高考化学实验一轮复习实验大题习题

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实验Ⅱ:探究草酸的不稳定性
已知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,易溶于水,熔点为101℃,受热易脱水、升华,170℃以上分解产生H2O、CO和CO2。草酸的酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。
(3)请选取以上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为:A→___→____→____→___→E→B→G→____。
⑤某同学指出该实验装置存在不足,请写出改进措施___________。
4.清远市某校的化学兴趣小组经常做探究实验:
(一)为了探究一氧化氮能否被Na2O2完全吸收,设计了如下实验。装置如下(加热装置省略):
查阅资料所知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO或NO2都能与KMnO4溶液反应生成NO3-。回答下列问题:
【解析】
【分析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;
(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;
(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;
(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;
(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;
(6) 的物质的量为 =,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为×·L-1=,理论上生成的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g?mol-1×=,以此计算产率。
【详解】
(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;
参考答案
1.分液漏斗 平衡压强、便于液体顺利流下 饱和NaHCO3溶液 检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O pH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀 防止Fe2+被氧化 降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出 75
(2)实验中选用A装置作为氯气的发生装置,其离子方程式为______________________。
(3)实验中选用G装置作为次氯酸钠的合成装置,并采用冰水浴的原因是___________。
(第二阶段)制备水合肼。
将第一阶段制备的次氯酸钠碱性溶液转移至分液漏斗中,慢慢滴加到盛有尿素的仪器皿中,并不断搅拌;然后取下分液漏斗换上x装置,快速升温,在108℃的条件下回流5min;将混合物转移到蒸馏装置中进行蒸馏,收集108~114℃馏分,得水合肼产品。
MnO2
①________
②________
制备纯净的NO
Cu
③________
④________
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①装置连接顺序为a→________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是____________________。
(5)该实验中草酸表现______性,离子方程式_______该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是_________。
(6)设计实验证明草酸是弱酸。实验方案:______________ (提供的药品及仪器:蒸馏水、·L-1NaOH溶液、pH计、·L-1草酸溶液,其它仪器自选)
3.硫氰酸盐在化学工业中有广泛的应用。如 NH4SCN在有机工业用于聚合反应的催化剂,医药工业用于抗生素生产,印染工业用作印染扩散剂等。Co(SCN)2可以用来检验可卡因的存在。
③装置Ⅶ的作用是________________________________________________________。
④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为______________________。
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为_______________________________________。
(含量测定)测定馏分中肼含量。
(7)称取馏分,加水配成100mL溶液,用滴定管移出置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用·L-1的I2溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)经过三次滴定实验测得消耗I2溶液的平均值为,则馏分中水合肼(N2H4·H2O)质量分数为___________。
(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。
5.水合肼(N2H4·H2O)是一种在生产生活中有着广泛用途的精细化工原料,具有强碱性和强还原性。实验室一般采用次氯酸钠(受热易分解)氧化尿素( )制备水合肼,制备过程可分为两个阶段:
(第一阶段)制备次氯酸钠。
(1)某同学欲从上图中选择部分装置,收集一瓶于燥的氯气,其连接次序为:a→___________。(按气流方向,用小写字母表示)
(1)仪器a名称:____________。
(2)B瓶内装的物质是:_________。
(3)若NO能被Na2O2完全吸收,E装置中的现象为__________________。
(4)三颈烧瓶A中反应的化学方程式为______________________。
(5)C装置的作用是_________________________。
实验过程:
I.装置C中盛有和·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。
Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。
实验Ⅰ:探究草酸的制备
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸,装置如下图所示:
硝酸氧化淀粉水解液的反应为:C6H12O6+12HNO3 →3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O。
(1)上图实验装置中仪器乙的名称为:____,B装置的作用______
(2)检验淀粉是否完全水解所需要的试剂为:______。
(1)Co(SCN)2可以用CoSO4(aq)+Ba(SCN)2(aq)=BaSO4(s)+Co(SCN)2(aq)来制备,也可用CoCO3与足量HSCN制备,请写出反应方程式___________。
(2)某小组为探究NH4SCN的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①图中盛放NH4SCN的装置名称是___________,通入氮气的作用___________。
实验大题
1.甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
查阅资料:
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柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。
②反应一段时间后,发现B瓶中溶液分层,分液后取下层液体,该液体可将硫磺溶解,由此判断分解产物中有___________。
③D瓶中的石蕊溶液由紫色变为蓝色,证明分解产物生成___________,C瓶装置的作用___________。
④反应完成后,取一定量B瓶上层溶液用盐酸酸化,然后滴入到·L-1CuSO4溶液中,立即析出黑色沉淀,请写该反应的离子方程式___________。
(二)实验室常用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2
(6)某同学测定部分变质的Na2SO3样品中Na2SO3的含量(已知在酸性条件下IO3-能将SO32-氧化为SO42-,自身还原为I-):
①用电子天平称取固体配成l00mL溶液,取于锥形瓶中,并加入几滴淀粉溶液。
②用L酸性KIO3溶液(硫酸酸化)滴定,三次平行实验所用标准液体积的平均值为。则滴定终点时锥形瓶中产生的现象______________,写出与产生终点现象有关反应的离子方程式__________,样品中Na2SO3的质量分数为_________。(计算结果保留四位有效数字)
【解析】
【详解】
(1)根据仪器构造可知仪器乙为球形冷凝管;B装置为安全瓶,其作用是防倒吸,故答案为:球形冷凝管;防倒吸;
(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解,溶液若不显色,则证明淀粉完全水解,故答案为:碘水或I2;
(3)为证明草酸的受热分解产物中含有H2O、CO2和CO,先首先将混合气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管检验水蒸气,如果变蓝说明有水蒸气产生;再通入盛有冷水的洗气瓶除去草酸蒸气,防止草酸干扰二氧化碳的检验;接着通入盛有澄清的石灰水的洗气瓶检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体;再用盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化碳,防止二氧化碳干扰一氧化碳的检验;然后再将洗气后的气体进行干燥,最后将气体再通过黑色的氧化铜装置,一氧化碳和黑色的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳;为防止有毒的一氧化碳污染环境,用排水集气法收集一氧化碳,连接顺序为A→C→D→G→F→E→B→G→J,故答案为:C;D;G;F;J。
6.亚硝酰氯(NOCl,熔点:- ℃,沸点:- ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:
为制备纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品。
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净的Cl2
(4)请写出此阶段制备水合肼的离子反应方程式_________________________________。
(5)m仪器的名称为___________;X装置应选用上图中的___________(填“L”或“M”)。
(6)加入次氯酸钠碱性溶液时,慢慢滴加的目的是_________________wk.baidu.com______________。
(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;
(6)的物质的量为 =,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为×·L-1=,理论上生成的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g?mol-1×=,产率是 =75%。
2.球形冷凝管 防倒吸 碘水或I2C D G F J 还原性 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率 取少量L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸
(4)若实验结束后测得B管质量减轻4.8g,则至少需分解草酸晶体的质量为_____g(已知草酸晶体的M=126g/mol)。
实验Ⅲ:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
取一定量草酸溶液装入试管,加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液,振荡试管,发现溶液开始缓慢褪色,后来迅速变成无色。(反应热效应不明显,可忽略不计)
①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;
②柠檬酸的作用还有________________________。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。
(6)本实验制得甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。
2.草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;
②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;
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