颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,可用作手机辐射屏蔽材料。实验室的制备方法是:以高纯氮气作保护气,在高温条件下用H2和FeCl2反应生成“纳米铁”,实验装置如下图。请回答:
(1)A装置用于制取氮气,反应的化学方程式为_________ 。
(2)实验时,应先将____ (填“N2”或“H2”)通入C装置,反应生成“纳米铁”的化学方程式为;实验中需要保护气的原因是_________ 。
(3)a导管口的气态产物除HCl外还可能有_________ (填化学式)。
(4)利用D装置也可以得到较纯净的氮气。但科学家发现,采用此方法在b导管口得到的氮气在相同条件下比原方法得到的氮气密度略大,原因是_________ (假设上述实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥);若开始加入的铜粉质量为3.84 g,持续通入空气至铜粉全部反应,冷却后固体质量为4.48 g,则固体的成分为_________ ,反应的化学方程式为_____ .
(1)A装置用于制取氮气,反应的化学方程式为
(2)实验时,应先将
(3)a导管口的气态产物除HCl外还可能有
(4)利用D装置也可以得到较纯净的氮气。但科学家发现,采用此方法在b导管口得到的氮气在相同条件下比原方法得到的氮气密度略大,原因是
更新时间:2016-12-09 08:00:16
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
(1)制取少量S2Cl2
实验室利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①仪器m的名称为_____ ,装置F中试剂的作用是_____ 。
②装置连接顺序:A→_____ →D。
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是_____ 。
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和_____ 。
(2)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_____ 。
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如图实验方案:
①W溶液可以是_____ (填标号)。
a.H2O2溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为_____ (用含V、m的式子表示)。
物理性质 | 毒性 | 色态 | 挥发性 | 熔点 | 沸点 |
剧毒 | 金黄色液体 | 易挥发 | -76℃ | 138℃ | |
化学性质 | ①300℃以上完全分解; ②S2Cl2+Cl22SCl2; ③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险; ④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气; |
实验室利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①仪器m的名称为
②装置连接顺序:A→
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和
(2)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如图实验方案:
①W溶液可以是
a.H2O2溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】(1)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是______
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =________ 。
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时,负极是_______ 极(填“a”或 “b”);
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为_________________ 。
(5)电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+ 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为_____________ 。
②在上图虚框内补充一步工业生产流程______________ 。
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是__________ 。
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =
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②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为
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已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+ 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为
②在上图虚框内补充一步工业生产流程
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是
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(0.4)
名校
【推荐1】以炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,制取氯化锌晶体的工艺流程如下:
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,pH>11时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22—。
(1)“调pH”步骤中通入过量CO2时发生反应的化学方程式为________ ;“酸溶”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)下列说法不正确的是_______ 。
A 加入过量NaOH溶液的目的是提高锌元素的浸取率
B 沉淀A的主要成分是CuO、FeO
C 洗涤沉淀时,直接将洗涤剂加入漏斗,并用玻璃棒轻轻搅拌
D 利用结晶法可以从氯化锌溶液中获得氯化锌晶体
(3)流程中需进行蒸发浓缩,在实验室中进行蒸发浓缩的具体操作是_____ 。
(4)氯化锌晶体是白色晶体,可含1、1.5、2.5、3、4个结晶水,易潮解,易溶于水,溶于乙醇、丙酮。由氯化锌晶体制备无水氯化锌的装置如图,其中滴液漏斗中盛放的是SOCl2(SOCl2熔点为−105 ℃、沸点为78.8 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体)。
①下列物质中最适合洗涤氯化锌晶体的是_________ 。
A 冷水 B 浓盐酸 C 乙醇 D 氨水
②仪器A的名称为_______ ;装置B的作用是_________ 。
③以ZnCl2·H2O为例,写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式_______ 。
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,pH>11时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22—。
(1)“调pH”步骤中通入过量CO2时发生反应的化学方程式为
(2)下列说法不正确的是
A 加入过量NaOH溶液的目的是提高锌元素的浸取率
B 沉淀A的主要成分是CuO、FeO
C 洗涤沉淀时,直接将洗涤剂加入漏斗,并用玻璃棒轻轻搅拌
D 利用结晶法可以从氯化锌溶液中获得氯化锌晶体
(3)流程中需进行蒸发浓缩,在实验室中进行蒸发浓缩的具体操作是
(4)氯化锌晶体是白色晶体,可含1、1.5、2.5、3、4个结晶水,易潮解,易溶于水,溶于乙醇、丙酮。由氯化锌晶体制备无水氯化锌的装置如图,其中滴液漏斗中盛放的是SOCl2(SOCl2熔点为−105 ℃、沸点为78.8 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体)。
①下列物质中最适合洗涤氯化锌晶体的是
A 冷水 B 浓盐酸 C 乙醇 D 氨水
②仪器A的名称为
③以ZnCl2·H2O为例,写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式
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(0.4)
解题方法
【推荐2】三氯化铬为紫色晶体,熔点为1152℃,易潮解,高温下易被氧气氧化。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略去)。回答下列问题:
已知:沸点76.8℃;有毒,沸点8.2℃,遇水剧烈水解生成刺激性气味的气体。
(1)制备时进行操作:
(i)……;
(ii)将盛有粉末的磁舟置于管式炉中;
(iii)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应,控制温度为750℃左右;
(iv)反应结束后,停止热水浴和管式炉加热,继续通入氮气,直至装置冷却。
(1)操作(i)为________ ,判断制备反应结束的实验现象是________ 。
(2)图示装置存在的缺陷是________ 。实验过程中通入氮气的目的是________ ,锥形瓶用来收集________ (填化学式)。
(3)装置E中发生反应的离子方程式为________ 。
(4)测定纯度:取产品,在强碱性条件下,加入过量的30%的溶液,并小火加热,使Cr元素完全转化为,继续加热一段时间;冷却后加入适量蒸馏水,滴加适量硫酸酸化后,用新配制的标准液滴定到终点,消耗标准液VmL(已知被还原为)。继续加热一段时间的目的是________ ,产品中的纯度表达式为________ %(用含、c、V的代数式表示,杂质不参与反应)。
已知:沸点76.8℃;有毒,沸点8.2℃,遇水剧烈水解生成刺激性气味的气体。
(1)制备时进行操作:
(i)……;
(ii)将盛有粉末的磁舟置于管式炉中;
(iii)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应,控制温度为750℃左右;
(iv)反应结束后,停止热水浴和管式炉加热,继续通入氮气,直至装置冷却。
(1)操作(i)为
(2)图示装置存在的缺陷是
(3)装置E中发生反应的离子方程式为
(4)测定纯度:取产品,在强碱性条件下,加入过量的30%的溶液,并小火加热,使Cr元素完全转化为,继续加热一段时间;冷却后加入适量蒸馏水,滴加适量硫酸酸化后,用新配制的标准液滴定到终点,消耗标准液VmL(已知被还原为)。继续加热一段时间的目的是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】Cu元素在生命活动中占有举足轻重的地位,缺铜会造成贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。设计如下实验制备有机补铜剂一顺式甘氨酸合钢水合物,并测定其组成。查阅资料:
①制备反应为:Cu(OH)2+2H2N-CH2-COOH(H2NCH2COO)2Cu·2H2O
②该反应同时生成顺式产物,天蓝色针状,易溶于极性大的溶剂;以及反式产物,蓝紫色鳞片状,易溶于极性小的溶剂。
该反应进程如图1,顺式及反式产物结构如图2。
制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物实验过程为:
回答下列问题:
(1)从速率及产品纯度角度解释步骤II中控制反应温度为70℃左右的原因是_______ ,可采用的加热方式为_______ 。
(2)下列有关说法正确的是_______。
(3)用间接碘量法测定产物中Cu(II)的质量分数。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2=+2I-。
①请选择以下正确的操作排序:
取2.00g制备的产品,用稀硫酸溶解配成100mL溶液→a→e→_______ →d→_______ ,重复操作3次,消耗Na2S2O3标准液平均值为amL。
a.取25.00mL该溶液转移入锥形瓶
b.立即用酸式滴定管中0.01mol/LNa2S2O3标准液快速进行滴定
c.立即用碱式滴定管中0.01mol/LNa2S2O3标准液快速进行滴定
d.当溶液变为浅黄色时,加入1mL淀粉溶液
e.加入蒸馏水和过量的KI溶液,得到棕黄色溶液
f.继续滴定至溶液蓝色褪去,且维持半分钟稳定
g.继续滴定至溶液由无色变为蓝色,且维持半分钟稳定
②根据实验数据,所得2.00g产品中Cu(II)质量分数为_______ (用含a的最简式表示)。
③滴定终点时,“最后半滴”的操作是_______ 。
①制备反应为:Cu(OH)2+2H2N-CH2-COOH(H2NCH2COO)2Cu·2H2O
②该反应同时生成顺式产物,天蓝色针状,易溶于极性大的溶剂;以及反式产物,蓝紫色鳞片状,易溶于极性小的溶剂。
该反应进程如图1,顺式及反式产物结构如图2。
制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物实验过程为:
回答下列问题:
(1)从速率及产品纯度角度解释步骤II中控制反应温度为70℃左右的原因是
(2)下列有关说法正确的是_______。
A.CuSO4和NaOH快速生成的Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质,故不采用CuSO4和NaOH直接反应制备Cu(OH)2 |
B.步骤III中趁热过滤是为了防止杂质析出 |
C.步骤IV加入95%的乙醇(即95%乙醇与5%水的混合溶液)可以得到纯度更高的产品,说明顺式甘氨酸的极性大于反式甘氨酸 |
D.步骤V用25%酒精和丙酮分别洗涤晶体的目的是为了提高产率 |
(3)用间接碘量法测定产物中Cu(II)的质量分数。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2=+2I-。
①请选择以下正确的操作排序:
取2.00g制备的产品,用稀硫酸溶解配成100mL溶液→a→e→
a.取25.00mL该溶液转移入锥形瓶
b.立即用酸式滴定管中0.01mol/LNa2S2O3标准液快速进行滴定
c.立即用碱式滴定管中0.01mol/LNa2S2O3标准液快速进行滴定
d.当溶液变为浅黄色时,加入1mL淀粉溶液
e.加入蒸馏水和过量的KI溶液,得到棕黄色溶液
f.继续滴定至溶液蓝色褪去,且维持半分钟稳定
g.继续滴定至溶液由无色变为蓝色,且维持半分钟稳定
②根据实验数据,所得2.00g产品中Cu(II)质量分数为
③滴定终点时,“最后半滴”的操作是
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(0.4)
【推荐1】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室以FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)为原料制备甘氨酸亚铁的装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)。
已知:
①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②维生素C易溶于水,具有较强的还原性和酸性。
回答下列问题:
(1)装置D中盛放维生素C的仪器名称是_______ ,上述装置依次连接的合理顺序为e→_______ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)实验开始时,先关闭K2,打开K1,当_______ (填实验现象)时,关闭K1,打开K2,进行实验。
(3)为了提高甘氨酸亚铁的产率,需要控制D中溶液的pH不能过高或过低。加入维生素C促进FeCO3溶解并调节溶液pH,维生素C的作用还有_______ 。
(4)写出装置D中生成甘氨酸亚铁的化学方程式:_______ 。
(5)实验结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,得到甘氨酸亚铁。洗涤所选用的最佳试剂是_______ (填字母)。
a.蒸馏水 b.维生素C c.乙醇
(6)测定产品的含量。实验步骤如下:称量a g产品于锥形瓶中,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成200ml溶液,量取20.00ml,并加入2滴指示剂,用c mol/L Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)
①产品中甘氨酸亚铁的质量分数表达式为_______ 。
②若滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡,会使测定结果_______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
已知:
①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②维生素C易溶于水,具有较强的还原性和酸性。
回答下列问题:
(1)装置D中盛放维生素C的仪器名称是
(2)实验开始时,先关闭K2,打开K1,当
(3)为了提高甘氨酸亚铁的产率,需要控制D中溶液的pH不能过高或过低。加入维生素C促进FeCO3溶解并调节溶液pH,维生素C的作用还有
(4)写出装置D中生成甘氨酸亚铁的化学方程式:
(5)实验结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,得到甘氨酸亚铁。洗涤所选用的最佳试剂是
a.蒸馏水 b.维生素C c.乙醇
(6)测定产品的含量。实验步骤如下:称量a g产品于锥形瓶中,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成200ml溶液,量取20.00ml,并加入2滴指示剂,用c mol/L Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)
①产品中甘氨酸亚铁的质量分数表达式为
②若滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡,会使测定结果
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(0.4)
【推荐2】某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O 晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是_________________________ 。
装置B中发生反应的化学方程式是____________________________
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行____________________ ,装置E中的现象是 ________________________
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法__________________________ 。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是____________________________ 。
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:____________________
(1)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是
装置B中发生反应的化学方程式是
(2)如果要在C处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐3】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂,焦亚硫酸钠具有还原性,受潮和温度高于150℃易分解。焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠的转化关系是Na2S2O5NaHSO3。工业上制取原理是用纯碱与亚硫酸氢钠溶液混合而成的悬浮液吸收二氧化硫至过饱和,再从亚硫酸氢钠过饱和溶液中结晶析出焦亚硫酸钠产品。实验室模拟制取焦亚硫酸钠流程如下:
(1)Ⅰ中用Na2CO3溶液吸收SO2,随着SO2的持续通入,溶液中各组分的质量分数变化如图所示。图中线2表示的组分是________ (填化学式,下同)。Ⅰ中产物是________ 。
(2)Ⅱ中添加Na2CO3固体目的是________________ ,添加Na2CO3固体时必须缓慢、同时不断搅拌原因是__________________ 。
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中反应热效应均是放热反应,要得到Na2S2O5产品Ⅳ中操作是________ 。
(4)Ⅲ中为了减少对环境的污染,需要及时停止通入SO2,此时测量的数据是________ 。
(5)上图为真空干燥Na2S2O5晶体的装置,真空干燥的目的是________ 。
(1)Ⅰ中用Na2CO3溶液吸收SO2,随着SO2的持续通入,溶液中各组分的质量分数变化如图所示。图中线2表示的组分是
(2)Ⅱ中添加Na2CO3固体目的是
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中反应热效应均是放热反应,要得到Na2S2O5产品Ⅳ中操作是
(4)Ⅲ中为了减少对环境的污染,需要及时停止通入SO2,此时测量的数据是
(5)上图为真空干燥Na2S2O5晶体的装置,真空干燥的目的是
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