd61ef2070b1e24043852f1a6d9f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bf4d3b85e653149d9254d3edc07549f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a24c4c66c5d73ddeb8e99c1de80eaa37.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e747b13cc42a1eb5a6a06c65e127e23.png)
回答下列问题:
(1)图中装置
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
(2)制备硝基苯的化学方程式为
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入浓硫酸中?
(4)为了使反应在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed697a5607f8d63b0bd28814ac367cc3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是
(6)本实验所得到的硝基苯的产率是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】氨基甲酸铵是一种白色固体,易水解,是工业上生产尿素的副产物,可以用于药物合成。实验室向四氯化碳中通入干燥的二氧化碳和氨气制取氨基甲酸铵固体,实验装置如下图,反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH<0。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/495923c8-0495-4d03-817e-25f08fc488cc.png?resizew=526)
回答下列问题:
(1)仪器d的名称为_______ ;装置A中多孔隔板可以控制反应发生与停止,其原理为关闭弹簧夹K1后,_______
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_______
(3)装置C中盛放的试剂为_______ (填“饱和NaHCO3溶液”或“浓硫酸”)。
(4)装置D中气球的作用是_______ 。
(5)反应过程中需要将装置D放入冰水浴中,原因是_______ 。
(6)氨基甲酸铵易水解,在潮湿的空气中发生水解反应生成碳酸氢铵的化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/495923c8-0495-4d03-817e-25f08fc488cc.png?resizew=526)
回答下列问题:
(1)仪器d的名称为
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
(3)装置C中盛放的试剂为
(4)装置D中气球的作用是
(5)反应过程中需要将装置D放入冰水浴中,原因是
(6)氨基甲酸铵易水解,在潮湿的空气中发生水解反应生成碳酸氢铵的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题:
I.下图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应原理的装置图(夹持仪器略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/16/2873720291958784/2877253121925120/STEM/c083bf6ea21940d6a9fb5369a46a805e.png?resizew=429)
(1)
装置为
的发生装置,反应的离子方程式为___________ 。
(2)
装置的作用是___________ 。
(3)
装置为
的发生装置,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式___________ 。
(4)当装置内气流平稳后开始收集气体,实验室检验该气体的方法是________ ,证明过氧化钠可做供氧剂。
II.甲、乙两位同学根据学习的知识设计实验测定食用碱中(其成分为纯碱和小苏打)小苏打的质量分数。甲同学认为可以根据食用碱中两成分的热稳定性差异,利用加热食用碱前后的质量差计算出小苏打的质量分数。
(5)写出小苏打受热分解的化学方程式:___________ 。
(6)甲同学的实验方案中需要使用的仪器有___________ (填字母)。
①三脚架②托盘天平③酒精灯④坩埚钳⑤坩埚⑥泥三角⑦石棉网⑧烧杯⑨蒸发皿
A.①③④⑤⑥⑦B.①②③④⑤⑥C.①②③⑦⑧⑨
(7)乙同学设计了另一种实验方案来测定
食用碱中小苏打的质量分数,其流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/16/2873720291958784/2877253121925120/STEM/6f6d7ff8-c14e-4b9a-9b58-2829807e9868.png?resizew=301)
若操作II的是蒸发结晶,最终称量固体质量为
,则该食用碱中小苏打的质量分数为___________ (计算结果保留一位小数)。如果该食用碱在测定前已经受潮结块,则用甲同学的实验方案测得的小苏打的质量分数会___________ (填“偏大“偏小”或“无影响”)。
I.下图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应原理的装置图(夹持仪器略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/16/2873720291958784/2877253121925120/STEM/c083bf6ea21940d6a9fb5369a46a805e.png?resizew=429)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(4)当装置内气流平稳后开始收集气体,实验室检验该气体的方法是
II.甲、乙两位同学根据学习的知识设计实验测定食用碱中(其成分为纯碱和小苏打)小苏打的质量分数。甲同学认为可以根据食用碱中两成分的热稳定性差异,利用加热食用碱前后的质量差计算出小苏打的质量分数。
(5)写出小苏打受热分解的化学方程式:
(6)甲同学的实验方案中需要使用的仪器有
①三脚架②托盘天平③酒精灯④坩埚钳⑤坩埚⑥泥三角⑦石棉网⑧烧杯⑨蒸发皿
A.①③④⑤⑥⑦B.①②③④⑤⑥C.①②③⑦⑧⑨
(7)乙同学设计了另一种实验方案来测定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1373ba60d93458eb02e2113cf51a3d38.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/16/2873720291958784/2877253121925120/STEM/6f6d7ff8-c14e-4b9a-9b58-2829807e9868.png?resizew=301)
若操作II的是蒸发结晶,最终称量固体质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e64bb6f3f50c8993de0b8e34d64739d.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂和环境友好型水处理剂,易分解,遇水和酸易变质。某学习小组在实验室对高铁酸钾的制备和一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)高铁酸钾的制备,装置如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983309104340992/2983704535810048/STEM/86e843df-deff-412a-98d4-3019431a5472.png?resizew=328)
步骤一:将b中饱和NaOH溶液全部逐滴滴入a中,充分反应;
步骤二:由b向a中反应后液体中加入饱和KOH溶液;
步骤三:将a中所得浊液移出,分离提纯。
①仪器b的名称是_______ ,其侧管的作用为_______ 。
②a中制备Na2FeO4反应的离子方程式为_______ 。
③K2FeO4悬浊液经过滤、洗涤,可得粗产品。粗产品中的可溶性杂质可通过_______ 方法进一步提纯。
(2)K2FeO4遇水转化为Fe(OH)3,则其能用于净水的原理为:_______ 。
(3)用图2所示装置探究K2FeO4受热分解的产物。设计实验方案证明完全分解后的固体产物中不含Fe(II):取完全分解后的少量固体,溶于稀硫酸,_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983309104340992/2983704535810048/STEM/67794bd4-af9e-4613-a2a3-5b0bbc25065c.png?resizew=243)
(4)实验室可用间接碘量法测定含少量KCl杂质的K2FeO4样品的纯度:称取0.9000gK2FeO4样品溶于碱性KI溶液中,调节pH使混合液充分反应。用1.000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。请计算K2FeO4样品的纯度:_______ 。
已知:
+4I-+8H+=Fe2++2I2+4H2O;I2+2
=
+2I-。
(1)高铁酸钾的制备,装置如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983309104340992/2983704535810048/STEM/86e843df-deff-412a-98d4-3019431a5472.png?resizew=328)
步骤一:将b中饱和NaOH溶液全部逐滴滴入a中,充分反应;
步骤二:由b向a中反应后液体中加入饱和KOH溶液;
步骤三:将a中所得浊液移出,分离提纯。
①仪器b的名称是
②a中制备Na2FeO4反应的离子方程式为
③K2FeO4悬浊液经过滤、洗涤,可得粗产品。粗产品中的可溶性杂质可通过
(2)K2FeO4遇水转化为Fe(OH)3,则其能用于净水的原理为:
(3)用图2所示装置探究K2FeO4受热分解的产物。设计实验方案证明完全分解后的固体产物中不含Fe(II):取完全分解后的少量固体,溶于稀硫酸,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983309104340992/2983704535810048/STEM/67794bd4-af9e-4613-a2a3-5b0bbc25065c.png?resizew=243)
(4)实验室可用间接碘量法测定含少量KCl杂质的K2FeO4样品的纯度:称取0.9000gK2FeO4样品溶于碱性KI溶液中,调节pH使混合液充分反应。用1.000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。请计算K2FeO4样品的纯度:
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16128f98db8ddcc2e3d29cd5ec318b73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60b47c0a1d4fcebb9f3fdea932c53141.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e547a2f69d17b2ae91e942db168afed.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】南开中学创新实验大赛中某组同学设计用电解法测定常温常压时的气体摩尔体积(Vm),装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/19/2939735945461760/2940381442220032/STEM/0f93152a-ad9e-4d65-8d8b-0a1d972e0a09.png?resizew=205)
1.乳胶管 2.装置A 3.温度计 4.毫安表 5.铜片 6.铂丝电极 7.足量0.5mol/L的CuSO4溶液 8.电阻箱 9.开关 10.稳压电源
实验步骤:
步骤Ⅰ.测量装置A下端无刻度部分体积:取一支50.00mL装置A,关闭活塞,用移液管移取25.00mL蒸馏水至装置A中,待装置A中读数不变,记录刻度为35.00mL。
步骤Ⅱ.连接实验装置,进行实验:按图安装好实验装置,打开装置A活塞,用洗耳球从乳胶管口吸气,使溶液充满装置A,然后关闭活塞。连接电源,通电30分钟后,停止电解。恢复至室温后,上下移动装置A,使装置A内液面与烧杯中液面相平。
步骤Ⅲ.数据处理:
①测定得实验前后铜片增重mg。
②电解后液面相平时装置A管中液面读数为bmL。
回答下列问题:
(1)装置A名称为____ ,装置A使用前需进行的操作为____ 。
(2)根据步骤Ⅰ的数据,装置A下端无刻度部分体积为____ mL。
(3)要配制0.5mol·L-1CuSO4溶液480mL所需的仪器和用品有:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、____ 、____ 以及称量纸片。
(4)步骤Ⅱ电解过程中阴极反应方程式为____ ,装置A中反应生成的气体为____ 。
(5)常温常压时的Vm=____ L·min-1(用含m,b的代数式表示),若在步骤Ⅰ中测量前装置A中有残留蒸馏水,则会使测定结果____ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/19/2939735945461760/2940381442220032/STEM/0f93152a-ad9e-4d65-8d8b-0a1d972e0a09.png?resizew=205)
1.乳胶管 2.装置A 3.温度计 4.毫安表 5.铜片 6.铂丝电极 7.足量0.5mol/L的CuSO4溶液 8.电阻箱 9.开关 10.稳压电源
实验步骤:
步骤Ⅰ.测量装置A下端无刻度部分体积:取一支50.00mL装置A,关闭活塞,用移液管移取25.00mL蒸馏水至装置A中,待装置A中读数不变,记录刻度为35.00mL。
步骤Ⅱ.连接实验装置,进行实验:按图安装好实验装置,打开装置A活塞,用洗耳球从乳胶管口吸气,使溶液充满装置A,然后关闭活塞。连接电源,通电30分钟后,停止电解。恢复至室温后,上下移动装置A,使装置A内液面与烧杯中液面相平。
步骤Ⅲ.数据处理:
①测定得实验前后铜片增重mg。
②电解后液面相平时装置A管中液面读数为bmL。
回答下列问题:
(1)装置A名称为
(2)根据步骤Ⅰ的数据,装置A下端无刻度部分体积为
(3)要配制0.5mol·L-1CuSO4溶液480mL所需的仪器和用品有:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、
(4)步骤Ⅱ电解过程中阴极反应方程式为
(5)常温常压时的Vm=
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
真题
名校
【推荐2】某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/f12f369d-6b50-42d3-9b7a-5794f595ad7b.png?resizew=209)
(1)A中试剂为________ 。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________________ 。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是________ (填序号);记录C的液面位置时,除平视外,还应________ 。
(4)B中发生反应的化学方程式为__________________________ 。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为________ 。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________ (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/f12f369d-6b50-42d3-9b7a-5794f595ad7b.png?resizew=209)
(1)A中试剂为
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是
(4)B中发生反应的化学方程式为
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】乱扔废旧电池会导致严重的环境污染,一节废电池就是一颗“炸弹”。某化学兴趣小组的同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行了如图所示的实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/3/8/1576004153720832/1576004153966592/STEM/dd6a773d0b6e4d51b4b9e5eae8bc2594.png?resizew=406)
查阅教材可得到下列信息:
①普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
②Zn(OH)2能溶解于过量的氨水中。
请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、____________ 、泥三角和三脚架;灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清的石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在碳。
(2)操作④的试管中加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为_______________ 。
(3)该同学对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
(4)根据以上实验报告,关于滤液的成分,同学们的结论是:滤液中含有氯化铵和氯化锌,若想从滤液中得到溶质固体,还应进行得操作是_________________ 。若要将所得的溶质固体中的物质加以分离,可用______________ 法。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/3/8/1576004153720832/1576004153966592/STEM/dd6a773d0b6e4d51b4b9e5eae8bc2594.png?resizew=406)
查阅教材可得到下列信息:
①普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
②Zn(OH)2能溶解于过量的氨水中。
请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、
(2)操作④的试管中加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为
(3)该同学对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
实验目的 | 操作 | 实验现象 | 结论 |
检验Cl- | 取少许滤液于试管中, | 含有Cl- | |
检验NH4+ | 取少许滤液于试管中, | 含有NH4+ | |
检验Zn2+ | 取少许滤液于试管中, | 含有Zn2+ |
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐1】由铁铬合金(主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等)可以制取Cr2O3、FeC2O4·2H2O和LiFePO4。实验流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918915214393344/2919287612801024/STEM/1a1a144bb6164f9abc15a456d76f1971.png?resizew=470)
(1)“酸溶”时应先向反应器中加入硫酸,再分批加入铬铁合金粉末,同时需保持强制通风。
①分批加入铬铁合金粉末并保持强制通风的原因是_______ 。
②其他条件相同,实验测得相同时间内铬铁转化率[
×100%]、析出硫酸盐晶体的质量随硫酸浓度变化情况如图所示。当硫酸的浓度为9~11mol·L-1,铬铁转化率下降的原因:_______ 。(已知硫酸浓度大于12mol·L-1时铁才会钝化)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918915214393344/2919287612801024/STEM/ebbec85899b54f9e91dc16f8801cf0cf.png?resizew=309)
(2)向酸溶所得溶液中加入0.5mol·L-1Na2S溶液,使Co2+和Ni2+转化为CoS和NiS沉淀。当上层清液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1时,c(Co2+)=_______ 。[已知:Ksp(CoS)=1.8×10-22,Ksp(NiS)=3.0×10-21]
(3)在N2的氛围中将FeC2O4·2H2O与LiH2PO4按物质的量之比1:1混合,360°C条件下反应可获得LiFePO4,同时有CO和CO2生成。写出该反应的化学方程式:_______ 。
(4)设计由沉铁后的滤液(含Cr3+和少量Fe2+)制备Cr2O3的实验方案:_______ ,过滤、洗涤、干燥、500°C煅烧。已知:①P507萃取剂密度小于水,萃取Fe3+时萃取率与溶液pH的关系如图所示。②该实验中Cr3+在pH6.0时开始沉淀,pH=8.0时沉淀完全。pH=12时Cr(OH)3开始溶解。实验中须选用试剂:P507萃取剂、H2O2、NaOH溶液]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918915214393344/2919287612801024/STEM/1a1a144bb6164f9abc15a456d76f1971.png?resizew=470)
(1)“酸溶”时应先向反应器中加入硫酸,再分批加入铬铁合金粉末,同时需保持强制通风。
①分批加入铬铁合金粉末并保持强制通风的原因是
②其他条件相同,实验测得相同时间内铬铁转化率[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e3012befc90818aac0e45ece6d47088.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918915214393344/2919287612801024/STEM/ebbec85899b54f9e91dc16f8801cf0cf.png?resizew=309)
(2)向酸溶所得溶液中加入0.5mol·L-1Na2S溶液,使Co2+和Ni2+转化为CoS和NiS沉淀。当上层清液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1时,c(Co2+)=
(3)在N2的氛围中将FeC2O4·2H2O与LiH2PO4按物质的量之比1:1混合,360°C条件下反应可获得LiFePO4,同时有CO和CO2生成。写出该反应的化学方程式:
(4)设计由沉铁后的滤液(含Cr3+和少量Fe2+)制备Cr2O3的实验方案:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918915214393344/2919287612801024/STEM/796439e56bc34caaa287fdaeb4d30d89.png?resizew=231)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】K4Fe(C2O4)3·xH2O(三草酸合亚铁酸钾)是一种橙色固体,能溶于水,难溶于乙醇,在分析化学中用作吸氧剂。可通过如下实验装置(夹持装置省略),先制得难溶于水的FeC2O4,再制取三草酸合亚铁酸钾。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/09dd74a0-823d-42cd-886b-a98586a97f80.png?resizew=324)
(1)将铁粉放入a中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,进行的操作为:①打开K1、K3和K4,关闭K2;②…… ③…… ④关闭K1、K2。操作②是___________ ,目的是___________ 。经操作③,B装置中生成FeC2O4,此时活塞K2、K3的状态是___________ 。
(2)向生成FeC2O4的B装置中重新加入H2C2O4-K2C2O4混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是___________ ,从而获得K4Fe(C2O4)3·xH2O沉淀。
(3)上述制备中所用的草酸晶体(H2C2O4·2H2O)经常可用于测定高锰酸钾样品纯度(杂质不反应):2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,步骤如下:(式量H2C2O4·2H2O-126,KMnO4-158)
①称取6.300g草酸晶体于锥形瓶中加水溶解,并加稀硫酸酸化。
②称量16.200g高锰酸钾样品,配成100mL溶液。
③取出25.00mL置于滴定管中,进行滴定,高锰酸钾溶液的初读数为0.10mL,末读数如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/24032067-bc92-4206-ae36-5b20b13d0a78.png?resizew=68)
①该实验①②步骤中需要用到的定量仪器是___________ 。
②滴定终点的现象是:___________ 。
③滴定消耗高锰酸钾溶液的体积为___________ 。
④该样品中高锰酸钾的质量分数为___________ 。
(4)下列会导致测定结果偏大的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/09dd74a0-823d-42cd-886b-a98586a97f80.png?resizew=324)
(1)将铁粉放入a中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,进行的操作为:①打开K1、K3和K4,关闭K2;②…… ③…… ④关闭K1、K2。操作②是
(2)向生成FeC2O4的B装置中重新加入H2C2O4-K2C2O4混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是
(3)上述制备中所用的草酸晶体(H2C2O4·2H2O)经常可用于测定高锰酸钾样品纯度(杂质不反应):2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,步骤如下:(式量H2C2O4·2H2O-126,KMnO4-158)
①称取6.300g草酸晶体于锥形瓶中加水溶解,并加稀硫酸酸化。
②称量16.200g高锰酸钾样品,配成100mL溶液。
③取出25.00mL置于滴定管中,进行滴定,高锰酸钾溶液的初读数为0.10mL,末读数如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/24032067-bc92-4206-ae36-5b20b13d0a78.png?resizew=68)
①该实验①②步骤中需要用到的定量仪器是
②滴定终点的现象是:
③滴定消耗高锰酸钾溶液的体积为
④该样品中高锰酸钾的质量分数为
(4)下列会导致测定结果偏大的是___________。
A.配制KMnO4溶液定容时仰视 | B.滴定前锥形瓶未干燥 |
C.滴定后,滴定管尖嘴出现气泡 | D.滴定前,滴定管尖嘴悬挂一滴液滴 |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】有人设计了如图装置模拟工业合成氨(图中夹持装置均已略去)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/5/635b087c-fb67-4faa-b040-0b7b0686ce10.png?resizew=492)
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是____ 。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是____ ,防止了实验装置中压强过大。C瓶内气体的成份是____ 。
(3)在步骤③中,先加热铁催化剂的原因是____ 。
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[实验操作]
①检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是
(3)在步骤③中,先加热铁催化剂的原因是
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