题目内容

（17分）（2012?广东）苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理：

实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．

已知：苯甲酸分子量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物都有固定熔点．
（1）操作Ⅰ为　    　，操作Ⅱ为　     　．
（2）无色液体A是　      　，定性检验A的试剂是　        　，现象是　        
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确．请在答题卡上完成表中内容．

序号
实验方案
实验现象
结论
①
将白色固体B加入水中，加热溶解，　_________　
　_________　
得到白色晶体和无色溶液
 
②
取少量滤液于试管中，　_________　
生成白色沉淀
滤液含Cl﹣
③
干燥白色晶体，　_________　
　_________　
白色晶体是苯甲酸
（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10﹣3mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为　       　，计算结果为　        　（保留二位有效数字）．

（1）分液，蒸馏（2）酸性KMnO4溶液，紫色溶液褪色（3）

序号
实验方案
实验现象
 
结论
①
将白色固体B加入水中，加热，溶解，冷却、过滤
得到白色晶体和无色溶液
 
②
取少量滤液于试管中，滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液
生成白色沉淀
滤液含有Cl﹣
③
干燥白色晶体，加热使其融化，测其熔点；
熔点为122.4℃
白色晶体是苯甲酸
 
（4）×100%；  96%

解析

练习册系列答案
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铁酸锌（ZnFe2O4）是对可见光敏感的半导体催化剂，其实验室制备原理为：
Zn2++2Fe2++3C2O42－+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
（1）上述制备原理中属于氧化还原反应的是         （选填：“a”或“b”）。
（2）制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时，可选用的药品有：
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时，必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=   。
②选用的加料方式是           (填字母)。
a．按一定计量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌，然后升温至75℃。
b．按一定计量比，Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，然后升温到75℃。
c．按一定计量比，将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成配制溶液乙，甲、乙同时加热到75℃，然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中，并持续搅拌。
（3）从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是         。
（4）ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯，还用到的硅酸盐质仪器有          和        。
（5）某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮（含杂质铁），结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO4溶液。

实验中可选用的试剂如下：
（a）30%H2O2；（b）新制氯水；
（c）1.0 mol·L－1NaOH溶液；
（d）3mol·L-1稀硫酸；
（e）纯ZnO粉末；
（f）纯锌粉。
实验步骤依次为：①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L－1稀硫酸，加入     （选填字母，下同）；②加入    ；③加热到60℃左右并不断搅拌；
④过滤得ZnSO4溶液。其中步骤③加热的主要目的有       。

（16分）某同学从网络上了解到菠菜中富含可溶性的两类正盐：草酸盐和碳酸盐。该同学欲用实验验证这一事实并检测其中草酸盐的含量。查阅资料得知草酸（H2C2O4）是一种二元有机弱酸，具有较强的还原性；草酸钙（CaC2O4）不溶于水能溶于稀硫酸。请回答下列问题：
（1）该学生将菠菜研磨成粉末、热水浸泡、过滤得到澄清溶液A。研磨菠菜使用的实验仪器的名称为            。
（2）设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐，补充完成预期现象和结论。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1：调节溶液A至弱碱性，滴加足量CaCl2溶液。
①出现白色沉淀，说明菠菜中     
                         。
步骤2：取步骤1的沉淀于试管中，加入足量的稀硫酸，沉淀完全溶解，并将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中。
②                        。
步骤3：向步骤2得到的溶液中滴加几滴高锰酸钾溶液。
③                        。
（3）欲准确测定菠菜中草酸盐的含量
①操作：取m g菠菜样品，将其中草酸盐全部转化为CaC2O4沉淀分离出来置于烧杯中，用过量的稀硫酸完全溶解后，溶液转入     中并加水配制成250mL溶液。每次移取25．00mL该溶液于锥形瓶中，用0．0100mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL。KMnO4滴定实验时发生的离子方程式为    。
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42－计算）的质量分数为（可以只列式不化简）      。
③误差分析: 下列操作会使测定结果偏高的是       。
A．配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒就加水定容
B．锥形瓶未干燥就加入待测液进行滴定
C．未用标准液润洗就加入标准液开始滴定
D．滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
E．滴定后俯视读数

雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：

已知：3NO3－+ 8Al + 5OH－ + 2H2O3NH3 + 8AlO2－
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是
试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－
试样中一定不含Al3+
试样中可能存在Na+、Cl－
该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4

（12分）氯化钾样品中含有少碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将过滤液按下图所示步骤进行操作。

回答下列问题：
(1)起始时滤液的pH_____7（填“大于”“小于”或“等于”），其原因是__________________（用离子方程式表示）。
(2)试剂I的化学式为______，①中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)试剂II的化学式为_____，②中加入试剂II的目的是_________________________。
(4)试剂III的名称是_____，③中发生反应的离子方程式为________________________。

（15分）CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿（主要成分为CO2O3、Co
（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等：
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0．01 mo1·L-l）

③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式               。
（2）写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式        ；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式            。
（3）“加Na2CO3调pH至a'’，过滤所得到的沉淀成分为____       。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是     ：其使用的最佳pH范围是____    。

A．2．0～2．5 B．3．0～3．5 C．4．0～4．5 D．5．0～5．5
（5）“操作l”中包含3个基本实验操作，它们依次是     、     和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是           。
（6）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是                 。（答一条即可）

1,2－二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2．18g/cm3，沸点131．4℃，熔点9．79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。

(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_____________________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是：                                      。
(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因：                          。

(13分)某研究性学习小组欲探究Na2CO3溶液与MgCl2溶液反应产生白色沉淀的成分，小组成员做如下实验

（1）若按所得的结论分析，甲观察到的实验现象是___________________________。
（2）在探究沉淀物成分前，甲、乙都将沉淀物从溶液中分离出来，洗涤并干燥。同学丙认为他们并未将沉淀洗涤干净，请用简单的实验证明丙的观点。
（3）同学丁认为甲结论不合理，理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](选填“＜”或“＞”)，所以沉淀物未必是MgCO3。经查阅资料得知：该白色沉淀的组成应为Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。为确定沉
淀物的具体组成，他设计下图装置进行实验(所有夹持装置已省略)。

（4）请将丁设计的实验步骤补充完整：
①检查装置气密性；
②先装入药品，并称量相关装置的质量，后连接各装置；
③________________________________________________________；
④停止加热，持续通入空气直至实验结束，再次称量步骤②中相关装置的质量。
（5）装置E中碱石灰的作用是_________________________________________________。
三次实验所得数据如下：(部分数据已换算为相应的物质的量)
  
（6）分析实验数据可知，第_________组出现误差较大的数据，应舍去。由实验数据计算
得该白色沉淀物的组成为___________(选填序号)。
a．Mg2(OH)2CO3·3H2O       b．Mg(OH)2(CO3)2·3H2O
c．Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O    d．Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O

甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，最好依次通过盛有下列哪些试剂的洗气瓶（   ）

A．澄清石灰水，浓H2SO4B．酸性KMnO4，浓H2SO4
C．溴水，浓H2SO4D．浓H2SO4，溴水

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