届高考化学二轮复习真题精选训练五年高考专题23化学实验方案的设计与评价
(新高考)高三化学二轮专题精练 化学实验方案设计与评价 (答案)

化学实验方案设计与评价一、选择题(本题共22小题,每题只有一个选项符合题意)1.下列混合气体的,除杂所用的试剂正确的是A.A B.B C.C D.D2.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确且有因果关系的是的选项是A.A B.B C.C D.D3.下列操作正确的是A .甲装置可以用于制备氯气B .乙装置可以用于洗去氯气中混有的氯化氢C .丙可以用于收集COD .丁装置用于实验室焙烧硫酸铜晶体制备硫酸铜4.某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钠(NaH ),实验装置如下图所示。
下列说法错误的是A .相同条件下,粗锌比纯锌反应速率快B .装置a 还能用来制备CO 2和H 2S 气体C .实验时先打开活塞K ,再点燃c 处酒精灯D .判断钠是否剩余,可取c 中固体加水检验 5.完成下列实验,下图所示仪器和方法均正确的是A .装置甲:蒸发结晶,制备NaCl 晶体B .装置乙:称量,配制1480mL0.50mol L NaOH -⋅溶液,称量9.6gNaOHC .装置丙:分液,用苯萃取溴水中的Br 2,打开分液漏斗活塞,在烧杯中收集到溴的苯溶液D .装置丁:洗气,除去Cl 2中的HCl 气体 6.下列实验设计不能达到实验目的的是A .AB .BC .CD .D7.下列有关实验装置或操作中不正确的是A .装置甲液面读数为11.80 mLB .用乙装置制取气体测量体积可以减少误差C .装置丙可检验乙烯的生成D .装置丁可验证碳酸氢钠受热分解 8.下列操作与现象及推论均正确的是A.A B.B C.C D.D9.实验室釆用如图所示的气体发生装置制备以下气体,其中不合理的是A.A B.B C.C D.D 10.下列实验操作、现象与结论均正确的是A.A B.B C.C D.D 11.下列实验中,对应的实验以及结论都正确且两者具有因果关系的是A.A B.B C.C D.D 12.下列实验对应的实验现象错误的是A.A B.B C.C D.D 13.下列实验能达到预期目的或者与实验结论对应一致的是A.A B.B C.C D.D 14.下列实验装置能达到相应实验目的的是A.装置①用于验证反应是否有CO2生成B.装置①用于验证草酸晶体是否含结晶水C .装置①用于制备少量含NaClO 的消毒液D .装置①用于比较铜、铁活泼性强弱15.实验室采用下表中试剂和装置制备和收集气体(不考虑尾气处理),合理的是A .AB .BC .CD .D16.化学是以实验为基础的学科,下列操作不能..达到实验目的的是 A .AB .BC .CD .D17.下列由实验现象所得到的结论正确的是A .向某溶液中先加入氯水,再加入KSCN 溶液,溶液变为红色,说明原溶液中一定含有Fe 2+B .向一定浓度的Na 2SiO 3溶液中通入适量CO 2气体,出现白色沉淀,说明H 2SiO 3的酸性比H 2CO 3弱C .用硫酸酸化的H 2O 2溶液滴入Fe(NO 3)2溶液中,溶液变黄色,证明氧化性:H 2O 2比Fe 3+强D .向某溶液中加入BaCl 2溶液,无明显现象,再加稀盐酸,有无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,溶液中一定含HCO -318.用下列装置进行实验,仪器选择和使用正确且能达到实验目的的是A .验证钢铁的吸氧腐蚀B .测定Fe 2+的浓度C .除去二氧化碳中混有的HClD .加热胆矾制备无水硫酸铜19.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是A .AB .BC .CD .D20.下列方案设计、现象和结论有不正确...的是A.A B.B C.C D.D21.研究小组为探究Na2S晶体在空气中变质后的产物,进行实验并记录现象如下:①取Na2S样品加水溶解,得到澄清溶液a。
高三化学高考备考二轮复习训练——实验方案的设计与评价训练

高考化学二轮专项训练——实验方案的设计与评价1.(2021·江苏省海头高级中学高三模拟)次氯酸钠是家用消毒剂的有效成分。
实验室制备次氯酸钠的装置如下图所示。
(1)制得的Cl2通过盛有饱和食盐水的装置,目的是_______。
(2)三颈烧瓶中生成各物质的物质的量和溶液的温度随时间的变化如图所示。
t1分钟前所发生主要反应的化学方程式为_______。
(3)在不改变三颈烧瓶中NaOH溶液的浓度和体积的条件下,保持反应时间、反应物的量不变,可提高NaClO产率的操作为_______。
(4)Cl2常用于饮用水消毒。
Cl2溶于水得到氯水,氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强。
已知25℃时,氯水中Cl2(溶于水的氯气分子)、HClO、ClO-三种微粒所占百分数与pH的关系如图。
则用Cl2处理饮用水时,溶液的pH最佳..控制范围是_______。
2.(2021·山东省莱西市第一中学高三模拟)某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)通入足量SO2时C中观察到的现象为_______。
(2)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
℃写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:_______。
℃设计实验证明C中通入足量SO2后有Fe2+生成:_______。
℃该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成 。
该做法_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
了SO24(3)装置B的作用是_______。
(4)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有_______(填序号)。
A.浓硫酸B.酸性KMnO4溶液C.NaCl溶液D.氯水 E.品红溶液3.(2021·陕西·咸阳市实验中学高三模拟)某探究性学习小组同学进行“铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,请你参与其中。
大二轮高考总复习化学第一部分专题14高频题型04化学实验方案的设计与评价

高频题型四化学实验方案的设计与评价一、掌握实验方案设计的三个方面1.基本原则2.基本内容3.基本思路(1)明确目的和原理:首先必须认真审题,明确实验的目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
(2)选择仪器和药品:根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮塞、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定范围等,从而选择合理的化学仪器和药品。
(3)设计装置和步骤:根据实验目的和原理,以及所选用的实验仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤,并能够识别和绘制典型的实验仪器装置图,实验步骤应完整而又简便。
(4)记录现象和数据:根据观察,全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论:根据实验中观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
二、了解实验方案评价的原则和角度1.(2015·课标全国Ⅰ,26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
回答下列问题:(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________,由此可知草酸晶体分解的产物中有________。
装置B的主要作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
高考化学_【五年高考真题】专题:实验方案的设计与评价

专题实验方案的设计与评价(满分60分时间25分钟)姓名:班级:得分:1.【2016年高考上海卷】下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是选项试剂试纸或试液现象结论A 浓氨水、生石灰红色石蕊试纸变蓝NH3为碱性气体B 浓盐酸、浓硫酸pH试纸变红HCl为酸性气体C 浓盐酸、二氧化锰淀粉碘化钾试液变蓝Cl2具有氧化性D 亚硫酸钠、硫酸品红试液褪色SO2具有还原性【答案】D2.【2016年高考新课标Ⅱ卷】下列实验操作能达到实验目的的是实验目的实验操作A 制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中B 由MgCl2溶液制备无水将MgCl2溶液加热蒸干MgCl2C 除去C u 粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶液,过滤、洗涤、干燥D 比较水和乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中【答案】D3.【2014年高考北京卷第11题】用右图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由②中现象,不能..证实①中反应发生的是()①中实验②中现象A 铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡B 加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液变红C NaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊D 石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色【答案】A【解析】试题分析:A、肥皂水冒泡,只能说明有气体在右侧试管内产生,在初始加热时,排出的空气也会使肥皂水冒泡,故不能证明铁粉与水蒸气发生反应,证明产生氢气现象应为生成大量气泡并上浮,点燃有爆鸣声;B、加热氯化铵和氢氧化钙混合物,通入酚酞溶液变红,说明有碱性气体产生,能证实反应发生,故不选;C、碳酸氢钠受热,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠受热分解产生了使澄清石灰水变浑浊的物质二氧化碳,能证实反应发生,故不选;D、石蜡油主要成分是18个碳以上的烷烃,其蒸气不能使溴的四氯化碳溶液褪色,在碎瓷片上受热后,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明有含不饱和键的新物质生成,能证明发生了反应,故不选;答案为A。
新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破3化学实验综合题突破点4实验

突破点4 实验方案的设计与评价命题角度1 物质制备型实验设计与评价1.(命题角度:无机物制备) (2022·重庆选考)研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备纳米球状红磷。
该红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。
以二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色。
①存贮时,Na应保存在_煤油__中。
②冷凝水的进口是_b__(填“a”或“b”)。
③用Na干燥甲苯的原理是 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(用化学方程式表示)。
④回流过程中,除水时打开的活塞是_K1、K3__;体系变蓝后,改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar气保护下,反应物在A装置中混匀后转入B装置,于280 ℃加热12小时,反应物完全反应。
其化学反应方程式为 2PCl5+10NaN3===2P+15N2↑+10NaCl 。
用Ar气赶走空气的目的是防止PCl5遇空气中的水蒸气而发生水解。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是_甲苯__和_NaCl__。
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。
欲控制合成R=125 nm的红磷,气体产物的压强为_104__kPa,需NaN3的物质的量为_0.027__mol(保留3位小数)。
已知:p =a ×n ,其中a =2.5×105kPa·mol -1,n 为气体产物的物质的量。
【解析】 本实验要用无水甲苯作溶剂,故需要先制备无水甲苯,图1装置中Na 与水反应除去水,生成的H 2从K 2排出,待水反应完后,打开K 1收集无水甲苯;图2中将甲苯和NaN 3加入三颈瓶中,然后通入Ar 排出装置中的空气,再滴入PCl 5和甲苯,混合均匀后,转移到反应釜中制备纳米球状红磷。
(1)①钠在空气中容易反应,故应保存在煤油中。
高考化学二轮复习 《实验方案的设计与评价》ppt课件

5. 测定盐酸浓度( )
6. 测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量( )
7. ( )
8. 吸收HCl( )
9. 吸收NH3( )
10. 石油的分馏( )
11. 将海带灼烧成灰( )
12. 过滤( )
13. 萃取后下面放出碘的苯溶液( )
14. 测定中和热( )
15. 用于测量气体体积的装置( )
2.如何检查如图装置的气密性?
3.如何检查如图装置的气密性?
4.如何检查如图装置的气密性?
5.如何检查如图装置的气密性?
6.如图所示为制取氯气的实验装置:盛放药品前,怎样检 查此装置的气密性?
答案:一、1.× 8.× 9.√ 17.× 18.√ 10.× 19.× 25.√
2.×
3.×
4.√
5.×
6.×
7.×
11.×
12.×
13.×
14.×
15.×
16.×
20.× 26.√
21.× 27.√
22.× 28.×
23.√ 29.× 30.×
24.×
二、1.①把导管的一端插到水中,②用手紧握(必要时可双 手同时用)试管(烧瓶)的外壁。如果水中的导管口处有气泡冒 出,松开手,水在导管里形成了一段稳定的水柱,则装置的气 密性良好。 2.①打开止水夹,往长颈漏斗中加水使下端液封,②关闭 止水夹继续向长颈漏斗中加水至长颈漏斗与试管中形成一定的 液面差,静置一段时间液面差不变化说明装置气密性良好。 3.关闭分液漏斗的活塞,把注射器的活栓向外拉一段距 离,然后松手。如果注射器的活栓能恢复原状,则表明该装置 气密性良好。
24. 测定化学反应速率( )
25. 检验K2CO3溶液中的K+( )
2025版高考化学一轮复习课后限时集训35化学实验方案的设计与评价含解析新人教版

化学试验方案的设计与评价(建议用时:35分钟)A级基础达标1.(2024·石家庄模拟)某小组设计如图所示装置(夹持装置略去),在试验室模拟制碱工艺中NaHCO3的制备。
下列说法不正确的是( )A.③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水B.应先向③中通入足量NH3,再通入足量CO2C.③中反应的离子方程式为NH3+CO2+H2O===NH+4+HCO-3D.装置①也可用于制H2C[本试验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气,所以装置⑤中盛装浓氨水,装置③中盛装饱和食盐水,A项正确;先通入足量的氨气,再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出,B项正确;③中反应的离子方程式为NH3+CO2+Na++H2O===NaHCO3↓+NH+4,C项错误;装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应,可以用其制取氢气,D项正确。
]2.如图所示为从固体混合物中分别X的两种方案,请依据方案1和方案2指出下列说法中合理的是( )A.可以选用方案1分别碳酸氢钠中含有的氯化铵B.方案1中的残留物应当具有的性质是受热易挥发C.方案2中加入的试剂肯定能够与除X外的物质发生化学反应D.方案2中加入NaOH溶液可以分别出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3D[①加热法分别提纯固体混合物应满意的条件:一种物质受热易挥发或分解,另一物质受热不挥发或难分解。
②加试剂法分别(过滤)提纯固体混合物应满意的条件:所加试剂能达到让一种物质形成溶液,而另一物质形成难溶物的状态。
A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解,故用方案1不能将两物质分别开,错误;B项方案1中的残留物应当具有受热时不挥发或难分解的性质,错误;C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应,如加水进行溶解分别,错误;D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分别,正确。
] 3.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从图中选择合适的装置并连接。
适用于老高考旧教材广西专版2023届高考化学二轮总复习非选择题专项训练三化学实验设计与评价

非选择题专项训练三化学实验设计与评价1.下图所示为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题,仪器装置可任意选用,必要时可重复选择。
(1)若锥形瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,可验证H2的还原性并检验其氧化产物。
①当仪器连接顺序为A→D→B→B→C时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、;②检查好装置的气密性后加热B前必须进行的操作是。
(2)若锥形瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,B中盛装固体催化剂,可进行氨的催化氧化,其反应产物为NO和H2O。
①各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序A→C→B→C,请写出B中氨的催化氧化反应的化学方程式;②装置B中可能观察到的现象是。
(3)若锥形瓶中盛装Na2SO3固体,分液漏斗中盛装硫酸溶液,B中盛装Na2O2固体,可探究SO2气体与过氧化钠反应时是否有O2生成。
根据气流方向,装置的连接顺序为A→D→B→E,根据实验现象回答问题。
①若将带余烬的木条靠近E的导管口,木条复燃,SO2只表现酸性氧化物的性质,则反应的化学方程式可能为;②若在E的导管口未收集到任何气体,SO2只表现还原性,则反应的化学方程式可能为;③装置B中观察到的现象是。
2.小组同学用如图所示装置(夹持及加热装置略)探究硝酸与铁反应的产物。
已知:FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)。
实验步骤如下:Ⅰ.先通一段时间CO2,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入A中,关闭活塞,A中无明显现象。
Ⅱ.加热A,有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅,C中溶液变棕色,D中溶液颜色变浅。
Ⅲ.反应结束后A中有固体剩余,取A中溶液适量加入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
回答下列问题。
(1)仪器A的名称为。
(2)步骤Ⅰ中浓硝酸缓慢滴入A中,没有明显现象的原因是。
(3)小组同学根据步骤Ⅱ中现象有如下分析:a.A中有红棕色气体产生,说明有NO2生成;b.C中溶液变棕色,说明A中有NO生成。
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考点一制备实验方案的设计与评价1.(2013·安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A 浓氨水CaO NH3H2OB 浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C 稀硝酸Cu NO2H2OD 浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析氨气的密度小,用排空气法收集时应“短进长出”,所以A错误;B合理;稀硝酸与铜反应产生NO,而且不能用排气法收集,若制取NO2,应该用浓硝酸,但尾气NO2不能用水吸收,C不合理;浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气应该加热,不合理。
因此选B。
答案 B2.(2011·上海化学,10,3分)草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水,101.5 ℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。
用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)( )解析 草酸晶体在分解产生气体之前已熔化,故选D 装置。
答案 D3.(2015·广东理综,33,17分)NH 3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。
(2)按下图装置进行NH 3性质实验。
①先打开旋塞1,B 瓶中的现象是________,原因是________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B 瓶中的现象是______________________________________。
(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。
限选试剂与仪器:固体NH 4Cl 、蒸馏水、100 mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH 计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度) ①实验目的:探究________对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。
②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
物理量实验序号V(溶液)/mL……1 100 (2)100……③按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y ,则NH 4Cl 水解反应的平衡转化率为________(只列出算式,忽略水自身电离的影响)。
解析 (1) 用NH 4Cl 和Ca(OH)2固体制备NH 3,因反应物中有H 2O 生成,反应发生装置为“固体+固体――→△气体”的装置A ;由于NH 3的密度小于空气的密度,且极易溶于水,故只能用向下排空气法收集,采用装置C 收集;由于NH 3极易溶于水,所以尾气处理装置要防止倒吸,其装置应用倒扣漏斗,且漏斗的边缘与水面相切,选用装置G 。
(2) ①由于A 瓶中HCl 的压强大于B 瓶中NH 3的压强,当打开旋塞1,A 瓶中HCl 的进入B 瓶中,与B 瓶中的氨气反应生成氯化铵固体小颗粒,形成白烟。
②稳定后,再打开旋塞2,由于B 瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,会将烧杯中的石蕊溶液倒吸入B 瓶中,其中的剩余的HCl 溶于其中显红色。
(3) ①根据所给的仪器:100mL 容量瓶是配制一定物质的量浓度的NH 4Cl 溶液,pH 计用来测量溶液的pH ,从而判断NH 4Cl 的水解程度,温度计用来测定恒温水浴槽(可控制温度)的温度,因此此实验的目的是探究温度对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。
②实验时,只需改变温度这一变量,控制其他量相同,故所配制NH 4Cl 溶液的浓度应相同,用天平准确称取两份均为m g NH 4Cl 固体分别放置于烧杯中溶解,然后利用100 mL 容量瓶准确配制一定浓度的NH 4Cl 溶液,将所配制的两份NH 4Cl 溶液放置于不同温度的恒温水浴槽中一段时间后,用pH 计测两份NH 4Cl 溶液的pH ,并填写在相应的表格中,表格见答案所示。
③按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y ,n(NH 4Cl)=m 53.5 mol ,则水解的n(NH 4Cl)=n(H +)=c(H +)·V=10-Ymol ·L -1×0.1 L =0.1×10-Ymol ,NH +4水解反应的平衡转化率为:0.1×10-Ymolm53.5mol =5.35×10-Ym。
答案 (1) A C G (2) ①产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形成白烟②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B 瓶中且呈红色 (3)①温度 ②③5.35×10m4.(2015·江苏化学,19,15分)实验室用下图所示装置制备KClO 溶液,并通过KClO 溶液与Fe(NO 3)3溶液的反应制备高效水处理剂K 2FeO 4。
已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0 ℃~5 ℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为___________________________________________________________________,将制备的Cl2通过装置B可除去________________(填化学式)。
(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 ℃~5 ℃进行,实验中可采取的措施是________、________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中,________________________________________(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
解析(1)反应物为MnO-4、H+、Cl-,生成物的Mn2+、Cl2和H2O,根据电子守恒和电荷守恒配平即可。
制得的Cl2中混有HCl等杂质,HCl气体极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,所以通过装置B中的饱和食盐水可除去HCl。
(2)控制反应温度0 ℃~5 ℃,可以采用冰水浴冷却C装置。
因为Cl2和KOH是放热反应,若氯气通入速率过快,与KOH溶液反应速率快,放出热量多,反应温度高,易生成KClO3,所以可以通过缓慢滴加盐酸来控制生成氯气的速率,进而控制反应温度。
(3)由题给信息②和④可知,K2FeO4在强碱性溶液中稳定,在酸性或弱碱性条件下均不能稳定存在。
Fe(NO3)3溶液因Fe3+水解呈酸性,KClO溶液因ClO-水解呈碱性,所以应将饱和Fe(NO3)3溶液缓缓滴入饱和KClO溶液中。
注意要搅拌,搅拌可增大反应物的接触面积,有利于生成K2FeO4,且能防止生成Fe(OH)3沉淀。
(4)由题给信息①可知,K2FeO4可溶于水,而杂质Fe(OH)3不溶,过滤除掉Fe(OH)3,由题给信息②“0 ℃~5 ℃,强碱性溶液中稳定”,所以将滤液置于冰水浴中,再由题给信息①可知,K2FeO4微溶于浓KOH,故可加入浓KOH使K2FeO4析出,用砂芯漏斗过滤,并用乙醇洗涤,在真空箱中干燥即可(真空有利于乙醇和水的挥发,加快干燥)。
答案(1)2MnO-4+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥5.(2014·福建理综,25,15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2===Na2S2O5(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为__________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO-3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a .测定溶液的pH b .加入Ba(OH)2溶液 c .加入盐酸 d .加入品红溶液e .用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na 2S 2O 5晶体在空气中已被氧化的实验方案是___________________ _____________________________________________________。
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用Na 2S 2O 5作抗氧化剂。
测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO 2计算)的方案如下:(已知:滴定时反应的化学方程式为SO 2+I 2+2H 2O===H 2SO 4+2HI)①按上述方案实验,消耗标准I 2溶液25.00 mL ,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO 2计算)为__________g·L -1。
②在上述实验过程中,若有部分HI 被空气氧化,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
解析 (2)从装置Ⅱ中分离晶体,即固体和液体分离,采用过滤即可。
(3)处理尾气时既要考虑能吸收SO 2,又要考虑防倒吸。
a 装置密闭,b 和c 不能用来吸收SO 2,d 装置符合要求。
(4)要证明NaHSO 3溶液中HSO -3的电离程度大于水解程度,即要证明NaHSO 3溶液显酸性,a 和e 符合。
无论HSO -3电离程度大还是水解程度大,加入Ba(OH)2溶液一定有白色沉淀生成,加入盐酸一定有气泡产生,加入品红溶液不会褪色。
(5)Na 2S 2O 5晶体在空气中被氧化生成的产物为Na 2SO 4,故此实验方案检验晶体中是否有SO 2-4即可。