1、专题强化练(十三)1(2019佛山质检)葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe是常用的补铁剂，易溶于水，几乎不溶于乙醇。用下图装置制备FeCO3，并利用FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：(1)a的名称为_。(2)打开a中K1、K3，关闭K2，一段时间后，关闭K3，打开K2。在_(填仪器标号)中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的H2作用有_(至少写2条)。(3)将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。用化学方程式说明原因_。(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是_。(5)用 NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液
2、制备碳酸亚铁，同时有气体产生，离子方程式为_，此法产品纯度更高，原因是_。解析：(1)a的名称为恒压滴液漏斗。(2)b中产生的硫酸亚铁被压入c中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2作用有：赶走空气、防止生成的FeCO3被氧化；将b中溶液压入c中。(3)过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色是因为FeCO3与O2反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4FeCO3O26H2O=4Fe(OH)34CO2。(4)乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析出。(5)NaHCO3溶液与FeSO4溶液反应生成FeCO3、H2O、CO2和Na2SO4，方程式为Fe22H
3、CO=FeCO3H2OCO2。碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，此法产品纯度更高的原因是降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁。答案：(1) 恒压滴液漏斗(2) c排出装置内的空气，防止生成的FeCO3被氧化、将b中溶液压入c中(其他答案合理即可)(3)4FeCO3O26H2O=4Fe(OH)34CO2 (4)降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度 (5)Fe22HCO=FeCO3H2OCO2降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁2(2019揭阳一模)叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。实验室制取叠氮化钠的原理、实验装置及实验步骤如下：打开装置D导管上的旋塞，加热制取氨气。再加热装置A中的
4、金属钠，使其熔化并充分反应后，再停止加热装置D并关闭旋塞。向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210220 ，然后通入N2O。冷却，向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度)，减压浓缩结晶后，再过滤，并用乙醚洗涤，晾干。已知：I.NaN3是易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚；.NaNH2熔点210 ，沸点400 ，在水溶液中易水解。请回答下列问题：(1)装置B中盛放的药品为_；装置C的主要作用是_。(2)步骤中先加热通氨气的目的是_；步骤氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_。步骤中最适宜的加热方式为 _(填“水浴加热”或“油浴加热”)。(3)N2O可由NH4NO3在2402
5、45 分解制得(硝酸铵的熔点为169.6 )，则可选择的气体发生装置是_(填序号)。(4)生成NaN3的化学方程式为_。(5)图中仪器a用的是铁质而不用玻璃，其主要原因是_。(6)步骤中用乙醚洗涤的主要目的是_。(7)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数：将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。取50.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入50.00 mL 0.101 0 molL1(NH4)2Ce(NO3)6溶液。充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入8 mL浓硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.050 0 molL1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4，消耗
6、溶液体积为29.00mL。测定过程的反应方程式为：2(NH4)2Ce(NO3)62NaN3=4NH4NO32Ce(NO3)32NaNO33N2；Ce4Fe2=Ce3Fe3；试样中NaN3的质量分数为_。解析：(1)制备的氨气中含有大量的水，用C装置冷凝分离出水，B中盛放碱石灰干燥氨气。(2)步骤中用氨气排尽装置中的空气，防止加热时空气中的氧气等能与钠反应；步骤中氨气与钠反应生成NaNH2和氢气，反应方程式为：2Na2NH32NaNH2H2；水的沸点为100 ，不能达到反应控制的温度210220 ，故用油浴加热。(3)硝酸铵的熔点为169.6 ，因NH4NO3在240245 分解时已经熔化，分解
7、反应中还生成水，故选、。(4)氨气与钠反应生成的NaNH2与通入的N2O反应生成NaN3和H2O，反应的化学方程式为NaNH2N2O NaN3H2O。(5)反应过程中有水生成，会反应生成NaOH腐蚀玻璃。(6)NaN3不溶于乙醚，可以减少晶体的损失，有利于产品快速干燥。(7)50.00 mL 0.101 0 molL1(NH4)2Ce(NO3)6溶液中n(NH4)2Ce(NO3)60.101 0 molL150.00103 L5.050103 mol，参与第二步反应的量 n(NH4)2Fe(SO4)20.050 0 molL129.00103 L1.450103 mol，与NaN3反应的n(N
8、H4)2Ce(NO3)65.050103 mol1.450103 mol3.600103 mol，试样中NaN3的质量分数为93.60%。答案：(1)碱石灰(或氢氧化钠固体)冷凝分离出水(2)排尽装置中的空气2Na2NH32NaNH2H2油浴加热(3)、(4)NaNH2N2ONaN3H2O(5)反应过程中可能生成的NaOH能腐蚀玻璃(6)NaN3不溶于乙醚，能减少NaN3的溶解损耗；且乙醚易挥发，有利于产品快速干燥(7)93.60%3某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、
9、探究反应原理。实验：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。(1)提出假设。该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测：猜测1：可能是_。猜测2：可能是MgCO3。猜测3：可能是碱式碳酸镁xMgCO3yMg(OH)2。(2)设计定性实验确定产物并验证猜测。实验序号实验预期现象和结论实验将实验中收集的气体点燃实验取实验中的白色不溶物，洗涤，加入足量_；白色不溶物可能是MgCO3实验取实验中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液产生白色沉淀；溶液中存在_离子(3)设计定量实验确定实验的产物：称取实验中所得干
10、燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，试确定白色不溶物的化学式_。(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_。解析：因为Mg和沸水反应的原理为H2OHOH，Mg2H=Mg2H2，Mg22OH=Mg(OH)2所以Mg和NaHCO3反应的原理应为HCOHCO，H2OHOH，Mg2H=Mg2H2，Mg2CO=MgCO3，Mg22OH=Mg(OH)2，所以白色物质可能为MgCO3、Mg(OH)2或是它们的混合物。点燃H2，产生淡蓝色的火
11、焰，向沉淀中加入足量的稀盐酸，若产生气泡，则应含有MgCO3；向实验中澄清液中加入CaCl2溶液，若产生白色沉淀，则应含有CO。(3)装置A用来吸收H2O(g)，装置B用来吸收CO2，由于Mg(OH)2MgOH2O、MgCO3MgOCO2，所以nMg(OH)2n(H2O)0.1 mol，n(MgCO3)n(CO2)0.3 mol，所以不溶物的化学式为3MgCO3Mg(OH)2。答案：(1)Mg(OH)2(2)实验序号实验预期现象和结论实验能安静燃烧、产生淡蓝色火焰，气体成分为氢气实验稀盐酸(合理即可)产生气泡，沉淀全部溶解实验CO(3)3MgCO3Mg(OH)2或Mg(OH)23MgCO3或M
12、g4(OH)2(CO3)3(4)NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCOHCO、H2OHOH；Mg和H反应生成H2和Mg2，Mg2跟OH、CO3生成难溶物Mg(OH)23MgCO3，则H、OH、CO的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg与饱和NaHCO3溶液反应产生大量H24乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下：CH3COOHCH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3H2O有机物乙酸正丁醇乙酸丁酯熔点/16.689.573.5沸点/117.9117126.0密度/(gcm3)1.10.800.88(1)乙酸丁酯粗
13、产品的制备。在干燥的50 mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(过量)，再加34滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管，然后小火加热。将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并。装置中冷水应从_(填“a”或“b”)管口通入；通过分水器下端旋塞分出的生成物是_，其目的是_。(2)乙酸丁酯的精制。将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：水洗、蒸馏、用无水MgSO4干燥、用10%碳酸钠洗涤。a正确的操作步骤是_(填序号)。ABC Db分液漏斗有两种，如图。分液时应选择图中_形分液漏斗，其原因是_。c蒸馏操作时，需收集_的馏分
14、，沸点大于140 的有机化合物的蒸馏，一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管，可能原因是_。(3)计算产率。测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8 mL，假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，计算乙酸丁酯的产率为_。解析：(1)冷水下进上出冷凝效果最好；水的密度比乙酸丁酯的大，分水器下端旋塞分离出的生成物是水；分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率。(2)a.第一步水洗主要是洗掉浓硫酸和过量的乙酸，第二步用10%碳酸钠洗涤除去乙酸、硫酸、正丁醇；第三步用水洗涤除去过量的碳酸钠溶液；第四步用无水硫酸镁干燥除去水；第五步蒸馏，制得较纯净的酯。b.梨形分液漏斗
15、靠近旋塞处比较细长，双液界面更清晰，分离更完全。c.乙酸正丁酯的沸点是126.0 ，则需收集126 左右的馏分；水冷凝管温度较低，温差过大，冷凝管会炸裂。(3)正丁醇的质量为0.80 gmL112.0 mL9.6 g；理论上9.6 g正丁醇完全反应生成酯的质量为x g，生成1.8 g水时同时生成酯的质量是y g。CH3COOHCH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3H2O 74 g 116 g 18 g 9.6 g x g y g 1.8 g所以x15.0，y11.6，乙酸丁酯的产率100%77.3%。答案：(1)b水分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率(
16、2)a.Cb梨梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长，双液界面更清晰，分离更完全c126防止因温差过大，冷凝管炸裂(3)77.3%5某小组在验证反应“Fe2Ag=Fe22Ag”的实验中检测到Fe3，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物。取少量黑色固体，洗涤后，_(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。取上层清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3，乙依据的原理是_(用离子方程式表示)。针对
17、两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅(资料：Ag与SCN生成白色沉淀AgSCN)对Fe3产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3；假设b：空气中存在O2，由于_(用离子方程式表示)，可能产生Fe3；假设c：酸性溶液中NO具有氧化性，可产生Fe3；假设d：根据_现
18、象，判断溶液中存在Ag，可产生Fe3。下列实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因。实验可证实假设d成立。实验：向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。实验：装置如图，其中甲溶液是_，操作及现象是_。(3)根据实验现象，结合方程式推测实验中Fe3浓度变化的原因：_。解析：(1)黑色固体中有Ag和Fe，加入过量稀盐酸，铁粉会全部溶解，若仍有黑色固体剩余，则为银；本题是Fe2的检验，加入铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成，说明溶液中有Fe2。(2)铁粉过量时会与Fe3发生反应，方程式为2Fe3
19、Fe=3Fe2；当空气中的O2存在时，Fe2会与之发生氧化还原反应：4Fe2O24H=4Fe32H2O，当溶液中存在Ag时，Ag与SCN会发生反应AgSCN=AgSCN，故会有白色沉淀产生，同时溶液呈红色，说明溶液中有Fe3。实验要证实假设a、b、c不是产生Fe3的原因，需要发生反应2Fe3Fe=3Fe2，且存在HNO3及O2的条件下，证明溶液中不存在Fe3即可，再考虑控制变量，中选用c(NO)0.05 molL1的Fe(NO3)3溶液，实验需要将反应AgFe2Fe3Ag设计成原电池，右烧杯反应：Age=Ag，左烧杯反应：Fe2e=Fe3，所以甲溶液选Fe(NO3)2溶液和KSCN溶液；必须涉
20、及左、右烧杯的现象，故答案为连接如图装置，电流计指针偏转，左烧杯溶液变红色，右烧杯中银棒上出现黑色固体。(3)中溶液呈红色，且烧杯中有黑色固体，说明发生反应：AgFe2Fe3Ag、Fe33SCNFe(SCN)3；中反应正向进行，c(Fe3)增大，c(Ag)减小，平衡正向移动，红色加深；中由于铁粉过量，2Fe3Fe=3Fe2，120 min后c(Fe3)减小，平衡逆向移动，溶液红色变浅。答案：(1)加入过量的稀盐酸，黑色固体部分溶解(其他答案合理均可)Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O溶液产生白色沉淀，且随时间变长，白色沉淀减少，红色加深0.017 molL1
21、Fe(NO3)3Fe(NO3)2溶液和KSCN溶液连接如图装置，电流计指针偏转，左烧杯中溶液变红色，右烧杯中银棒上出现黑色固体(3)溶液中存在如下两个平衡：AgFe2Fe3AgFe33SCNFe(SCN)3，随着反应的进行，c(Fe3)增大，平衡正向移动，溶液红色加深，随后发生反应2Fe3Fe=3Fe2，c(Fe3)减少，平衡逆向移动，溶液红色变浅6PCl3是磷的常见氯化物，可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：性质熔点/沸点/密度/(gmL1)其他黄磷44.1280.51.822P3Cl2(少量)2PCl3；2P5Cl2(过量)2PCl5PCl311275.51.574遇
22、水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3(一)制备。如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。(1)仪器乙的名称是_；其中与自来水进水管连接的接口编号是_(填“a”或“b”)。(2)实验室制备Cl2的离子方程式_。实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制_。(3)碱石灰的作用：一是防止空气中的水蒸气进入而使PCl3水解，影响产品的纯度；二是_。(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间CO2排尽装置中的空气，其目的是_。(二)分析。测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.100 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.100 0
23、molL1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 molL1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。已知：H3PO3H2OI2=H3PO42HI；I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。(5)根据上述数据，该产品中PCl3(相对分子质量为137.5)的质量分数为_。若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(三)探究。(6)设计实验证明PCl3具有还原性：_。(限选试剂有：蒸馏水、稀盐酸、碘水、淀粉)解析：(1)仪器乙为冷凝管，用于冷凝蒸馏产物，为了使冷凝效果最好，
24、进水口为b。(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热(或高锰酸钾和浓盐酸)制备氯气，方程式为：MnO24H2ClMn2Cl22H2O(或2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O)；实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制氯气的通入速率。(3)氯气有毒，污染空气，碱石灰吸收多余氯气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度。(4)由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应。(5)0.100 0 molL1碘溶液20.00 mL中含有碘单质的物质的量为：0.100 0 molL10.02
25、0 L0.002 mol，根据反应I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6可知，与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为：0.002 mol0.100 0 molL10.012 L0.001 4 mol，再由H3PO3H2OI2=H3PO42HI可知，25 mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为：n(H3PO3)n(I2)0.001 4 mol，500 mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.001 4 mol0.028 mol，所以4.100 g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.028 mol，该产品中PCl3的质量分数为：100%93.9%；若滴定终点时俯视读数，读出的标准液硫代硫酸钠溶液体积偏小，计算出的H3PO3消耗的碘单质的物质的量偏大，三氯化磷的物质的量偏大，三氯化磷的质量分数偏大。(6)设计实验证明PCl3具有还原性的方案为：向碘水中加入PCl3，碘水褪色。答案：(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(或2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O)氯气通入的速率(或流量)(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境(4)排净装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应(5)93.9%偏大(6)向碘水中加入PCl3，碘水褪色- 11 -