課時(shí)3物質(zhì)制備及性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)題1(2016課標(biāo)全國，26)過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉栴}：(一)碳酸鈣的制備(1)步驟加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于_。(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是_(填標(biāo)號(hào))。a漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b玻璃棒用作引流c將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁d濾紙邊緣高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備CaCO3濾液白色結(jié)晶(3)步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液呈_性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸，趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是_。(4)步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是_。(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是_。(6)制備過氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是_，產(chǎn)品的缺點(diǎn)是_。解析(1)反應(yīng)混合液中鹽酸過量，加入氨水可以中和鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于過濾分離。(2)a項(xiàng)，漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁，容易造成溶液飛濺，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，玻璃棒用作引流，正確；c項(xiàng)，將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁，防止有氣泡，正確；d項(xiàng)，濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗口，錯(cuò)誤；e項(xiàng)，用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)容易劃破濾紙，錯(cuò)誤。(3)步驟中逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故應(yīng)將溶液煮沸以除去溶解的CO2氣體。(4)根據(jù)題意可知反應(yīng)物為CaCl2、H2O2、NH3H2O，產(chǎn)物為CaO2、NH4Cl和H2O，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O，由于H2O2在高溫下易分解，所以反應(yīng)應(yīng)在冰浴中進(jìn)行。(5)由于乙醇與水互溶且易揮發(fā)，所以使用乙醇洗滌去除晶體表面的水分。(6)制備過氧化鈣的另一種方法將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡單，操作方便，產(chǎn)品的缺點(diǎn)是：沒有除雜凈化工藝，所制得產(chǎn)品純度低。答案(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀過濾分離(2)ade(3)酸除去溶液中的CO2(4)CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O或CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl溫度過高時(shí)雙氧水易分解(5)去除晶體表面水分(6)工藝簡單，操作方便純度較低2(2017廣西適應(yīng)性測(cè)試)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)一】制取氯酸鉀和氯水利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(部分夾持裝置已省略)(1)儀器a的名稱是_，寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。裝置B中的現(xiàn)象為_。(2)為了使Cl2在裝置C中被KOH溶液充分吸收，裝置A中滴加濃鹽酸的速率宜_(填“快”或“慢”)。(3)有同學(xué)認(rèn)為對(duì)調(diào)裝置B和裝置C的位置不利于提高裝置C中氯酸鉀的產(chǎn)率，你是否認(rèn)同該觀點(diǎn)并說明理由：_?！緦?shí)驗(yàn)二】測(cè)定飽和氯水中氯元素的含量實(shí)驗(yàn)步驟如下：從裝置B中量取25.00 mL氯水于錐形瓶中，向其中慢慢地充入SO2，溶液黃綠色完全消失后再充入一段時(shí)間的SO2。向錐形瓶中加入足量BaCO3粉末，過濾，洗滌，將濾液導(dǎo)入滴定池中。取0.01 molL1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入棕色滴定管，用電勢(shì)滴定法(在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近，溶液的電極電勢(shì)有最大的變化)測(cè)定氯元素的含量。通過測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)(E)可知溶液中c(Cl)的變化，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：V(AgNO3溶液)/mL35.0039.0039.8039.9840.0040.0241.0043.0045.00E/mV22520015010032.5165245270295(4)量取25.00 mL氯水所用的儀器是_；操作的目的是_。(5)測(cè)定氯元素含量的過程中，使用棕色滴定管的原因是_。(6)達(dá)到該次滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗AgNO3溶液的體積為_ mL。解析(1)由裝置圖可知儀器a為分液漏斗，裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，發(fā)生離子反應(yīng)：2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O；氯氣通入水中，首先看到有氣泡冒出，一部分氯氣溶于水中，溶液呈現(xiàn)黃綠色。(2)裝置A中滴加濃鹽酸的速率慢，可以使產(chǎn)生的氯氣被C中KOH溶液完全吸收。(3)若B、C對(duì)調(diào)位置，則隨氯氣出來的氯化氫會(huì)與KOH反應(yīng)，降低氯酸鉀的產(chǎn)率。(4)氯水呈酸性和強(qiáng)氧化性，所以用酸式滴定管或移液管量取25.00 mL氯水，因?yàn)镾O也能與Ag反應(yīng)生成沉淀，所以加入足量BaCO3粉末，以將SO全部沉淀，消除對(duì)Cl滴定的干擾。(5)AgNO3見光易分解，為防止AgNO3見光分解，用棕色滴定管滴定。(6)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)加入AgNO3溶液的體積為40.00 mL左右時(shí)，溶液的電極電動(dòng)勢(shì)有最大的變化，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3溶液40.00 mL。答案(1)分液漏斗2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O有氣泡冒出，溶液顏色逐漸變成黃綠色(2)慢(3)認(rèn)同，若對(duì)調(diào)位置，氯氣中的HCl會(huì)消耗KOH，降低KClO3的產(chǎn)率(4)酸式滴定管(或移液管)將SO全部沉淀，消除對(duì)Cl滴定的干擾(5)防止AgNO3見光分解(6)40.003(2017廣西調(diào)研)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了探究NO的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到集氣瓶中收集到無色氣體，由此確定銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體。甲同學(xué)的推斷_(填“正確”或“不正確”)，理由是_。(2)乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的推斷，他觀察到圖甲裝置圓底燒瓶中的氣體不是無色。為此乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟為：在大試管中放入適量石灰石，加入過量稀硝酸；待石灰石反應(yīng)完全，將銅絲浸入過量的稀硝酸中；一段時(shí)間后，觀察到大試管中氣體始終為無色，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；待集氣瓶充滿氣體后從水槽中取出，敞口正放在桌面上，觀察到瓶口氣體顏色有變化，證明稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO。步驟的作用是：_；步驟瓶口氣體的顏色變化是_。(3)當(dāng)過量的銅與稀硝酸完全反應(yīng)后，再加入20%的稀硫酸，銅片上又有氣泡產(chǎn)生，稀硫酸的作用是_(填正確選項(xiàng)的編號(hào))，反應(yīng)的離子方程式是：_。a還原劑 b氧化劑c酸化 d提供熱能解析(2)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)中，使稀硝酸先與碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生CO2將裝置內(nèi)的空氣排盡，以避免空氣中的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。(3)過量的銅與稀硝酸完全反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)為硝酸銅，在銅片過量的情況下，再加入稀硫酸，提供了足量的H，NO在H存在的情況下繼續(xù)和銅反應(yīng)生成NO。答案(1)不正確NO2能與水反應(yīng)生成NO，無論銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO還是NO2，集氣瓶中收集到的氣體都是NO(2)排凈裝置內(nèi)的空氣無色變成紅棕色(3)c3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O4(2016上?；瘜W(xué)，六)乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè)，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用a裝置來制備。完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常加入過量的乙醇，原因是_。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實(shí)際用量多于此量，原因是_；濃硫酸用量又不能過多，原因是_。(2)飽和Na2CO3溶液的作用是_。(3)反應(yīng)結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，_、_，然后分液。(4)若用b裝置制備乙酸乙酯，其缺點(diǎn)有_、_。由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是_，分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是_。解析(1)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此加入過量的乙醇增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率。由于濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率，因此實(shí)際用量多于此量；由于濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物炭化，降低酯的產(chǎn)率，所以濃硫酸用量又不能過多。(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)乙酸乙酯不溶于水，因此反應(yīng)結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，振蕩、靜置，然后分液即可。(4)根據(jù)b裝置可知由于不是水浴加熱，溫度不易控制，因此制備乙酸乙酯的缺點(diǎn)有溫度過高原料損失較大、溫度較低發(fā)生副反應(yīng)，由于乙醇發(fā)生分子間脫水生成乙醚，所以由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸點(diǎn)相差較大，則分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是蒸餾。答案(1)增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率(合理即可)濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動(dòng)，提高酯的產(chǎn)率濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會(huì)使有機(jī)物炭化，降低酯的產(chǎn)率(2)中和乙酸、溶解乙醇，減少乙酸乙酯在水中的溶解(3)振蕩靜置(4)原料損失較大易發(fā)生副反應(yīng)乙醚蒸餾5(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)。一實(shí)驗(yàn)小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設(shè)計(jì)裝置如下：通過查閱相關(guān)資料可知：在持續(xù)高溫500 時(shí)，鐵與純凈、干燥Cl2反應(yīng)可生成FeCl2，在溫度較低時(shí)可生成FeCl3；FeCl3熔沸點(diǎn)低，易升華。根據(jù)以上信息回答相關(guān)問題：(1)a、b、c儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無需加熱，請(qǐng)寫出a容器內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)d、e盛裝的藥品分別是_和_，f、g的作用是_。(3)反應(yīng)器為硬質(zhì)玻璃管，純凈的鐵粉與氯氣在500 左右反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)方程式為_。實(shí)驗(yàn)操作順序是：組裝儀器、_、裝入藥品、_、_、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。(4)實(shí)驗(yàn)小組記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：觀察到的部分現(xiàn)象第一次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器中有白霧、紅色固體，g瓶有白霧和黃綠色氣體第二次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)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(shí)驗(yàn)反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體第一次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)，g瓶有紅棕色的煙，其原因是_。(5)第三次實(shí)驗(yàn)得到的固體，最可能含有的微量雜質(zhì)是_，如果需要配制約23 mol/L的染料還原劑溶液，則無需除去，理由是_。解析(1)KMnO4(或次氯酸鹽)溶液氧化濃鹽酸制取Cl2時(shí)無需加熱。(2)由于濃鹽酸容易揮發(fā)，故制取的Cl2中含有HCl、H2O(g)，d中盛裝飽和食鹽水，除去HCl，e中盛裝濃硫酸，干燥Cl2，f、g起到安全瓶的作用，防止倒吸。(3)根據(jù)提供的信息可知，在500 時(shí)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl2：FeCl2500 ,FeCl2。組裝完儀器后需檢查裝置的氣密性。(5)第三次實(shí)驗(yàn)中可能含有的雜質(zhì)為Fe，配制FeCl2溶液時(shí)，無需除去Fe，因?yàn)殍F單質(zhì)可以防止Fe2被氧化。答案(1)2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(用次氯酸鹽也可)(2)飽和食鹽水濃硫酸安全、防止倒吸(3)FeCl2500 ,FeCl2檢查裝置的氣密性先加熱再打開c的活塞(4)氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，生成了氫氧化物，最終分解得到Fe2O3加熱時(shí)溫度沒有維持在500 左右，在溫度較低時(shí)生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點(diǎn)低，受熱時(shí)變成氣體進(jìn)入g瓶中(5)鐵單質(zhì)鐵單質(zhì)可以防止Fe2被氧化