化学实验大题

实验大题

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1.(2019全国2,28)(20分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(K a约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。

索氏提取装置如右图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:

(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒。

(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是。

(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点

是。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有(填标号)。

A.直形冷凝管

B.球形冷凝管

C.接收瓶

D.烧杯

(4)浓缩液加生石灰的作用是中和和吸收。

(5)可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是。

2.(2019河北张家口质检)(20分)硫是一种自然界分布较广的元素,在很多化合物中都含有该元素,回答下列问题:

(1)装置A中反应的化学方程式为。

(2)使分液漏斗中液体顺利流下的操作

是。

(3)选用上面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。

①甲同学认为按照A→C→F的顺序连接装置即可证明,乙同学认为该方案不合理,其理由

是

。

②丙同学设计的合理实验方案为:A→C→→→D→F,其中装置C的作用

是,证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的实验现象

是。

(4)K2S2O8具有强氧化性,可通过电解H2SO4和K2SO4的混合溶液制得,其阳极反应式

为,称取0.250 0 g产品置于碘量瓶中,加100 mL水溶解,再加入8.000 g KI 固体(稍过量),振荡使其充分反应。加入适量醋酸溶液酸化,以淀粉为指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准液V mL,则样品中K2S2O8的纯度为(用含c、V的代数式表示,已知:S2O82-+2I-2S O42-+I2,2S2O32-+I2S4O62-+2I-)。

3.(2019重庆九校联盟联考)(20分)过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。

某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。

(1)实验探究CaO2与酸的反应。

①CaO2与盐酸反应的化学方程式为。

②加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的。

(2)用如图所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2CaO2。

①请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为(填仪器接

口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)。

②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:Ⅰ.检验装置的气密性后,装入药品;Ⅱ.打开分液漏斗

活塞,通入气体一段时间,加热药品;Ⅲ.反应结束后,

(填操作);Ⅳ.拆除装置,取出产物。

(3)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O CaO2·8H2O↓+2N H4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。

①NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用

是。

②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。过滤需要的玻璃仪器

是;将沉淀进行洗涤的操作

为

。

(4)设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性

强:

。

(5)

4.(20分)氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。

已知:

(ⅰ)氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱溶液。

(ⅱ)NiCl2溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO。

(ⅲ)制备氮化镓的反应为2Ga+2NH32GaN+3H2

某学校化学兴趣小组在实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:

设计实验步骤如下:

①滴加几滴NiCl2溶液润湿金属镓粉末,置于反应器中;

②先通入一段时间的H2后,再加热;

③停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间;

④停止加热,继续通入氨气,直至冷却;

⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应后过滤、洗涤、干燥。

(1)仪器X中的试剂是,仪器Y的名称是。

(2)该套装置中存在的一处明显错误是。

(3)步骤①中选择NiCl2溶液,不选择氧化镍的原因是。

a.增大接触面积,增大化学反应速率

b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率

c.为了能更好形成原电池,增大反应速率

(4)步骤③中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是。

(5)请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作:。

(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程

式:。

5.(2019陕西宝鸡中学三模)(20分)葡萄糖酸亚铁

[(C6H11O7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙醇。某实验小组同学拟用下图装置先制备FeCO3,再用FeCO3与葡萄糖酸反应进一步制得葡萄糖酸亚铁。

请回答下列问题:

(1)与普通漏斗比较,a漏斗的优点是。

(2)按上图连接好装置,检査气密性后加入药品,打开K1和K3,关闭K2。

①b中的实验现象。

②一段时间后,关闭,打开(选填“K1”“K2”或“K3”),观察到b中的溶液会流入c中,同时c中析出FeCO3沉淀。

③b中产生的气体的作用

是。(3)将c中制得的碳酸亚铁在空气中过滤时间较长时,表面会变为红褐色,用化学方程式说明其原

因:

(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合,须将溶液的pH调节至5.8,其原因是。向上述溶液中加入乙醇即可析出产品,加入乙醇的目的

是。

(5)有同学提出用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制得的碳酸亚铁纯度更高,其可能的原因

是。