题目内容

为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。    

请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是        ,该操作中除用到烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有         
(2)试剂X是             
(3)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是:_______________________________________
(4)进行步骤Ⅱ时,该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,为了避免固体C减少,改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个         ________________________________________。
(5)溶液D中各离子的浓度由大到小的顺序为:__________________________________
(6)工业上由X和F制得CuSO4,还必须使用的最恰当的试剂可以是_____或_________。

A.浓H2SO4 B.Fe2O3 C.HNO3 D.O2 E.H2O2
(7)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)        、冷却结晶、过滤洗涤。


(1)过滤;(2分)    漏斗 (2分)
(2)H2SO4(2分)
(3)AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3(2分)
(4)盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 (2分)
(5)c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) (2分)
(6)DE (2分)
(7)蒸发浓缩 (2分)

解析试题分析:(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均是固液分离操作,因此选用过滤,实验室中过滤操作会用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯;
(2)合金中的铝、铁、铜能溶于强碱的只有铝,所以固体B就是铁和铜的混合物。由固体B分别得到溶液E和固体,再得到绿矾和胆矾,则试剂X应该是H2SO4  
(3)铝溶于强碱得到偏铝酸根溶液,再通入过量CO2,制的氢氧化铝沉淀,发生的反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(4)白色沉淀逐渐减少是因为CO2中混有杂质HCl气体,使生成的Al(OH)3 被盐酸溶解,因此要除去杂质,应该在中间增加一个盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
(5)所得的溶液D是NaHCO3溶液,其中HCO3- 发生水解和电离,最终溶液呈碱性,所以水解大于电离,有c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
(6)由Cu和H2SO4 制备CuSO4可以有两种途径:(1)2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;(2) Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O,所以选DE
(7)结晶的操作为蒸发浓缩、冷却结晶。
考点:本题主要考查的是基础实验知识、常见离子方程式的书写、离子浓度的大小比较。需要考生对基础实验的仪器和操作非常熟悉。

练习册系列答案
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FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为______________。
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是________。
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)________。
(4)装置B中冷水浴的作用为________;装置C的名称为________;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为________________。
(7)电解池中H在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为____________________。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;②________________。

碳酸氢铵是我国主要的氮肥品种之一,在贮存和运输过程中容易挥发损失。为了鉴定其质量和确定田间施用量,必须测定其含氮量。
Ⅰ.某学生设计了一套以测定二氧化碳含量间接测定含氮量的方法。将样品放入圆底烧瓶中:

(1)请选择必要地装置,按气流方向连接顺序为               
(2)分液漏斗中的液体最适合的是                    

A.稀盐酸B.稀硫酸C.浓硝酸D.氢氧化钠
(3)连在最后的装置起到的作用                 
Ⅱ.如果氮肥中成分是(NH42SO4,则可以用甲醛法测定含氮量。甲醛法是基于甲醛与一定量的铵盐作用,生成相当量的酸,反应为2(NH42SO4+6HCHO→(CH26N4 +2H2SO4 + 6H2O,生成的酸再用氢氧化钠标准溶液滴定,从而测定氮的含量。步骤如下:
(1)用差量法称取固体(NH42SO4样品0.6g于烧杯中,加入约30mL蒸馏水溶解,最终配成100mL溶液。用       (填“酸式”或“碱式”)滴定管准确取出20.00mL的溶液于锥形瓶中,加入18%中性甲醛溶液5mL,放置5min后,加入1~2滴       指示剂(已知滴定终点的pH约为8.8),用浓度为0.08mol/L氢氧化钠标准溶液滴定,读数如下表:
滴定次数
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
1.20
16.21
2
3.00
18.90
3
4.50
19.49
 
达滴定终点时的现象为                                           ,由此可计算出该样品中的氮的质量分数为                
(2)在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡,滴定开始时无气泡,则此实验测定的含氮量比实际值       (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅲ.如果测定碳酸氢铵中的含氮量时,使用甲醛法是否合理        (填“是”或“否”),理由是           

氯化钙常用于道路融冰剂和干燥剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al2O3、Fe2O3等杂质)制备氯化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的盐酸的物质的量浓度约为6.0mol/L,若用36.5%的盐酸(密度为1.2g/mL)配置6.0mol/L的盐酸100mL,所需的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、                             ;需要量取36.5%的盐酸           mL;配制过程中,若其他操作都正确,下列操作会引起浓度偏小的是        

A.定容摇匀后发现液面低于刻度线
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.将溶液转入容量瓶后,没有洗涤烧杯和玻璃棒,就转入定容操作
D.如果加水超过了刻度线,取出少量水使液面恰好到刻度线
(2)步骤Ⅰ中有关反应的离子方程式有:                                                                                                              
(3)步骤Ⅱ控制石灰水用量的目的是防止(用离子方程式表示):                  
(4)滤渣的主要成分有(写化学式)                   
(5)步骤Ⅴ所含的操作依次是                   、              
(6)制得的氯化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.5g无水氯化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④         ;⑤称量。若得到4.3g碳酸钙,则氯化钙的质量分数为         ;若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是                                                                             

乙酸乙酯是常见酯类化合物,其实验室制备提纯过程如下:
制备反应:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H20
实验步骤:
①按照下图制备装置组装一起

②在三颈瓶中加入4mL乙醇,慢慢振荡加入5mL浓硫酸。仪器a内装预先混合均匀的10mL乙醇和8mL乙酸
③先从a中放出3mL混合液,于石棉网上加热110-120℃.有馏分分出时,打开a活塞,控制流速(每分钟30滴)。至滴加完毕无馏分时停止加热。
④摇动盛粗产品的锥形瓶,向其中加入饱和碳酸钠溶液至有机相呈中性。
⑤将液体转入分液漏斗中,摇振后静置,弃水相。有机相依次用饱和食盐水洗涤后和饱和氯化钙溶液洗涤,每次均弃水相。
⑥有机相转入干燥的锥形瓶,加无水硫酸镁干燥。
试回答:
1、仪器a、b的名称分别为______ 、______。
2、实验步骤②加入过量的乙醇的目的是                                  。还需要加入______。
3、实验步骤5中摇荡静置后如图所示,请写出弃水相的操作                   

4、试写出实验过程中发生的副反应的方程式:乙醇被浓硫酸脱水碳化同时放出SO2                               
5、步骤③中滴加速度过快会使乙酸乙酯的产率降低,造成产率降低的原因可能是:
                                  
②                                  

电石(主要成分为CaC2,杂质为CaO和CaS)是工业制乙炔的常见原料,某研究性学习小组拟用以下两种方案测定CaC2的质量分数,试完成下列各题。
方法一:称取1.40 g样品于圆底烧瓶中,用分液漏斗加入适量的水,使样品反应完全,将产生的无色
气体经B洗气后,通过量气装置测得乙炔气体体积为标准状况下448 mL(不考虑乙炔在水中的溶解,
下同)。
(1)电石水解生成乙炔气体的化学方程式为:                               
(2)用两个装入适当试剂的广口瓶、两个双孔橡胶塞及导管若干,完成上述实验的装置,请在图中将其补充完整,并注明广口瓶中装入试剂的名称。

(3)对获得准确的气体体积无益的操作有                (填序号)
①检查装置的气密性;
②恢复到室温后再上下调整量筒位置,使C、D两液面相平;
③在A装置胶塞上再连接一个导管,通入N2将A中C2H2全部进入到B、C中;
④读数时视线与量筒内凹液面最低点相平
(4)由以上数据可计算出样品中CaC2的质量分数为____     
方法二:称取l.40g样品于下图所示石英管中(夹持及加热装置省略),从a处不断缓缓通入空气,高
温灼烧石英管中的样品至反应完全,测得丙溶液的质量比反应前增重了1.80g,反应方程式为:2CaC2+
5O2=2CaO+ 4CO2

(5)反应完成后,石英管内样品易与管壁产生腐蚀,试用化学方程式解释其原因            
(6)甲锥形瓶中酸性高锰酸钾溶液的作用为                                           
(7)由此方法测得的样品中CaC2的质量分数比方法一中的____          (填“大”、“小”或“相
等”),从实验装置的角度看,原因为                                              

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