山東專用2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題二十氣體的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)專題綜合檢測(cè)含解析

PAGEPAGE16專題二十氣體的制備試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)【3年模擬】時(shí)間:60分鐘分值:80分一、選擇題(每小題2分,共24分)1.用如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)(夾持儀器略去,必要時(shí)可加熱),其中a、b、c中分別盛有試劑1、2、3,能達(dá)到相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康牡氖?()選項(xiàng)試劑1試劑2試劑3試驗(yàn)?zāi)康难b置A濃鹽酸MnO2飽和NaCl溶液除去Cl2中的HClB濃HNO3Cu片KI-淀粉溶液驗(yàn)證NO2的氧化性C稀硫酸溶液X澄清石灰水驗(yàn)證X中是否有COD70%硫酸Na2SO3酸性KMnO4溶液驗(yàn)證SO2具有漂白性答案AMnO2和濃鹽酸加熱制取氯氣,由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,故制得的氯氣中含有HCl,通過飽和食鹽水可以除去HCl,A項(xiàng)正確;銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2,由于濃硝酸具有揮發(fā)性,故制得的NO2中含有HNO3,HNO3也能將KI氧化為I2,從而對(duì)驗(yàn)證NO2的氧化性產(chǎn)生干擾,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能使澄清石灰水變渾濁的氣體可能是CO2或SO2,因此若澄清石灰水變渾濁,溶液X可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-中的一種或幾種,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2SO3與70%硫酸反應(yīng)生成SO2,SO2.用下圖裝置制取、提純并收集表中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑),其中可行的是 ()選項(xiàng)氣體abcANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BSO2濃硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3濃氨水生石灰堿石灰DO2雙氧水MnO2濃硫酸答案D本題涉及了NO2、SO2、NH3、O2制備的原理、發(fā)生裝置的選擇、氣體的干燥、收集的方法等學(xué)問,考查了對(duì)學(xué)問的識(shí)記、再現(xiàn)及應(yīng)用等實(shí)力,體現(xiàn)了科學(xué)看法與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。A項(xiàng),NO2能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),收集不到NO2氣體,錯(cuò)誤;B項(xiàng),銅和濃硫酸反應(yīng)須要加熱,且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,故不能用酸性KMnO4溶液除雜,錯(cuò)誤;C項(xiàng),堿石灰是固體干燥劑,應(yīng)放在干燥管中,且應(yīng)用向下排空氣法收集NH3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),雙氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2,O2能用濃硫酸干燥,其密度大于空氣,可用向上排空氣法收集,正確。3.下列試驗(yàn)?zāi)軌騽倮氖?)A.檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣白色沉淀沉淀不溶解→說明試樣已變質(zhì)B.除去粗鹽中含有的硫酸鈣雜質(zhì)粗鹽精鹽C.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e2+試樣溶液顏色無改變?nèi)芤鹤兗t色→溶液中含有Fe2+D.證明酸性條件下H2O2的氧化性比I2強(qiáng)NaI溶液溶液變藍(lán)色→氧化性:H2O2>I2答案CBaSO3在酸性條件下可以被NO3-氧化為BaSO4,A不正確;過量的Ba2+無法除去,B不正確;Fe2+可被氧化為Fe3+,C正確;稀硝酸也能氧化I-規(guī)律方法粗鹽提純時(shí),除雜試劑BaCl2應(yīng)在Na2CO3之前加入,過濾之后加鹽酸調(diào)整溶液的pH。4.某活動(dòng)小組以廢催化劑(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)為原料,制備硫酸鋅和硫酸銅晶體。設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案如下:下列說法不正確的是 ()A.步驟①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnSB.步驟①、③中發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)C.步驟③涉及的離子反應(yīng)可能為CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2OD.步驟②和④中采納蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法均可獲得粗晶體答案BA項(xiàng),ZnO、ZnS可與稀硫酸反應(yīng),CuS不溶于稀硫酸,正確;B項(xiàng),①中發(fā)生反應(yīng):ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4ZnSO4+H2S↑,不是氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),③中發(fā)生反應(yīng):CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O,正確;D項(xiàng),步驟②和④均為由溶液得到含結(jié)晶水的晶體,則均采納蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法獲得晶體,正確。5.下列試驗(yàn)方案中不能達(dá)到相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康牡氖?()選項(xiàng)ABCD方案已知溶解度(20℃)NaHCO3:9.6gNa2CO3:21.8g將NO2球浸泡在冷水和熱水中目的探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響制備氨氣室溫下比較NaHCO3和Na2CO3的溶解度探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響答案C向體積和濃度均相同的KMnO4酸性溶液中加入體積相同而濃度不同的H2C2O4溶液,視察KMnO4酸性溶液褪色快慢,可探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,A項(xiàng)能達(dá)到目的;試驗(yàn)室可用加熱NH4Cl和Ca(OH)2的方法來制備NH3,加熱時(shí)試管口需略向下傾斜,B項(xiàng)能達(dá)到目的;依據(jù)NaHCO3和Na2CO3的溶解度和圖示蒸餾水的體積、固體質(zhì)量可知,NaHCO3和Na2CO3均未完全溶解,故通過該試驗(yàn)無法比較室溫下NaHCO3和Na2CO3的溶解度,C項(xiàng)不能達(dá)到目的;依據(jù)圖示裝置,處于冷水和熱水中的燒瓶中氣體顏色不同,可探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,D項(xiàng)能達(dá)到目的。溫馨提示選項(xiàng)A能達(dá)到相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵是KMnO4不能過量,若不能保證KMnO4完全反應(yīng),則溶液顏色不能完全褪去。6.某同學(xué)探究SO2使品紅溶液褪色的過程,將SO2通入水中得到pH=2的溶液A,后續(xù)操作如表所示,下列說法不正確的是 ()試驗(yàn)1試驗(yàn)2A.溶液ApH=2的緣由是SO2+H2OH2SO3H++HSO3-B.試驗(yàn)1、試驗(yàn)2均體現(xiàn)了SO2的還原性和漂白性C.經(jīng)試驗(yàn)1、2對(duì)比可知品紅溶液褪色的過程是可逆的D.試驗(yàn)2中用NaOH溶液調(diào)整pH=2的緣由是解除H+濃度改變產(chǎn)生的干擾答案BA項(xiàng),溶液的pH=2的緣由是二氧化硫溶于水生成的亞硫酸不完全電離產(chǎn)生氫離子和亞硫酸氫根離子:SO2+H2OH2SO3H++HSO3-,正確;B項(xiàng),試驗(yàn)1中SO2與I2反應(yīng),碘酒褪色,SO2表現(xiàn)還原性,生成H2SO4與HI,調(diào)整pH后滴加品紅溶液,溶液變紅,是品紅溶液的顏色,該試驗(yàn)中SO2未表現(xiàn)出漂白性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),試驗(yàn)2中滴加品紅溶液后,溶液無色,可能是SO2表現(xiàn)漂白性,然后加入碘酒,SO2與碘單質(zhì)反應(yīng)被消耗,SO2表現(xiàn)還原性,溶液復(fù)原紅色,對(duì)比試驗(yàn)1,說明試驗(yàn)2中ⅰ操作后溶液褪色的確是因?yàn)镾O2具有漂白性,且加入碘酒并調(diào)整pH后溶液又變紅說明該漂白過程是可逆的,正確;D項(xiàng),試驗(yàn)1、2都是在pH=2的溶液中進(jìn)行,可解除H+濃度不同產(chǎn)生的干擾,正確。思路點(diǎn)撥仔細(xì)分析試驗(yàn)方案,對(duì)比試驗(yàn)1、2的異同。試驗(yàn)1中滴加碘酒,I2能氧化SO2生成H2SO4和HI,碘酒褪色,加堿調(diào)整pH后滴加品紅溶液不褪色;試驗(yàn)2中向A溶液中滴加品紅褪色,說明SO2有漂白性,滴加碘酒能和SO2反應(yīng),加堿調(diào)整pH后溶液復(fù)原紅色,說明SO2使品紅溶液褪色的過程是可逆的。7.碘循環(huán)工藝不僅能汲取SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣,詳細(xì)流程如下:下列說法正確的是 ()A.分別器中的物質(zhì)分別操作為過濾B.膜反應(yīng)器中,增大壓強(qiáng)有利于提高速率和HI的平衡轉(zhuǎn)化率C.該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”D.碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為2SO2+4H2O+I2H2+2H2SO4+2HI答案CA項(xiàng),過濾適用于分別難溶性固體和液體,從硫酸和氫碘酸的混合液中分別出硫酸,不能用過濾法;B項(xiàng),膜反應(yīng)器中HI分解為H2和I2,該反應(yīng)前后氣體體積不變,增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡不移動(dòng),不能提高HI的平衡轉(zhuǎn)化率;D項(xiàng),視察分析流程圖知,碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為SO2+2H2OH2+H2SO4。8.(雙選)鉍酸鈉(NaBiO3)是土黃色或棕色無定形粉末,不溶于冷水,在熱水中分解有氣泡產(chǎn)生。其懸濁液在酸性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑,可將Mn2+氧化為高錳酸根離子。可利用過氧化鈉在熔融的狀態(tài)下,氧化氧化鉍(Bi2O3)制備鉍酸鈉。下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.鉍酸鈉可與鹽酸酸化的硫酸錳反應(yīng)制得高錳酸根離子B.鉍酸鈉在熱水中分解生成Bi2O5C.上述用過氧化鈉制備鉍酸鈉的同時(shí)有Na2O生成D.上述用過氧化鈉制備鉍酸鈉需在無H2O、無CO2的環(huán)境中進(jìn)行答案AB鉍酸鈉在酸性介質(zhì)中具有強(qiáng)氧化性,可被溶液中的氯離子還原,因此不能用鹽酸酸化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鉍酸鈉在熱水中分解有氣泡產(chǎn)生,該氣體只能是氧氣,為氧化產(chǎn)物,則還原產(chǎn)物為Bi2O3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)原子守恒和得失電子守恒推斷,用過氧化鈉制備鉍酸鈉的反應(yīng)中肯定有Na2O生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+Bi2O32NaBiO3+Na2O,C項(xiàng)正確;題述用過氧化鈉制備鉍酸鈉需在無H2O、無CO2的環(huán)境中進(jìn)行,D項(xiàng)正確。9.下列試驗(yàn)所用試劑、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是 ()選項(xiàng)試驗(yàn)裝置現(xiàn)象結(jié)論A裝置Ⅲ中有淺黃色沉淀苯和濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)B高錳酸鉀溶液褪色,溴的四氯化碳溶液褪色石蠟油的分解產(chǎn)物中含有不飽和烴C盛有飽和碳酸鈉溶液的試管中,上方出現(xiàn)油狀液體制備乙酸乙酯D甲醚有氣泡鑒別乙醇與甲醚(CH3OCH3)答案BA項(xiàng),制取溴苯時(shí)應(yīng)運(yùn)用苯和液溴,不能運(yùn)用濃溴水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),石蠟油的主要成分是烴的混合物,在碎瓷片的催化作用下,石蠟油會(huì)裂(分)解,產(chǎn)物中含有烯烴等不飽和烴,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),制備乙酸乙酯時(shí)須要加入濃硫酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),甲醚與鈉不反應(yīng),故與金屬鈉接觸時(shí)不會(huì)有氣泡產(chǎn)生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。學(xué)問歸納制備乙酸乙酯時(shí),飽和碳酸鈉溶液的作用:中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。10.為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,進(jìn)行如圖所示試驗(yàn):下列說法不正確的是 ()A.試管ⅰ溶液變藍(lán)證明有I2生成B.結(jié)合試管ⅰ、ⅱ中現(xiàn)象,可知2Fe3++2I-2Fe2++I2C.試管ⅲ中溶液褪色說明I2轉(zhuǎn)化為I-,此時(shí)I-還原性強(qiáng)于Fe2+D.對(duì)比試驗(yàn)Ⅰ和試管ⅲ中現(xiàn)象,說明物質(zhì)的氧化性與還原性強(qiáng)弱受濃度影響答案CA項(xiàng),淀粉遇碘變藍(lán),故試管ⅰ中溶液變藍(lán)證明有I2生成,正確;B項(xiàng),試管ⅱ中溶液變紅,則有Fe3+存在,同時(shí)存在Fe3+與I2說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng),即2Fe3++2I-2Fe2++I2,正確;C項(xiàng),試管ⅲ中產(chǎn)生AgI沉淀,說明I2轉(zhuǎn)化為I-,反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),Fe2+為還原劑,I-為還原產(chǎn)物,故此時(shí)Fe2+還原性強(qiáng)于I-,錯(cuò)誤;D項(xiàng),試驗(yàn)Ⅰ中Fe2+為還原產(chǎn)物,I-為還原劑,故I-還原性強(qiáng)于Fe2+,試管ⅲ中加入AgNO3溶液,I-濃度降低,還原性減弱,故可以說明物質(zhì)的氧化性與還原性強(qiáng)弱受濃度影響,正確。11.(雙選)某愛好小組采納10.0g廢易拉罐(含Al97.2%、Fe1.3%等)制備明礬固體產(chǎn)品,試驗(yàn)方案如下。已知:明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O,其摩爾質(zhì)量為474g·mol-1。下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.合理處理廢易拉罐有利于環(huán)境愛護(hù)和資源再利用B.沉淀a為Fe(OH)3,沉淀b為Al2(CO3)3C.上述流程中的NaHCO3可用NaHSO4代替D.最終得到142.2g產(chǎn)品,則明礬的產(chǎn)率約為83.3%答案BC采納廢易拉罐制備明礬,有利于環(huán)境愛護(hù)和資源再利用,A項(xiàng)正確;向?yàn)V液中加入NaHCO3,濾液中的Al3+會(huì)與HCO3-發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,所以不能用NaHSO4代替NaHCO3,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;10.0g廢易拉罐中含有Al97.2%,所以m(Al)=9.72g,n(Al)=0.36mol,則n[KAl(SO4)2·12H2O]=0.36mol,m[KAl(SO4)2·12H2O]=170.64g,ω(明礬)=142.212.孔雀石的主要成分為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,為測(cè)定其中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取ag樣品進(jìn)行試驗(yàn)。下列試驗(yàn)方案可行的是 ()A.充分加熱樣品,用堿石灰汲取逸出氣體,增重bgB.加熱至樣品質(zhì)量不再發(fā)生改變,稱得其質(zhì)量為bgC.向樣品中加入足量的稀鹽酸,用排水法收集逸出氣體,得bmL氣體D.向樣品中加入足量的稀鹽酸,充分反應(yīng),將生成的氣體全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,過濾、洗滌、烘干,得bg固體答案D充分加熱樣品,用堿石灰汲取逸出氣體,氣體為二氧化碳和水,無法求出CuCO3的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤。加熱至樣品質(zhì)量不再發(fā)生改變,稱得其質(zhì)量為bg,該固體為氧化銅,但氧化銅來自CuCO3和Cu(OH)2的分解,無法求出CuCO3的質(zhì)量,故B錯(cuò)誤。向樣品中加入足量的稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體二氧化碳能溶于水,測(cè)得的CO2體積不精確,不能精確求出CuCO3的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤。向樣品中加入足量的稀鹽酸,充分反應(yīng),產(chǎn)生的氣體二氧化碳來自CuCO3與鹽酸的反應(yīng),將生成的氣體全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,過濾、洗滌、烘干,得bg固體,可依據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量求出二氧化碳的質(zhì)量,最終求出CuCO3的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù),故D正確。試題分析xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加熱分解產(chǎn)生氧化銅、二氧化碳和水,氧化銅來自CuCO3和Cu(OH)2的分解,二氧化碳來自CuCO3的分解,水來自Cu(OH)2的分解和結(jié)晶水。xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化銅、二氧化碳和水,氯化銅來自CuCO3和Cu(OH)2與鹽酸反應(yīng);二氧化碳來自CuCO3與鹽酸反應(yīng),要測(cè)定其中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),必需求出CuCO3的質(zhì)量。二、非選擇題(共56分)13.(14分)草酸是一種二元弱酸,可用作還原劑、沉淀劑等。某校課外小組的同學(xué)設(shè)計(jì)利用C2H2氣體制取H2C2O4·2H2O?；卮鹣铝袉栴}:(1)甲組的同學(xué)以電石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2雜質(zhì)等)為原料,并用圖1裝置制取C2H2。圖1①裝置A中用飽和食鹽水代替水的目的是。

②裝置B中,NaClO將H2S、PH3氧化為硫酸及磷酸,本身被還原為NaCl,其中PH3被氧化的離子方程式為。

(2)乙組的同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料,用Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O,制備裝置如圖2所示:圖2①裝置D中多孔球泡的作用是。

②裝置D中生成H2C2O4的化學(xué)方程式為。

③從裝置D中得到產(chǎn)品,還需經(jīng)過(填操作名稱)、過濾、洗滌及干燥。

(3)丙組設(shè)計(jì)了測(cè)定乙組產(chǎn)品中H2C2O4·2H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的試驗(yàn)。他們的試驗(yàn)步驟如下:精確稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量的蒸餾水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol·L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),共消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

②產(chǎn)品中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(列出含m、c、V的表達(dá)式)。

答案(1)①減慢反應(yīng)速率,獲得平緩氣流②PH3+4ClO-H3PO4+4Cl-(2)①增大氣體和溶液的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行②C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(3)①當(dāng)加入最終一滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液由無色變?yōu)闇\紅色且30s內(nèi)不復(fù)原原來的顏色②31.5cV解析(1)①電石與水反應(yīng)特別猛烈,為了減慢反應(yīng)速率,平緩地產(chǎn)生乙炔,可用飽和食鹽水代替水;②NaClO將PH3氧化為磷酸,反應(yīng)的離子方程式為PH3+4ClO-H3PO4+4Cl-。(2)①裝置D中多孔球泡可增大乙炔氣體與硝酸的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行;②依據(jù)裝置圖,D中Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化乙炔生成H2C2O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;③將反應(yīng)后的D溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。(3)②依據(jù)關(guān)系式2MnO4-~5H2C2O4·2H2O,可知產(chǎn)品中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5×126×c×14.(14分)無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機(jī)合成的氯化催化劑。試驗(yàn)室可用熔融的錫(熔點(diǎn)232℃)與Cl2反應(yīng)制備SnCl4,裝置如圖所示。已知:①SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如下表:物質(zhì)顏色、狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃SnCl2無色晶體246652SnCl4無色液體-33114②SnCl4遇水極易水解生成SnO2·xH2O?；卮鹣铝袉栴}:(1)導(dǎo)管a的作用是,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)當(dāng)視察到裝置F液面上方出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)才起先點(diǎn)燃酒精燈,待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,接著加熱。此時(shí)接著加熱的目的有兩點(diǎn):加快氯氣與錫反應(yīng)和。

(3)若上述裝置中缺少裝置C(其他均相同),則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應(yīng)化學(xué)方程式為。

(4)Cl2和Sn的反應(yīng)產(chǎn)物有SnCl4和SnCl2,為了防止產(chǎn)品中帶入過多的SnCl2,裝置D可改為油浴加熱來限制溫度,該溫度范圍是。

(5)制得的SnCl4產(chǎn)品中常含有SnCl2,可用如下方法測(cè)定產(chǎn)品純度:先精確稱量7.60g產(chǎn)品于錐形瓶中,再加過量的FeCl3溶液,發(fā)生反應(yīng):SnCl2+2FeCl3SnCl4+2FeCl2。再用0.1000mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的Fe2+,此時(shí)還原產(chǎn)物為Cr3+,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,則SnCl4產(chǎn)品的純度為。

答案(1)使分液漏斗內(nèi)的液體順當(dāng)流下2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2(2)黃綠色氣體使SnCl4汽化,利于從混合物中分別出來(3)SnCl4+(x+2)H2OSnO2·xH2O+4HCl(4)232℃~652℃(5)85%解析(1)導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng),使分液漏斗內(nèi)的液體順當(dāng)流下。(2)當(dāng)視察到裝置F液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體時(shí),說明裝置D中已經(jīng)充溢Cl2;接著加熱,除加快氯氣與錫反應(yīng)外,因SnCl4的沸點(diǎn)較低,可以將SnCl4轉(zhuǎn)化為氣態(tài),便于分別。(3)若裝置中缺少裝置C(其他均相同),D裝置中含有水蒸氣,SnCl4易水解,則D處具支試管中發(fā)生的主要副反應(yīng)的化學(xué)方程式為SnCl4+(x+2)H2OSnO2·xH2O+4HCl。(4)依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,SnCl4的熔、沸點(diǎn)較低,用油浴加熱來限制溫度可以將SnCl4轉(zhuǎn)化為氣態(tài),為防止產(chǎn)品中帶入過多的SnCl2,溫度需低于SnCl2的沸點(diǎn),應(yīng)限制在232℃~652℃之間。(5)結(jié)合2Fe3++Sn2+2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O可知,存在3SnCl2~Cr2O72-,依據(jù)關(guān)系式知n(SnCl2)=3n(K2Cr2O7)=3×0.1000mol·L-1×0.02L=0.006mol,m(SnCl2)=0.006mol×190g·mol-1=1.14g,則SnCl4產(chǎn)品的純度解題思路SnCl4極易水解,反應(yīng)應(yīng)在無水環(huán)境中進(jìn)行;SnCl4在空氣中極易水解,為防止其水解,用濃硫酸干燥氯氣,裝置F可防止G溶液中的水蒸氣進(jìn)入收集器中;金屬錫易與氯氣、氧氣反應(yīng),反應(yīng)時(shí)應(yīng)先用氯氣將裝置中的空氣排出。15.(14分)氯苯在染料、醫(yī)藥工業(yè)中常用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基苯酚等有機(jī)中間體。試驗(yàn)室中制備氯苯的裝置如圖所示(其中夾持儀器已略去)。請(qǐng)回答下列問題:(1)儀器a中盛有KMnO4晶體,儀器b中盛有濃鹽酸。打開儀器b中的活塞,使?jié)恹}酸緩緩滴下,可視察到儀器a內(nèi)的現(xiàn)象是,用離子方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的緣由:。

(2)儀器b外側(cè)的細(xì)玻璃導(dǎo)管的作用是。

(3)儀器d中盛有苯、FeCl3粉末,儀器a中生成的Cl2經(jīng)過儀器e進(jìn)入儀器d中。①儀器e的名稱是,其中盛裝的試劑名稱是。

②儀器d中的反應(yīng)進(jìn)行過程中,應(yīng)保持溫度在40~60℃之間,以削減副反應(yīng)的發(fā)生。儀器d的加熱方式最好采納加熱。

(4)儀器c的作用是。

(5)該方法制備的氯苯中含有許多雜質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)中,先通過水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通過堿洗除去其余Cl2,堿洗后通過分液得到含氯苯的有機(jī)混合物,混合物成分及各成分的沸點(diǎn)如表所示:有機(jī)物苯氯苯鄰二氯苯間二氯苯對(duì)二氯苯沸點(diǎn)/℃80.0132.2180.4172.0173.4①堿洗前先進(jìn)行水洗的目的是。

②從該有機(jī)混合物中提取氯苯時(shí),采納蒸餾方法,收集℃左右的餾分。

(6)工業(yè)生產(chǎn)中,苯的流失量如表所示:損失項(xiàng)目蒸氣揮發(fā)二氯苯其他合計(jì)苯流失量/(kg/t)20.811.756.789.2某一次投產(chǎn),加入13t苯,則制得的氯苯為t(保留一位小數(shù))。

答案(1)有黃綠色氣體生成2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2(2)使?jié)恹}酸能順當(dāng)?shù)蜗?或平衡儀器a、b內(nèi)的壓強(qiáng))(3)①洗氣瓶濃硫酸②水浴(4)冷凝回流(5)①削減后續(xù)堿洗操作時(shí)堿的用量,節(jié)約成本②132.2(6)17.1解析(1)儀器a內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是KMnO4在酸性條件下氧化Cl-生成Cl2的反應(yīng)。(2)儀器b外側(cè)的細(xì)玻璃導(dǎo)管能使儀器a與儀器b中的壓強(qiáng)保持相同,從而使?jié)恹}酸能順當(dāng)?shù)蜗隆?3)①儀器a中制備的Cl2中含有水蒸氣和HCl雜質(zhì),而后續(xù)氯苯的制備中也產(chǎn)生HCl,故只需除去水蒸氣,因此洗氣瓶中應(yīng)盛有濃硫酸,對(duì)氣體進(jìn)行干燥。②制備氯苯的反應(yīng)須要溫度低于100℃,故最好采納平緩易控的水浴加熱方式。(6)13t×1000-89.16.(14分)草酸是一種常用的還原劑,某校高三化學(xué)小組探究草酸被氧化的速率問題。試驗(yàn)Ⅰ試劑混合后溶液pH現(xiàn)象(1h后溶液)試管滴管a4mL0.01mol·L-1KMnO4溶液,幾滴濃H2SO42mL0.3mol·L-1H2C2O4溶液2褪為無色b4mL0.01mol·L-1KMnO4溶液,幾滴濃NaOH7無明顯改變c4mL0.01mol·L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃H2SO42無明顯改變d4mL0.01mol·L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃NaOH7無明顯改變(1)H2C2O4是二元弱酸,寫出H2C2O4溶于水的電離方程式:。

(2)試驗(yàn)Ⅰ試管a中KMnO4最終被還原為Mn2+,該反應(yīng)的離子方程式為。

(3)瑛瑛和超超查閱資料,試驗(yàn)Ⅰ試管c中H2C2O4與K2Cr2O7溶液反應(yīng)需數(shù)月時(shí)間才能完成,但加入MnO2可促進(jìn)H2C2O4與K2Cr2O7的反應(yīng)。依據(jù)此資料,吉吉和昊昊設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。試驗(yàn)Ⅱ試驗(yàn)Ⅲ試驗(yàn)Ⅳ試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象6min后固體完全溶解,溶液橙色變淺,溫度不變6min后固體未溶解,溶液顏色無明顯改變6min后固體未溶解,溶液顏色無明顯改變?cè)囼?yàn)Ⅳ的目的是:。

(4)睿睿和萌萌對(duì)試驗(yàn)Ⅱ接著進(jìn)行探究,發(fā)覺溶液中Cr2O72-濃度臧臧和蔡蔡認(rèn)為此改變是通過兩個(gè)過程實(shí)現(xiàn)的。過程ⅰ.MnO2與H2C2O4反應(yīng)生成了Mn2+。過程ⅱ.