2021届高考化学二轮专项训练3 综合实验探究题(含解析)
高考化学二轮复习 下篇 专题三 微题型十七 化学计算综合探究题试题
魁夺市安身阳光实验学校微题型十七化学计算综合探究题[题型专练]1．氯离子插层镁铝水滑石是一种新型的离子交换材料。
制备这种水滑石的过程是将MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液按一定比例混合，在65 ℃条件下充分反应后，经过滤、洗涤、干燥得到该水滑石。
为确定该水滑石的成分，进行如下实验。
实验1：取26.65 g样品，在高温下使其充分分解，得到金属氧化物和气体，气体依次通过足量的浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，这两种液体分别增重9.9 g 和3.65 g；将金属氧化物在无色火焰上灼烧，火焰无色。
实验2：另取26.65 g样品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH 溶液至过量，最终得到11.6 g白色沉淀。
(1)由实验1可知水滑石肯定不含________元素。
(2)写出实验2中生成白色沉淀的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________ ______。
(3)通过计算确定水滑石的化学式。
(写出计算过程)解析(1)实验1中将水滑石灼烧时，火焰无色，则不含钠元素。
(2)加入氢氧化钠过量，则不会生成氢氧化铝沉淀，生成的沉淀应该是Mg(OH)2，故离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
(3)浓硫酸增重的是水的质量，即n(H2O)＝9.9 g18 g·mol－1＝0.55 mol，氢氧化钠增重是因为吸收了HCl，即n(HCl)＝3.65 g36.5 g·mol－1＝0.1 mol，n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝11.6 g58 g·mol－1＝0.2 mol，根据水滑石灼烧后产物为MgO、Al2O3、HCl、H2O，则Al2O3的质量＝26.65 g－0.2mol×40 g·mol－1－3.65 g－9.9 g＝5.1 g，即n(Al)＝0.1 mol，进一步推出n(Mg)∶n(Al)∶n(H)∶n(Cl)∶n(O)＝2∶1∶12∶1∶9，则阴离子除了Cl－，应该还有OH－，则化学式为Mg2Al(OH)6Cl·3H2O。
2021届高考化学二轮复习题型检测三常见无机物的性质转化及应用
题型检测（三）常见无机物的性质、转化及应用1．化学与生产生活密切相关。
下列说法错误的是（) A．Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具B．SiO2具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池C．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用作化工反应器的内壁涂层D．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等解析:选B SiO2不导电，不可用于制作光电池。
2．化学在生活中有着广泛的应用。
下列对应关系错误的是（）解析：选B A项，ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒杀菌，正确；B项，SO2具有还原性、氧化性和漂白性，在作漂白剂时并不发生氧化还原反应，而是与有色物质发生化合反应形成无色不稳定物质而使其褪色，错误；C项，NaHCO3受热分解生成气体，可作焙制糕点的膨松剂，正确；Al(OH)3分解是吸热反应，吸收大量热量并有H2O生成，可作阻燃胶合板，正确.3．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（)A．碳酸氢钠能与碱反应，可用作食品膨松剂B．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料C．氯化铁有氧化性,可用于腐蚀铜制线路板D．氧化铝具有两性，可用作耐高温材料解析：选C A项,利用碳酸氢钠受热分解产生气体，可用作食品膨松剂,与碳酸氢钠能与碱反应无关，错误；B项，晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和绝缘体之间，与晶体硅熔点高无关，错误;C项,氯化铁有氧化性，可用于腐蚀铜制线路板,正确；D项,氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，与氧化铝具有两性无关,错误。
4．下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是()解析：选A A项，Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色涂料，正确；B项,SiO2是酸性氧化物，错误；C项，因为Al2O3耐高温,所以Al2O3可用作耐火材料，没有因果关系，错误；D项，晶体硅导电性介于导体和绝缘体之间，可作半导体材料，没有因果关系。
5．下列有关物质的性质与用途说法正确的是（）A．胶体的胶粒带电,利用这一性质可进行“血液透析"和“静电除尘”B．CaO能与SO2反应，可作工业废气脱硫剂C．NaHCO3能与碱反应,因此食品工业上可用作焙制糕点的膨松剂D．SO2和湿润的O3都有漂白性，混合后得到漂白性更强的漂白剂解析：选B A项，“血液透析”利用胶体粒子能通过半透膜的性质，与胶粒带电无关,错误;B项，CaO能与SO2反应生成CaSO3，可作工业废气脱硫剂，正确;C项,NaHCO3受热易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，其与酸反应也能生成气体，有气体生成可用作焙制糕点的膨松剂，错误；D项，SO2和湿润的O3都有漂白性，混合后发生氧化还原反应生成的硫酸没有漂白性，错误。
2021届高考化学二轮练《盐类的水解》附答案
2021届高考化学二轮练《盐类的水解》附答案专题：盐类的水解一、选择题1、向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol<n(CO2)≤0.015 mol时发生的反应是2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3。
下列对应关系正确的是() 选项n(CO2)/mol 溶液中离子的物质的量浓度A 0 c(Na+)>c(Al)+c(OH-)B 0.01 c(Na+)>c(Al)>c(OH-)>c(C)C 0.015 c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)D 0.03 c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)24A．NH4Al(SO4)2B．CH3COONH4C．NH4Cl D．NH3·H2O3、浓度均为0.1 mol·Lˉ1的下列各组溶液，pH前者大于后者的是（）A．Na2CO3、NaHCO3B．NaH2PO4、Na2HPO4C．NaHSO4、NaHCO3D．Na2SO4、CH3COONa4、下列能促进水的电离，并使溶液中c（H+）>c（OH－）的操作是（）A. 向水中加入明矾晶体B. 向水中投入一小块金属钠C. 向水中通CO2D. 向水中通NH35、.已知:常温下浓度为0.1 mol·L-1下列溶液的pH如表所示。
下列有关说法不正确的是()溶质NaCl Na2CO3NaClO NaHCO3pH 7 11.6 9.7 8.3A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力:HCl>H2CO3>HClOB.等体积等物质的量浓度的NaCl溶液与NaClO溶液中Cl-和ClO-离子个数:N(Cl-)>N(ClO-)C.向Na2CO3溶液中逐滴滴入少量稀盐酸,反应为:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2OD.若将CO2通入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液至溶液呈中性,则溶液中:2c(C)+c(HC)=0.2 mol·L-16、铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。
2021届高考化学二轮复习教材实验延伸(三)碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究
2021届高考化学二轮复习教材实验延伸(三)碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究1.下列有关23Na CO 与3NaHCO 叙述中错误的是()A ．相同质量的3NaHCO 和23Na CO 与足量盐酸反应，在相同条件下23Na CO 产生的2CO 气体体积大B ．同温度时，在水中的溶解度23Na CO 比3NaHCO 大C ．可用2CaCl 溶液鉴别23Na CO 和3NaHCO 溶液D ．23Na CO 固体中含少量3NaHCO ，可用加热的方法除去 2.下列关于23Na CO 和3NaHCO 说法不正确的是()A.除去23Na CO 粉末中混入的3NaHCO 杂质可以用加热的方法B.23Na CO 和3NaHCO 两物质之间可以相互转化C.23Na CO 可用于除去餐具的油污D.向两者的溶液中逐滴加入盐酸，反应现象完全相同 3.根据下列实验现象,所得结论正确的是()实验 实验现象结论A 左烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡 氧化性:3+2+2+Al >Fe >CuB 左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色氧化性:222Cl >Br >I C右烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中无明显变热稳定A.AB.BC.CD.D4.下列有关23Na CO 和3NaHCO 的性质，叙述错误的是() A ．鉴别23Na CO 和3NaHCO 可用()2Ba OH 溶液 B ．除去23Na CO 固体中混有的少量3NaHCO ，用加热法 C ．向23Na CO 饱和溶液中通入足量2CO ，有3NaHCO 晶体析出 D ．分别向等浓度的23Na CO 和3NaHCO 溶液中滴加酚酞，前者红色更深5.表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()6.下列有关金属及其化合物的应用不合理的是()A ．将废铁屑加入2FeCl 溶液中，可用于除去工业废气中的2ClB ．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C ．盐碱地(含较多23Na CO 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D ．无水2CoCl 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水7.实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备3NaHCO ，反应原理为：32234NH +CO +H O+NaCl =NaHCO +NH Cl ↓，下列说法错误的是（）A．通过活塞K可以控制2CO制备反应的发生和停止B．装置b、d依次盛装饱和23Na CO溶液、稀硫酸C．装置c中含氨的饱和食盐水提高了2CO吸收效率D．反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却，过滤得到3NaHCO晶体8.某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。
2021年高考化学二轮复习专题三离子反应强化练含解析
专题强化练(三)1．(2020·天津市河东区线上考试)下列解释事实的离子方程式正确的是( )A ．向NaClO 溶液中通入少量CO 2制取次氯酸：ClO －＋H 2O ＋CO 2===HClO ＋HCO －3B ．电解MgCl 2溶液：2H 2O ＋2Cl －=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ C ．Ca(HCO 3)2溶液中加入足量的NaOH 溶液：Ca 2＋＋HCO －3＋OH －===CaCO 3↓＋H 2OD ．铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液：Fe ＋4H ＋＋NO －3===Fe 3＋＋NO ↑＋2H 2O解析：A 项，次氯酸的酸性强于碳酸氢根弱于碳酸，所以即便少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液也只能生成碳酸氢根，离子方程式为ClO －＋H 2O ＋CO 2===HClO ＋HCO －3，正确；B 项，镁离子会和氢氧根生成沉淀，正确离子方程式为2H 2O ＋Mg 2＋＋2Cl －=====电解Mg(OH)2↓＋H 2↑＋Cl 2↑，错误；C 项，Ca(HCO －3)2溶液中加入足量的NaOH 溶液，碳酸氢根完全反应，离子方程式为Ca 2＋＋2HCO －3＋2OH －===CaCO 3↓＋2H 2O ＋CO 2－3，错误；D 项，铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液，说明铁过量生成Fe 2＋，离子方程式为3Fe ＋8H ＋＋2NO －3===3Fe 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，错误。
答案：A2．(2020·北京市156中热身练习)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A ．无色透明的溶液中：Fe 3＋、NH ＋4、I －、CO 2－3B ．0.1 mol·L －1KNO 3溶液中：Na ＋、Fe 2＋、Cl －、SO 2－4C ．使酚酞变红的溶液中：Na ＋、Mg 2＋、SO 2－3、NH ＋4 D.c （H ＋）c （OH －）＝1×10－12的溶液：K ＋、Na ＋、CO 2－3、HCO －3 解析：A 项，铁离子的溶液显淡黄色，且与碳酸根彻底双水解，能与I －发生氧化还原反应，不能大量共存，不符合题意；B 项，溶液酸性较弱，硝酸根不表现氧化性，几种离子可以大量存在，符合题意；C 项，使酚酞变红的溶液显碱性，铵根和镁离子不能在碱性溶液中大量存在，不符合题意；D 项，c （H ＋）c （OH －）＝1×10－12 的溶液显碱性，碳酸氢根会和氢氧根反应生成碳酸根和水，不能大量共存，不符合题意。
2021高考化学二轮复习第四部分专题三填空大题中的化学计算训练含解析
专题三 填空大题中的化学计算
一、确定物质组成的计算 【示例 1】 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水， 可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是 Cu和少量 CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl的工艺过程如下：
转化量/mol 0.6m 0.6m 0.3m
平衡量/mol 0.4m 0.6m 0.3m
0.4m＋0.6m＋0.3m
NO2 的起始压强 p0 为 120 kPa，则平衡时气体压强为
×120 kPa＝156
m
kPa，此时 NO2、NO和 O2 的平衡压分别为 48 kPa、72 kPa、36 kPa，故该温度下反应的平衡常
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训练 2 PbO2 在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的 a 点样品
样品起始质量－a点固体质量
失重 4.0%(即
×100%)的残留固体。若 a 点固体组成表示为 PbOx
样品起始质量
或 mPbO2·nPbO ， 列 式 计 算 x 值 和 m n 值
________________________________________________________________________
(2)对于反应 N2O4(g) 2NO2(g)，在一定条件下 N2O4 与 NO2 的消耗速率与自身压强间存 在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)。其中，k1、k2 是与反应及温度有关的常 数。相应的速率—压强关系如图所示。一定温度下，k1、k2 与平衡常数 Kp 的关系是 k1＝________， 在 图 中 标 出 的 点 中 ， 指 出 能 表 示 反 应 达 到 平 衡 状 态 的 点 ： ________， 理 由 是 ________________________________________________________________________
2021届 高考化学二轮专题训练：化学实验设计与探究 (解析版)
化学实验设计与探究1．【湖南省益阳市2019届高三4月模考】我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载：信州铅山县有苦泉，流以为涧。
挹其水熬之，则成胆矾。
熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。
某化学兴趣小组为探究胆矾(42CuSO 5H O ⋅)的热分解产物，设计如图所示装置进行实验：已知：3SO 的熔点为16.8℃，沸点为46.8℃；2SO 的熔点为-72℃，沸点为-10℃.请回答下列问题：（1）仪器a 的名称是____，a 中的棒香能复燃，说明热分解产物含有_________(填化学式)。
（2）A 中固体由蓝色变为黑色，B 中的现象是________________。
（3）C 中冰水的作用是_________________________。
（4）D 中品红溶液褪色，E 中有23SO -、24SO -生成，写出E 中生成24SO -的总的离子方程式：____。
（5）若生成3SO 和2SO 的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为_____________________。
（6）小组同学用滴定法测定某胆矾样品中4CuSO 的含量，取mg 样品配成100mL溶液，每次取20.00mL ，消除干扰离子后，用0.1000mol/L 的EDTA(22H Y -)标准溶液滴定至終点，平均消耗EDTA 溶液VmL(滴定反应：22222Cu H Y CuY 2H +--++=+)。
①样品中4CuSO 的质量分数为________%(用含m 、V 的代数式表示)。
②下列操作会导致4CuSO 含量的测定结果偏高的是________(填选项字母)。
a ．未润洗锥形瓶b ．滴定终点时仰视读数c ．滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡【答案】（1）(球形)干燥管 2O（2）固体由白色变为蓝色（3）防止2SO 挥发(其他合理答案也给分)（4）222422SO 4OH O 2SO 2H O --++=+（5）Δ4223224CuSO 5H O 4CuO 2SO 2SO 20H O O ⋅=+↑+↑++↑（6）8V m b 【解析】【分析】该题围绕硫酸铜受热分解产物的成分开展实验探究。
2021高考化学二轮复习第三部分题型三化学实验综合探究题训练含解析
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变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题： (1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是________________________。 (2)步骤②需要加热的目的是______________________，温度保持 80～95℃，采用的合 适加热方式是________________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净 化处理，合适的装置为________________________(填标号)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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
157～159 －72～－74 135～138
相对密度/(g·cm－3) 1.44
1.10
1.35
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相对分子质量
138
102
180
实验过程：在 100 mL锥形瓶中加入水杨酸 6.9 g及醋酸酐 10 mL，充分摇动使固体完全
溶解。缓慢滴加 0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在 70℃左右，充分反应。稍冷后进行如
C．煤气灯 D．电炉
(2)下 列 玻 璃 仪 器 中 ， ① 中 需 使 用 的 有 ________(填 标 号 ) ， 不 需 使 用 的 有
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专项训练3综合实验探究题1.(2020·三亚模拟)“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名,在2020年抗击新型冠状病毒肺炎中被广泛用于消毒,其有效成分是NaClO。
某校化学研究性学习小组在实验室制备NaClO溶液,并进行性质探究和成分测定。
已知:①室温下,饱和NaClO溶液pH为11;②25 ℃时,H2CO3:K a1=4.4×10-7,K a2=4.7×10-11;HClO:K a=3.0×10-8。
Ⅰ.制备NaClO溶液该学习小组按下图装置进行实验(部分夹持装置省去)(1)上图中A为实验室制备Cl2的发生装置,可以选用下列图中____(填代号)装置,用该装置制备Cl2反应的化学方程式为______。
(2)B装置中仪器a的名称是____,B装置可除去氯气中氯化氢杂质,此外还有____作用(写出一点)。
Ⅱ.NaClO性质探究按上图装置进行实验,一段时间后,取C瓶中的溶液进行实验,如下表:(3)C瓶溶液中的溶质除NaCl外,还有 ______ (填化学式)。
(4)将C瓶中NaOH溶液换成NaHCO3溶液,反应一段时间后,取C瓶中的溶液按上表实验内容进行实验。
现象为实验1中紫色石蕊试液立即褪色,实验2中溶液的pH=7。
结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因是___。
Ⅲ.测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:g·L-1)ⅰ.取C瓶溶液10.00 mL于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,迅速加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
ⅱ.用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定上述锥形瓶中的溶液至终点,重复操作2～3次,消耗Na2S2O3溶液的平均用量为12.00 mL。
(已知:I2+2S2O32-2I-+S4O62-)(5)ⅰ中主要发生反应的离子方程式为_________, ⅱ中用____作指示剂。
(6)盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是______。
(7)C瓶溶液中NaClO含量是____g·L-1(保留2位小数)。
【解析】(1)实验室制备Cl2若采用二氧化锰与浓盐酸加热的方法,根据反应条件结合装置可知乙和丙不能进行加热,只能在甲装置中进行反应,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O;若采用高锰酸钾与浓盐酸常温下制备氯气,则不需要加热装置,同时因高锰酸钾易溶于水不能选用丙装置制取,应该在乙装置中进行,发生反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;(2)B装置中仪器a为长颈漏斗,B装置可除去氯气中氯化氢杂质, 此外因长颈漏斗与外界连通,可以起到平衡内外压强的作用从而能有效防止倒吸现象,另外过量的氯气还可以贮藏在B中;(3)C 瓶溶液中的溶质除NaCl 外,还存在产物次氯酸钠,但室温下,饱和NaClO 溶液pH 为11,C 中溶液的pH 为12,从而说明溶液还存在未反应完的氢氧化钠;(4)溶液中存在平衡Cl 2+H 2O HCl+HClO,结合碳酸的酸性比盐酸弱,但因H 2CO 3:K a1=4.4×10-7,HClO:K a =3.0×10-8,可知碳酸酸性强于次氯酸,则碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应,HC O 3-消耗H +,使平衡右移,HClO 浓度增大,HClO 浓度增大漂白能力增强,因此使紫色石蕊褪色;(5)ⅰ.取C 瓶溶液10.00 mL 于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,迅速加入过量KI 溶液,C 中的ClO -具有强氧化性能氧化碘离子,发生反应的离子方程式为ClO -+2I -+2H +I 2+Cl -+H 2O;ⅱ.用0.100 0 mol·L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定含碘单质的溶液至终点,应选用淀粉作指示剂;(6)盖紧瓶塞并在暗处反应的主要原因是HClO 不稳定,在受热或者见光条件下易发生分解反应,同时也可以防止溶液中产生的氯气和碘逸出;(7)结合反应ClO -+2I -+2H +I 2+Cl -+H 2O,I 2+2S 2O 32-2I -+S 4O 62-,根据转化关系可知ClO -～ 2S 2O 32-,则n (ClO -)=12n (S 2O 32-)=12×0.100 0 mol·L -1×0.012 L=0.000 6 mol,C 瓶溶液中NaClO 含量是0.000 6mol×74.5 g ·mol -10.01 L=4.47 g·L -1。
答案:(1)甲或乙 MnO 2+4HCl(浓)Cl 2↑+MnCl 2+2H 2O 或2KMnO 4+16HCl2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O (2)长颈漏斗 贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸(3)NaClO 、NaOH(4)溶液中存在平衡Cl 2+H 2OHCl+HClO,HC O 3-消耗H +,使平衡右移,HClO 浓度增大 (5)ClO -+2I -+2H +I 2+Cl -+H 2O 淀粉溶液(6)防止HClO 分解(或防止Cl 2、I 2逸出)(7)4.472.(2020·永州模拟)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。
为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如图:(1)仪器a的名称是________。
(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是____________。
(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为 __________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为 __________。
(5)草酸亚铁晶体在空气中易被氧化,检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是 ____________________。
(6)称取5.40 g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:①图中M点对应物质的化学式为____________。
②已知400 ℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式: __________。
【解析】(1)仪器a两端有连接口用于连接导管,中间盛有固体干燥剂或除杂剂,名称是球形干燥管(干燥管);(2)反应会产生有毒的CO,从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是没有处理尾气,缺少处理CO尾气装置;(3)反应会产生CO2和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中的气体参与反应影响实验;(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,现象为E中黑色粉末变红色,F中溶液变浑浊;(5)检验铁离子的试剂为KSCN溶液,具体实验操作是取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质;(6)①草酸亚铁晶体的物质的量为5.4g180g·mol-1=0.03 mol,通过剩余固体的质量为4.32 g,则M点对应的摩尔质量为4.32g0.03mol=144 g·mol-1,二者摩尔质量差为36,说明M点之前发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M点物质为FeC2O4;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为5.4 g×56180=1.68 g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为2.32 g-1.68 g=0.64 g,设铁的氧化物的化学式为Fe x O y,则有56x∶16y=1.68 g∶0.64 g,解得x∶y=3∶4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑。
答案:(1)球形干燥管(干燥管)(2)缺少处理CO尾气装置(3)排尽装置内空气,防止空气中的气体参与反应影响实验(4)E中黑色粉末变红色,F中溶液变浑浊(5)取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则草酸亚铁晶体已氧化变质;若不变红色,则草酸亚铁晶体未氧化变质(6)①FeC2O4②3FeC2O4Fe3O4+2CO2↑+4CO↑3.(2020·合肥模拟)乙苯是主要的化工产品。
某课题组拟制备乙苯:查阅资料如下:①几种有机物的沸点如下表:②化学原理:③氯化铝易升华、易潮解。
Ⅰ.制备氯化铝。
甲同学选择下列装置制备氯化铝(装置不可重复使用)如图1:(1)本实验制备氯气的离子方程式为_______。
(2)气体流程方向是从左至右,装置导管接口连接顺序a→__→k→i→f→g→__。
(3)D装置存在的明显缺陷是__;改进之后,进行后续实验。
(4)连接装置之后,检查装置的气密性,装药品。
先点燃A处酒精灯,当__时(填实验现象),点燃F处酒精灯。
Ⅱ.制备乙苯乙同学设计实验步骤如下:步骤1:连接装置并检查气密性(如图2所示,夹持装置省略)。
步骤2:用酒精灯微热烧瓶。
步骤3:在烧瓶中加入少量无水氯化铝、适量的苯和溴乙烷。
步骤4:加热,充分反应半小时。
步骤5:提纯产品。
回答下列问题:(5)步骤2“微热”烧瓶的目的是_______。
(6)本实验加热方式宜采用______________(填“酒精灯直接加热”或“水浴加热”)。
(7)盛有蒸馏水的B装置中干燥管的作用是__。
确认本实验A中已发生了反应的方法是__。
(8)提纯产品的操作步骤有①过滤;②用稀盐酸洗除;③少量蒸馏水水洗;④加入大量无水氯化钙;⑤用大量水洗;⑥蒸馏并收集136.2 ℃馏分。
先后操作顺序为__(填代号)。
【解析】Ⅰ.(1)利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气,同时生成MnCl2和水,则发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)A中制得的氯气混有挥发的HCl和水蒸气,需要经E中饱和食盐水除HCl,C中浓硫酸干燥,再通入F中与Al粉在加热条件下反应生成AlCl3,然后连接D装置,收集生成的AlCl3,最后连接B装置,利用碱石灰吸收含有Cl2的尾气,并防止空气中水蒸气进入D中,则根据气流方向,装置的连接顺序为a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c;(3)D装置是冷却氯化铝蒸气为晶体,所以存在导管堵塞的缺陷;(4)实验室制备氯气是为了和铝加热制备氯化铝,所以要防止反应生成氧化铝,故要赶尽装置中的空气,当氯气充满装置,即F中充满黄绿色气体时,点燃F处酒精灯;Ⅱ.(5)步骤2“微热”烧瓶的目的是排尽水蒸气,避免氯化铝与水蒸气反应;(6)反应温度低于100 ℃的都适宜用水浴加热;(7)因反应中生成的HBr极易溶解于水,则盛有蒸馏水的B装置中干燥管的作用是防止倒吸;向B 装置中滴加少量硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,说明有HBr生成,即A中已发生了反应;(8)乙苯中混有苯、溴乙烷、氯化铝,盐酸洗涤除去氯化铝水解生成的胶体,蒸馏水洗涤除去盐酸,加无水CaCl2吸收水后过滤除去固体,最后蒸馏分离,则先后的操作顺序是⑤②③④①⑥。