一水合硫酸四氨合铜
为蓝色正交晶体,在工业上用途广泛,主要用于印染、电镀、纤维、杀虫剂的制备和制备某些含铜的化合物。常温下,一水合硫酸四氨合铜(Ⅱ)易与空气中的二氧化碳、水反应生成铜的碱式盐,使晶体变成绿色粉末。其制备方法如下:
①向一只锥形瓶中加入约50mL水,放置于磁力搅拌器上,速度调节为中速。
②将16g无水硫酸铜晶体缓慢地加入锥形瓶中,同时加入3~5mL稀硫酸。当硫酸铜晶体在常温下不再溶解时即可停止加入硫酸铜,如仍有部分硫酸铜晶体未溶就微热促使硫酸铜溶解。此时溶液呈淡蓝色。关闭磁力搅拌器,取下锥形瓶。
③向上一步的溶液中缓慢加入1:1氨水。可观察到先出现淡蓝色沉淀,随着氨水的增多,上层出现一深蓝色液层,沉淀部分溶解。滴加氨水直到之前的蓝色沉淀完全溶解,再加氨水稍过量3~5mL即可。此时溶液呈深蓝色,较为不透光。
④摇匀后抽滤使溶液中不含不溶物,得到的溶液倒入烧杯。
⑤向上一步的溶液中缓慢加入乙醇,观察到开始有部分深蓝色晶体沉积在杯壁上。加乙醇直到晶体完全沉降。盖上表面血静置15min。此时杯壁上沉积着大量
晶体。倾析法除去大部分乙醇。进行抽滤。
⑥用氨水:乙醇=1:2的溶液洗涤所得产品,之后再一次用95%乙醇清洗产品。抽滤至干燥,得产品20g。
(1)步骤②中,溶解
固体的过程中,加入稀硫酸的目的是_______ 。
(2)步骤③中,加入1:1氨水产生深蓝色溶液的过程,发生反应的化学方程式为_______ 。说明H2O与Cu2+结合的稳定程度小于NH3,试从结构的角度进行解释:_______ 。
(3)步骤⑤中,加乙醇析出深蓝色溶液的原因是_______ 。
(4)抽滤所得母液中,
受热易分解,从中回收乙醇可采取的方式是_______ 。
(5)若将生成的四氨合铜离子中的两个NH3换成Cl-,则存在顺式和反式两种不同的立体异构体,则四氨合铜离子的空间结构应为_______ 形。
(6)过滤操作的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的用于固液混合物分离的操作有“普通过滤”和“减压过滤”等,操作示意图如下:
(7)该实验过程的产率为_______ (保留三位有效数字)。
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①向一只锥形瓶中加入约50mL水,放置于磁力搅拌器上,速度调节为中速。
②将16g无水硫酸铜晶体缓慢地加入锥形瓶中,同时加入3~5mL稀硫酸。当硫酸铜晶体在常温下不再溶解时即可停止加入硫酸铜,如仍有部分硫酸铜晶体未溶就微热促使硫酸铜溶解。此时溶液呈淡蓝色。关闭磁力搅拌器,取下锥形瓶。
③向上一步的溶液中缓慢加入1:1氨水。可观察到先出现淡蓝色沉淀,随着氨水的增多,上层出现一深蓝色液层,沉淀部分溶解。滴加氨水直到之前的蓝色沉淀完全溶解,再加氨水稍过量3~5mL即可。此时溶液呈深蓝色,较为不透光。
④摇匀后抽滤使溶液中不含不溶物,得到的溶液倒入烧杯。
⑤向上一步的溶液中缓慢加入乙醇,观察到开始有部分深蓝色晶体沉积在杯壁上。加乙醇直到晶体完全沉降。盖上表面血静置15min。此时杯壁上沉积着大量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce59da052fde503f0716fe4825ecb1ae.png)
⑥用氨水:乙醇=1:2的溶液洗涤所得产品,之后再一次用95%乙醇清洗产品。抽滤至干燥,得产品20g。
(1)步骤②中,溶解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
(2)步骤③中,加入1:1氨水产生深蓝色溶液的过程,发生反应的化学方程式为
(3)步骤⑤中,加乙醇析出深蓝色溶液的原因是
(4)抽滤所得母液中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc425860d55ee8340a2ee0bf392ead97.png)
(5)若将生成的四氨合铜离子中的两个NH3换成Cl-,则存在顺式和反式两种不同的立体异构体,则四氨合铜离子的空间结构应为
(6)过滤操作的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的用于固液混合物分离的操作有“普通过滤”和“减压过滤”等,操作示意图如下:
A.过滤速度相对较快 | B.能过滤胶状混合物 |
C.得到的固体物质相对比较干燥 | D.可使沉淀中的杂质减少 |
(7)该实验过程的产率为
更新时间:2024-05-28 06:33:06
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】回答下列问题。
(1)氮元素是重要的非金属元素,可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
①
、
、
的沸点由高到低的顺序是___________ 。
②
与
相比,
的熔点___________ (填“>”、“=”或“<”)
的熔点。
③某元素X形成的离子
中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与
形成晶体的结构如图所示。X是___________ (填元素符号),晶体中距离每个
最近的
有___________ 个。
,酸性比纯硫酸强
倍,称为超强酸,其与
作用生成
,则其阳离子的空间结构为___________ 。
(3)三价铬离子(
+)是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成成分,GTF能够协助胰岛素发挥作用。化学式为
的化合物有多种结构,其中一种可表示为
其配位数为___________ 。
(4)由铁原子核形成的四种微粒,价电子排布图分别为:①
、②
、③
、④
,有关这些微粒的叙述,正确的是___________ 。
A.微粒半径:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c4f1faee7f00d13f08b0c228d8bea74.png)
B.得电子能力:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94b8c7c859e7180cc1b8ab4b1cb62305.png)
C.微粒③价电子在简并轨道中单独分占,且自旋相同,故不能再继续失去电子
(1)氮元素是重要的非金属元素,可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd2b3c8e8afef3a82d3b998c7b2810a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4d2a8272e65a72dd1459b6c866ab8ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d42ae22155716f59a40363724ba6a60b.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a05171061ed9780f9f34308b0ef85186.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/712f3cb45eb52fff690642287978830f.png)
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③某元素X形成的离子
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f405af5819dd3943ede01adb86b1b77a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8be298179a320d5277fcea5afcd98a4.png)
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(3)三价铬离子(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
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(4)由铁原子核形成的四种微粒,价电子排布图分别为:①
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/11/2c7e9dc2-9a6b-47d1-959e-521859571b2e.png?resizew=178)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/11/c468dbb0-72db-4248-b21f-a510227f7053.png?resizew=143)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/11/11480ac0-9499-48fc-9ec9-c3210d24ea34.png?resizew=151)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/11/013409a8-199b-4013-8b32-812e4367b2ff.png?resizew=225)
A.微粒半径:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c4f1faee7f00d13f08b0c228d8bea74.png)
B.得电子能力:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94b8c7c859e7180cc1b8ab4b1cb62305.png)
C.微粒③价电子在简并轨道中单独分占,且自旋相同,故不能再继续失去电子
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【推荐2】铁能形成多种化合物,如Fe(SCN)3,[Fe(CO)5](羰基铁),它们在生活生产中有广泛应用。
(1)实验室常用KSCN溶液、K4[Fe(CN)6]溶液、苯酚溶液检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________ ;SCN-中的碳原子的杂化轨道类型为___________ ;与SCN-互为等电子体的分子是___________ 。
(2)汽车安全气囊气体发生剂一种组合主要有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硝酸铵(NH4NO3)。叠氮化钠收到撞击后产生气体并放出热量,硝酸铵吸收热量分解,金属钠与铁的氧化物反应。叠氮酸根
的空间构型为___________ (V形、直线形、平面三角形);NH4NO3为___________ (共价化合物、离子化合物、),
中心原子杂化轨道类型为___________ 。
(3)羰基铁[Fe(CO)5]为分子构成的物质,可用作催化剂。
①1mol[Fe(CO)5]分子中含σ键数目为___________ 。
②据文献报道:Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/4/4a9bf89f-a7a3-4ec4-8ce1-cdf162cd6a5a.png?resizew=277)
A.OH-参与了该催化循环
B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2
D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化
(1)实验室常用KSCN溶液、K4[Fe(CN)6]溶液、苯酚溶液检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为
(2)汽车安全气囊气体发生剂一种组合主要有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硝酸铵(NH4NO3)。叠氮化钠收到撞击后产生气体并放出热量,硝酸铵吸收热量分解,金属钠与铁的氧化物反应。叠氮酸根
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(3)羰基铁[Fe(CO)5]为分子构成的物质,可用作催化剂。
①1mol[Fe(CO)5]分子中含σ键数目为
②据文献报道:Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/4/4a9bf89f-a7a3-4ec4-8ce1-cdf162cd6a5a.png?resizew=277)
A.OH-参与了该催化循环
B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2
D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化
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解答题-无机推断题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】下表为元素周期表的一部分,请参照7种元素在表中的位置,回答下列问题:
(1)AX2的电子式为___________ ;
(2)在Y的氢化物Y2H4分子中,Y原子轨道的杂化类型是___________ ;
(3)单质Z有两种同素异形体,其中___________ (填分子式)在水中的溶解度较大,原因是___________ 。
(4)基态
与
的未成对电子数之比为___________ ;
与
络合得到多种配合物,其中配位数为5的配离子为___________ (填化学式)。
X | Y | Z | |||||||||||||||
D | |||||||||||||||||
A | M | Q |
(2)在Y的氢化物Y2H4分子中,Y原子轨道的杂化类型是
(3)单质Z有两种同素异形体,其中
(4)基态
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8db201e93314ab848cb6f85902b5f0c4.png)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】Mn3O4可用于电子工业生产软磁铁氧体,还可用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有少量的Fe2O3、SiO2、Al2O3)为原料生产Mn3O4的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/23/3137134920048640/3137605311938560/STEM/05ad973ca7c14ba49dffba8f1ed66338.png?resizew=579)
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
回答下列问题:
(1)在“酸浸、还原”前,常将软锰矿粉碎处理,其目的是_______ 。
(2)“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有_______ (填离子符号)。
(3)“调节pH”时,加入H2O2溶液的目的是____ ,“调节pH”的范围为____ 至_____ 。
(4)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。
后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低,原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/23/3137134920048640/3137605311938560/STEM/9a86c811ead7484b9f3511c3b71cdbb2.png?resizew=266)
(5)“氧化”时一般控制温度在
,可以采取的加热方法是_______ 。
(6)25℃时,当溶液中c(Fe3+)=0.1mol·L−1且溶液的pH=1.5时,Fe3+开始产生沉淀。则25℃时Ksp[Fe(OH)3]=_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/23/3137134920048640/3137605311938560/STEM/05ad973ca7c14ba49dffba8f1ed66338.png?resizew=579)
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 3.4 | 8.1 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 4.7 | 10.1 |
回答下列问题:
(1)在“酸浸、还原”前,常将软锰矿粉碎处理,其目的是
(2)“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有
(3)“调节pH”时,加入H2O2溶液的目的是
(4)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7158d8fec00479a56aa0333f550a92d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/23/3137134920048640/3137605311938560/STEM/9a86c811ead7484b9f3511c3b71cdbb2.png?resizew=266)
(5)“氧化”时一般控制温度在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fdddb83b3a93ea6fad2613c5c959dd6.png)
(6)25℃时,当溶液中c(Fe3+)=0.1mol·L−1且溶液的pH=1.5时,Fe3+开始产生沉淀。则25℃时Ksp[Fe(OH)3]=
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】硫酸亚铁铵晶体[
]为浅蓝绿色,能溶于水、不溶于乙醇。在实验室中用铁屑来制备硫酸亚铁铵晶体的具体流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/3eb0dc7b-4942-4d08-bb81-f7aeeec522bd.png?resizew=609)
回答下列问题:
(1)步骤①需要的玻璃仪器有烧杯、___________ (填仪器名称)。
(2)制备硫酸亚铁过程加入炭黑的目的为___________ 。
(3)步骤②的具体操作为___________ 。
(4)“洗涤”包含水洗、醇洗,其中用乙醇洗涤的目的是___________ 。
(5)步骤③采用的最合适的分离手段为___________ 。
(6)上述流程中可以回收利用的物质为___________ (填物质名称)。
(7)称取32g制得的粗产品于100mL烧杯中,加入
,用少量水溶解,定容在100mL容量瓶中。准确移取20.00mL上述溶液于150mL锥形瓶中,加入
,再用
标准溶液滴定。平行滴定三次,平均消耗
标准溶液,产品纯度为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/becce1d27fb03239240c6057414fa334.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/3eb0dc7b-4942-4d08-bb81-f7aeeec522bd.png?resizew=609)
回答下列问题:
(1)步骤①需要的玻璃仪器有烧杯、
(2)制备硫酸亚铁过程加入炭黑的目的为
(3)步骤②的具体操作为
(4)“洗涤”包含水洗、醇洗,其中用乙醇洗涤的目的是
(5)步骤③采用的最合适的分离手段为
(6)上述流程中可以回收利用的物质为
(7)称取32g制得的粗产品于100mL烧杯中,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/064eef5a071de7582d95cf67ea7df708.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e17a409a4bd31661936728f22528b6b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8bc946c97dba68663dcd8aff2fef9af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6e1aba90afac9c19d7db8f24868360c.png)
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解答题-工业流程题
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适中
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解题方法
【推荐3】酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/1/1699409377755136/1699713164017664/STEM/419f853834e54ad185ae76e3dc44a528.png?resizew=622)
(1)步骤(i)中Cu2(OH) 2CO3 发生反应的化学方程式为______________________ 。
(2)步骤(ii)所加试剂起调节pH 作用的离子是___________________ (填离子符号)。
(3)在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol 电子,该反应的离子方程式为______________________ 。
(4)步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6+6H+过滤后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol·L-1,c (NH4+)=b mol·L-1,c(SO42-)= d mol·L-1,该反应的平衡常数K=__________ (用含a 、b 、d 的代数式表示)。
(5)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
① 若用CuSO4进行化学镀铜,应选用______________ (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:_______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/1/1699409377755136/1699713164017664/STEM/419f853834e54ad185ae76e3dc44a528.png?resizew=622)
(1)步骤(i)中Cu2(OH) 2CO3 发生反应的化学方程式为
(2)步骤(ii)所加试剂起调节pH 作用的离子是
(3)在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol 电子,该反应的离子方程式为
(4)步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为:3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6+6H+过滤后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=a mol·L-1,c (NH4+)=b mol·L-1,c(SO42-)= d mol·L-1,该反应的平衡常数K=
(5)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
① 若用CuSO4进行化学镀铜,应选用
② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/1/1699409377755136/1699713164017664/STEM/8575970331ba40b086f5f67319dec64a.png?resizew=198)
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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】乙二胺四乙酸(简称EDTA,结构简式为
,白色粉末,微溶于冷水)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂,可用其测定地下水的硬度。某实验室用氯乙酸(ClCH2COOH)、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、NaOH为原料制备EDTA步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/ee9c86de-1fae-47ad-be52-77055b3bad0a.png?resizew=241)
步骤1:称取94.5g氯乙酸于1000mL的仪器A中(如图1),慢慢加入50%NaHCO3溶液,至不再产生无色气泡。
步骤2:加入15.6g乙二胺,摇匀后放置片刻,加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计控温50°C加热2h。
步骤3:冷却液体后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1.2,有白色沉淀生成。
步骤4:将该沉淀置于图2装置的布氏漏斗中抽滤,干燥,制得EDTA。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/7b779fcd-e452-4aad-b013-5882e74328ee.png?resizew=299)
回答下列问题:
(1)“步骤1”中制备氯乙酸钠反应的化学方程式_______ 。
(2)制备EDTA所使用的装置(加热及夹持仪器省略)如图1所示,仪器A的名称为_______ ,仪器Q的进水口是_______ (填“a”或“b”),滴液漏斗中具支管的作用为_______ 。
(3)4ClCH2COONa+H2NCH2CH2NH2⇌
+4HCl是“步骤2”中的发生反应,该步骤中使用NaOH的作用为_______ ,对A采用的加热方式_______ (选填“酒精灯”“热水浴”或“油浴”)加热。配制该NaOH溶液需要称量NaOH固体的质量为_______ g。
(4)“步骤3”中混合液的pH可用精密pH试纸测量,简述其测定溶液pH的方法_______ 。使用活性炭脱色时一般加入活性炭的量为粗产品质量的1%~5%,加入量过多造成的影响是_______ 。
(5)与普通过滤比较,“步骤4”中用图2抽滤分离EDTA的优点是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/c2c3dc7d-a01d-4941-b949-6f2973c44458.png?resizew=315)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/ee9c86de-1fae-47ad-be52-77055b3bad0a.png?resizew=241)
步骤1:称取94.5g氯乙酸于1000mL的仪器A中(如图1),慢慢加入50%NaHCO3溶液,至不再产生无色气泡。
步骤2:加入15.6g乙二胺,摇匀后放置片刻,加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计控温50°C加热2h。
步骤3:冷却液体后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1.2,有白色沉淀生成。
步骤4:将该沉淀置于图2装置的布氏漏斗中抽滤,干燥,制得EDTA。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/7b779fcd-e452-4aad-b013-5882e74328ee.png?resizew=299)
回答下列问题:
(1)“步骤1”中制备氯乙酸钠反应的化学方程式
(2)制备EDTA所使用的装置(加热及夹持仪器省略)如图1所示,仪器A的名称为
(3)4ClCH2COONa+H2NCH2CH2NH2⇌
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/0cd5a887-126e-4e57-91de-de2694e7c9a5.png?resizew=295)
(4)“步骤3”中混合液的pH可用精密pH试纸测量,简述其测定溶液pH的方法
(5)与普通过滤比较,“步骤4”中用图2抽滤分离EDTA的优点是
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】二苯甲烷(
)是一种重要的有机合成中间体,可通过苯和氯化苄(
)在一定温度和
催化下合成二苯甲烷,某化学兴趣小组对二苯甲烷的合成进行实验探究。
步骤①:如图所示,向三颈烧瓶中加入
苯(
)、
氯化苄(
)和适量
,控制温度为
左右,回流
;
步骤②:待三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤,干燥、蒸馏分离出二苯甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2958167624687616/2958531984490496/STEM/cbaa5ff0-b8c8-4bf4-8854-1698ef4c9374.png?resizew=245)
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______ ,在实验中所起的作用为_______ 。步骤①中反应的化学方程式为_______ 。
(2)步骤②中稀碱液洗涤的目的是_______ 。最后一次水洗的目的是_______ 。
(3)若分离所得二苯甲烷的质量为
,则其产率为_______ %(保留两位小数)。
(4)设计实验证明合成二苯甲烷的反应为取代反应:_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2958167624687616/2958531984490496/STEM/a0291cf2-3bd2-4f85-998c-8c6462e98c79.png?resizew=130)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2958167624687616/2958531984490496/STEM/12fd0cea-99f0-4736-9f31-b849ce571617.png?resizew=137)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3de9f182dbe682a477876b55c0ab514f.png)
步骤①:如图所示,向三颈烧瓶中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14ada2f57c6541043c7bd5b5e47c4b1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99eb17b5bfd061fe1357f85bdc13913b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da70c12aacb2f79f8dc7d26baf5ff664.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1811f05ebffde98a0aa11facb9e4dd4d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3de9f182dbe682a477876b55c0ab514f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2feceaf50a0d4abcdf01c9d68e6e2e73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dcba3b3d88ce35dea66daa55b949b9a.png)
步骤②:待三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤,干燥、蒸馏分离出二苯甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2958167624687616/2958531984490496/STEM/cbaa5ff0-b8c8-4bf4-8854-1698ef4c9374.png?resizew=245)
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
(2)步骤②中稀碱液洗涤的目的是
(3)若分离所得二苯甲烷的质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf1294ae8f8fec47d9628a20433a62fa.png)
(4)设计实验证明合成二苯甲烷的反应为取代反应:
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】1,2-二溴乙烷常用作杀虫剂,某同学用如图装置制备 1,2-二溴乙烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/6abda7b9-d939-4257-bb75-15f157c35c71.png?resizew=431)
实验步骤:按图示连接装置,先将 C 与 D 连接处断开,再对装置 A 中粗砂加热,待温度升到 150 ℃左 右时,连接 C 与 D,并迅速将 A 内反应温度升温至 160~180 ℃,从滴液漏斗中慢慢滴加乙醇和浓硫酸混合液,装置 D 试管中装有 6.0 mL 10 mol/L Br2的 CCl4 溶液,待 Br2的 CCl4 溶液褪色后,经洗涤、干 燥、蒸馏得到 1,2-二溴乙烷 7.896 g。
已知:①CH3CH2OH 在浓硫酸作催化剂条件下迅速加热到 170 ℃会生成乙烯和水
②浓硫酸具有强氧化性,在加热时可能有一部分与乙醇发生氧化还原反应。 完成下列填空:
(1)仪器 F 的名称_____ 。
(2)反应前装置 A 中加入少量粗砂目的是_____ 。
(3)装置 B 的作用是_____ 。
(4)反应一段时间后 C 溶液碱性_____ 。(填“增强”、“减弱”或“不变”)
(5)先将 C 与 D 连接处断开的原因是_________ 。写出 D 装置中生成 1,2-二溴乙烷的化学方程式_____ 。
(6)根据上述实验计算 1,2-二溴乙烷的产率为_________ 。
(7)下列操作中,不会导致产物产率降低的是_________ 。
A.装置 D 中试管内物质换成液溴 B.装置 E 中的 NaOH 溶液用水代替 C.去掉装置 D 烧杯中的冷水 D.去掉装置 C
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/6abda7b9-d939-4257-bb75-15f157c35c71.png?resizew=431)
实验步骤:按图示连接装置,先将 C 与 D 连接处断开,再对装置 A 中粗砂加热,待温度升到 150 ℃左 右时,连接 C 与 D,并迅速将 A 内反应温度升温至 160~180 ℃,从滴液漏斗中慢慢滴加乙醇和浓硫酸混合液,装置 D 试管中装有 6.0 mL 10 mol/L Br2的 CCl4 溶液,待 Br2的 CCl4 溶液褪色后,经洗涤、干 燥、蒸馏得到 1,2-二溴乙烷 7.896 g。
已知:①CH3CH2OH 在浓硫酸作催化剂条件下迅速加热到 170 ℃会生成乙烯和水
②浓硫酸具有强氧化性,在加热时可能有一部分与乙醇发生氧化还原反应。 完成下列填空:
(1)仪器 F 的名称
(2)反应前装置 A 中加入少量粗砂目的是
(3)装置 B 的作用是
(4)反应一段时间后 C 溶液碱性
(5)先将 C 与 D 连接处断开的原因是
(6)根据上述实验计算 1,2-二溴乙烷的产率为
(7)下列操作中,不会导致产物产率降低的是
A.装置 D 中试管内物质换成液溴 B.装置 E 中的 NaOH 溶液用水代替 C.去掉装置 D 烧杯中的冷水 D.去掉装置 C
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】硼氢化钠(NaBH4)通常为白色粉末,容易吸水潮解,可溶于异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃),在有机合成中被称为“万能还原剂”。制备硼氢化钠的流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/1b17d7ba-e7be-4612-8ac1-ee96e20d5c6f.png?resizew=440)
硼酸三甲酯B(OCH3)3的制备:将硼酸(H3BO3)和适量甲醇加入圆底烧瓶中,然后缓慢地加入浓硫酸,振荡,在烧瓶上加装分馏柱a,用电炉经水浴锅加热,回流2小时,收集硼酸三甲酯与甲醇共沸液。装置如图所示(夹持装置略去,下同)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/b75383c0-16d4-456b-956e-7367f6bc98df.png?resizew=355)
相关信息见表:
请回答下列问题:
(1)冷却水应从直形冷凝管_____________ (填“b”或“c”)口出。
(2)本实验采用水浴加热,优点是___________ ,仪器d的名称是_________ ,仪器d中应该盛装的试剂是______ (填序号),所盛试剂的作用是_______________ 。
a.浓H2SO4b.无水硫酸铜c.五氧化二磷
(3)圆底烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是_________________ 。
(4)在240℃条件下硼酸三甲酯与氢化钠反应制取NaBH4,同时生成CH3ONa。萃取NaBH4时可采用索氏提取法,其装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,硼氢化钠在________ (填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/c714c2dc-612e-4c9d-aabb-fd76c4f7afe0.png?resizew=131)
(5)与常规的萃取相比,采用索氏提取法的优点是__________ 。
(6)“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力。1mol NaBH4的还原能力相当于______ 克H2的还原能力。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/1b17d7ba-e7be-4612-8ac1-ee96e20d5c6f.png?resizew=440)
硼酸三甲酯B(OCH3)3的制备:将硼酸(H3BO3)和适量甲醇加入圆底烧瓶中,然后缓慢地加入浓硫酸,振荡,在烧瓶上加装分馏柱a,用电炉经水浴锅加热,回流2小时,收集硼酸三甲酯与甲醇共沸液。装置如图所示(夹持装置略去,下同)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/b75383c0-16d4-456b-956e-7367f6bc98df.png?resizew=355)
相关信息见表:
硼酸三甲酯B(OCH3)3 | 甲醇 | 甲醇钠 | |
溶解性 | 与乙醇、甲醇混溶,能水解 | 与水混溶 | 溶于甲醇,不溶于异丙胺 |
沸点/℃ | 68 | 64 | 450 |
硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃ |
(1)冷却水应从直形冷凝管
(2)本实验采用水浴加热,优点是
a.浓H2SO4b.无水硫酸铜c.五氧化二磷
(3)圆底烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是
(4)在240℃条件下硼酸三甲酯与氢化钠反应制取NaBH4,同时生成CH3ONa。萃取NaBH4时可采用索氏提取法,其装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,硼氢化钠在
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/c714c2dc-612e-4c9d-aabb-fd76c4f7afe0.png?resizew=131)
(5)与常规的萃取相比,采用索氏提取法的优点是
(6)“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力。1mol NaBH4的还原能力相当于
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
【推荐2】某实验课题小组的同学在实验室利用新制备的硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵
俗名为莫尔盐
【
】
相对分子质量为
,该晶体比一般亚铁盐稳定,易溶于水,不溶于乙醇。
(一)制备硫酸亚铁溶液
实验步骤如下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/3c417adf-4388-4b9c-8851-470620544b4e.png?resizew=322)
(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是________ 。
(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是________ 。
实验前,常用碱溶液洗涤铁屑,其目的是________ 。
(二)制备莫尔盐
硫酸亚铁铵![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(3)在
溶液中加入稍过量的硫酸铵饱和溶液。从溶液中提取
的具体操作是________ 、用乙醇洗涤、干燥。
(三)检验莫尔盐加热时的分解产物
莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:
、
、
、
、
、
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
、
、
、
、
,
、
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
(4)经认真分析,推理即可确定猜想________
填序号
不成立。
(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有
、
及
。为验证产物的存在,乙同学用下列装置进行实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/6ca39a60-d426-404c-80a4-255021e5959a.png?resizew=519)
①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc9fa9629a560653cbbd76fd63d7958f.png)
________
。
②证明分解产物中含有
的实验现象是________ 。
(四)测定实验
二
所得晶体中
的纯度称取
硫酸亚铁铵样品配制成
溶液,取
样品溶液进行实验,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/0719dcad-e4b6-47b6-96ab-10494e423ce2.png?resizew=212)
(6)若实验测得
的体积为
已折算为标准状况下
,则该硫酸亚铁铵样品的纯度为________
列出计算式即可
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c16d53b87b03dc41c84fa9594702172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f486f74c6c3edd52470ca09b1dffd573.png)
(一)制备硫酸亚铁溶液
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/3c417adf-4388-4b9c-8851-470620544b4e.png?resizew=322)
(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是
(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是
实验前,常用碱溶液洗涤铁屑,其目的是
(二)制备莫尔盐
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(3)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d88b50ba553bab0550a284f8f0ef86a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee1f4ceb876acc6ab2092c452ed1adf6.png)
(三)检验莫尔盐加热时的分解产物
莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3c58d6f4bfe4b3ac2bd0fe2b5a977eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/105392b0e53a014a7c2d2b9357030c5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f8750f3fed2577a9da124e7ac4788ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/105392b0e53a014a7c2d2b9357030c5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c9ffdd821ccbe5c416d9d1da2685f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0ac6b7a7b173d822b49067dcfa6458.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50ebb3fdb2da4f4f6ba65a72a1d522a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0ac6b7a7b173d822b49067dcfa6458.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/105392b0e53a014a7c2d2b9357030c5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
(4)经认真分析,推理即可确定猜想
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/386a0b217d7e718fecfc8f5466857196.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/761899f5fee0a30aa58bddc4e98bbdc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e803d3aad3cfb071b699a32b0e7c0790.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/6ca39a60-d426-404c-80a4-255021e5959a.png?resizew=519)
①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc9fa9629a560653cbbd76fd63d7958f.png)
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②证明分解产物中含有
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(四)测定实验
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(6)若实验测得
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】Ni为第Ⅷ 族元素,在许多工业生产中都有涉及。
已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(成分主要为Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/18/2056253555400704/2059268364574720/STEM/7062ac1cffc244dea929adc50369de38.png?resizew=438)
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10 ③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol/L时,视为完全沉淀
(1)请写出一种能提高酸浸速率的措施________________ 。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式__________________________ 。
(3)pH的调控范围为__________________ ,滤渣Ⅱ的成分为_____________________________ 。
(4)写出“沉镍”时反应的离子方程式___________________________________________ ,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________________ ,当Ca2+沉淀完全时,溶液中c(F-)>_____________ mol/L(写出计算式即可)。
(5)操作a的内容是____________________________________________ 。
已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(成分主要为Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/18/2056253555400704/2059268364574720/STEM/7062ac1cffc244dea929adc50369de38.png?resizew=438)
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10 ③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol/L时,视为完全沉淀
(1)请写出一种能提高酸浸速率的措施
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式
(3)pH的调控范围为
(4)写出“沉镍”时反应的离子方程式
(5)操作a的内容是
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