高考化学一轮复习单元滚动双测卷化学实验基础A卷含答案
展开一、选择题:本题共14个小题,每小题4分,共56分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·上海·曹杨二中)下列实验操作正确的是
A.用酒精萃取碘水中的碘
B.用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉溶液
C.蒸馏时,应使温度计温感泡上沿与蒸馏烧瓶支管口下沿齐平
D.用分液漏斗分离汽油和水,水和汽油分别用两个烧杯在下口接
2.(2021·浙江·诸暨市教育研究中心)下列仪器常用于物质分离的是
A. B. C. D.
3.(2021·辽宁葫芦岛·)下列图示与对应的叙述相符的是
4.(2022·重庆南开中学)目前常用的一种海水提溴的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.以淡化后的浓缩海水为原料,可提高制溴的效益
B.吹出过程中,可用水蒸气替代空气,使溴和水蒸气一起蒸出
C.吸收过程中,溴单质转化为氢溴酸,实现和空气分离
D.若用该法得到1ml溴单质,至少消耗氯气1ml
5.(2021·内蒙古新城·)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.图Ⅰ装置从红褐色溶液中分离出胶体
B.图Ⅱ装置测定酸碱中和反应热
C.图Ⅲ装置配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
D.图Ⅳ装置完成萃取碘水中的碘并分液
6.(2022·辽宁实验中学)用含镍废料(主要成分为NiO,含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图,下列说法错误的是
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.反应I说明FeS比CuS更难溶
C.滤渣2的成分为CuS和FeS,可能还有S
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
7.(2021·安徽·)某实验小组欲探究和的性质。在气密性良好的装置I和II中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中,反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温。下列说法错误的是
A.装置I的反应程度更为剧烈
B.装置II的气球体积较小
C.生成气体的体积可根据盐酸的物质的量计算
D.生成气体的体积可根据固体的物质的量计算
8.(2022·新疆昌吉·)图中实验装置不能达到相应实验目的的是
A.装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B.装置乙可用于制备
C.装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D.装置丁可用于制备金属锰
9.(2021·江苏南京·)如图所示实验方案不能达到预期实验目的的是
A.用图甲制备Fe(OH)2B.用图乙比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
C.用图丙制备并收集O2D.用图丁证明新制氯水具有酸性和氧化性
10.(2021·辽宁·)某同学用下列装置进行实验,有关说法错误的是
A.利用装置①可以较长时间看到白色沉淀
B.装置②可以除去中的HCl气体
C.装置③中生成棕黄色的烟,加少量水溶解,得到棕黄色溶液
D.装置④中若气球明显膨胀,证明与NaOH溶液反应
11.(2022·重庆南开中学)下列实验方案可行的是
A.用渗析的方法除去胶体中的
B.将、通过灼热的镁粉,以除去其中的
C.加稀硝酸后过滤,除去混在铜粉中的少量铝粉
D.用溶解、过滤的方法分离和的固体混合物
12.(2022·新疆昌吉·)以高硫铝土矿(主要成分为、、,少量和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.“焙烧”时产生的气体可以用NaOH溶液吸收
B.滤液中的铝元素主要以形式存在
C.可以将少量产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D.可用磁选操作的原因是具有磁性
13.(2022·上海市复兴高级中学)下列实验装置或操作中错误的是
14.(2021·四川·树德中学)已知苯的密度为0.81g/cm3;。从海带中提取碘的实验过程如下:
以上过程中,涉及到下列操作的示意图,其中正确的是
A.①将海带灼烧成灰B.②过滤得含的溶液
C.③碘的苯溶液从下层放出D.④分离碘并回收苯
二、非选择题:本大题共3小题,共44分。
15.(2021·江西·上高二中)FeCl3、FeCl2在工业生产中有很多用途,其中FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂,某实验小组用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如图1所示:
①A装置中装锌粒的仪器名称是___________。
②H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为___________。
③按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为___________(填字母,装置可多次使用)。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按图2装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的作用是___________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品,回收滤液中C6H5Cl的操作方法是___________。
③在反应开始之前先通一段时间N2的目的是___________,在反应完成后继续通一段时间N2的作用是___________。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40ml•L-1NaOH溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为19.50mL、20.50mL、19.70mL,则氯化铁的转化率为___________。
16.(2021·上海市控江中学)实验室用溴和乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,反应原理如下:
CH3CH2OH CH2=CH2
CH2=CH2 +Br2 BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140°C脱水生成乙醚。
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要迅速地把反应温度提高到170°C左右,其最主要目的是___________。
A.引发反应B.加快反应速率
C.防止乙醇挥发D.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入___________,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
A.水B.浓硫酸
C.氢氧化钠溶液D.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________。
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中,加水并充分振荡,静置后液体分层,产物应在___________层(填“上”、“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用___________洗涤除去。
A.水B.Na2SO3溶液
C.碘化钠溶液D.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚。可用___________的方法除去。反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是___________,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
17.(2021·山东省青岛第五十八中学)铟(In)是制造低熔点合金、轴承合金、半导体、电光源等的重要原料。从铅烟灰(主要含有In2O3,还含有In2S3、PbO和SiO2等杂质)中回收铟的生产工艺流程如图所示。
已知:“萃取”时发生反应In2(SO4)3+6(HA)2(有机液)⇌2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4;“反萃取”时发生反应In(HA2)3(有机液)+4HCl⇌3(HA)2(有机液)+HInCl4。
回答下列问题:
(1)本流程中进行了两次固液分离,工业中常用真空过滤(减压过滤)的方法进行分离,与普通过滤相比,其优点除固液分离彻底外,还有___________(填一条)。
(2)“高温酸浸”时___________(填“能”或“不能”)用浓盐酸代替稀硫酸,理由是___________(用离子方程式表示,若前面回答“能”,此空不用填)。
(3)滤渣的主要成分除含锰化合物和单质硫外,还有___________(填名称)。
(4)下列关于“萃取”和“反萃取”的说法错误的是___________(填标号)。
A.这两个操作均是利用了溶质在水中和有机液中的溶解度不同
B.若在实验室里完成这两个操作,均需用到分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C.“萃取”时,可向滤液A中加入适量的NaOH溶液,以提高萃取率
D.“反萃取”时,适当增加盐酸的浓度可提高铟的反萃取率
(5)滤液B中的溶质有___________(填化学式);“置换”时若转移1.5ml电子,则最多可得到金属铟的质量为___________
一、选择题:本题共14个小题,每小题4分,共56分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·上海·曹杨二中)下列实验操作正确的是
A.用酒精萃取碘水中的碘
B.用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉溶液
C.蒸馏时,应使温度计温感泡上沿与蒸馏烧瓶支管口下沿齐平
D.用分液漏斗分离汽油和水,水和汽油分别用两个烧杯在下口接
【答案】C
【详解】
A.酒精与水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,A错误;
B.淀粉溶液属于胶体,胶体粒子和溶液都能透过滤纸,因此不用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉溶液,B错误;
C.蒸馏时,温度计测定的是蒸汽的温度,因此应使温度计温感泡上沿与蒸馏烧瓶支管口下沿齐平,C正确;
D.分液时下层液体下口流出,上层液体上口倒出,用分液漏斗分离汽油和水,水的密度比汽油大,因此水从下口流出,汽油从上口倒出,D错误;
答案选C。
2.(2021·浙江·诸暨市教育研究中心)下列仪器常用于物质分离的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
A.该仪器是托盘天平,不能用于物质的分离,A错误;
B.该仪器是量筒,不能用于物质的分离,B错误;
C.该仪器是容量瓶,不能用于物质的分离,C错误;
D.该仪器是分液漏斗,可用于物质的分离,D正确;
答案选D。
3.(2021·辽宁葫芦岛·)下列图示与对应的叙述相符的是
【答案】D
【详解】A.硝酸铝是强酸弱碱盐易水解,硝酸是挥发性酸,用硝酸铝溶液直接蒸发结晶得不到无水硝酸铝,故A错误;
B.验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用,应控制温度与对照实验相同,不能用热水,故B错误;
C.读取滴定管中液体体积,视线应与凹液面的最低处相切,故C错误;
D.只有温度不同,可探究温度对化学平衡的影响,故D正确;
故选D。
4.(2022·重庆南开中学)目前常用的一种海水提溴的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.以淡化后的浓缩海水为原料,可提高制溴的效益
B.吹出过程中,可用水蒸气替代空气,使溴和水蒸气一起蒸出
C.吸收过程中,溴单质转化为氢溴酸,实现和空气分离
D.若用该法得到1ml溴单质,至少消耗氯气1ml
【答案】D
【分析】
本题从海水中提取溴过程中,先向海水中通入氯气,发生的离子方程式为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,Br2被空气带入吸收塔,发生的反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,得到HBr浓溶液,在向此溶液中再次通入氯气,发生的离子方程式为:2HBr+Cl2=2HCl+Br2,最后通过蒸馏得到液溴,据此分析解题。
【详解】
A.以淡化后的浓缩海水为原料,将Br-初步浓缩,故可提高制溴的效益,A正确;
B.由分析可知,水蒸气能够加快溴的挥发,吹出过程中,可用水蒸气替代空气,使溴和水蒸气一起蒸出,B正确;
C.由分析可知,吸收过程中,溴单质转化为氢溴酸,实现和空气分离,C正确;
D.若用该法得到1ml溴单质,在溴的富集过程中消耗1mlCl2,最后制备过程中再消耗1mlCl2,所以至少消耗氯气2ml,D错误;
故答案为:D。
5.(2021·内蒙古新城·)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.图Ⅰ装置从红褐色溶液中分离出胶体
B.图Ⅱ装置测定酸碱中和反应热
C.图Ⅲ装置配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液
D.图Ⅳ装置完成萃取碘水中的碘并分液
【答案】D
【详解】
A.胶体能穿过滤纸,不能用过滤方法分离,只能用渗析的方法将从红褐色溶液中分离出胶体,故A不符合题意;
B.图Ⅱ装置测定酸碱中和反应热,还缺少环形玻璃搅拌棒,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C.图Ⅲ装置配制100mL一定物质的量浓度的硫酸溶液,应该先在烧杯中溶解,不能直接在容量瓶中溶解,故C不符合题意;
D.图Ⅳ装置完成萃取碘水中的碘并分液,先将碘水加入到分液漏斗中,再加入四氯化碳,振荡,静置,再分液,故D符合题意;
综上所述,答案为D。
6.(2022·辽宁实验中学)用含镍废料(主要成分为NiO,含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图,下列说法错误的是
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.反应I说明FeS比CuS更难溶
C.滤渣2的成分为CuS和FeS,可能还有S
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
【答案】B
【详解】
A.为避免生成杂质,两次“酸溶”都应加入硫酸,选项A正确;
B.反应I加入FeS可转化为溶解度更小的CuS,说明CuS比FeS更难溶,选项B错误;
C.FeS可转化为溶解度更小的CuS,由于亚铁离子易被氧化,则滤液中可含有铁离子,氧化硫离子生成硫,则滤渣2的成分为CuS、FeS和S,选项C正确;
D.合理处理废弃物,可减少污染,有利于保护环境和资源再利用,选项D正确。
答案选B。
7.(2021·安徽·)某实验小组欲探究和的性质。在气密性良好的装置I和II中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中,反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温。下列说法错误的是
A.装置I的反应程度更为剧烈
B.装置II的气球体积较小
C.生成气体的体积可根据盐酸的物质的量计算
D.生成气体的体积可根据固体的物质的量计算
【答案】D
【详解】
A.装置Ⅰ、Ⅱ中均产生气体,Ⅰ中产生的气体更快,Ⅰ的反应程度更为剧烈,A正确;
B.装置Ⅰ中发生反应:,,,所以放出的气体按照来计算;装置Ⅱ中发生反应:,,所以放出的气体也按照盐酸来计算,则碳酸钠中气体产生的气体应该是盐酸物质的量的一半,产生的气体较少,B正确;
C.根据上面选项B的分析,C正确;
D.根据上面选项B的分析,D错误;
故选D。
8.(2022·新疆昌吉·)图中实验装置不能达到相应实验目的的是
A.装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B.装置乙可用于制备
C.装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D.装置丁可用于制备金属锰
【答案】A
【详解】
A.氨气密度比空气小,故应该用向下排空气法收集氨气,A错误;
B.利用Fe和稀硫酸制的同时除去液面上方空气,防止制备时氢氧化亚铁被氧化,B正确;
C.左侧的五氧化二磷是为了让酸性气体从左侧流出,右侧的碱石灰是为了让碱性气体从右侧流出,C正确;
D.与铝热反应相似,装置丁可用于制备金属锰,D正确;
故答案选A。
9.(2021·江苏南京·)如图所示实验方案不能达到预期实验目的的是
A.用图甲制备Fe(OH)2B.用图乙比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
C.用图丙制备并收集O2D.用图丁证明新制氯水具有酸性和氧化性
【答案】B
【详解】
A.煤油可隔绝空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化,则图中装置可制得Fe(OH)2沉淀且一定时间内不变质,故A正确;
B.碳酸氢钠加热易分解,则小试管中应为碳酸氢钠,故B错误;
C.双氧水在二氧化锰作催化剂的作用下分解生成氧气,氧气难溶于水,可用排水法收集,故C正确;
D.紫色石蕊试液滴入新制氯水中溶液先变红色,后褪色,可证明新制氯水具有酸性和氧化性,故D正确;
故选B。
10.(2021·辽宁·)某同学用下列装置进行实验,有关说法错误的是
A.利用装置①可以较长时间看到白色沉淀
B.装置②可以除去中的HCl气体
C.装置③中生成棕黄色的烟,加少量水溶解,得到棕黄色溶液
D.装置④中若气球明显膨胀,证明与NaOH溶液反应
【答案】B
【详解】
A.氢氧化亚铁具有还原性,易被氧化;把吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下滴加,加铁粉并滴加硫酸产生的氢气排出装置内空气等措施,可较长时间观察到白色沉淀,故A正确;
B.装置②洗气应长管进短管出,故B错误;
C.铁和氯气加热产生氯化铁是棕黄色的烟,溶于水,氯化铁溶液呈棕黄色,故C正确;
D.向瓶内滴加氢氧化钠溶液,气球膨胀,则瓶内压强减小,即消耗氯气,证明氯气与氢氧化钠溶液反应,故D正确。
故选B。
11.(2022·重庆南开中学)下列实验方案可行的是
A.用渗析的方法除去胶体中的
B.将、通过灼热的镁粉,以除去其中的
C.加稀硝酸后过滤,除去混在铜粉中的少量铝粉
D.用溶解、过滤的方法分离和的固体混合物
【答案】A
【详解】
A.胶体不能透过半透膜而溶液可以,故用渗析的方法除去Fe(OH)3胶体中的NaCl,A正确;
B.、均会与灼热的镁网反应,B错误;
C.铜粉、铝粉均会与稀硝酸反应,C错误;
D.、均溶于水,D错误;
故选A。
12.(2022·新疆昌吉·)以高硫铝土矿(主要成分为、、,少量和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.“焙烧”时产生的气体可以用NaOH溶液吸收
B.滤液中的铝元素主要以形式存在
C.可以将少量产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D.可用磁选操作的原因是具有磁性
【答案】C
【分析】
高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,以此解答该题。
【详解】
A.二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应而被吸收,避免污染环境,故A正确;
B.与NaOH反应生成,故B正确;
C.产品溶于稀硫酸中,可生成硫酸亚铁,可与酸性高锰酸钾溶液反应,不能证明产品中含有FeO,故C错误;
D.具有磁性,可用磁铁分离,故D正确;
故选:C。
13.(2022·上海市复兴高级中学)下列实验装置或操作中错误的是
【答案】D
【详解】
A.转移液体需要使用玻璃棒引流,以免液体溅出,故A正确;
B.冷凝水下进上出,故B正确;
C.采用蒸发的方法从饱和食盐水中获取NaCl晶体,蒸发时用蒸发皿,故C正确;
D.酒精和水能互溶,不分层,故D错误;
故选:D。
14.(2021·四川·树德中学)已知苯的密度为0.81g/cm3;。从海带中提取碘的实验过程如下:
以上过程中,涉及到下列操作的示意图,其中正确的是
A.①将海带灼烧成灰B.②过滤得含的溶液
C.③碘的苯溶液从下层放出D.④分离碘并回收苯
【答案】D
【分析】
海带在坩埚中灼烧成灰,加水溶解后得到含碘离子的溶液,加入强氧化剂Cl2可将碘单质氧化出来,再用苯进行萃取分液,最后蒸馏可得碘;
【详解】
A.灼烧在坩埚中进行,不能在烧杯中灼烧,故A错误;
B.过滤需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,故B错误;
C.苯的密度比水的密度小,分层后在上层,应从分液漏斗的上口倒出,故C错误;
D.碘与苯互溶,沸点不同,图中装置可分离碘并回收苯,故D正确;
故选:D。
二、非选择题:本大题共3小题,共44分。
15.(2021·江西·上高二中)FeCl3、FeCl2在工业生产中有很多用途,其中FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂,某实验小组用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如图1所示:
①A装置中装锌粒的仪器名称是___________。
②H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为___________。
③按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为___________(填字母,装置可多次使用)。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按图2装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的作用是___________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品,回收滤液中C6H5Cl的操作方法是___________。
③在反应开始之前先通一段时间N2的目的是___________,在反应完成后继续通一段时间N2的作用是___________。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40ml•L-1NaOH溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为19.50mL、20.50mL、19.70mL,则氯化铁的转化率为___________。
【答案】
(1) 锥形瓶 2FeCl3+H22FeCl2+2HClABCBD
(2) 冷凝回流 蒸馏 排尽装置中的空气,以防止FeCl2被氧化 将反应生成的HCl全部排入装置B中 78.4%
【解析】
(1)
①由图可知,A装置中装锌粒的仪器名称是锥形瓶。
②H2还原无水FeCl3制取FeCl2的反应中,H2作还原剂被氧化为HCl,FeCl3作氧化剂被还原为FeCl2,由图可知该反应需要加热,根据氧化还原反应化合价升降守恒以及原子守恒可知化学方程式为2FeCl3+H22FeCl2+2HCl。
③A装置为制备H2装置,由于稀盐酸具有挥发性,因此制备的H2中含有水蒸气,而水蒸气不能进入C装置,否则会导致硬质玻璃管破裂,C装置中会产生具有污染性的气体HCl,不能排放至空气中,因此B装置应装入碱石灰,其目的是除去HCl、水蒸气,而D装置的作用是对未完全反应的H2进行尾气处理,因此气流的方向为ABCBD。
(2)
①由于FeCl3受热易升华,为提高反应物的利用率,因此采用a装置进行冷凝回流。
②C6H5Cl与C6H4Cl2能够混溶,因此回收滤液中C6H5Cl的操作方法是蒸馏。
③由于FeCl2具有还原性,能被空气中氧气氧化,因此为防止FeCl2被氧化,在反应开始之前先通一段时间N2将装置内空气排尽;由于HCl无法直接排放至空气中,因此反应结束后需要将装置内的HCl气体全部赶入B装置中进行吸收,故答案为:排尽装置中的空气,以防止FeCl2被氧化;将反应生成的HCl全部排入装置B中。
④锥形瓶内液体为稀盐酸,将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40ml•L-1NaOH溶液滴定,重复上述操作3次,达到滴定终点时消耗NaOH溶液的体积分别为19.50mL、20.50mL、19.70mL,第二组实验数据与另外两组偏差较大,应舍去,因此两次实验所消耗NaOH溶液的平均体积为mL=19.6mL,因此250mL稀盐酸中n(HCl)=19.6×10-3L×0.40ml•L-1×10=7.84×10-2ml,即反应消耗n(FeCl3)=2×7.84×10-2ml,m(FeCl3)=2×7.84×10-2ml×162.5g/ml=25.48g,因此氯化铁的转化率为=78.4%。
16.(2021·上海市控江中学)实验室用溴和乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,反应原理如下:
CH3CH2OH CH2=CH2
CH2=CH2 +Br2 BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140°C脱水生成乙醚。
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要迅速地把反应温度提高到170°C左右,其最主要目的是___________。
A.引发反应B.加快反应速率
C.防止乙醇挥发D.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入___________,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
A.水B.浓硫酸
C.氢氧化钠溶液D.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________。
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中,加水并充分振荡,静置后液体分层,产物应在___________层(填“上”、“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用___________洗涤除去。
A.水B.Na2SO3溶液
C.碘化钠溶液D.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚。可用___________的方法除去。反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是___________,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
【答案】
(1)D
(2)C
(3)观察D中颜色是否完全褪去
(4)下
(5)B
(6)蒸馏 避免溴大量挥发 产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管
【分析】
实验室制备1,2-二溴乙烷:三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C双键,能卤素单质发生加成反应,D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,制得1,2-二溴乙烷,据此分析解题。
(1)
由题干信息可知,乙醇在140℃时发生取代反应生成乙醚,导致生成乙烯的量减少,故答案为:D;
(2)
由分析可知,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,故答案为:C;
(3)
乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,如果观察到D中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束,故答案为:观察D中颜色是否完全褪去;
(4)
由题干信息可知,1,2-二溴乙烷的密度比水的要大,故将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中,加水并充分振荡,静置后液体分层,产物应在下层,故答案为:下;
(5)
溴在水中的溶解度较小,但易溶于1,2-二溴乙烷,用水无法除溴;溴具有强氧化性,能氧化还原性物质,亚硫酸钠能被溴氧化转化为可溶性硫酸钠,可以除去溴;NaI也能被溴氧化但生成新的杂质I2,碘易溶于有机物,不能除去溴;酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去溴,故答案为:B;
(6)
由题干信息可知,乙醚和1,2-二溴乙烷的沸点相差很大,故若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去,溴有毒且易挥发,所以反应过程中应用冷水冷却装置D,产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管,故答案为:蒸馏;避免溴大量挥发;产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
17.(2021·山东省青岛第五十八中学)铟(In)是制造低熔点合金、轴承合金、半导体、电光源等的重要原料。从铅烟灰(主要含有In2O3,还含有In2S3、PbO和SiO2等杂质)中回收铟的生产工艺流程如图所示。
已知:“萃取”时发生反应In2(SO4)3+6(HA)2(有机液)⇌2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4;“反萃取”时发生反应In(HA2)3(有机液)+4HCl⇌3(HA)2(有机液)+HInCl4。
回答下列问题:
(1)本流程中进行了两次固液分离,工业中常用真空过滤(减压过滤)的方法进行分离,与普通过滤相比,其优点除固液分离彻底外,还有___________(填一条)。
(2)“高温酸浸”时___________(填“能”或“不能”)用浓盐酸代替稀硫酸,理由是___________(用离子方程式表示,若前面回答“能”,此空不用填)。
(3)滤渣的主要成分除含锰化合物和单质硫外,还有___________(填名称)。
(4)下列关于“萃取”和“反萃取”的说法错误的是___________(填标号)。
A.这两个操作均是利用了溶质在水中和有机液中的溶解度不同
B.若在实验室里完成这两个操作,均需用到分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C.“萃取”时,可向滤液A中加入适量的NaOH溶液,以提高萃取率
D.“反萃取”时,适当增加盐酸的浓度可提高铟的反萃取率
(5)滤液B中的溶质有___________(填化学式);“置换”时若转移1.5ml电子,则最多可得到金属铟的质量为___________。
【答案】
(1)过滤速度快(滤出的固体易干燥等)
(2) 不能 MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)二氧化硅、硫酸铅
(4)B
(5) ZnCl2、HCl57.5g
【分析】
由流程可知,加入二氧化锰、浓硫酸浸取,主要发生In2O3+3H2SO4=In2 (SO4) 3+3H2O,PbO+ H2SO4=PbSO4+ H2O,即PbO转化为PbSO4,浸取渣含有PbSO4、MnO2、SiO2,萃取分离出有机液含In (HA2)3,加盐酸反萃取得到溶液含HInCl4,置换时加Zn发生3Zn+2HInC14=2ln+3ZnCl2+2HCl,从而得到海绵铟,以此来解答。
(1)
真空过滤(减压过滤)时,由于抽滤瓶内压强小,所以过滤速度快,且滤出的固体易干燥;故答案为:过滤速度快(滤出的固体易干燥等);
(2)
“高温酸浸”时,如用浓盐酸代替稀硫酸,浓盐酸与MnO2发生氧化还原反应产生氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O;故答案为:不能;MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)
由于SiO2不溶于稀硫酸,PbO与稀硫酸生成难溶的PbSO4,所以滤渣的主要成分除含锰化合物和单质硫外,还含有SiO2、PbSO4;故答案为:二氧化硅、硫酸铅;
(4)
A.根据已知信息,“萃取”和“反萃取”这两个操作均是利用化学反应生成了分别易溶于水和有机液的物质,溶质在水中和有机液中的溶解度不同,而得到分离提纯,A正确;
B.若在实验室里完成这两个操作,由于均得到水层和有机层,液体分层,均需用到漏斗和烧杯,B错误;
C.“萃取”时,向滤液A中加入适量的NaOH与H2SO4反应,使In2(SO4)3+6(HA)2(有机液)⇌2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4平衡右移,C正确;
D.“反萃取”时,适当增加盐酸的浓度可使In(HA2)3(有机液)+4HCl⇌3(HA)2(有机液) +HInCl4平衡右移,可以提高铟的反萃取率,D正确;
故答案为B;
(5)
根据流程可判断HInCl4在“置换”过程中被还原为In,配平得到化学方程式为3Zn+2HInCl4=2In+3ZnCl2+2HCl,所以滤液B中溶质主要有ZnCl2、HCl;根据反应方程式,每得到2ml铟转移6ml电子,所以当该反应转移1.5 ml电子时,最多可得到0.5 ml In,质量为57.5 g。故答案为:ZnCl2、HCl;57.5 g。A.用硝酸铝溶液直接蒸发结晶获得无水硝酸铝
B.验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用
C.读取滴定管中液体体积
D.探究温度对化学平衡的影响
A.向容量瓶中转移液体
B.实验室制取蒸馏水
C.从饱和食盐水中提取NaCl晶体
D.分离酒精和水
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H2Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/ g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点/°C
78.5
132
34.6
熔点/°C
-130
9
-116
A.用硝酸铝溶液直接蒸发结晶获得无水硝酸铝
B.验证氯化锰对过氧化氢的分解有催化作用
C.读取滴定管中液体体积
D.探究温度对化学平衡的影响
A.向容量瓶中转移液体
B.实验室制取蒸馏水
C.从饱和食盐水中提取NaCl晶体
D.分离酒精和水
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H2Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/ g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点/°C
78.5
132
34.6
熔点/°C
-130
9
-116
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