学年度高三化学每日一练2综合实验教师版学生版Word格式文档下载.docx
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(1)三颈烧瓶与分液漏斗之间用连通管a连接,在盐酸滴入三颈烧瓶时,始终保持三颈烧瓶与分液漏斗中压强相等,起到平衡压强的作用,以保证分液漏斗中的液体顺利滴下。
检查装置气密性的原理通常是造成装置不同部位气体存在压强差,并产生明显现象,所以检验甲装置的气密性的方法可以为:
关闭k1和k2,用止水夹夹住连通管a,打幵分液漏斗活塞,若一段时间之后,分液漏斗中水不能顺利流下,则气密性良好。
(2)红棕色晶体是CrCl2与CH3COONa溶液反应生成的[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O,离子方程式为:
2Cr2++4CH3COO-+2H2O=[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O↓。
(3)本实验利用生成氢气增大甲中压强,使甲中反应后的溶液进入乙中,发生反应生成醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O,所以步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为:
关闭k1,打开k2。
(4)醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O易被氧化,不能直接和空气接触,所以装置丙的作用是:
防止空气进入装置乙氧化二价铬。
(5)因为醋酸亚铬水合物易溶于盐酸,微溶于乙醇,难溶于水和乙醚,所以洗涤产品不能用盐酸和乙醇,先用水洗去表面的离子,再用乙醚洗去多余的水,所以洗涤时按使用的先后顺序为:
②①。
(6)CrC13的物质的量为:
0.2L×
0.200mol·
L−1=0.04mol,根据Cr原子守恒,[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O的理论产量为:
376g·
mol−1×
0.04mol=15.04g,又因为实际产量为11.28g,所以本实验中[Cr(CH3COO)2]2·
2H2O的产率是:
11.28g÷
15.04g×
100%=75.0%。
2.如下图所示(B中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
已知:
Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO;
Cl2O的沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2和O2。
(1)①实验中控制氯气与空气体积比的方法是___________________________。
②为使反应充分进行,实验中采取的措施有______________________________。
③装置D的作用是___________________________。
(2)①装置B中产生Cl2O的化学方程式为:
____________________________________。
②若B无冷却装置,则进入C中的Cl2O会大量减少。
其原因是_____________________。
(3)装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为______________________________________。
(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
测定C中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:
用_____取20.00mL次氯酸溶液,加入足量的,再加入足量的,过滤,洗涤沉淀,在真空干燥箱中干燥,用电子天平称量沉淀质量。
(可选用的试剂:
H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)。
(1)①通过观察A中产生气泡的速率调节流速 ②搅拌、使用多孔球泡;
③吸收未反应的氯气,防止污染空气
(2)①2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2 ②该反应放热,温度升高Cl2O会分解
(3)HClO见光易分解
(4)酸式滴定管 H2O2溶液;
硝酸银溶液(各1分)
3..无水四氯化锡(SnCl4)实验室可用熔融的锡(熔点为23.9℃)与Cl2反应制备SnCl4,装置如下图所示回答下列问题:
已知SnCl4在湿空气中极易水解生成SnO2·
xH2O。
物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
SnCl2
无色晶体
246
652
SnCl4
无色液体
-33
114
(1)a管的作用是________,装置A中发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)装置B、C、F、G中盛放的最佳试剂依次为____________(填序号,试剂可重复使用)。
①饱和Na2CO3溶液②NaOH溶液③浓H2SO4④饱和NaCl溶液⑤H2O
(3)点燃酒精灯前需要进行的一步操作是______________。
(4)若撒去装置C,则装置D中可能会发生的主要副反应的化学方程式为_________________
______________________________。
(5)得到的产物中常混有SnCl2,某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中SnCl4的含量(Sn2++I2=Sn4++2I−)。
准确称取mg产品于锥形瓶中,用少量浓盐酸溶解,再加水稀释,淀粉溶液作指示剂,用0.1mol·
L−1碘标准溶液滴定至终点,达到滴定终点时的现象为__________________________,消耗碘标准溶液20.00mL,计算产品中SnCl4的含量______(用含m的代数式表示)。
(1)使装置A中分液漏斗内的液体顺利流下
(2)2KMnO4+16HC1(浓)=2MnC12+2KC1+5Cl2↑+8H2O
(3)④③③②
(4)打开装置A中分液漏斗活塞,使整套装置中充满黄绿色气体Cl2
(5)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·
xH2O+4HC1
(6)当滴入最后一滴碘标准溶液时,锥形瓶中溶液无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
(7)
(1)a管的作用是使装置A中分液漏斗内的液体顺利流下,装置A中发生反应的化学方程式是2KMnO4+16HC1(浓)=2MnC12+2KC1+5Cl2↑+8H2O。
(2)氯气含有浓盐酸挥发的氯化氢杂质,通过B除去氯化氢,SnCl4在湿空气中极易水解生成SnO2·
xH2O,氯气通过C干燥,通过F防止水蒸气进入E,氯气有毒,G吸收氯气的余气,所以装B、C、F、G中盛放的最佳试剂依次为④③③②;
(3)点燃酒精灯前需要进行的一步操作是打开装置A中分液漏斗活塞,使整套装置中充满黄绿色气体Cl2,排出装置中空气,防止Sn在加热时被空气中氧气氧化。
(4)若撒去装置C,氯气中含有水蒸气,则装置D中可能会发生的主要副反应的化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·
xH2O+4HCl。
(5)达到滴定终点时的现象为当滴入最后一滴碘标准溶液时,锥形瓶中溶液无色变为蓝色且半分钟内不褪色,SnCl4的含量为(mg-0.1mol·
L−1×
20.00mL×
180g·
mol−1)/mg=
。
二氯亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发液体,遇水剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。
(1)用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达100%,则三者的物质的量比为________。
写出SOCl2吸收水蒸气的化学方程式:
_______________________。
(2)甲同学设计下图装置用ZnCl2·
xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):
①装置的连接顺序为A→B→______→______→______→______。
②搅拌的作用是______________________________________________,冷凝管的作用是______
__________________________________。
③实验结束后,为检测ZnCl2·
xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体ag溶于水,加入4.足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg。
若
_____(保留一位小数),即可证明ZnCl2·
xH2O晶体已完全脱水。
④乙同学认为直接将ZnCl2·
xH2O晶体置于坩埚中加热即可得到无水ZnCl2,但老师说此方法不可。
请用化学方程式解释原因:
____________。
(3)丙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3·
6H2O制取无水FeCl3的脱水剂,但丁同学认为该实验会发生氧化还原反应。
请你设计并简述实验方案判断丁同学的观点:
___________________________
____________________________________________________________________。
(1)2∶3∶1;
SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
(2)①D、E、F、C;
②使ZnCl2·
xH2O晶体均匀、充分的与SOCl2接触,晶体脱水充分;
把剩余的SOCl2冷凝成液体回收;
③2.1;
④ZnCl2·
xH2O
Zn(OH)Cl+HCl↑+(x-1)H2O或ZnCl2·
Zn(OH)2+2HCl↑+(x-2)H2O、(Zn(OH)Cl
ZnO+HCl↑)或ZnCl2·
ZnO+2HCl↑+(x-1)H2O
(5)方法1:
取少量FeCl3·
6H2O于试管中,加入SOCl2,振荡;
再往试管中加水溶解,然后滴加BaCl2溶液,若生成白色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应;
方法2:
6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;
再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象则证明脱水过程发生了氧化还原反应;
方法3:
再往试管中加水溶解,滴加K3Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应。
(1)用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达100%,则三者发生了化合反应,化学方程式为2S+3Cl2+SO3=3SOCl2,其物质的量比为2∶3∶1。
SOCl2吸收水蒸气的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑。
(2)由题意知,A是晶体的脱水反应装置;
B是回收剩余的SOCl2的装置;
C是尾气吸收装置;
D是保护装置,防止水蒸气进入B中;
E是防止倒吸的;
F是用于检验生成物中含有SO2的。
①装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C。
②搅拌的作用是使ZnCl2·
xH2O晶体均匀、充分的与SOCl2接触,使晶体充分脱水,冷凝管的作用是把剩余的SOCl2冷凝成液体回收。
xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体ZnCl2 ag溶于水,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体AgCl为bg。
,即可证明ZnCl2·
④直接将ZnCl2·
xH2O晶体置于坩埚中加热,晶体首先会溶解在结晶水中形成溶液,氯化锌发生水解得到碱式氯化锌或氢氧化锌,氢氧化锌受热分解得到氧化锌,总之,得不到无水ZnCl2,发生的反应的化学方程式为ZnCl2·
Zn(OH)2+2HCl↑+(x-2)H2O、(Zn(OH)Cl
ZnO+2HCl↑+(x-1)H2O。
(3)SOCl2与FeCl3·
6H2O若发生氧化还原反应,则+3价铁将被还原为+2价铁,+4价S被氧化为+6价S,产物中有亚铁离子、硫酸根。
要证明它们确实发生了氧化还原反应,我们可以检验硫酸根或检验+3价铁离子或检验+2价亚铁离子,所以可以设计如下3个实验方案:
方法1:
再往试管中加水溶解,然后滴加BaCl2溶液,若生成白色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应。
再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象则证明脱水过程发生了氧化还原反应。
5.过氧化钙在工农业生产中有广泛的用途。
(1)过氧化钙制备方法很多。
①制备方法一:
H2O2溶液与过量的Ca(OH)2悬浊液反应可制备CaO2·
8H2O,其化学方程式为:
_________________________________________________。
②制备方法二:
利用反应Ca(s)+O2
CaO2(s),在纯氧条件下制取CaO2,实验室模拟装置示意图如下:
请回答下列问题:
装置A中反应的化学方程式为_________________________,仪器a的名称为________。
装置D中盛有的液体是浓硫酸,其作用一是观察氧气的流速,判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度;
二是______________________________________________________________。
(2)水中溶氧量(DO)是衡量水体白净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mol·
L−1。
测定原理为:
①碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:
2Mn2++O2+4OH=2MnO(OH)2↓;
②酸性条件下,MnO(OH)2将I−氧化为I2:
MnO(OH)2+2I−+4H+=Mn2++I2+3H2O;
③用Na2S2O2标准溶液滴定生成的I2:
2S2O
+I2=S4O
+2I−。
水产运输中常向水中加一定量CaO2·
8H2O作供氧剂,取此水样100.0mL,按上述方法测定水中溶氧量,消耗0.01000mol·
L−1Na2S2O2标准溶液13.50mL。
滴定过程中使用的指示剂是________;
该水样中的溶解氧量(DO)为_________。
(1)Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2·
8H2O;
2H2O2
2H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑);
蒸馏烧瓶;
防止空气CO2和水蒸气进入装置C影响产品纯度
(2)淀粉溶液;
10.80mg·
L−1
(1)①H2O2溶液与过量的Ca(OH)2悬浊液反应可制备CaO2·
8H2O,其化学方程式为Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2·
8H2O。
②由题意知,A为氧气发生装置,可以用双氧水和二氧化锰制取氧气,也可以用过氧化钠与水反应制取氧气;
B为干燥氧气的装置;
C为制备过氧化钙的装置;
D是保护装置,防止空气CO2和水蒸气进入装置C影响产品纯度。
所以,装置A中反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑),仪器a的名称为蒸馏烧瓶。
二是防止空气CO2和水蒸气进入装置C影响产品纯度。
(2)水产运输中常向水中加一定量CaO2·
8H2O作供氧剂,取此水样100.0mL,测定水中溶氧量,消耗0.01000mol·
因为碘遇淀粉变蓝,所以滴定过程中可以使用淀粉溶液作指示剂;
根据反应过程发生的3个反应,可以得到关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O
,所以n(O2)=n(S2O
)=
×
13.50×
10−3L×
0.01000mol·
L−1=3.375×
10−5mol,所以该水样中的溶解氧量(DO)为
10.80mg·
6.粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有很大的价值。
Ⅰ.研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究。
(1)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离。
①写出硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式___________________________________。
②初步分离得到的滤渣主要成分是_______________。
(2)向
(1)分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+,结合下表分析其原因_____________
________________________________________________________________________。
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
沉淀区间(pH)
7.06~8.95
1.94~3.20
3.69~4.8
(3)使用碱性较弱的氨水为pH调节剂,进行分离实验。
①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为_______________________________________。
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如下图。
根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是_______,选择该范围的理由是___________________________________。
Ⅱ.NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1∶1混合配制成浸取液,220℃时,可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],然后分离、煅烧获得纯Al2O3。
已知硫酸铝铵:
①溶解度:
0℃时,S=5.2g;
100℃时,S=421.9g。
②280℃时分解。
(1)依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是_______________________________。
(2)煅烧NH4Al(SO4)2同时得到混合气体(NH3、N2、SO2、SO3、H2O)。
若16mol混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液,请将下图中试剂(化学式)及其物质的量补充完整。
___________,__________4NH4Al(SO4)2
2Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑
【答案】Ⅰ.
(1)①6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O;
②SiO2
(2)Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离
(3)①3NH3·
H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH
;
②略小于5;
铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀
Ⅱ.
(1)冷却、结晶
(2)试剂Y:
O2;
试剂X及其物质的量:
含2mol溶质的氨水
【解析】Ⅰ.
(1)①硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,离子方程式为:
6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O。
②硫酸将氧化铁和氧化铝溶解,生成铁离子和铝离子,二氧化硅不与硫酸反应,初步分离得到的滤渣主要成分是SiO2;
综上所述,本题答案是:
SiO2。
(2)Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离,将Fe3+转化为Fe2+后,Fe(OH)2的沉淀pH与Al(OH)3相差较大,便于分离;
Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离。
(3)①一水合氨是弱碱,与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:
3NH3·
②由图可知:
pH略小于5时,Al的沉淀率较高(接近90%),而Fe的沉淀率较低(小于10%),当pH大于5时,Fe的沉淀率突然增大,且Al的沉淀率无明显变化,所以反应过程中控制pH略小于5;
略小于5,铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀。
Ⅱ.
(1)根据NH4Al(SO4)2在0℃和100℃时溶解度变化可知NH4Al(SO4)2的溶解度受温度影响较大,温度较低时溶解度较低,选用冷却、结晶的方法将NH4Al(SO4)2与其他溶质分离;
冷却、结晶。
(2)根据已知可知浸取液中硫元素的存在形式为SO
由图可知最终排放的气体只有N2,则其他气体均被吸收,且硫元素最终转化为SO
,把SO2氧化为SO
,所以气体Y是O2;
根据化合价升降守恒,煅烧NH4Al(SO4)2的化学方程式为:
4NH4Al(SO402
2Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3
↑+N2↑+5H2O↑;
据以上反应可知4molNH4Al(SO4)2煅烧生成16mol气体,其中3molSO2、5molSO3溶于水后,经过氧气氧化,最终溶液中含有8molSO
2molNH3通入瓶中,最终转化为2molNH
,又因为NH4HSO4和H2SO4按照物质的量比1:
1配成浸取液,根据SO
的物质的量可知,共需要4molNH4HSO4,除去氨气转化生成的2molNH
,还需要2molNH
,因此加入的试剂X是含2mol溶质的氨水;
试剂Y:
含2mol溶质的氨水。
7.实验室用图示装置制备KC1O溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备髙效净水剂K2FeO4。
【査阅资料】Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;
K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是___________;
装置A中反应的离子方程式为___________________。
装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是____________。
(2)装置B吸收的气体是__________,装置D的作用是____________________。
(3)C中得到足量KC1O后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为____
_______________
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