高考化学重要填空逐空特训 填空题824.docx
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高考化学重要填空逐空特训填空题824
压轴题3 以“气体流程”为载体的定性、定量实验探究
1.过硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。
某研究小组利用下图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
已知:
①(NH4)2S2O8+2NaOH
Na2S2O8+2NH3↑+2H2O
②2NH3+3Na2S2O8+6NaOH
6Na2SO4+N2+6H2O
(1)仪器a的名称是____________。
装置Ⅰ中NaOH溶液的作用是________________________。
(2)装置Ⅱ发生反应的同时,需要持续通入空气的目的是_______________________。
(3)装置Ⅲ的作用是__________________________。
(4)Na2S2O8溶液与铜反应只生成两种盐,且反应先慢后快。
①该反应的化学方程式为________________________________。
②某同学推测反应先慢后快的原因可能是生成的Cu2+对反应起催化作用。
设计实验方案验证该推测是否正确__________。
(供选试剂:
Cu、Na2S2O8溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、蒸馏水)
(5)测定产品纯度:
称取0.2500g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为19.50mL。
(已知:
I2+2S2O
===S4O
+2I-)
①选用的指示剂是____________;达到滴定终点的现象是______________________。
②样品的纯度为__________%。
解析
(1)根据仪器结构可知该仪器名称为分液漏斗;装置Ⅰ中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,防止干扰实验。
(2)在装置Ⅱ中NaOH溶液与(NH4)2S2O8反应会产生氨气,为防止污染环境,在装置Ⅱ发生反应的同时,需要持续通入空气可将装置中的NH3及时排出,减少副反应的发生。
(3)装置Ⅲ是稀硫酸溶液,大量溶解吸收NH3,由于使用了倒扣漏斗,因此使气体被充分吸收,同时也可以防止倒吸现象的发生。
(4)①过硫酸钠(Na2S2O8)具有强的氧化性,能将Cu氧化为Cu2+,S2O
被还原为SO
,根据电子守恒、原子守恒可得反应的方程式为:
Na2S2O8+Cu===Na2SO4+CuSO4。
②设计实验证明Cu2+对反应起催化作用的实验方法是:
采取对比实验,向盛有等质量铜粉的试管中,分别加入等体积的硫酸铜溶液和蒸馏水,再加入等体积等浓度的Na2S2O8溶液,若加入硫酸铜溶液的试管中反应快,则该推断正确,否则Cu2+没有催化作用,推断错误。
(5)①根据I2遇淀粉溶液变为蓝色,可选用淀粉溶液为指示剂,若滴定达到终点,会看到溶液由蓝色变为无色,半分钟内不再变为蓝色判断。
②Na2S2O8作氧化剂,1molNa2S2O8得到2mol电子,KI被氧化变为I2,转移2mol电子,I2与Na2S2O3反应方程式为:
I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI,可得关系式:
Na2S2O8~I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×19.50mL×10-3L/mL=1.95×10-3mol,则n(Na2S2O8)=
n(Na2S2O3)=9.75×10-4mol,m(Na2S2O8)=9.75×10-4mol×238g/mol=0.23205g,则该样品的纯度为(0.23205g÷0.2500g)×100%=92.82%。
答案
(1)分液漏斗 吸收空气中的CO2
(2)将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生 (3)吸收NH3,防止倒吸 (4)①Na2S2O8+Cu===Na2SO4+CuSO4 ②向盛有等质量铜粉的试管中,分别加入等体积的硫酸铜溶液和蒸馏水,再加入等体积等浓度的Na2S2O8溶液,若加入硫酸铜溶液的试管中反应快,则该推断正确 (5)①淀粉溶液 滴入最后一滴标准溶液,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不复原 ②92.82
2.(2019·湖北武昌区检测)青蒿素是一种有效的抗疟药。
常温下,青蒿素为无色针状晶体,难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点为156℃~157℃。
提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法,提取流程如下:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行破碎的目的是________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ用到的玻璃仪器是____________________,操作Ⅱ的名称是________。
(3)用下列实验装置测定青蒿素的化学式,将28.2g青蒿素放在燃烧管C中充分燃烧:
①仪器各接口的连接顺序从左到右依次为__________(每个装置限用一次)。
A装置中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
②装置C中CuO的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③装置D中的试剂为________。
④已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理连接后的装置进行实验。
测量数据如下表:
装置质量
实验前/g
实验后/g
B
22.6
42.4
E(不含干燥管)
80.2
146.2
则青蒿素的最简式为____________。
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。
将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解度较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解度增大,且溶液红色变浅,与青蒿素化学性质相似的物质是______(填字母)。
A.乙醇 B.乙酸
C.乙酸乙酯D.葡萄糖
解析
(1)对青蒿进行破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。
(2)操作Ⅰ是过滤,用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯,操作Ⅱ将提取液中的乙醚分离出来,其名称是蒸馏。
(3)①装置A产生的氧气需要经过装置D干燥,纯净的氧气进入装置C,产生的水蒸气被装置B吸收,二氧化碳被装置E吸收,仪器各接口的连接顺序从左到右依次为afgdebchi。
A装置中发生反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑。
②装置C中CuO的作用是使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O。
③装置D中的试剂为干燥剂浓硫酸。
④B吸收水19.8g,其中含2.2molH,即2.2g,E吸收二氧化碳66g,其中含1.5molC,即18g,28.2g青蒿素含氧原子8g即0.5mol,则青蒿素的最简式为C15H22O5。
(4)在含有NaOH、酚酞的水溶液中,乙酸乙酯水解,生成物乙酸与氢氧化钠反应使溶液红色变浅,所以与青蒿素化学性质相似的物质是乙酸乙酯,故选C。
答案
(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯 蒸馏 (3)①afgdebchi 2H2O2
2H2O+O2↑ ②使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O ③浓硫酸 ④C15H22O5 (4)C
3.(2019·河北衡水模拟)三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,易水解生成硼酸(H3BO3),可用于制造高纯硼、有机合成催化剂等。
实验室制取三氯化硼的原理为B2O3+3C+3Cl2
2BCl3+3CO。
(1)甲组同学拟用下列装置制取纯净干燥的氯气(不用收集)。
①装置B中盛放的试剂是______________,装置C的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制取BCl3并验证反应中有CO生成。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→G→________→________→________→________→F→D→I。
②能证明反应中有CO生成的现象是________________________________________________________________________。
③开始实验时,先点燃________(填“A”或“G”)处的酒精灯。
④请写出BCl3水解的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
⑤硼酸是一元弱酸,其钠盐化学式为Na[B(OH)4],则硼酸在水中电离方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析
(1)根据实验装置图可知,用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,同时生成氯化钾和氯化锰,制得的氯气中含有氯化氢和水杂质,要用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水分,而得到干燥纯净的氯气。
①根据上面的分析可知,装置B中盛放的试剂是饱和食盐水,装置C中装有浓硫酸,其作用是干燥氯气;
②装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气,同时生成氯化钾和氯化锰,发生反应的离子方程式为2MnO
+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C制得干燥的氯气,用氯气与B2O3、C反应生成三氯化硼和CO,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置E,在E和J之间接上H装置,用于吸水,生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水检验,可以证明原反应中有一氧化碳生成,多余的CO不能排放到空气中,要用排水法收集。
①根据上面的分析可知,乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→G→E→H→J→H→F→D→I。
②根据实验的原理可知,生成的CO能将黑色的氧化铜还原为红色的铜,同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,所以能证明反应中有CO生成的现象是装置F中黑色粉末变为红色,装置D中澄清石灰水变浑浊。
③加热CuO前需要利用CO除去装置内空气,则开始实验时,先点燃A处的酒精灯。
④BCl3水解生成硼酸和氯化氢的化学方程式为BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl。
⑤根据硼酸是一元弱酸,且其钠盐化学式为Na[B(OH)4],可知硼酸在水中电离方程式是H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+。
答案
(1)①饱和食盐水 干燥氯气 ②2MnO
+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)①E H J H ②装置F中黑色粉末变为红色,装置D中澄清石灰水变浑浊 ③A ④BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl
⑤H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
4.冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3AlF6),白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。
工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na3AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:
CaF2+H2SO4
CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是____________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)装置Ⅲ的作用为________________________________________________________________________。
(3)在实验过程中,装置Ⅱ中有CO2气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子反应方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在实验过程中,先向装置Ⅱ中通入HF气体,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先将Na2CO3和Al(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)装置Ⅱ反应后的混合液经过过滤可得到Na3AlF6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用装置Ⅰ反应后的溶液来测定氟化钙的含量。
具体操作如下:
取8.0g萤石加入装置Ⅰ中,完全反应后,将混合液加水稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,当出现______________________________现象时,到达滴定终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL,则萤石中氟化钙的百分含量为_________。
(已知:
I2+2S2O
===S4O
+2I-)
解析
(1)氢氟酸与玻璃成分二氧化硅反应而腐蚀玻璃:
4HF+SiO2===SiF4+2H2O。
(2)装置Ⅲ的作用是防止倒吸。
(3)该白色固体是微溶于水的六氟铝酸钠,该反应的离子方程式:
2Al(OH)3+12HF+6Na++3CO
===2Na3AlF6↓+3CO2↑+9H2O。
(4)其原因是Na2CO3会首先与HF反应,不利于Al(OH)3的溶解。
(5)沉淀吸附Na+、CO
等离子,可以检验CO
,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净。
(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为2O2--4e-===O2↑。
(7)Fe2O3溶解产生的Fe3+将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,当出现溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复现象时,到达滴定终点。
Fe2O3~2Fe3+~I2~2S2O
,n(Fe2O3)=0.5n(Na2S2O3)=0.5×0.1000mol·L-1×0.040L=0.0020mol,m(Fe2O3)=0.0020mol×160g·mol-1=0.32g,则萤石中氟化钙的百分含量为1-
=96%。
答案
(1)4HF+SiO2===SiF4+2H2O
(2)作为安全瓶,防止倒吸 (3)2Al(OH)3+12HF+6Na++3CO
===2Na3AlF6↓+3CO2↑+9H2O (4)碳酸钠溶液呈碱性,Na2CO3会首先与HF反应,不利于Al(OH)3的溶解 (5)取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净 (6)2O2--4e-===O2↑ (7)溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 96%
5.(2019·山东德州二模)某学习小组设计如图装置,验证黄铜矿(主要成分CuFeS2)在空气中的氧化产物并测定CuFeS2的纯度(杂质不参与反应)。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称________,碱石灰的作用______________________________________。
(2)为检验灼烧黄铜矿产生的气体,B中可选________。
a.HNO3溶液 b.品红溶液
c.BaCl2溶液d.溴水
e.KMnO4溶液
(3)C中NaOH的作用________________________________________________________________________。
(4)样品经煅烧后的固体中铜元素以泡铜(Cu、Cu2O)形式存在,其中Cu2O能与稀H2SO4反应生成Cu和CuSO4。
①请设计实验验证泡铜中含有Cu2O________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用泡铜与CO反应来制取粗铜装置如下图,实验时依次进行的操作:
组装仪器→检查装置气密性→加装药品→__________→__________→…→尾气处理;CO还原Cu2O的化学方程式_______________________________________________。
(5)为测定CuFeS2的纯度,称取ag黄铜矿样品充分灼烧,从灼烧产物中分离出泡铜,完全溶于稀硝酸,并配成200mL的溶液,取20.00mL该溶液用cmol·L-1的标准液EDTA(用H2Y2-表示)滴定至终点(标准液不与杂质反应),消耗EDTAVmL,则CuFeS2的纯度为____________。
(滴定时的反应为:
Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H+)
解析
(1)仪器a的名称球形干燥管,碱石灰的作用吸收通入空气中的二氧化碳和水蒸气。
(2)灼烧黄铜矿产生的气体是二氧化硫;HNO3溶液可以氧化二氧化硫,但是可能没有明显的现象,且会产生不能被氢氧化钠溶液吸收的污染性气体NO,故不选a;二氧化硫气体可以漂白品红溶液,故选b;二氧化硫气体不与BaCl2溶液反应,故不选c;二氧化硫与溴可发生氧化还原反应,使溴水褪色,故选d。
二氧化硫与KMnO4溶液可发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾褪色,故选e。
(3)C中NaOH是用来吸收多余的二氧化硫气体,防止污染环境。
(4)①因为铜排在氢后面,不与稀硫酸反应,而Cu2O能与稀H2SO4反应生成Cu和CuSO4,所以可以用稀硫酸验证。
②实验开始之前先除掉装置中的空气,再加热,否则CO与空气混合加热可能会引起爆炸;因此步骤:
组装仪器→检查装置气密性→加装药品→通入气体→点燃酒精灯→…→尾气处理;CO还原Cu2O的化学方程式CO+Cu2O
2Cu+CO2。
(5)根据关系式进行计算:
CuFeS2~ Cu2+~ H2Y2-
1mol1mol1mol
n(CuFeS2)cV×10-3×
得:
n(CuFeS2)=cV×10-2mol
纯度为:
×100%=
×100%。
答案
(1)(球形)干燥管 吸收通入空气中的二氧化碳和水蒸气
(2)bde (3)吸收多余的SO2 (4)①取少量泡铜于试管中,加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O ②通入气体 点燃酒精灯 CO+Cu2O
2Cu+CO2 (5)
×100%
6.碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。
实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。
已知:
水合肼具有还原性。
回答下列问题:
(1)水合肼的制备
有关反应原理为:
CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH―→N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为______________(按气流方向,用小写字母表示)。
若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO
的物质的量之比为6∶1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。
②取适量A中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,实验中滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,理由是____________________________________________。
(2)碘化钠的制备
采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
①“合成”过程中,反应温度不宜超过70℃,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO
,该过程的离子方程式为__________________________________。
工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:
c.用0.2100mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为;2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消
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