課時跟蹤檢測(三十六)物質制備類實驗

1、第 9 頁 共 9 頁課時跟蹤檢測（三十六） 物質制備類實驗1(2016·銀川模擬)氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒。某活動小組準備使用下列裝置制備LiH固體。甲同學的實驗方案如下：(1)儀器的組裝連接：上述儀器裝置接口的連接順序為_，加入藥品前首先要進行的實驗操作是_(不必寫出具體的操作方法)；其中裝置B的作用是_。(2)添加藥品：用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封)，然后在甲苯中浸洗數次，該操作的目的是_，然后快速把鋰放入到石英管中。(3)通入一段時間氫氣后加熱石英管，在加熱D處的石英管之前，必須進行的實驗操作是_。(4)加熱一段時間后停

2、止加熱，繼續(xù)通氫氣冷卻，然后取出LiH，裝入氮封的瓶里，保存于暗處。采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險。(反應方程式：LiHH2O=LiOHH2)，分析該反應原理，完成LiH與無水乙醇反應的化學方程式_。(5)準確稱量制得的產品0.174 g，在一定條件下與足量水反應后，共收集到氣體470.4 mL(已換算成標準狀況)，則產品中LiH與Li的物質的量之比為_。(6)乙同學對甲的實驗方案提出質疑，他認為未反應的H2不能直接排放，所以在最后連接了裝置E用來收集H2，請將E裝置補充完整。解析：(1)A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以B裝置中的堿石灰除去HCl和H2

3、O，把純凈的H2通入D中制取LiH，后面連接C，防止外界中的H2O進入，所以連接順序為：e接a，b接f，g接d或e接a，b接g，f接d；與氣體相關的實驗，在裝入藥品前首先要進行裝置氣密性的檢驗；A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以B裝置中的堿石灰除去HCl和H2O，得到純凈的H2。(2)石蠟是有機物，易溶于甲苯等有機溶劑中，所以固體石蠟密封的金屬鋰在甲苯中浸洗數次的目的是除去鋰表面的石蠟。(3)必須是純凈的H2與Li反應，如果還有空氣，H2與空氣的混合氣體有可能發(fā)生爆炸，所以在加熱D處的石英管之前，必須進行的實驗操作是：收集c處排出的氣體并檢驗H2純度。(4)分析LiHH2O=LiOHH2

4、的反應原理，LiH中的H元素為1價，與H2O中1價的H元素發(fā)生氧化還原反應生成H2，所以LiH中的H元素也能與CH3CH2OH中OH的H元素發(fā)生氧化還原反應，所以化學方程式為LiHCH3CH2OH=CH3CH2OLiH2。(5)氣體的物質的量為0.470 4 L÷22.4 L·mol10.021 mol，設LiH物質的量為x，Li物質的量為y，根據質量可得8x7y0.174 g，根據氣體物質的量可得x1/2y0.021 mol，解得x0.02 mol，y0.002 mol，所以產品中LiH與Li的物質的量之比為101。(6)利用排水法收集剩余的H2，所以將E裝置補充完整為：

5、答案：(1)e接a，b接f，g接d檢驗裝置的氣密性除去H2中的H2O和HCl(2)除去鋰表面的石蠟(3)收集c處排出的氣體并檢驗H2純度(4)LiHCH3CH2OH=CH3CH2OLiH2(5)101(6)如圖(見解析)2(2016·成都模擬)四氯化鈦是無色液體，沸點為136 。它極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”(TiCl4H2O=TiOCl22HCl)。在650850 下，將氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。如圖是某科研小組制備TiCl4的反應裝置，其主要操作步驟如下：連接好整套裝置，在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時間；當錐形瓶中TiCl4

6、的量不再增加時，停止加熱，從側管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；將TiO2、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；將電爐升溫到800 ，一段時間后改通Cl2，同時在冷凝管中通冷凝水。試回答下列問題：(1)正確的操作順序為(填序號)_。(2)C裝置中的反應的化學方程式為_。(3)B中的試劑為_；其作用是_。(4)D裝置的作用是_。(5)干燥管中無水CaCl2的作用是_。(6)從環(huán)境保護的角度，提出一個優(yōu)化方案：_。解析：由題意四氯化鈦極易水解，故應首先用惰性氣體(這里指CO2)排盡裝置中的空氣，且制得的氯氣應先經過干燥，即B中應盛裝濃硫酸，且制得的四氯化鈦應采取保護措施，避免與空氣中的水蒸氣

7、反應，故在冷凝管后連接了無水氯化鈣；在650 850 下發(fā)生反應生成四氯化鈦和一氧化碳，在D裝置中被冷卻并收集，尾氣中含有沒反應的氯氣以及一氧化碳，故裝置最后還需要添加處理一氧化碳的裝置。由上分析可得正確的操作順序應為。答案：(1)(2)TiO22Cl22C650850 ,TiCl42CO(3)濃硫酸干燥氯氣(4)冷凝四氯化鈦(5)防止E中的水蒸氣進入D中使TiCl4水解(6)在尾氣出口處加一點燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置3某實驗小組用下圖所示的裝置制備一硝基甲苯(包括鄰硝基甲苯和對硝基甲苯)：實驗步驟：配制濃硫酸與濃硝酸(體積比按13)的混合物(即混酸)40 mL；在三頸瓶中加入13 g甲

8、苯(易揮發(fā))；按圖所示裝好藥品，并裝好其他儀器；向三頸瓶里加入混酸，并不斷攪拌(磁力攪拌器已略去)；控制溫度約為50 ，反應大約10 min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現；分離出一硝基甲苯，經提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15 g?？赡苡玫降挠嘘P數據如下：密度/g·cm3沸點/溶解性甲苯0.866110.6不溶于水，易溶于硝基甲苯產品11.286237.7不溶于水，易溶于液態(tài)烴產品21.162222不溶于水，易溶于液態(tài)烴請回答下列問題：(1)實驗前需要先在三頸瓶中加入少許_，目的是_。(2)冷凝管的作用是_；冷卻水從冷凝管的_(填“a”或“b”)端進入。(3)儀器A的名稱是_，在

9、使用之前必須進行的操作是_。(4)分離產品的方案如下：操作1的名稱是_；操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計、錐形瓶、牛角管(接液管)和_、_。(5)本實驗中一硝基甲苯的產率為_。A77.5%B68.7%C62.3% D53.0%解析：(2)甲苯易揮發(fā)，冷凝管可使揮發(fā)出的甲苯冷凝回流，從而提高了反應物的利用率。(4)題中涉及的有機物不溶于水而無機物溶于水，所以分離有機混合物和無機混合物的方法是分液。產品1、2的沸點不同，可用蒸餾的方法進行分離。(5)13 g甲苯理論上可生成×137 g一硝基甲苯，故產率為×100%77.5%。答案：(1)碎瓷片(或沸石)防止暴沸(2)冷凝回

10、流a(3)分液漏斗檢漏(4)分液蒸餾燒瓶冷凝管(5)A4(2016·南京模擬)以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細­氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備實驗流程如下：(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為_。(2)圖中“濾渣”的主要成分為_(填化學式)。(3)加30%的H2O2溶液發(fā)生的離子反應方程式為_。(4)煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應為：4NH4Al(SO4)2·12H2O2Al2O32NH3N25SO33SO253H2O，將產生的氣體通過下圖所示的裝置。集氣瓶中收

11、集到的氣體是_(填化學式)。足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質除大部分H2O(g)外還有_(填化學式)。KMnO4溶液褪色(MnO被還原為Mn2)，發(fā)生的離子反應方程式為_。解析：(1)氧化鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和水。(2)氧化鋁、氧化亞鐵、氧化鐵都能與硫酸反應，生成可溶性物質，只有二氧化硅不與稀硫酸反應，過濾后得到的濾渣為二氧化硅。(3)在酸性條件下，H2O2具有強氧化性，可以把Fe2氧化為Fe3，同時有水生成。(4)NH3極易溶于水，SO3與飽和亞硫酸氫鈉溶液反應生成SO2，進入KMnO4溶液中的氣體是SO2與N2，KMnO4具有強氧化性，把SO2氧化為SO，同時本身被還原為Mn2，所以集

12、氣瓶中最終收集到的氣體是N2。答案：(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O(2)SiO2(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(4)N2SO3、NH32MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H5硫化堿法是工業(yè)上制備Na2S2O3的方法之一，反應原理為2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2(該反應H0)。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O流程如下：(1)吸硫裝置如圖所示。裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，B中試劑是_，表明SO2吸收效率低的實驗現象是B中溶液_。為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體

13、積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是_、_。(寫出兩條)(2)假設本實驗所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，設計實驗方案進行檢驗(室溫時CaCO3飽和溶液的pH10.2)。限選試劑及儀器：稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管。序號實驗操作預期現象結論取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩溶解，_樣品含NaCl另取少量樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水，充分攪拌溶解，_樣品含NaOH(3)Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：準確稱取a g KIO3(化學式量：214)固體配成

14、溶液，加入過量KI固體和H2SO4溶液，滴加指示劑，用Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。則c(Na2S2O3)_mol·L1(只列出算式，不作運算)。已知：2S2OI2=S4O2I。(4)某同學第步和第步的操作都很規(guī)范，第步滴速太慢，這樣測得的Na2S2O3濃度可能_(填“無影響”“偏低”或“偏高”)，原因是_。(用離子方程式表示)解析：(1)由于SO2具有還原性、漂白性，因此若裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，則B中試劑可以是品紅、溴水或KMnO4溶液，表明SO2吸收效率低的實驗現象是B中溶液顏色很快褪去。要使SO2盡可能吸收完全，在不

15、改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是增大SO2的接觸面積、控制SO2的流速、適當升高溫度等。(2)氯離子的檢驗可以利用硝酸酸化的硝酸銀溶液；由于飽和碳酸鈣溶液的pH10.2，所以檢驗OH時可以先加入氯化鈣溶液，然后測量溶液的pH進行對比即可。(3)a g碘酸鉀的物質的量是 mol，則根據反應式IO5I6H=3I23H2O、2S2OI2=S4O2I可知：IO6S2O1 mol 6 mol mol mol×6所以c(Na2S2O3) mol·L1 mol·L1。(4)由于碘離子易被空氣中的氧氣氧化：4I4HO2=2I22H2O，因

16、此如果第步滴速太慢，則導致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，從而導致其濃度偏低。答案：(1)品紅(或溴水、KMnO4溶液)顏色很快褪去或指出相應試劑的正確顏色(紅色、黃色等)變化也可增大SO2的接觸面積控制SO2的流速適當升高溫度(答其中兩條即可)(2)滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩有白色沉淀生成加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH有白色沉淀生成，上層清液pH大于10.2(3)或(其他正確答案也可)(4)偏低4I4HO2=2I22H2O6(2016·南昌模擬)無水氯化亞鐵用于制造鐵系催化劑、印染的媒染劑和染料還原劑，還可用于冶金、醫(yī)藥、照相等行業(yè)

17、。一實驗小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設計裝置如下：通過查閱相關資料可知：在持續(xù)高溫500 時，鐵與純凈、干燥Cl2反應可生成FeCl2，在溫度較低時可生成FeCl3；FeCl3熔沸點低，易升華。根據以上信息回答相關的問題：(1)a、b、c儀器組合成制取氯氣的裝置，反應無需加熱，請寫出a容器內所發(fā)生的化學反應方程式：_。(2)d、e盛裝的藥品分別是_和_，f、g的作用是_。(3)反應器為硬質玻璃管，純凈鐵粉與氯氣在500 左右反應?；瘜W反應方程式為_。實驗操作順序是：組裝儀器、_、裝入藥品、_、_、停止加熱、關閉c的活塞。(4)實驗小組記錄的實驗現象如下：觀察到的部分現象第一次實驗反應器中有白

18、霧、紅色固體、g瓶有白霧和黃綠色氣體第二次實驗反應器中有綠色晶體，g瓶有紅棕色的煙和黃綠色氣體第三次實驗反應器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體第一次實驗，發(fā)現e瓶沒有盛裝任何藥品，所以得到紅色固體，其原因是_。第二次實驗，g瓶有紅棕色的煙，其原因是_。(5)第三次實驗得到的固體，最可能含有微量雜質是_，如果需要配制約23 mol·L1的染料還原劑溶液，則無需除去，理由是_。解析：(1)實驗室中，在常溫下一般用高錳酸鉀溶液和濃鹽酸發(fā)生反應來制取氯氣。反應的方程式為2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O。(2)由于濃鹽酸有揮發(fā)性，而且反應是在溶液中制取的，所以氯氣中含有雜質HCl和水蒸氣。在裝置d中用飽和的食鹽水來除去HCl；在裝置e盛裝濃硫酸來對氯氣進行干燥。f、g的作用是作為安全瓶來防止倒吸現象的發(fā)生。(3)純凈鐵粉與氯氣在500