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文檔簡介

第37講化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用復(fù)

習(xí)

標(biāo)1.掌握常見物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法等);2.根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和要求,能做到:(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;(2)掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;(3)正確選用實(shí)驗(yàn)裝置;(4)預(yù)測或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論;(5)評價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;3.實(shí)驗(yàn)知識與技能的綜合應(yīng)用??键c(diǎn)一氣體的制備必備知識整理1.氣體制備的發(fā)生裝置選擇反應(yīng)裝置一般需從反應(yīng)物的狀態(tài)、溶解性和反應(yīng)條件確定制氣裝置類型,具體如下:

略低于一小團(tuán)棉花要墊石棉網(wǎng)要加碎瓷片插入液面以下塊狀固體和液體反應(yīng)2.氣體的凈化和干燥(1)原理酸性雜質(zhì)用________性物質(zhì)吸收;堿性雜質(zhì)用________性物質(zhì)吸收;易溶于水或能與水反應(yīng)的雜質(zhì)用水吸收;還原性雜質(zhì),可用________性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化;氧化性雜質(zhì),可用________性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化。(2)氣體的凈化與干燥裝置堿酸氧化還原3.尾氣的吸收裝置(1)吸收式容器中盛有與有毒氣體反應(yīng)的溶液,將未反應(yīng)的有毒氣體吸收,使其不擴(kuò)散到空氣中造成污染。(2)燃燒式適當(dāng)時(shí)候,點(diǎn)燃尖嘴中的可燃性氣體,充分燃燒后,轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無污染的產(chǎn)物。(3)收集式利用氣球或球膽將有毒氣體收集后,另做處理,避免其逸散到空氣中污染環(huán)境。4.實(shí)驗(yàn)條件的控制(1)排氣方法為了防止空氣中的O2、CO2、水蒸氣等干擾實(shí)驗(yàn),常用其他穩(wěn)定的氣體(如氮?dú)?排盡裝置中的空氣;有時(shí)也可充分利用反應(yīng)產(chǎn)物氣體(如氨氣、氯氣、二氧化硫)等排盡裝置中的空氣。(2)控制氣體的流速及用量①用分液漏斗控制液體滴加的速度和用量。②觀察氣泡,控制氣流速度,如圖甲,可觀察氣泡得到N2、H2的體積比約為1∶3的混合氣體。③平衡氣壓,如圖乙,用長玻璃管平衡氣壓,防堵塞。(3)溫度控制①控制低溫的目的:減少某些反應(yīng)物或產(chǎn)物分解,如H2O2、NH4HCO3等;減少某些反應(yīng)物或產(chǎn)物揮發(fā),如鹽酸、氨水等;防止某些物質(zhì)水解,避免副反應(yīng)發(fā)生等。②采取加熱的目的:加快反應(yīng)速率或使平衡移動,加速溶解等。③??嫉臏囟瓤刂品绞剑篴.水浴加熱:均勻加熱,反應(yīng)溫度在100℃以下。b.油浴加熱:均勻加熱,反應(yīng)溫度在100~260℃之間。c.冰水冷卻:使某物質(zhì)液化、降低產(chǎn)物的溶解度;減少其他副反應(yīng),提高產(chǎn)品純度等。d.保溫:如真空雙層玻璃容器等。微點(diǎn)撥選擇儀器及連接順序?qū)c(diǎn)題組訓(xùn)練1.在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得納米級碳酸鈣(粒子直徑在1~10nm之間)。如圖所示A~E為實(shí)驗(yàn)室常見的儀器裝置(部分固定夾持裝置略去),請根據(jù)要求回答問題。(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式:_________________________________,選用上圖所示裝置制取、收集干燥的NH3,接口的連接順序是:a→________→________→________→________→h(填小寫字母)。(2)向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2氣體制納米級碳酸鈣時(shí),應(yīng)先通入的氣體是________,試寫出制納米級碳酸鈣的離子方程式:________________________________________。

degfNH3

(3)在濃CaCl2溶液和NH3用量正確的情況下,CO2不足或過量都會導(dǎo)致納米級碳酸鈣產(chǎn)量下降,若CO2過量,溶液中大量存在的離子有(不考慮弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解產(chǎn)生的少量離子):____________________。(4)取反應(yīng)后去除CaCO3的溶液分別做以下實(shí)驗(yàn),下列實(shí)驗(yàn)判斷合理的是______(填字母)。A.滴加少量Na2CO3溶液,若有沉淀生成,說明CO2一定不足B.滴加少量鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,說明CO2一定過量C.測量溶液pH,若pH小于7,說明CO2一定過量D.滴加少量BaCl2溶液,若無沉淀生成,說明CO2一定沒有過量

B

回答下列問題:(1)盛放濃磷酸的儀器名稱為________。(2)寫出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________(磷酸過量),該反應(yīng)中體現(xiàn)的制酸原理是_____________________。(3)上述裝置中,X、Y分別盛裝的試劑依次是________(填字母)。A.氯化鈣、堿石灰B.堿石灰、氯化鈣C.氯化鈣、硫酸銅D.氫氧化鈉、硫酸銅(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉熱源,仍需要通入一段時(shí)間N2,其目的是________________________________________________________。(5)若用濃硫酸(生成SO2和Br2)代替濃磷酸,同樣可以制備FeBr2,請簡述原因:________________________________________________。分液漏斗

難揮發(fā)性酸制取揮發(fā)性酸A將裝置中的HBr全部排出到干燥管中,被試劑Y完全吸收,避免污染環(huán)境濃硫酸代替濃磷酸,生成SO2和Br2,SO2不與鐵反應(yīng),Br2和鐵反應(yīng)生成FeBr3,F(xiàn)eBr3在高溫下又分解為FeBr2和Br2考點(diǎn)二有機(jī)物的制備必備知識整理1.有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常用的操作(1)加熱:酒精燈的火焰溫度一般在400~500℃,乙酸乙酯的制取、石油的蒸餾等實(shí)驗(yàn)選用酒精燈加熱,若溫度要求更高,可選用酒精噴燈或電爐加熱。除上述加熱方式外還可以根據(jù)加熱的溫度要求選擇水浴、油浴、沙浴加熱。(2)冷凝回流:有機(jī)物易揮發(fā),因此在反應(yīng)中通常要采用冷凝回流裝置,以減少有機(jī)物的揮發(fā),提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。如圖1、圖3中的冷凝管,圖2中的長玻璃管B的作用都是冷凝回流。(3)防暴沸:加沸石(碎瓷片),防止溶液暴沸,若開始忘加沸石(碎瓷片),需冷卻后補(bǔ)加。2.提純有機(jī)物的常用流程制取的有機(jī)物中常含有一定量的雜質(zhì)(無機(jī)物與有機(jī)物),提純時(shí)可根據(jù)雜質(zhì)與制得有機(jī)物性質(zhì)的差異設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分離提純,常用的提純流程如下:例如:精制溴苯(含Br2、HBr、FeBr3、雜質(zhì))的工藝流程:對點(diǎn)題組訓(xùn)練1.苯甲酸可用作食品防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡示如下:名稱相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g·mL-1)溶解性甲苯92-95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248—微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水

實(shí)驗(yàn)步驟:(1)在裝有溫度計(jì)、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測定:稱取0.122g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol·L-1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為________(填標(biāo)號)。A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用________冷凝管(填“直形”或“球形”),當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是__________________________________。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是___________________________________________;該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理,請用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理__________________________________________。B球形無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化

除去過量的高錳酸鉀,避免在用鹽酸酸化時(shí),產(chǎn)生氯氣

(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______。(5)干燥苯甲酸晶體時(shí),若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是________________。(6)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中________的方法提純。MnO2苯甲酸升華而損失重結(jié)晶解析:(4)根據(jù)題給制備苯甲酸的第一步反應(yīng)可知,用少量熱水洗滌的濾渣為MnO2。(5)因苯甲酸在100℃左右開始升華,若干燥時(shí)溫度過高,可能導(dǎo)致部分苯甲酸升華而損失。(6)由于苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水,若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中重結(jié)晶的方法提純。2.聚異丁烯是一種性能優(yōu)異的功能高分子材料。某科研小組研究了使用特定引發(fā)劑、正己烷為溶劑、無水條件下異丁烯的聚合工藝。已知:異丁烯沸點(diǎn)266K。反應(yīng)方程式及主要裝置示意圖如下:回答下列問題:(1)儀器A的名稱是________________,P4O10的作用是__________________________________。(2)將鈉塊加入正己烷中,除去微量的水,反應(yīng)的方程式為________________________。(3)浴槽中可選用的適宜冷卻劑是______(填序號)。序號冷卻劑最低溫度/℃甲NaCl-冰(質(zhì)量比1∶3)-21乙CaCl2·6H2O-冰(質(zhì)量比1.43∶1)-55丙液氨-33U形管或U形干燥管吸收空氣中的水分,防止水分進(jìn)入三口瓶中2Na+2H2O===2NaOH+H2↑乙解析:(1)儀器A的名稱是U形管或U形干燥管;由信息知,聚異丁烯是在無水條件下由異丁烯發(fā)生加聚反應(yīng)獲得,P4O10能吸收水分,作用是吸收空氣中的水分,防止水分進(jìn)入三口瓶中;(2)正己烷不和鈉反應(yīng),而鈉可與水反應(yīng),故將鈉塊加入正己烷中除去微量的水,反應(yīng)的方程式為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;(3)由信息知,加聚反應(yīng)需在-60℃~-30℃和引發(fā)劑作用下發(fā)生,由信息知,甲最低溫度為-21℃,不合適;乙最低溫度為-55℃,比較合適;丙最低溫度為-33℃,離-60℃~-30℃的上限-30℃很接近,也不合適,故浴槽中可選用的適宜冷卻劑是乙;(4)補(bǔ)齊操作步驟(從a、b中選)a.向三口瓶中通入一定量異丁烯b.向三口瓶中加入一定量正己烷①________(填編號);②待反應(yīng)體系溫度下降至既定溫度;③________(填編號);④攪拌下滴加引發(fā)劑,一定時(shí)間后加入反應(yīng)終止劑停止反應(yīng)。經(jīng)后續(xù)處理得成品。(5)測得成品平均相對分子質(zhì)量為2.8×106,平均聚合度為________。ba50000

微點(diǎn)撥有機(jī)制備實(shí)驗(yàn)題的解題模板分析制備流程盤點(diǎn)儀器裝置關(guān)鍵點(diǎn)①識別常見實(shí)驗(yàn)儀器:蒸餾燒瓶、三頸燒瓶、恒壓滴液漏斗、直形冷凝管(冷凝作用)、球形冷凝管(冷凝回流);②熟悉常見的有機(jī)干燥劑:無水氯化鈣、無水硫酸鎂、無水硫酸鈣、無水碳酸鉀等;③了解常見的制備裝置:回流裝置、滴加蒸出裝置;④了解有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn):副反應(yīng)多。根據(jù)題目中的信息確定在該條件下的主要副反應(yīng),以便明確主要雜質(zhì),了解分離提純的目的??键c(diǎn)三物質(zhì)性質(zhì)探究型實(shí)驗(yàn)必備知識整理一、性質(zhì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案可分為多種情況:一是已知物質(zhì)的性質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)的某些性質(zhì);二是已知某類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或含有的官能團(tuán)),設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這類物質(zhì)的結(jié)構(gòu);三是根據(jù)性質(zhì)設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn);四是根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證化學(xué)原理(理論)或根據(jù)化學(xué)原理來驗(yàn)證物質(zhì)的某些性質(zhì)。設(shè)計(jì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的常用程序有如下兩種:1.根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案2.根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或官能團(tuán))設(shè)計(jì)驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案

2.物質(zhì)氧化性、還原性的判斷如探究SO2具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO4溶液中,通過觀察酸性KMnO4溶液是否褪色來說明;如探究Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2時(shí),可利用FeCl3與淀粉-KI溶液反應(yīng),通過溶液變藍(lán)色來說明Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2。3.驗(yàn)證同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律一般通過設(shè)計(jì)比較元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)來完成。如通過比較Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢來說明Mg、Al的活潑性順序。4.電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷如探究一元酸HA是弱酸的方法是常溫下配制NaA溶液,測pH,若pH>7,則說明HA為弱酸。5.物質(zhì)酸性強(qiáng)弱的判斷如探究碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱,可利用相對強(qiáng)的酸制備相對弱的酸的反應(yīng)原理,將CO2氣體通入Na2SiO3溶液,看是否有白色沉淀生成來判斷。6.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究可以通過控制鋼鐵是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),找出規(guī)律。微點(diǎn)撥

性質(zhì)探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要注意:實(shí)驗(yàn)方案要可行要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的條件,實(shí)驗(yàn)方案要簡單易行實(shí)驗(yàn)順序要科學(xué)要對各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排,保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確高效,同時(shí)要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的相互干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要直觀如“證明CH3COOH是弱電解質(zhì)”的實(shí)驗(yàn),可配制一定濃度的CH3COONa溶液,用pH試紙測溶液的pH,通過測定的結(jié)果(常溫下,pH>7)得出結(jié)論,操作簡便且現(xiàn)象明顯實(shí)驗(yàn)結(jié)論要可靠要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟,多方驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,做到實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠

S2-+Cu2+===CuS↓滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀

(3)探究(2)中S的來源。來源1:固體A中有未分解的Na2SO3,在酸性條件下與Na2S反應(yīng)生成S。來源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反應(yīng)生成S。針對來源1進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):①實(shí)驗(yàn)可證實(shí)來源1不成立。實(shí)驗(yàn)證據(jù)是__________________________________。②不能用鹽酸代替硫酸的原因是_________________________________________________________。③寫出來源2產(chǎn)生S的反應(yīng)的離子方程式:__________________________。向溶液2中加入KMnO4溶液,溶液沒有褪色鹽酸中Cl元素為-1價(jià),是Cl元素的最低價(jià),具有還原性,會與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4溶液褪色,干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(4)實(shí)驗(yàn)證明Na2SO3固體熱分解有Na2S,Na2SO4和S產(chǎn)生。運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析產(chǎn)物中S產(chǎn)生的合理性:__________________________________________________________。

提供堿性溶液環(huán)境或OH-與Cu(OH)2反應(yīng)生成[Cu(OH)4]2-受熱均勻便于控制溫度

①搖動錐形瓶ⅰ的目的是___________________________。②錐形瓶ⅱ中固體完全溶解得到深藍(lán)色溶液的離子方程式為___________________________________________。③將容量瓶ⅱ中的溶液稀釋100倍后,溶液的顏色與容量瓶ⅰ相近。由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約為____________________。有利于溶液與空氣中的氧氣接觸2Cu+8NH3·H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2On(Cu2O)∶n(Cu)=1∶200

(3)為進(jìn)一步確認(rèn)生成的氣體是CO,將收集的氣體利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(部分夾持儀器略去)。①無水氯化鈣的作用是___________。②實(shí)驗(yàn)中“先通氣,后加熱”的目的是__________________________________。③證明氣體是CO的現(xiàn)象:________________________________。(4)甲醛與氫氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,甲醛可能被氧化的產(chǎn)物為甲酸鈉或碳酸鈉。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明溶液中甲醛的氧化產(chǎn)物。吸收水蒸氣排盡裝置中的空氣,

防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸黑色粉末變?yōu)榧t色,

澄清石灰水變渾濁取少量反應(yīng)后的澄清溶液于試管中,滴入過量的鹽酸,若無氣泡產(chǎn)生,說明甲醛被氧化成甲酸鈉,若有氣泡產(chǎn)生,說明甲醛被氧化為碳酸鈉解析:(3)①無水氯化鈣可吸收CO氣體中混有的水蒸氣;②CO與空氣混合加熱可能會爆炸,有安全隱患,因此實(shí)驗(yàn)中“先通氣,后加熱”目的是為了排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;③CO具有還原性,可與黑色的CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅色的銅,并生成CO2氣體,因此氣體是CO的現(xiàn)象為黑色粉末變?yōu)榧t色,澄清石灰水變渾濁;(4)甲醛可能被氧化的產(chǎn)物為甲酸鈉或碳酸鈉,碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)生成CO2氣體,而甲酸鈉不可以,因此證明溶液中甲醛的氧化產(chǎn)物時(shí),可取少量反應(yīng)后的澄清溶液于試管中,滴入過量的鹽酸,若無氣泡產(chǎn)生,說明甲醛被氧化成甲酸鈉,若有氣泡產(chǎn)生,說明甲醛被氧化為碳酸鈉??键c(diǎn)四定量分析型實(shí)驗(yàn)必備知識整理一、五種定量測定的方法與原理1.測量沉淀質(zhì)量法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量過濾、洗滌、干燥后沉淀的質(zhì)量再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。稱量固體一般用托盤天平,精確度為0.1g,但精確度高的實(shí)驗(yàn)中可使用分析天平,可精確到0.0001g。2.測量氣體體積法(1)量氣裝置的設(shè)計(jì)下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進(jìn)后的裝置。(2)讀數(shù)時(shí)先要將其恢復(fù)室溫后,再調(diào)整量氣裝置使兩側(cè)液面相平,最后讀數(shù)要求視線與凹液面最低點(diǎn)相平。3.測量氣體質(zhì)量法一般有兩種方法:一種方法是稱反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值;另一種方法是稱吸收裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量增大值。4.滴定法即利用滴定操作原理,通過酸堿中和滴定、沉淀滴定或氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5.熱重法只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化,都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成。熱重法是在控制溫度的條件下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線,我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。二、定量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法(1)看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點(diǎn),如用托盤天平測得質(zhì)量的精度為0.1g,若精度值超過了這個(gè)范圍,說明所得數(shù)據(jù)是無效的。(2)看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi),若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍,要舍去。(3)看反應(yīng)是否完全,是否是過量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù),只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù),才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用。(4)看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致,特別是氣體體積數(shù)據(jù),只有在溫度、壓強(qiáng)一致的情況下得出的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行比較、運(yùn)算。(5)看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理,錯(cuò)誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。三、物質(zhì)組成計(jì)算的常用方法類型解題方法物質(zhì)含量計(jì)算根據(jù)關(guān)系式法、得失電子守恒法、滴定法等,求出混合物中某一成分的量,再除以樣品的總量,即可得出其含量確定物質(zhì)化學(xué)式的計(jì)算①根據(jù)題給信息,計(jì)算出有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量;②根據(jù)電荷守恒,確定出未知離子的物質(zhì)的量;③根據(jù)質(zhì)量守恒,確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量;④各粒子的物質(zhì)的量之比即為物質(zhì)化學(xué)式的下標(biāo)比熱重曲線計(jì)算多步滴定計(jì)算復(fù)雜的滴定可分為兩類:①連續(xù)滴定法:第一步滴定反應(yīng)生成的產(chǎn)物,還可以繼續(xù)參加第二步的滴定。根據(jù)第二步滴定的消耗量,可計(jì)算出第一步滴定的反應(yīng)物的量;②返滴定法:第一步用的滴定劑是過量的,然后第二步再用另一物質(zhì)返滴定過量的物質(zhì),根據(jù)第一步加入的量減去第二步中過量的量,即可得出第一步所求物質(zhì)的物質(zhì)的量對點(diǎn)題組訓(xùn)練1.化學(xué)小組用如下方法測定經(jīng)處理后的廢水中苯酚的含量(廢水中不含干擾測定的物質(zhì))。Ⅰ.用已準(zhǔn)確稱量的KBrO3固體配制一定體積的amol·L-1KBrO3標(biāo)準(zhǔn)溶液;Ⅱ.取v1mL上述溶液,加入過量KBr,加H2SO4酸化,溶液顏色呈棕黃色;Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL廢水;Ⅳ.向Ⅲ中加入過量KI;Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時(shí),滴加2滴淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),共消耗Na2S2O3溶液v3mL。已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無色(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和________。(2)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________。(3)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。(4)Ⅳ中加KI前,溶液顏色須為黃色,原因是____________________。容量瓶

Br2過量,保證苯酚完全反應(yīng)

(5)KI與KBrO3物質(zhì)的量關(guān)系為n(KI)≥6n(KBrO3)時(shí),KI一定過量,理由是___________________________________________________________。(6)Ⅴ中滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________。(7)由于Br2具有________性質(zhì),Ⅱ~Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進(jìn)行,否則會造成測定結(jié)果偏高。反應(yīng)物用量存在關(guān)系:KBrO3~3Br2~6KI,若無苯酚時(shí),消耗KI物質(zhì)的量是KBrO3物質(zhì)的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以當(dāng)n(KI)≥6n(KBrO3)時(shí),KI一定過量溶液藍(lán)色恰好消失易揮發(fā)

[思維建模]定量實(shí)驗(yàn)題的解題流程2.已知CaCrO4微溶于水,某傳統(tǒng)測定CaCrO4溶度積的實(shí)驗(yàn)如下:①配制250mL待標(biāo)定的K2CrO4溶液。②標(biāo)定測得K2CrO4溶液濃度為0.6025mol·L-1。③按下表數(shù)據(jù)將0.2000mol·L-1CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸餾水混勻,靜置(溶液體積變化忽略不計(jì))。

AC1s22s22p63s23p63d54s1

0.1000

AB

(6)利用上表數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算繪制出如下圖點(diǎn),請根據(jù)圖點(diǎn)繪出溶度積曲線。(7)請結(jié)合圖線推測Ksp(CaCrO4)≈________(保留兩位有效數(shù)字)。7.2×10-4

考點(diǎn)五實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)必備知識整理

1.實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)名稱該實(shí)驗(yàn)需要完成的題目,如Fe3+與SO2的還原性強(qiáng)弱比較等實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)需要達(dá)到的結(jié)果、得出何種結(jié)論等實(shí)驗(yàn)原理完成該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理,如化學(xué)方程式、裝置的選擇和組裝等實(shí)驗(yàn)用品包含實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟包括實(shí)驗(yàn)儀器裝配和實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就是實(shí)驗(yàn)過程中能直觀感受到的東西,如溫度、顏色變化等。根據(jù)這些現(xiàn)象或相關(guān)數(shù)據(jù)分析其產(chǎn)生的原理,得出處理結(jié)果問題和討論包含實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題、反應(yīng)現(xiàn)象或原理解釋、誤差分析等2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求科學(xué)性實(shí)驗(yàn)原理正確,實(shí)驗(yàn)流程合理安全性保護(hù)人身,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)儀器可行性條件允許,效果明顯,操作簡單簡約性步驟少、時(shí)間短、節(jié)約藥品、效果好3.實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)的主要形式從評價(jià)的主要針對點(diǎn)來看,實(shí)驗(yàn)綜合題可分為裝置評價(jià)型和原理評價(jià)型兩類。實(shí)驗(yàn)裝置的評價(jià)對比各方案裝置,從裝置的合理性、操作的簡便性和可行性等方面進(jìn)行全面分析,選出最佳裝置實(shí)驗(yàn)原理的評價(jià)緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,對各方案的原理綜合考慮,從原理是否科學(xué)、原料是否節(jié)約、誤差是否較小等方面進(jìn)行全面分析,選出最佳方案微點(diǎn)撥實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)類試題的解題思路(1)從可行性方面進(jìn)行評價(jià)①實(shí)驗(yàn)原理(如藥品的選擇)是否正確、可行;②實(shí)驗(yàn)操作(如儀器的選擇、連接)是否安全、合理;③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡單、方便;④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確。(2)從規(guī)范性視角進(jìn)行評價(jià)①儀器的安裝與拆卸;②儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn);③試劑添加的順序與用量;④加熱的方式方法和時(shí)機(jī);⑤溫度計(jì)的規(guī)范使用、水銀球的位置;⑥實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取;⑦冷卻、冷凝的方法等。(3)從“綠色化學(xué)”視角進(jìn)行評價(jià)①反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒;②反應(yīng)速率是否較快;③原料利用率以及合成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高;④合成過程中是否造成環(huán)境污染。(4)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性方面進(jìn)行評價(jià)①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸;②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等);③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等);④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的藥品,宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;⑤冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置,如長玻璃管、冷凝管等);⑥易揮發(fā)液體產(chǎn)物導(dǎo)出時(shí)若為蒸氣的要及時(shí)冷卻;⑦實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性與安全性(從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);⑧其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。(5)從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益方面進(jìn)行評價(jià)①經(jīng)濟(jì)效益指原料的獲得成本,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等;②社會效益指對環(huán)境的污染分析。對點(diǎn)題組訓(xùn)練1.為測定CuSO4溶液的濃度,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?;卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.甲方案實(shí)驗(yàn)原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2實(shí)驗(yàn)步驟:

向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀完全AgNO3溶液坩堝

偏低

Ⅱ.乙方案實(shí)驗(yàn)原理:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑實(shí)驗(yàn)步驟:①按如圖安裝裝置(夾持儀器略去)②……③在儀器A、B、C、D、E中加入圖示的試劑④調(diào)整D、E中兩液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,讀數(shù)并記錄⑤將CuSO4溶液滴入A中并攪拌,反應(yīng)完成后,再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生⑥待體系恢復(fù)到室溫,移動E管,保持D、E中兩液面相平,讀數(shù)并記錄⑦處理數(shù)據(jù)(6)步驟②為______________。(7)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是____(填標(biāo)號)。a.反應(yīng)熱受溫度影響b.氣體密度受溫度影響c.反應(yīng)速率受溫度影響(8)Zn粉質(zhì)量為ag,若測得H2體積為bmL,已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ(H2)=d

g·L-1,則c(CuSO4)=________mol·L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。(9)若步驟⑥E管液面高于D管,未調(diào)液面即讀數(shù),則測得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度:________(填“是”或“否”)。檢查裝置氣密性b

偏高否

2.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究與銅有關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì),過程設(shè)計(jì)如下:[提出猜想]問題1:在周期表中,銅與鋁的位置很接近,氫氧化鋁具有兩性,氫氧化銅有兩性嗎?問題2:鐵和銅都有變價(jià),一般情況下,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性小于Fe3+,Cu+的穩(wěn)定性也小于Cu2+嗎?問題3:硫酸銅溶液呈藍(lán)色,銅與濃硝酸常溫下反應(yīng)生成的溶液也是藍(lán)色嗎?[實(shí)驗(yàn)探究]Ⅰ.解決問題1:(1)實(shí)驗(yàn)需配制100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,必需的玻璃儀器有膠頭滴管、燒杯、________、____________。(2)為達(dá)到目的,某同學(xué)認(rèn)為只要進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)即可得出結(jié)論。請寫出實(shí)驗(yàn)②的具體內(nèi)容。①向盛有CuSO4溶液的試管中滴加NaOH溶液至過量,觀察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;②_________________________________________________________。玻璃棒100mL容量瓶另取實(shí)驗(yàn)①中所得沉淀,滴加稀硫酸(或稀鹽酸等)至過量,觀察沉淀是否溶解解析:(1)實(shí)驗(yàn)需配制100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,必需的玻璃儀器有膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶。(2)兩性氫氧化物能溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液,所以需要檢驗(yàn)氫氧化銅是否溶于氫氧化鈉或硫酸,所以需要另取實(shí)驗(yàn)①中所得沉淀,滴加稀硫酸(或稀鹽酸等)至過量,觀察沉淀是否溶解。Ⅱ.解決問題2的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:①取一定量制得的氫氧化銅固體,于坩堝中灼燒,當(dāng)溫度達(dá)到80~100℃得到黑色固體粉末;繼續(xù)加熱至1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅;②取適量紅色氧化亞銅粉末于潔凈試管中,加入過量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到試管底部還有紅色固體存在。(3)寫出氧化亞銅與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式_________________________。(4)從實(shí)驗(yàn)中可得出的結(jié)論是:當(dāng)溫度在1000℃以上時(shí)________(填“Cu2+”或“Cu+”,下同)穩(wěn)定,在酸性溶液中________穩(wěn)定。Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2OCu+Cu2+解析:(3)根據(jù)題干信息分析,氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅,離子方程式為Cu2O+2H+

===Cu+Cu2++H2O。(4)繼續(xù)加熱至1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅,說明當(dāng)溫度在1000℃以上時(shí)Cu+穩(wěn)定,但與硫酸反應(yīng)生成銅離子,所以在酸性溶液中Cu2+穩(wěn)定。Ⅲ.解決問題3,某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下:取一銅片裝入試管,加入適量的濃硝酸,觀察溶液的顏色變化。(5)另一同學(xué)認(rèn)為此同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)有缺陷,原因是____________________。(6)銅與濃硝酸反應(yīng)溶液呈綠色,有同學(xué)認(rèn)為這是生成的NO2溶于其中的原因。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明此解釋是否正確。(只需要寫出一種方法即可)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)論

產(chǎn)生NO2氣體,污染環(huán)境向反應(yīng)后的溶液中通入足量空氣若溶液變藍(lán),則假設(shè)成立解析:(5)銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w,污染環(huán)境。(6)二氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸,若向反應(yīng)后的溶液中通入足量空氣,反應(yīng)生成硝酸,二氧化氮消失,若溶液變藍(lán),則假設(shè)成立。新

考探究莫爾鹽莫爾鹽[硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又稱馬爾氏鹽;淺藍(lán)綠色結(jié)晶或粉末;對光敏感;在空氣中逐漸風(fēng)化及氧化;溶于水,幾乎不溶于乙醇;低毒,有刺激性。硫酸亞鐵銨是一種重要的化工原料,用途十分廣泛。它可以作凈水劑;在無機(jī)化學(xué)工業(yè)中,它是制取其他鐵化合物的原料,如用于制造氧化鐵系顏料、磁性材料、黃血鹽和其他鐵鹽等;它還有許多方面的直接應(yīng)用,如可用作印染工業(yè)的媒染劑,制革工業(yè)中用于鞣革,木材工業(yè)中用作防腐劑,醫(yī)藥中用于治療缺鐵性貧血,農(nóng)業(yè)中施用于缺鐵性土壤,畜牧業(yè)中用作飼料添加劑等,還可以與鞣酸、沒食子酸等混合后配制藍(lán)黑墨水。[實(shí)驗(yàn)一]莫爾鹽熱分解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)探究2500℃時(shí)把117.6g莫爾鹽隔絕空氣加熱完全分解,為檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物的成分,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加熱A中的莫爾鹽至分解完全。[問題探究](1)裝置A中固體充分加熱較長時(shí)間后,通入N2的目的是什么?___________________________________________________________(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B中出現(xiàn)白色渾濁,由此判斷莫爾鹽分解產(chǎn)物中含有哪種氣體?寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。___________________________________________________________(3)實(shí)驗(yàn)中,觀察到裝置C中有白色沉淀生成,由此判斷莫爾鹽分解產(chǎn)物中含有哪種氣體?寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。___________________________________________________________通入N2可將裝置A中分解產(chǎn)生的氣體全部驅(qū)趕至B、C裝置中,以保證莫爾鹽分解產(chǎn)生的氣體在B、C裝置中被充分吸收。SO3

SO3+H2O+BaCl2===BaSO4↓+2HCl。

(4)莫爾鹽在裝置A中完全分解后得到23.2g等物質(zhì)的量的FeO和Fe2O3的混合物,同時(shí)裝置B、C中得到沉淀的質(zhì)量分別是46.6g和93.2g,通過其他實(shí)驗(yàn)測得生成6.8gNH3和2.24L(標(biāo)況)N2,試通過計(jì)算寫出莫爾鹽分解的化學(xué)方程式。___________________________________________________________

[實(shí)驗(yàn)二]莫爾鹽含量的實(shí)驗(yàn)測定為測定硫酸亞鐵銨晶體純度,某學(xué)生取mg硫酸亞鐵銨樣品配制成500mL溶液,根據(jù)物質(zhì)組成,甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,請回答:(甲)方案一:取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液分三次進(jìn)行滴定。滴定數(shù)據(jù)如下:滴定次數(shù)123酸性KMnO4溶液用量/mL19.9620.0320.01

[問題探究](5)寫出方案一中酸性KMnO4氧化Fe2+的離子方程式,依據(jù)滴定數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸亞鐵銨晶體的純度。

(6)方案二中A、B兩套裝置中哪一個(gè)較為合理?你判斷的理由是什么?___________________________________________________________(7)若測得NH3的體積為VL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),則該硫酸亞鐵銨晶體的純度是多少?___________________________________________________________裝置B更合理;原因是NH3極易溶于水,A裝置會出現(xiàn)倒吸。

本講真題研練1.[2022·廣東卷]食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的體積為________mL。(2)下列關(guān)于250mL容量瓶的操作,正確的是________。5.0C解析:(1)溶液稀釋過程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL×0.1mol·L-1=V×5mol·L-1,解得V=5.0mL。(2)容量瓶使用過程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,故A錯(cuò)誤;定容時(shí),視線應(yīng)與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,故B錯(cuò)誤;向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時(shí)玻璃棒不能接觸容量瓶口,故C正確;定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,故D錯(cuò)誤。(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度,HAc電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定pH,記錄數(shù)據(jù)。序號V(HAc)/mLV(NaAc)/mLV(H2O)/mLn(NaAc)∶n(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…

Ⅶ4.00ab3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):a=________,b=________。②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡________(填“正”或“逆”)向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:________________________________________________________。③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動。3.0033.00正實(shí)驗(yàn)Ⅱ相較于實(shí)驗(yàn)Ⅰ,醋酸溶液稀釋了10倍,而實(shí)驗(yàn)Ⅱ的pH增大值小于1

0.1104

(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何準(zhǔn)確測定HAc的Ka?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。(6)根據(jù)Ka可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途____________________。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液V1mLⅡ_______________________________,測得溶液的pH為4.76

HClO:漂白劑和消毒液

2.[2022·湖北卷]高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑。純磷酸(熔點(diǎn)為42℃,易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔點(diǎn)為30℃),高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置略):回答下列問題:(1)A的名稱是________。B的進(jìn)水口為________(填“a”或“b”)。(2)P2O5的作用是____________________。(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止______________,還具有攪拌和加速水逸出的作用。(4)升高溫度能提高除水速度,實(shí)驗(yàn)選用水浴加熱的目的是____________________________________________________________。(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入___________促進(jìn)其結(jié)晶。(6)過濾磷酸晶體時(shí),除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為________(填標(biāo)號)。A.<20℃B.30~35℃C.42~100℃(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是______________________。圓底燒瓶b吸收水蒸氣,干燥氣體A中磷酸溶液倒吸使溶液受熱均勻;控制溫度在100℃以內(nèi),防止磷酸發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等純磷酸細(xì)晶體B磷酸和水分子間易形成氫鍵解析:(2)純化過程中需要嚴(yán)格控制水分,故P2O5的作用是吸收氣體中的水蒸氣。(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止A中受熱氣體壓強(qiáng)過大使磷酸溶液倒吸,還具有攪拌和加速水逸出的作用。(4)純化過程中需要嚴(yán)格控制溫度,水浴加熱可使溶液受熱均勻,且可控制溶液溫度在100℃以內(nèi),防止磷酸發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入純磷酸細(xì)晶體作為晶核促進(jìn)其結(jié)晶。(6)純磷酸的熔點(diǎn)為42℃,且溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O,高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等,故過濾磷酸晶體時(shí),需要控制溫度為30~35℃。(7)磷酸的結(jié)構(gòu)為

,含O—H鍵,和水分子間易形成氫鍵,故磷酸中少量的水極難除去。3.[2022·全國甲卷]硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?;卮鹣铝袉栴}:(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時(shí)生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。(2)溶解回流裝置如圖所示,回流前無需加入沸石,其原因是________________________________。回流時(shí),燒瓶內(nèi)氣霧上升高度不宜超過冷凝管高度的1/3。若氣霧上升過高,可采取的措施是_____________________________。

粗品中有不溶性固體,起到了防暴沸作用加快冷卻水的流速或降低水浴的溫度

(3)回流時(shí)間不宜過長,原因是_________________

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