1、十年高考真题分类汇编十年高考真题分类汇编(2010-2019) 化学化学 专题专题 16 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价 题型一:题型一:制备实验方案的设计与评价制备实验方案的设计与评价. .1 题型二:题型二:化学实验的基本操作化学实验的基本操作.48 题型一:题型一:制备实验方案的设计与评价制备实验方案的设计与评价 1.(2019 全国全国 12)下列实验不能达到目的的是 选项 目的 实验 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2 C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 2.(2019
2、江苏江苏 13)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少 量KSCN溶液,溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2+ B 向浓度均为0.05 mol L1的NaI、NaCl混合溶液中 滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgI)Ksp(AgCl) C 向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加 1mL淀粉溶液,溶液显蓝色 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9, NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电 离 出 H+的 能 力 比 CH3COOH的强
3、 3.(2019 北京北京 11)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol L1 H2C2O4 的pH=1.3) 实验 装置 试剂a 现象 Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色,产生白色沉 淀 少量NaHCO3溶液 产生气泡 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 C2H5OH和浓硫酸 加热后产生有香味物 质 由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是 AH2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4+2H2O B酸性:H2C2O4 H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4NaHC2O4+CO2+H2O CH2C2O4具有还原性,2 4 MnO
4、+5 2 24 C O +16H+2Mn2+10CO2+ 8H2O DH2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O 4.(2019 天津天津 9)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下: 回答下列问题: 环己烯的制备与提纯 (1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为_,现象为_。 (2)操作 1 的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。 烧瓶 A 中进行的可逆反应化学方程式为_,浓硫酸也可作该反 应的催化剂,选择 32 FeCl6H O而不用浓硫酸的原因为_(填序 号)。 a浓硫酸易使原料炭化并产生 2 SO b 32 FeCl6H
5、O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念 c同等条件下,用 32 FeCl6H O比浓硫酸的平衡转化率高 仪器 B 的作用为_。 (3)操作 2 用到的玻璃仪器是_。 (4)将操作 3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_, 弃去前馏分,收集 83的馏分。 环己烯含量的测定 在一定条件下,向ga环己烯样品中加入定量制得的 2 mol Brb,与环己烯充分反应后,剩 余的 2 Br与足量KI作用生成 2 I,用 1 mol Lc 的 223 Na S O标准溶液滴定,终点时消耗 223 Na S O标准溶液mLv(以上数据均已扣除干扰因素)。 测定过程中,发生的反应如下: 2
6、2 Br2KII2KBr 2223246 I2Na S O2NaINa S O (5)滴定所用指示剂为_。样品中环己烯的质量分数为_(用字母表 示)。 (6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。 a样品中含有苯酚杂质 b在测定过程中部分环己烯挥发 c 223 Na S O标准溶液部分被氧化 5.(2019 江苏江苏 19)实验室以工业废渣(主要含CaSO4 2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原 料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下: (1)室温下, 反应CaSO4(s)+ 2 3 CO (aq)CaCO3(s)+ 2 4 SO (aq)达到平
7、衡, 则溶液中 2 4 2 3 SO CO c c = Ksp(CaSO4)=4.8 105,Ksp(CaCO3)=3 109。 (2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为 ;浸取 废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 。 (3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ,搅拌,反应3小时。温度 过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是 ;保持温度、反应时间、反应物和 溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有 。 (4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质 CaCO3所需的 CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣
8、为原料, 制取 CaCl2溶液的实验方案: 已知 pH=5 时 Fe(OH)3和 Al(OH)3沉淀完全; pH=8.5 时 Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和 Ca(OH)2。 6.(2019 江苏江苏 21B)丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为 103105 。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 实验步骤如下: 步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌, 加热回流一段时间。 步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。 步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 步骤4:有机相经无水N
9、a2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。 (1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是 。 (2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是 ;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 。 (3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是 ;分离出有机相的操作名称 为 。 (4)步骤 4 中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是 。 7.(2018 全国全国 I 26)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr H2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在 气体分析中用作氧气吸收剂。 一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂, 将三价 铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答
10、 下列问题: (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_,仪器 a 的名称是_。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 K1、K2, 关闭 K3。 c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_。 同时 c 中有气体产生,该气体的作用是_。 (3)打开 K3,关闭 K1 和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d,其原因是_;d 中析出砖红色沉 淀,为使沉淀充分析出并分离, 需采用的操作是_、_、 洗涤、干燥。 (4)指出装置 d 可能存在的缺点_。 8.(2018 北京北京 28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 资料:K
11、2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产 生 O2,在碱性溶液中较稳定。 (1)制备 K2FeO4(夹持装置略) A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是_(锰被还原为 Mn2+)。 将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。_ C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。 (2)探究 K2FeO4的性质 取 C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。 证明是否 K2FeO4氧化了 Cl 而产生 Cl 2,设计以下方案:
12、方案 取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色。 方案 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4溶出,得到 紫色溶液 b。取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2产生。 i由方案中溶液变红可知 a 中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4 将 Cl 氧化,还可能由_产生(用方程式表示)。 ii方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl 。用 KOH 溶液洗涤的目的是_。 根据 K2FeO4的制备实验得出:氧化性 Cl2_ 2 4 FeO (填或),而方案实验 表明,Cl2和 2 4 FeO 的氧化性强弱关系相反,原因是_。 资料表明,酸性溶液中的
13、氧化性 2 4 FeO 4 MnO,验证实验如下:将溶液 b 滴入 MnSO4 和足量 H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性 2 4 FeO 4 MnO。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。 理由或方案:_。 9.(2018 江苏江苏 21B)3,4亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水, 实验室可用 KMnO4氧化 3,4亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为 实验步骤如下: 步骤 1: 向反应瓶中加入 3, 4亚甲二氧基苯甲醛和水, 快速搅拌, 于 7080 滴加 KMnO4 溶液。反应结束后,加入 KOH 溶液至碱性。科 网 步骤 2
14、:趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。 步骤 3:对合并后的溶液进行处理。 步骤 4:抽滤,洗涤,干燥,得 3,4亚甲二氧基苯甲酸固体。 (1)步骤 1 中, 反应结束后, 若观察到反应液呈紫红色, 需向溶液中滴加 NaHSO3溶液, 转化为_(填化学式);加入 KOH 溶液至碱性的目的是_。 (2)步骤 2 中,趁热过滤除去的物质是_(填化学式)。 (3)步骤 3 中,处理合并后溶液的实验操作为_。 (4)步骤 4 中,抽滤所用的装置包括_、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。 10.(2017 江苏江苏 21B)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为 71,密度为 1.36 g cm3。实验室
15、制备少量 1溴丙烷的主要步骤如下: 步骤 1: 在仪器 A 中加入搅拌磁子、12 g 正丙醇及 20 mL 水,冰水冷却下缓慢加入 28 mL 浓 H2 SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入 24 g NaBr。 步骤 2: 如图所示搭建实验装置, 缓慢加热,直到无油状物馏出为止。 步骤 3: 将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。 步骤 4: 将分出的有机相转入分液漏斗, 依次用 12 mL H2O、 12 mL 5% Na2CO3溶液和 12 mL H2O 洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得 1-溴丙烷。 (1)仪器 A 的名称是_;加入搅拌磁子的目的是搅拌和_。 (2)反应时生成的主要有机副产物
16、有 2-溴丙烷和_。 (3)步骤 2 中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是_。 (4)步骤 2 中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是_。 (5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作: 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3 溶液,振荡,_,静置,分液。 误的是 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓氨水、 生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3为碱性气体 B 浓盐酸、浓硫酸 pH 试纸 变红 HCl 为酸性气体 C 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 12.(2016 浙江浙江 2
17、9)无水MgBr2可用作催化剂。 实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2, 装置如图 1,主要步骤如下: 步骤 1 三颈瓶中装入 10 g 镁屑和 150 mL 无水乙醚;装置 B 中加入 15 mL 液溴。 步骤 2 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。 步骤 3 反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至 0,析出 晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。 步骤 4 室温下用苯溶解粗品,冷却至 0,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加 热至 160分解得无水 MgBr2产品。 已知:Mg 和 Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。 MgBr2+3C2H
18、5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5 请回答: (1)仪器 A 的名称是_。 实验中不能用干燥空气代替干燥 N2,原因是_。 (2)如将装置 B 改为装置 C(图 2),可能会导致的后果是_。 (3)步骤 3 中,第一次过滤除去的物质是_。 (4)有关步骤 4 的说法,正确的是_。 A可用 95%的乙醇代替苯溶解粗品 B洗涤晶体可选用 0的苯 C加热至 160的主要目的是除去苯 D该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 (5)为测定产品的纯度,可用 EDTA(简写为 Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式: Mg2+Y4-MgY2- 滴定前润洗滴定管的操作方法是_。 测定时,先称取 0.2
19、500g 无水 MgBr2产品,溶解后,用 0.0500 mol L-1的 EDTA 标准溶液 滴定至终点,消耗 EDTA 标准溶液 26.50 mL,则测得无水 MgBr2产品的纯度是_(以 质量分数表示)。 氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量 Na2S2O5的方法:在不断搅拌下,控 制反应温度在 40左右,向 Na2CO3过饱和溶液中通入 SO2,实验装置如下图所示。 当溶液 pH 约为 4 时,停止反应,在 20左右静置结晶。生成 Na2S2O5的化学方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O (1)SO2与 Na2CO3溶液反应生成 NaHSO3和 CO2,其离子方
20、程式为_。 (2)装置 Y 的作用是_。 (3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、2530干燥,可获得 Na2S2O5固体。 组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、_和抽气泵。 依次用饱和 SO2水溶液、无水乙醇洗涤 Na2S2O5固体。用饱和 SO2水溶液洗涤的目的是 _。 (4)实验制得的 Na2S2O5固体中含有一定量的 Na2SO3和 Na2SO4,其可能的原因是_。 13.(2016 上海上海 六六)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用 a 装置来 制备。 完成下列填空: (1)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是_。加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但 实际用量多于此
21、量,原因是_;浓硫酸用量又不能过多,原因是_。 (2)饱和 Na2CO3溶液的作用是_、_、_。 (3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,_、_,然后分液。 (4)若用 b 装置制备乙酸乙酯,其缺点有_、_。由 b 装置制得的乙酸乙酯粗 产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后, 还可能含有的有机杂质是_, 分离乙酸 乙酯与该杂质的方法是_。 14.(2016 四川四川 9)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl2 2H2O 制备 CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】 【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题:
22、(1)仪器 X 的名称是_。 (2)实验操作的先后顺序是 a_e(填操作的编号)。 a检查装置的气密性后加入药品 b熄灭酒精灯,冷却 c在气体入口处通入干燥 HCl d点燃酒精灯,加热 e停止通入 HCl,然后通入 N2 (3)在实验过程中,观察到 B 中物质由白色变为蓝色,C 中试纸的颜色变化是_。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。 (5)反应结束后,取出 CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的 CuCl2或 CuO 杂质,根据资 料信息分析: 若杂质是 CuCl2,则产生的原因是_。 若杂质是 CuO,则产生的原因是_。 15.(2016 天津天津 9)水中溶氧量
23、(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧 分子的质量表示,单位 mg/L,我国地表水环境质量标准规定,生活饮用水源的 DO 不 能低于 5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的 DO。 1、测定原理: 碱性条件下,O2将 Mn2+氧化为 MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH=2 MnO(OH)2 酸性条件下,MnO(OH)2将 I氧化为 I2:MnO(OH)2+I+H+Mn2+I2+H2O(未配平),用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2:2S2O32+I2=S4O62+2I 2、测定步骤 a.安装装置,检验气密性,充 N2排尽空气后,停止
24、充 N2。 b.向烧瓶中加入 200mL 水样。 c.向烧瓶中依次迅速加入 1mLMnSO4无氧溶液(过量)、 2mL 碱性 KI 无氧溶液(过量), 开启搅 拌器,至反应完全。 d 搅拌并向烧瓶中加入 2mL 硫酸无氧溶液至反应完全,溶液为中性或弱酸性。 e.从烧瓶中取出 40.00mL 溶液,以淀粉作指示剂,用 0.01000mol/L Na2S2O3溶液进行滴定, 记录数据。 f. g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。 回答下列问题: (1)配置以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为_。 (2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为_。 滴定管
25、注射器量筒 (3)搅拌的作用是_。 (4)配平反应的方程式,其化学计量数依次为_。 (5)步骤 f 为_。 (6)步骤 e 中达到滴定终点的标志为_。若某次滴定消耗 Na2S2O3溶液 4.50mL,水 样的 DO=_mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得 DO 是否达标: _(填是或否) (7)步骤 d 中加入硫酸溶液反应后,若溶液 pH 过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此 误差的原因(用离子方程式表示,至少写出 2 个)_。 16.(2016 全国全国 I 26)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以 下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:
26、(一)碳酸钙的制备 (1)步骤加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于_。 (2)下图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是_(填标号)。 a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b玻璃棒用作引流 c将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d滤纸边缘高出漏斗 e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备 (3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈_性(填 酸、碱或中)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。 (4)步骤中反应的化学方程式为_,该反应需要在冰浴下进行,原因是_。 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的
27、目的是_。 (6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到 过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_,产品的缺点是_。 17.(2015 全国全国 II 28)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答 下列问題: (1)工业上可用 KC1O3与 Na2SO3在 H2SO4存在下制得 ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的 量之比为。 (2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备 ClO2: 电解时发生反应的化学方程式为。 溶液 X 中大量存在的阴离子有_。 除去 ClO2中的 NH3可选用的试剂是(填
28、标号)。 a水 b碱石灰 C浓硫酸 d饱和食盐水 (3)用下图装置可以测定混合气中 ClO2的含量: 在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用 50 mL 水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸: 在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口; 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中: 用 0.1000 mol L-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I +S 4O6 2-), 指示剂显示终点时共用去 20.00 mL 硫 代硫酸钠溶液。在此过程中: 锥形瓶内 ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。 玻璃液封装置的作用是。 V 中加入的指示剂通
29、常为 ,滴定至终点的现象是。 测得混合气中 ClO2的质量为 g。 (4)用 ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质 最适宜的是_(填标号)。 a明矾 b碘化钾 c盐酸 d硫酸亚铁 18.(2015 上海上海 13)实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是 A操作 I 中苯作萃取剂 B苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大源:Z,xx,k.Com C通过操作 II 苯可循环使用 D三步操作均需要分液漏斗 19.(2015 )某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水 利用下图所示的实验装置进行实验。 (1)制取实验
30、结束后,取出 B 中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪 器有_。 (2)若对调 B 和 C 装置的位置,_(填能或不能)提高 B 中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究 (3)在不同条件下 KClO3可将 KI 氧化为 I2或 KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对 反应产物的影响,其中系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行): 系列 a 实验的实验目的是_。 设计 1 号试管实验的作用是_。 若 2 号试管实验现象为黄色溶液,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯 一,还原产物为 KCl,则此反应的离子方程式为_。 实验三 测定饱和氯水中氯
31、元素的总量 (4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热 15.0ml 饱和氯水试样,测定产生气体的 体积。 此方案不可行的主要原因是_。 (不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) (5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):_ 资料:i.次氯酸会破坏酸碱指示剂; ii.次氯酸或氯水可被 SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成 Cl-。 20.(2015 浙江浙江 29)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。 实验(一) 碘含量的测定 取 0.0100 molL1的 AgNO3标准溶液装入滴定管,取 100.00 mL 海带浸取原
32、液至滴定池,用 电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E) 反映溶液中 c(I)的变化,部分数据如下表: V(AgNO 3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00 E/mV 225 200 150 100 50.0 175 275 300 325 实验(二) 碘的制取 另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下: 已知:3I26NaOH5NaINaIO33H2O。 请回答: (1)实验(一) 中的仪器名称:仪器 A, 仪器 B。 (2)根据表中数据绘制滴定曲线: 该次滴定终点时用去 AgNO3溶液的体积为 mL,计算得海带
33、中碘的百分含量为%。 (3)分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为。 步骤 X 中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是。 下列有关步骤 Y 的说法,正确的是。 A应控制 NaOH 溶液的浓度和体积 B将碘转化成离子进入水层 C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 DNaOH 溶液可以由乙醇代替 实验(二) 中操作 Z 的名称是。 (4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是。 21.(2015 上海上海 七七)甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法,例如:在调 至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液, 经充分反应后, 产生的氢氧化钠的物质的量与甲 醛的物质的量相等,然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。完
34、成下列填空: (1)将 4.00 mL 甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中, 充分反应后, 用浓度为 1.100 mol/L 的硫酸滴定,至终点时耗用硫酸 20.00 mL。甲醛水溶液的浓度为 mol/L。 (2)上述滴定中,若滴定管规格为 50mL,甲醛水溶液取样不能超过 mL。 (3)工业甲醛含量测定的另一种方法:在甲醛水溶液中加入过氧化氢,将甲醛氧化为甲酸, 然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定。 HCHO + H2O2 HCOOH + H2O NaOH + HCOOH HCOONa + H2O 已知 H2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。 如果 H2O2用量不足, 会导致甲醛含量的测
35、定结果(选填偏高、 偏低或不受影响), 因为; 如果 H2O2过量,会导致甲醛含量的测定结果(选填偏高、偏低或不受影响),因为。 (4)甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性,发生反应的化学方程式通常表示如下: HCHO + 2Cu(OH)2HCOOH + Cu2O + 2H2O 若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛,充分反应,甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐,设 计一个简单实验验证这一判断。 主要仪器:试管 酒精灯 可供选用的试剂:硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液 21.(2015 上海上海 六六)过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛 用于果蔬保鲜、空气
36、净化、污水处理等方面。工业生产过程如下: 在 NH4Cl 溶液中加入 Ca(OH)2; 不断搅拌的同时加入 30% H2O2,反应生成 CaO2 8H2O 沉淀; 经过陈化、过滤,水洗得到 CaO2 8H2O,再脱水干燥得到 CaO2。 完成下列填空 (1)第步反应的化学方程式为。第步反应的化学方程式为。 (2)可循环使用的物质是。 工业上常采用 Ca(OH)2过量而不是 H2O2过量的方式来生产,这是因为。 (3)检验 CaO2 8H2O 是否洗净的方法是。 (4)CaO2 8H2O 加热脱水的过程中,需不断通入不含二氧化碳的氧气,目的是、。 (5)已知 CaO2在 350迅速分解生成 Ca
37、O 和 O2。下图是实验室测定产品中 CaO2含量的装置 (夹持装置省略)。 若所取产品质量是 m g,测得气体体积为 V mL(已换算成标准状况),则产品中 CaO2的质量 分数为(用字母表示)。 过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有。 22.(2015 山东山东 31)毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重 石制备 BaCl2 2H2O 的流程如下: (3)利用简洁酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知:2CrO42+2H+=Cr2O72+H20 Ba2+CrO42=BaCrO4 步骤 I:移取 xml 一定浓
38、度的 Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b mol L 1 盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为 V0mL。 步骤 II:移取 y mLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入 x mL 与步骤相同浓度的 Na2CrO4溶液, 待 Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用 b mol L 1 盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐 酸的体积为 V1mL。 滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,0刻度位于滴定管的(填上方或下方)。BaCl2溶液 的浓度为 mol L 1,若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将 (填偏大或偏小)。 23.(2015 江苏江苏 21B)实验室以苯甲醛
39、为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸 点见附表)。其实验步骤为: 步骤 1:将三颈瓶中的一定配比的无水 AlCl3、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温 至 60,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。 步骤 2: 将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中, 搅拌、 静置、 分液。 有机相用 10%NaHCO3 溶液洗涤。 步骤 3:经洗涤的有机相加入适量无水 MgSO4固体,放置一段时间后过滤。 步骤 4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。 (1)实验装置中冷凝管的主要作用是_,锥形瓶中的溶液应为_。 (2)步骤 1 所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为_。
40、 (3)步骤 2 中用 10%NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的_(填化学式)。 (4)步骤 3 中加入无水 MgSO4固体的作用是_。 (5)步骤 4 中采用减压蒸馏技术,是为了防止_。 附表 相关物质的沸点(101kPa) 物质 沸点/ 物质 沸点/x.k.Com 溴 588 1,2-二氯乙烷 835 苯甲醛 179 间溴苯甲醛 229 24.(2015 江苏江苏 19)实验室用下图所示装置制备 KClO 溶液,并通过 KClO 溶液与 Fe(NO3)3溶 液的反应制备高效水处理剂 K2FeO4。 已知 K2FeO4具有下列性质可溶于水、 微溶于浓 KOH 溶液,在 05、
41、强碱性溶液中比较稳定,在 Fe3 和 Fe(OH) 3催化作用下发生分解, 在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2。 (1)装置 A 中 KMnO4与盐酸反应生成 MnCl2和 Cl2,其离子方程式为_。将制 备的 Cl2通过装置 B 可除去_(填化学式)。 (2)Cl2和 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3。在不改变 KOH 溶液的浓度和体积的条件下, 控制反应在 05进行,实验中可采取的措施是_。 (3)制备 K2FeO4时,KClO 饱和溶液与 Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。 (4)提纯 K2FeO4粗产品含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方
42、案为:将一定量的 K2FeO4粗产 品溶于冷的 3mol L 1KOH 溶液中,_(实验中须使用的试剂有:饱和 KOH 溶液,乙醇; 除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。 25.(2015 海南海南 17)工业上,向 500600的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中 通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。 回答下列问题: (1)制取无水氯化铁的实验中,A 中反应的化学方程式为,装置 B 中加入的试剂是。 (2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置 A 用来制取。尾气的成分是。若仍用 D 的装置进行尾 气处理,存在的问题是、。 (3)若操作不当,制
43、得的 FeCl2 会含有少量 FeCl3 ,检验 FeCl3常用的试剂是。欲制得纯净的 FeCl2 ,在实验操作中应先,再。 26.(2014 福建福建 25)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实 验: 实验一 焦亚硫酸钠的制取 采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置 II 中有 Na2S2O5晶体析出, 发生的反应为:Na2SO3SO2Na2S2O5 (1)装置 I 中产生气体的化学方程式为。 (2)要从装置 II 中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是。 (3)装置 III 用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)
44、为(填序号)。 实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成 NaHSO3。 (4)证明 NaHSO3溶液中 HSO3 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是(填序号)。 a测定溶液的 pH b加入 Ba(OH)2溶液 c加入盐酸 d加入品红溶液 e用蓝色石蕊试纸检测 (5)检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是。 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定 (6)葡萄酒常用 Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 SO2计算) 的方案如下: (已知:滴定时反应的化学方程式为 SO2I22H2OH2SO42HI) 按上述方案实验,消耗标准 I2溶液 25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以 游离 SO2计算)为 g L 1。 在上述实验过程中,若有部分 HI 被空气氧化,则测得结果(填偏高偏低或不变)。 27.(2014 广东广东 32)(16 分)石墨在材料领域有重要