2019-2020年浙江省高三化学二轮复习专项提分训练———实验综合题

实验综合题

1.某兴趣小组用锡粒制备氯化锡(SnCl4)和氯化亚锡(SnCl2),流程如下:

制备SnCl4的装置如图:

已知:SnCl4为无色液体,熔点-33 ℃,沸点114 ℃,遇水强烈水解,可溶于乙醇、四氯化碳等。SnCl2·2H2O为白色晶体,在空气中加热会发生水解及氧化。SnCl2为白色晶体,熔点247 ℃,沸点623 ℃,易溶于水、乙醇、冰醋酸,极易溶于盐酸。

请回答:

(1)步骤①的反应装置如图甲,其中仪器a的作用为。若用图乙代替图甲作为反应装置,优点是在不拆除装置的情况下,向支管不断填装锡粒大量制备SnCl4,则制备过程中将生成的SnCl4转移至蒸馏烧瓶中的简易操作

为

。(2)步骤②的装置如图丙,此装置存在一处明显的缺陷为

。(3)步骤③选择的实验仪器为铂皿,比用玻璃仪器或陶瓷仪器更好,其理由为。

(4)步骤⑥中的反应需在搅拌下进行,该反应的化学方程式为

。

(5)关于SnCl2的制备,下列说法不正确的是。

A.步骤④蒸发及步骤⑦干燥时均需在真空环境下进行

B.步骤⑤抽滤操作中,将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附着在烧杯内壁,应用蒸馏水将烧杯内壁的晶体淋洗至布氏漏斗中,以提高产率

C.为提高产品纯度,可在含醋酸酐的冰醋酸中重结晶

D.SnCl2·2H2O在干燥N2或干燥HCl气流中加热也可得到无水SnCl2

E.若步骤⑤产生的母液较多,可进一步浓缩母液以提高产品纯度

解析:(1)甲图中仪器a为冷凝管,它的作用是冷凝回流;利用压强原理,将生成的SnCl4转移至蒸馏烧瓶中的简易操作为:用橡皮球(洗耳球)从冷凝管上口向装置中鼓气,将液体从左端导管压入蒸馏烧瓶中。

(2)步骤②的装置是用来提取氯化锡(SnCl4)的,由于氯化锡(SnCl4)遇水强烈水解,所以锥形瓶不能敞口,否则水蒸气就会进入锥形瓶,故此装置存在一处明显的缺陷为锥形瓶口缺少隔绝空气中水蒸气的装置。

(3)锡比铂金属性活泼,在盐酸中可形成原电池,加快反应速率,所以步骤③选择的实验仪器为铂皿,比用玻璃仪器或陶瓷仪器更好。

(4)步骤⑥中的反应是氯化亚锡晶体与醋酸酐反应,生成醋酸和氯化亚锡,该反应的化学方程式为SnCl2·2H2O+2(CH3CO)2O SnCl2+ 4CH3COOH。

(5)因为SnCl2·2H2O为白色晶体,在空气中加热会发生水解及氧化,

所以步骤④蒸发及步骤⑦干燥时均需在真空环境下进行,故A正确;

抽滤是用于分离粒径较细的沉淀与溶剂,利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,加快过滤速度,步骤⑤抽滤操作中,将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附着在烧杯内壁,用蒸馏水将烧杯内壁的晶体淋洗至布氏漏斗中,不能提高产率,故B不正确;因为SnCl2为白色晶体,易溶于水、乙醇、冰醋酸,所以为提高产品纯度,可在含醋酸酐的冰醋酸中重结晶,故C正确;因为SnCl2·2H2O在空气中加热会发生水解及氧化,所以在干燥N2中加热可隔绝空气,在干燥HCl气流中加热可抑制SnCl2·2H2O 发生水解,也可得到无水SnCl2,故D正确;若步骤⑤产生的母液中主要成分为盐酸,进一步浓缩母液对产品纯度没有影响,故E不正确。

答案:(1)冷凝回流用橡皮球(洗耳球)从冷凝管上口向装置中鼓气,将液体从左端导管压入蒸馏烧瓶中

(2)锥形瓶口缺少隔绝空气中水蒸气的装置

(3)能形成原电池,加快锡与盐酸的反应速率

(4)SnCl2·2H2O+2(CH3CO)2O SnCl2+4CH3COOH

(5)BE

2.以炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,制取氯化锌晶体的工艺流程如下:

已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,pH>11

时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn。

(1)“调pH”步骤中通入过量CO2时发生反应的化学方程式为 ; “酸溶”时发生反应的离子方程式为

。

(2)下列说法不正确的是。

A.加入过量NaOH溶液的目的是提高锌元素的浸取率

B.沉淀A的主要成分是CuO、FeO

C.洗涤沉淀时,直接将洗涤剂加入漏斗,并用玻璃棒轻轻搅拌

D.利用结晶法可以从氯化锌溶液中获得氯化锌晶体

(3)流程中需进行蒸发浓缩,在实验室中进行蒸发浓缩的具体操作

是

。(4)氯化锌晶体是白色晶体,可含1、1.5、2.5、3、4个结晶水,易潮解,易溶于水,溶于乙醇、丙酮。由氯化锌晶体制备无水氯化锌的装置如图,其中滴液漏斗中盛放的是SOCl2(SOCl2熔点为-105 ℃,沸点为78.8 ℃,遇水剧烈水解生成两种酸性气体)。

①下列物质中最适合洗涤氯化锌晶体的是。

A.冷水

B.浓盐酸

C.乙醇

D.氨水

②仪器A的名称为;装置B的作用是。

③以ZnCl2·H2O为例,写出三颈烧瓶中发生反应的化学方程式: 。解析:(1)“调pH”步骤中通入过量CO2时,CO2与Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀和NaHCO3;“酸溶”时,氢氧化锌被盐酸溶解生成氯化锌和水,氢氧化锌难溶于水,在离子方程式中用化学式表示。

(2)选项A,加入过量NaOH溶液能使氧化锌完全溶解,从而提高锌元素的浸取率,正确;选项B,CuO、FeO为碱性氧化物,不能与氢氧化钠溶液反应,所以沉淀A的主要成分是CuO、FeO,正确;选项C,洗涤沉淀时,不能用玻璃棒搅拌,不正确;选项D,从氯化锌溶液中获得氯化锌晶体主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤,故可采用结晶法获得氯化锌晶体,正确。

(3)实验室中蒸发浓缩在蒸发皿中进行,加热至溶液表面形成一层晶膜即可。

(4)①选项A,氯化锌晶体易溶于水,不能用冷水洗涤,错误;选项B,氯化锌晶体会水解,用浓盐酸洗涤能抑制其水解,同时减少溶解损失,正确;选项C,氯化锌晶体能溶于乙醇,不能用乙醇洗涤,错误;选项D,氯化锌晶体与氨水能发生反应,不能用氨水洗涤,错误。③三颈烧瓶