组卷网 > 高中化学综合库 > 化学实验基础 > 常见物质的制备 > 常见无机物的制备
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:118 题号:6081912
科学家利用石墨烯和具有粘弹性的聚硅树脂(俗称橡皮泥)制备出一种具有极高灵敏度的电力学传感材料,能够检测轻微的变形和冲击,其灵敏程度甚至能探测到蜘蛛的运动。该材料可用于制作检测人体脉搏、血压的传感器等。实验室模拟工业合成方法,制备聚硅树脂的中间体氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3 。量取20mL甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)注入三颈烧瓶中,开启电磁搅拌加热器升温至66℃,从a中加入浓盐酸,加热A一段时间,待温度升至110℃,停止加热,在三颈烧瓶中加入30mL无水乙醇(EtOH),迅速反应生成氯甲基三乙氧基硅烷ClCH2Si(OEt)3,待温度降至室温后,将三颈烧瓶中液体转移到蒸馏烧瓶中蒸馏,收集得到174.5℃馏分12mL。
物质C2H5OHCH3SiCl3ClCH2SiCl3ClCH2Si(OEt)3
相对分子质量46149.5184212.5
熔点/℃-114.1-77.8
沸点/℃78.366.4116.5174
密度/g·mL0.791.301.471.02
已知:①甲基三氯硅烷为无色液体,具有刺鼻恶臭,易潮解;氯甲基三乙氧基硅烷易水解,能与碱金属氢氧化物生成碱金属硅醇盐。②CH3CH2OH也可简写成EtOH

(1)连接好装置后,检验装置气密性的操作是:D和E之间夹上止水夹,B中装入适量蒸馏水,___________________________________________________说明装置气密性完好。
(2) A装置中发生反应的离子方程式是:_______________________;装置C的作用是:_______________________ ;E中所装液体是:__________________
(3)装置D中发生反应的化学方程式为:① CH3SiCl3 + Cl2 ClCH2SiCl3 + HCl
___________________________________________________________;球形冷凝管的作用是:________________________
(4) 有同学发现该装置有一处不足可能会导致实验失败,应该___________________
(5) 该方法制备氯甲基三乙氧基硅烷的产率(实际产量/理论产量)是:_______________(保留两位有效数字)。

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【推荐1】随着时代的发展,绿色环保理念越来越受到大家的认同,变废为宝是我们每一位公民应该养成的意识。某同学尝试用废旧的铝制易拉罐作为原材料、采用“氢氧化铝法”制取明矾晶体并进行一系列的性质探究。
制取明矾晶体主要涉及到以下四个步骤:
第一步:铝制品的溶解。取一定量铝制品,置于250mL锥形瓶中,加入一定浓度和体积的强碱溶液,水浴加热(约93℃),待反应完全后(不再有氢气生成),趁热减压抽滤,收集滤液于250mL烧杯中;
第二步:氢氧化铝沉淀的生成。将滤液重新置于水浴锅中,用3 mol/L H2SO4调节滤液pH至8~9,得到不溶性白色絮凝状Al(OH)3,减压抽滤得到沉淀;
第三步:硫酸铝溶液的生成。将沉淀转移至250mL烧杯中,边加热边滴入一定浓度和体积的H2SO4溶液;
第四步:硫酸铝钾溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固体K2SO4,将得到的饱和澄清溶液冷却降温直至晶体全部析出,减压抽滤、洗涤、抽干,获得产品明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O,M=474g/mol]。
回答下列问题:
(1)第一步铝的溶解过程中涉及到的主要反应的离子方程式为__________________________
(2)为了加快铝制品的溶解,应该对铝制品进行怎样的预处理:________________________
(3)第四步操作中,为了保证产品的纯度,同时又减少产品的损失,应选择下列溶液中的___(填选项字母)进行洗涤,实验效果最佳。
A.乙醇          B.饱和K2SO4溶液            C.蒸馏水          D.1:1乙醇水溶液
(4)为了测定所得明矾晶体的纯度,进行如下实验操作:准确称取明矾晶体试样4.0g于烧杯中,加入50mL 1mol/L盐酸进行溶解,将上述溶液转移至100mL容量瓶中,稀释至刻度线,摇匀;移取25.00 mL溶液干250 mL锥形瓶中,加入30 mL 0.10mol/L EDTA-2Na标准溶液,再滴加几滴2D二甲酚橙,此时溶液呈黄色;经过后续一系列操作,最终用0.20 mol/L锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色,达到滴定终点时,共消耗5.00 mL锌标准溶液。滴定原理为H2Y2+Al3→AlY+2H,H2Y2(过量)+Zn2→ZnY2+2H(注:H2Y2表示EDTA-2Na标准溶液离子)。则所得明矾晶体的纯度为_________%。
(5)明矾除了可以用作人们熟悉的净水剂之外,还常用作部分食品的膨松剂,例如油条(饼)的制作过程需要加入一定量的明矾,请简述明矾在面食制作过程作膨松剂的原理:_______
(6)为了探究明矾晶体的结晶水数目及分解产物,在N2气流中进行热分解实验,得到明矾晶体的热分解曲线如图所示(TG%代表的是分解后剩余固体质量占样品原始质量的百分率,失重百分率=×100%):
   
根据TG曲线出现的平台及失重百分率,30~270℃范围内,失重率约为45.57%,680~810℃范围内,失重百分率约为25.31%,总失重率约为70.88%,请分别写出所涉及到30~270℃、680~810℃温度范围内这两个阶段的热分解方程式:________________________
2019-11-03更新 | 405次组卷
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【推荐2】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品,易溶于水,溶解度随温度升高显著增大,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。工业上可用2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。某兴趣小组利用如图装置拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O)。

回答下列问题。
(1)仪器a的名称是_____,d中的试剂是_____(填编号)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液        C.饱和NaHSO3溶液
(2)b中反应的化学方程式为_____
(3)为了保证Na2S2O3•5H2O的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_____
(4)反应终止后,c中的溶液经______即可析出Na2S2O3•5H2O晶体,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质,检验产品中是否存在Na2SO3,所需试剂为_____
(5)为了测定产品纯度。以淀粉作指示剂,通过用Na2S2O3•5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液,计算Na2S2O3•5H2O含量。
①滴定前,有关滴定管的正确操作顺序为_____(填编号):
检查活塞是否漏水→蒸馏水洗涤→______→______→______→______→______→开始滴定
A.烘干       B.装入滴定液至零刻度以上        C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下       D.用洗耳球吹出润洗液        E.排除气泡        F.用滴定液润洗2至3次        G.记录起始读数
②滴定法测得产品中Na2S2O3•5H2O含量为100.5%,则Na2S2O3•5H2O产品中可能混有的物质是_____
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已知:CuCl是一种白色难溶于水、难溶于乙醇的固体,在潮湿空气中较易被氧化。
请回答:
(1)操作1的名称为___________
(2)写出在高压釜中发生的化学反应方式___________
(3)在高压反应釜反应过程中,需要快速搅拌的原因是___________
(4)抽滤装置如图所示,停止抽滤的最合适的操作方法为___________

(5)下列有关该实验的说法正确的是___________
A.实验中加碳酸钠溶液有利于乙醇的回收
B.抽滤中选用的滤纸大小应略大于布氏漏斗内径
C.洗涤操作中应先用“去氧水”洗涤再用无水乙醇
D.洗涤洗涤后的产品应在空气中自然晾干
(6)为测定产品中CuCl的纯度,取1.000g产品用硫酸酸化的硫酸铁溶解,定容配成250mL溶液,每次取25mL于锥形瓶中,用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定,平均消耗20.00mL,则CuCl的纯度为___________。(保留四位有效数字,已知本实验中Cl-不能被KMnO4氧化)
2021-01-12更新 | 48次组卷
共计 平均难度:一般