题目内容

(18分)氨、氯气和溴是中学化学实验中的常见试剂:
(1)实验室利用反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O中反应物CuO和生成物H2O的质量可以测定铜的近似相对原子质量,实验装置(加热及夹持装置未画出)如下。实验开始时,应先点燃      (填‘‘A”‘‘B”)处酒精灯;c中碱石灰的作用为               

上述装置设计尚存在缺陷,应在          (填上述仪器字母序号)之间再加一个装置,请画出该装置(注明所需试剂)。
(2)实验室用Cl2从盐湖苦卤(富含K+、Ca2+、Mg2+、Br、SO、Cl等)中提取较纯净的氯化钾晶体及液溴,流程如下:

①步骤I中液体静置分层后,从分液漏斗中分离出无色溶液A的具体操作过程为          
②加入试剂x的目的是              ;步骤Ⅳ中试剂y的化学式为              
③步骤v中蒸发溶液D时需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需                   
(3)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液,某同学设计实验验证二者混合能否发生反应:取少量混合溶液,加入淀粉碘化钾溶液,振荡溶液变蓝色,则二者未发生化学反应。该实验设计不正确,错误在于____       。设计合理实验检验溴水和FeCl2溶液是否发生化学反应(简要说明实验步骤、现象和结论)                  

(18分)
(1)A(1分)吸收反应产生的水(1分)AB(2分)(2分,其它合理答案也得分)
(2)①先打开分液漏斗上口玻璃塞,或使塞上凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再拧开分液漏斗下口活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁留下,当下层液体流完后迅速关闭下口活塞,将无色液体A从上口倒出。(2分)
②除去SO42?(2分) K2CO3(2分)
③蒸发皿、玻璃棒(2分)
(3)因为Br2和Fe3+都能把I?氧化成I2,使溶液变蓝,无法得出结论;(2分)取少量黄色混合溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明二者发生化学反应,反之则不反应。(2分)

解析试题分析:(1)先点燃A处的酒精灯,产生的氨气把装置内的空气排出,防止出现误差;碱石灰具有吸水性,吸收反应产生的水;因为氯化铵和氢氧化钙反应制取的氨气中含有水分,所以AB之间增加干燥NH3的装置,如盛有碱石灰的干燥管。
(2)①为了使液体顺利滴下,应先打开分液漏斗上口玻璃塞,或使塞上凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再拧开分液漏斗下口活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁留下,当下层液体流完后迅速关闭下口活塞,将无色液体A从上口倒出。
②杂质SO42?用BaCl2溶液去除,CaO与水反应生成Ca(OH)2,除去Mg2+,再用K2CO3除去Ca2+和过量的BaCl2,所以试剂x为BaCl2溶液,作用是除去SO42?;试剂y为K2CO3
③步骤v为蒸发结晶,蒸发溶液需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需蒸发皿、玻璃棒。
(3)因为Br2和Fe3+都具有氧化性,都能把I?氧化成I2,使溶液变蓝,所以无法得出结论;若溴水和FeCl2溶液反应,则生成Fe3+,加KSCN溶液可验证,所以实验方法为:取少量黄色混合溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明二者发生化学反应,反之则不反应。
考点:本题考查实验基本仪器与基本操作、实验方案的设计与分析、化学流程的分析。

练习册系列答案
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酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol?L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。
(1)写出滴定过程中发生反应的化学方程式为                                。
(2)滴定过程中操作滴定管的图示正确的是         

(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的草酸溶液浓度         
(填“偏高”、“偏低”、或“不变”)。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。

实验编号
温度(℃)
催化剂
用量(g)
酸性高锰酸钾溶液
实验目的
a. 实验1和2探究                          
b. 实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响;
c. 实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。
体积
(mL)
浓度
(mol?L-1)
1
25
0.5
4
0.1000
2
50
0.5
4
0.1000
3
25
0.5
4
0.0100
4
25
0
4
0.1000
 
(4)写出表中a 对应的实验目的                             ;若50°C时,草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示,保持其他条件不变,请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。

(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号
溶液褪色所需时间(min)
第1次
第2次
第3次
1
14.0
13.0
11.0
3
6.5
6.7
6.8
分析上述数据后得出“当其它条件相同时,酸性高锰酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,请简述甲同学改进的实验方案                                             
(6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2,原因可用离子方程式表示为                                               

K3[Fe(C2O43]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应过程如下。请回答下列问题:

(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是               (填序号)。

(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2 SO4酸化,目的是                  ,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是                           
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤重复②~④至恒重,⑥计算。
步骤⑤的目的是                                                                 
(4)C2O可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体,故实验产物中K3[Fe(C2O33]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式                                            
②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是             (填序号)。

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液
B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
③取产物10.0 g配成100 mL溶液,从中取出20 mL于锥形瓶中,用浓度为0.1mol·L-l的酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗酸性KMnO4溶液24.00mL,则产物中K3 [Fe(C2O43]·3H2O的质量分数为    [已知摩尔质量M{ K3[Fe(C2O43]·3H2O)="491" g·mol-l]。

绿矾晶体(FeSO4·7H2O,M=278g/mol)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。实验室利用硫酸厂的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2),制备绿矾的过程如下:
试回答:
(1)操作Ⅰ为             (填写操作名称)。
(2) 试剂Y与溶液X反应的离子方程式为                                   。
(3)检验所得绿矾晶体中含有Fe2+的实验操作是                                
(4)操作Ⅲ的顺序依次为:               、冷却结晶、过滤 、           、干燥。
(5)某同学用酸性KMnO4溶液测定绿矾产品中Fe2+含量:
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①步骤a配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外,还需            。
②该同学设计的下列滴定方式,最合理的是            (夹持部分略去)(填字母序号)。

③滴定时发生反应的离子方程式为:                                       
④判断此滴定实验达到终点的方法是                             ;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,其它操作均正确,则使测定结果        (填“偏高”“偏低”“无影响”)。
⑤计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为                

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