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1 . 格氏试剂(R—MgX,R表示烃基,X表示卤原子)是重要的有机试剂,实验小组查阅资料设计的制备过程如下:
原理:
已知:①该制备实验需在绝对无水、无氧的环境下进行。一般不易发生,常需引发剂,引发后,反应剧烈且放热。
②沸点为34.6℃。
.试剂的预处理
(1)乙醚[沸点:34.5℃,密度为,微溶于水,混有过氧乙醚()、少量水]的处理:
①过氧乙醚的检验:取少量样品滴于KI-淀粉试纸中央,出现___________ 现象,说明其中含有过氧乙醚。
②除过氧乙醚:将乙醚转入___________ (选填下列仪器标号)中,加入适量的硫酸亚铁溶液,充分振荡,静置分层,___________ (填具体操作),分离出下层水相。最后将有机相转移至蒸馏装置中蒸馏,收集34.5℃馏分。.的制备
如图组装装置(加热和夹持装置已略),向仪器X中加入2.4g镁条和1小粒碘,装好装置,向仪器Y中加入0.12mol溴乙烷和25.00mL乙醚,混匀后开始滴入仪器X中,反应中保持微沸,加完后,温水浴加热回流20min直至镁条完全反应。(2)仪器Y的名称是___________ 。
(3)回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为___________ (填序号)。
(4)实验装置存在缺陷,导致制备的格氏试剂易水解,该如何改进?___________ 。
(5)反应温度过高会导致副反应的发生,避免副反应的发生可采取的操作或措施有___________ 。
(6)打开仪器Y上口的玻璃塞,加入0.2mol乙醛,之后打开其下口使乙醛逐滴与反应,然后滴加20.0mL饱和溶液生成产物Z(伴有一种盐和碱性气体产生)。将Z从混合液中提纯后进行了氢谱和质谱的表征,结果如下:则与乙醛反应生成Z(碳骨架无支链)的总反应为___________ 。
原理:
已知:①该制备实验需在绝对无水、无氧的环境下进行。一般不易发生,常需引发剂,引发后,反应剧烈且放热。
②沸点为34.6℃。
.试剂的预处理
(1)乙醚[沸点:34.5℃,密度为,微溶于水,混有过氧乙醚()、少量水]的处理:
①过氧乙醚的检验:取少量样品滴于KI-淀粉试纸中央,出现
②除过氧乙醚:将乙醚转入
如图组装装置(加热和夹持装置已略),向仪器X中加入2.4g镁条和1小粒碘,装好装置,向仪器Y中加入0.12mol溴乙烷和25.00mL乙醚,混匀后开始滴入仪器X中,反应中保持微沸,加完后,温水浴加热回流20min直至镁条完全反应。(2)仪器Y的名称是
(3)回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为
(4)实验装置存在缺陷,导致制备的格氏试剂易水解,该如何改进?
(5)反应温度过高会导致副反应的发生,避免副反应的发生可采取的操作或措施有
(6)打开仪器Y上口的玻璃塞,加入0.2mol乙醛,之后打开其下口使乙醛逐滴与反应,然后滴加20.0mL饱和溶液生成产物Z(伴有一种盐和碱性气体产生)。将Z从混合液中提纯后进行了氢谱和质谱的表征,结果如下:则与乙醛反应生成Z(碳骨架无支链)的总反应为
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2 . 某实验小组设计一体化实验,通过量气法测定阿伏加德罗常数,同时制得并探究其性质.回答下列问题:
I.测定阿伏加德罗常数同时制得.实验装置如图所示:(1)仪器a的名称是___________ ,阴极发生的电极反应式是___________ ;
(2)烧杯中最终会看到___________ 色沉淀;
(3)在一定电流强度下电解一段时间,收集到的气体体积___________ (用含的式子表示).将换算成标准状况下的体积记为,已知电路中通过的总电量为,1个电子所带的电量为,则阿伏伽德罗常数___________ (用含和q的表达式表示)。
Ⅱ.探究的性质.实验小组将上述电解得到的产物洗涤干净后,进行如下实验:查阅资料:白色,无色,黄色.
(4)检验电解产物洗净需要用到的试剂是___________ ;
(5)解释溶液颜色由无色变为黄色的原因___________ (用离子方程式表示);
Ⅲ.测量电解产物的含量。
(6)称取样品置于烧杯中(该样品杂质不与后续试剂反应),加入足量酸性溶液,使全部转化为,加入过量溶液,然后用溶液滴定至终点,消耗.(己知:)
则测得电解产物中的含量为___________ 。
I.测定阿伏加德罗常数同时制得.实验装置如图所示:(1)仪器a的名称是
(2)烧杯中最终会看到
(3)在一定电流强度下电解一段时间,收集到的气体体积
Ⅱ.探究的性质.实验小组将上述电解得到的产物洗涤干净后,进行如下实验:查阅资料:白色,无色,黄色.
(4)检验电解产物洗净需要用到的试剂是
(5)解释溶液颜色由无色变为黄色的原因
Ⅲ.测量电解产物的含量。
(6)称取样品置于烧杯中(该样品杂质不与后续试剂反应),加入足量酸性溶液,使全部转化为,加入过量溶液,然后用溶液滴定至终点,消耗.(己知:)
则测得电解产物中的含量为
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3 . 碲广泛用于航空航天和电子领域。以含碲废料(主要成分为,含少量和等)为原料回收碲和贵重金属的流程如下:已知:①是酸性氧化物,难溶于水,具有强还原性。②难溶于水。③碲酸稳定,不能与硫酸亚铁铵反应。
回答下列问题:
(1)已知基态的价层电子排布式为。的热稳定性比的强,其原因是___________ (从结构和键能角度分析)。
(2)“氧化1”采用“逆流操作”,其目的是___________ 。写出“氧化1”工序中主要反应的化学方程式:___________ 。
(3)“水浸”时溶质的浸出率与温度的关系如图所示,解释点达到“峰值”的原因:___________ ;对滤液1蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、空气干燥得到晶体是___________ (填化学式)。(4)“氧化2”中的作用是___________ 。
(5)写出“沉碲”反应的离子方程式:___________ 。
(6)测定粗碲样品纯度。称取粗碲,将其转化成,配制成溶液。准确量取配制溶液于锥形瓶中,向锥形瓶中加入酸化的溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸。加入标准溶液滴定剩余的,滴定终点恰好消耗滴定液(还原产物为)。该粗碲含的质量分数为___________ 。若使用之前被部分氧化,则测得结果___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
回答下列问题:
(1)已知基态的价层电子排布式为。的热稳定性比的强,其原因是
(2)“氧化1”采用“逆流操作”,其目的是
(3)“水浸”时溶质的浸出率与温度的关系如图所示,解释点达到“峰值”的原因:
(5)写出“沉碲”反应的离子方程式:
(6)测定粗碲样品纯度。称取粗碲,将其转化成,配制成溶液。准确量取配制溶液于锥形瓶中,向锥形瓶中加入酸化的溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸。加入标准溶液滴定剩余的,滴定终点恰好消耗滴定液(还原产物为)。该粗碲含的质量分数为
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4 . 硫酸是当今世界最重要的化工产品之一。早在1000多年前,我国就已采用加热胆矾()或绿矾()的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式:。将受热产生的气体通入如图所示装置中,以检验产生的气体中是否含有和。___________ ,品红溶液的作用是___________ 。
(2)有同学提出用图1虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成图2装置,其中多孔玻璃球泡的作用是___________ 。
(3)硫酸厂排放的废气中往往含有较多的,为防止污染空气,常采用还原法对其进行处理。与在氧化铝热体的催化下的反应机理如图3所示。已知第一步反应在300℃进行,第二步反应在100~200℃进行。请写出中间产物的结构式___________ ,第二步反应的化学方程式___________ 。(4)模拟酸雨的形成原因。将气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔10min读数一次,所得数据如下:
随着时间的推移,pH先逐渐变小后趋向不变的原因是___________ (用化学方程式表示)。
(5)某化学小组为了测定空气中的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含、、、),缓慢通过足量氯水中,在所得溶液中再加入稍过量的溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.2330g。
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________ 。
②求空气样品中的体积分数(在混合气体中所占的体积比)___________ 。
(1)图1中A装置盛装的试剂是
(2)有同学提出用图1虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成图2装置,其中多孔玻璃球泡的作用是
(3)硫酸厂排放的废气中往往含有较多的,为防止污染空气,常采用还原法对其进行处理。与在氧化铝热体的催化下的反应机理如图3所示。已知第一步反应在300℃进行,第二步反应在100~200℃进行。请写出中间产物的结构式
时间(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
pH | 4.95 | 4.94 | 4.86 | 4.85 | 4.85 |
(5)某化学小组为了测定空气中的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含、、、),缓慢通过足量氯水中,在所得溶液中再加入稍过量的溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.2330g。
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是
②求空气样品中的体积分数(在混合气体中所占的体积比)
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5 . 三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O,M=242g/mol]是一种重要的无机试剂,用途广泛。
回答下列问题:
Ⅰ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的制备。(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)由硝酸铜溶液获得三水合硝酸铜晶体过程中的一系列操作包括_______ 、过滤、洗涤、干燥。在洗涤操作中用乙醇洗涤的原因是_______ 。
(3)某工厂在用稀硝酸溶解废铜屑制备Cu(NO3)2·3H2O时,为避免NOx的生成,工程师提出还应加入H2O2溶液,反应的化学方程式为_______ ,当消耗含铜元素80%的废铜屑240kg时,得到653.4kg产品,产率为_______ 。
Ⅱ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的热分解实验。
(4)将24.2gCu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为_______ ,继续升温至时生成的固体产物为_______ (填化学式)。
回答下列问题:
Ⅰ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的制备。(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为
(2)由硝酸铜溶液获得三水合硝酸铜晶体过程中的一系列操作包括
(3)某工厂在用稀硝酸溶解废铜屑制备Cu(NO3)2·3H2O时,为避免NOx的生成,工程师提出还应加入H2O2溶液,反应的化学方程式为
Ⅱ.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的热分解实验。
(4)将24.2gCu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为
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6 . 三水合硝酸铜[]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
Ⅰ.三水合硝酸铜的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的最佳试剂为___________ (填化学式)。
Ⅱ.溶液的配制。
(3)实验室里需要450mL0.1溶液。用三水合硝酸铜配制该溶液时,下列仪器不需要的是___________ (填仪器名称)。(4)所需三水合硝酸铜固体的质量为___________ g。
Ⅲ.测定产品中的含量
(5)准备称量ag产品,溶于水后加入过量KI溶液():充分反应后,以淀粉溶液为指示剂,用c标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为VmL。
①达到滴定终点的现象为___________ 。
②产品中的质量分数为___________ (用含a、c、V的代数式表示)。
③若所用KI溶液中部分KI被空气氧化,会导致所测结果___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅳ.三水合硝酸铜热分解实验。
(6)将24.2g样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,则升温至时生成的固体产物为___________ (填化学式)。
Ⅰ.三水合硝酸铜的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的最佳试剂为
Ⅱ.溶液的配制。
(3)实验室里需要450mL0.1溶液。用三水合硝酸铜配制该溶液时,下列仪器不需要的是
Ⅲ.测定产品中的含量
(5)准备称量ag产品,溶于水后加入过量KI溶液():充分反应后,以淀粉溶液为指示剂,用c标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为VmL。
①达到滴定终点的现象为
②产品中的质量分数为
③若所用KI溶液中部分KI被空气氧化,会导致所测结果
Ⅳ.三水合硝酸铜热分解实验。
(6)将24.2g样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,则升温至时生成的固体产物为
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7 . 被誉为“工业维他命”的铂族金属钌(Ru)广泛用于航天航空、石油化学、信息传感工业、制药等高科技领域。以下工艺实现了电子废弃物中铂族金属钌的回收利用。已知电子废弃物主要成分为等物质,请回答以下问题:已知:(1) ②常见物质的如下表所示:
(1)为加快“酸浸”时的浸取速率,下列措施中无法达到目的是______ (填字母)。
a.将样品粉碎 b.延长浸取时间 c.充分搅拌 d.适当增加盐酸浓度 e.适当升高温度
(2)滤渣2为______ 。
(3)“氧化溶浸”环节生成配离子反应的离子方程式为______ 。
(4)“还原1”环节所需氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,则的氧化产物为______ 。
(5)滤液1中含和的浓度分别为,“调”时调的范围为______ 。(已知:当时,可认为已经沉淀完全)
(6)沉钴。向除杂后的溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到,不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是______ 。
(7)制备。将所得的草酸钴晶体高温灼烧,其热重分析曲线如图:写出点对应的物质的化学式:______ ,段发生反应的化学方程式为:______ 。
化合物 | ||
(1)为加快“酸浸”时的浸取速率,下列措施中无法达到目的是
a.将样品粉碎 b.延长浸取时间 c.充分搅拌 d.适当增加盐酸浓度 e.适当升高温度
(2)滤渣2为
(3)“氧化溶浸”环节生成配离子反应的离子方程式为
(4)“还原1”环节所需氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,则的氧化产物为
(5)滤液1中含和的浓度分别为,“调”时调的范围为
(6)沉钴。向除杂后的溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到,不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是
(7)制备。将所得的草酸钴晶体高温灼烧,其热重分析曲线如图:写出点对应的物质的化学式:
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8 . 氯的化合物在生活中有着广泛的用途。
(1)二氧化氯(ClO2)的熔点-59℃,沸点11℃,易溶于水,是一种常用的饮用水消毒剂,消毒时会产生Cl-和少量的,可利用酸性FeSO4溶液将转化为Cl-除去。
①关于二氧化氯的说法不正确的是_______ 。
A.易液化 B.实验室可用排水法收集
C.氯的化合价为+4 D.消毒时利用其强还原性
②FeSO4除去的离子方程式为_______ 。
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,某种制备亚氯酸钠的反应为:ClO2+H2O2+NaOH=NaClO2+O2+H2O(未配平)。
①ClO2的氧化性_______ H2O2的氧化性(填“大于”或“小于”)。
②为测定产品中NaClO2的纯度,进行如下实验:准确称取1.000g上述产品,溶于水配成100.00mL溶液,取10.00mL待测液,加入过量KI溶液,酸性条件下发生反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,杂质不与I-反应。以淀粉作指示剂,再加入0.2000mol/LNa2S2O3溶液,恰好完全反应时消耗的Na2S2O3溶液的体积为20.00mL。(已知:I2+2=2I-+)。计算该样品的纯度为_______ 。(写出计算过程)
③工业上常用NaClO2溶液对燃煤烟气进行脱硫。已知NaClO2溶液具有强氧化性,酸性条件下NaClO2发生歧化反应生成ClO2,ClO2易溶于水,具有强氧化性,可氧化SO2.在实验室模拟脱硫过程:先加稀硫酸调节NaClO2吸收液的pH为5,再向其中通入含SO2的模拟烟气。测得脱硫反应后,溶液中的阴离子为Cl-,则SO2的氧化产物是_______ 。测得脱硫效率(即SO2的吸收率)随温度变化的曲线如下图所示。结合已知信息分析,温度大于50℃时,随温度升高脱硫效率下降的原因是_______ 。
(1)二氧化氯(ClO2)的熔点-59℃,沸点11℃,易溶于水,是一种常用的饮用水消毒剂,消毒时会产生Cl-和少量的,可利用酸性FeSO4溶液将转化为Cl-除去。
①关于二氧化氯的说法不正确的是
A.易液化 B.实验室可用排水法收集
C.氯的化合价为+4 D.消毒时利用其强还原性
②FeSO4除去的离子方程式为
(2)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,某种制备亚氯酸钠的反应为:ClO2+H2O2+NaOH=NaClO2+O2+H2O(未配平)。
①ClO2的氧化性
②为测定产品中NaClO2的纯度,进行如下实验:准确称取1.000g上述产品,溶于水配成100.00mL溶液,取10.00mL待测液,加入过量KI溶液,酸性条件下发生反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,杂质不与I-反应。以淀粉作指示剂,再加入0.2000mol/LNa2S2O3溶液,恰好完全反应时消耗的Na2S2O3溶液的体积为20.00mL。(已知:I2+2=2I-+)。计算该样品的纯度为
③工业上常用NaClO2溶液对燃煤烟气进行脱硫。已知NaClO2溶液具有强氧化性,酸性条件下NaClO2发生歧化反应生成ClO2,ClO2易溶于水,具有强氧化性,可氧化SO2.在实验室模拟脱硫过程:先加稀硫酸调节NaClO2吸收液的pH为5,再向其中通入含SO2的模拟烟气。测得脱硫反应后,溶液中的阴离子为Cl-,则SO2的氧化产物是
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9 . 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯,再测定有机物的组成和结构。
(1)青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。①操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:_______ 、烧杯、玻璃棒。
②操作Ⅱ的名称是_______ 。
③操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(2)实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图2所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置中发生反应的化学方程式为_______ 。
②C装置中CuO的作用是_______ 。
③若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加0.72克,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如图3所示,则该有机物的分子式为_______ 。④该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3∶1,则该分子可能为_______ (填化学名称)。
⑤该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是:_______ 。
(3)依折麦布片()中含氧官能团的名称是_______ 。
(1)青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。①操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:
②操作Ⅱ的名称是
③操作Ⅲ的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、
(2)实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图2所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置中发生反应的化学方程式为
②C装置中CuO的作用是
③若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加0.72克,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如图3所示,则该有机物的分子式为
⑤该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是:
(3)依折麦布片()中含氧官能团的名称是
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10 . 以废铁屑(含少量FeS等杂质)为原料,制备硫酸亚铁晶体流程示意图如下:(1)酸浸时,的作用是_________ (用离子方程式表示)。过程中产生的有毒气体,可用___________ 溶液吸收。
(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
用文字说明导致上述颜色变化的可能原因。___________
(3)已知:受热易失水,则操作X为:蒸发浓缩、________ 、过滤、洗涤。FeSO4强热后继续分解,推测产物为___________ 、Fe2O3和SO3。
测定所得硫酸亚铁晶体中的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品,配制成100mL溶液。
Ⅱ.取出10mL溶液,加入适量稀硫酸,滴入的溶液,至反应完全,共消耗溶液cmL。(反应原理:
(4)计算硫酸亚铁晶体样品中质量分数___________ 。
(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
酸浸时间 | 1min | 30min | 120min |
用KSCN溶液检验 | 变红 | 未变红 | 变红 |
(3)已知:受热易失水,则操作X为:蒸发浓缩、
测定所得硫酸亚铁晶体中的含量,步骤如下:
Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品,配制成100mL溶液。
Ⅱ.取出10mL溶液,加入适量稀硫酸,滴入的溶液,至反应完全,共消耗溶液cmL。(反应原理:
(4)计算硫酸亚铁晶体样品中质量分数
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