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题型20:综合实验设计与评价-2021届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练
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2021届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练
题型20:综合实验设计与评价
1.2019年12月中旬以来,新型冠状病毒肺炎(NCP)肆虐全球,酒精、84消毒液、双氧水、过氧乙酸等化学品是常用的消毒剂,能够杀死新型冠状病毒。
Ⅰ.如图是简易84消毒液发生器,写出该电解池中发生的总反应的化学方程式:________________。
Ⅱ.过氧化尿素是一种新型漂白剂、消毒剂,漂白、消毒的效果优于H2O2和过氧乙酸。
某工业用过氧化尿素的部分参数见下表:
分子式
外观
热分解温度
熔点
水溶性(20℃)
CO(NH2)2·H2O2
白色晶体
45℃
75~85℃
500g·L-1
合成过氧化尿素的流程及反应器的示意图如图:
回答下列问题:
(1)流程中操作①的名称为__,仪器X的名称是________________。
(2)流程中操作②的具体过程是________________。
A.盐析、过滤 B.减压蒸馏、结晶、过滤
C.分液、过滤 D.常压蒸馏、萃取
(3)搅拌器选用的材质是玻璃而不是铁质的原因是________________________________。
(4)为测定产品中活性氧的含量(含双氧水34%,则其中活性氧为16%),一般采用KMnO4标准溶液进行滴定,但由于KMnO4的强氧化性,其溶液很容易被空气或水中的少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液有如下步骤:
a.利用氧化还原滴定方法,在70~80℃条件下用基准试剂纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
b.过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处。
c.称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸。
d.用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2。
①请按照正确的流程对上述步骤进行排序__(填字母)。
②在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用________。
A.H2C2O4·2H2O B.FeSO4 C.浓盐酸 D.Na2SO3
③若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。称取干燥样品1.2g,溶解后置于锥形瓶中加入1mL6mol·L-1的硫酸,然后用上述KMnO4标准溶液滴定(KMnO4溶液与尿素不反应),平行实验三次,实验结果如下:
实验序号
1
2
3
KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数
0.00
0.00
1.00
滴定后读数
19.90
22.70
21.10
产品中活性氧的质量分数为_______________ (用含字母的最简等式表示)。
2.二草酸合铜( II )酸钾晶体{[K2Cu(C2O)2]●2H2O}微溶于冷水、酒精,可溶于热水但会慢慢分解,晶体干燥时较稳定,在150℃时会失去结晶水,260℃以上会分解。用如下流程制备高纯度的二草酸合铜( II )酸钾晶体。
实验步骤:
I.制备高纯度CuO:向提纯后的CuSO4溶液中滴入NaOH溶液,加热煮沸、冷却、抽滤、洗涤。
II.制备晶体:将CuO固体加入KHC2O4溶液中,50°C水浴加热30 min,趁热抽滤、冷却后过滤、洗涤,加热烘干4 h。
III.纯度测定:加热至150℃使晶体失去结晶水,测量加热前后晶体质量的变化,以分析产品纯度。请回答:
(1)步骤I抽滤时用玻璃砂漏斗的原因是________________________。
(2)步骤III,晶体应置于____________(填仪器名称)中加热。
(3)下列关于步骤II的说法正确的是_____________。
A.抽滤时选用的滤纸要小于布氏漏斗内径,但必须盖住所有小孔
B.趁热抽滤是防止溶液冷却时晶体析出,降低产率
C.提高水浴温度,可促进原料充分反应,提高晶体的产量
D.洗涤时应先用冷水洗,再用酒精洗
(4)步骤III的主要操作有①称量;②在一定温度下加热脱结晶水;③冷却;④计算。上述操作的正确顺序是___________(操作可重复使用)。
(5)已知:①限选的除杂试剂:蒸馏水、稀硫酸、H2O2溶液、纯净的CuO粉末、氨水。②金属离子沉淀时的pH:
金属离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
1. 1
3.2
Cu2+
4.7
6.7
Fe2+
5.8
8.8
硫酸铜晶体中常含有少量FeSO4·7H2O,补全提纯步骤:取少量晶体溶于水,①_______,②___________,③过滤。
3.实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3 及 CaO)为原料制取铜粉和 K2Cr2O7 的主要流程如下:
(1)酸浸时残渣的主要成分为 ____________(用化学式表示);“制铜氨液”{ [Cu(NH3)4]SO4 溶液}时, 采用 8mol•L-1氨水,适量 30%H2O2,并通入 O2,控制温度为 55℃。在有 H2O2 的前提下,同时还通入O2 的目的是______________ 。
(2)“沉 CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):
①“沉 CuNH4SO3”时,需用 45℃水浴加热,三颈烧瓶中反应的离子方程式为 ________________________________________。
②分离出的 CuNH4SO3 在空气中灼烧,可以分解产生 Cu。下列相关说法正确的是_______________________。
A.上述固体加热能产生 Cu,可能是因为分解反应产生大量还原性气体
B.将盛有固体的坩埚放在三脚架的石棉网上,再用酒精灯加热
C.灼烧固体过程中,需要用玻璃棒不断搅拌
D.判断固体是否完全分解,可以重复灼烧、冷却、称量至恒重
(3)设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取 K2Cr2O7 的实验方案:选出其正确操作并按序列出字母:________________________。
将 Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状→ ___________→冰水洗涤及干燥。
(已知:①碱性条件下,10%H2O2 可将+3 价的 Cr 氧化为 CrO42-;②+6 价的 Cr 在溶液 pH<5时,主要以 Cr2O72-存在)。
a.在不断搅拌下加入适量 KOH 溶液,再加入过量的10%H2O2 溶液,维持 pH 大于 7
b.蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、抽滤
c..静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至 pH<5;
d.充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2)
e.蒸发结晶,抽滤
(4)重铬酸钾样品的纯度可用间接氧化还原滴定法测定。滴定前润洗滴定管的具体操作是:从滴定管上口加入少量待测液→_______→然后从下部放出,重复 2~3 次。(补充完整所需操作)
4.氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它难溶于 H2SO4、HNO3 和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣(无色溶液)。在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4﹣nCln],n随着环境酸度的改变而改变。某研究小组设计如下两种方案制备氯化亚铜。
方案一:铜粉还原CuSO4溶液
请回答:
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)步骤②中,加入大量水的作用是___________________________________。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止_______________________。
(4)随着pH减小,Cu2(OH)4﹣nCln 中铜的质量分数_______。
A 增大 B 不变 C 减小 D 不能确定
方案二:在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如图:
请回答:
(5)实验操作的先后顺序是 a→_______→_______→_______→e (填操作的编号)
a.检査装置的气密性后加入药品 b.点燃酒精灯,加热
c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.熄灭酒精灯,冷却
e.停止通入HCl,然后通入N2
(6)在实验过程中,观察到B中无水硫酸铜由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________________________________________________________。
(7)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因__________________________________________。
5.亚氯酸钠是一种高效氧化剂和优质漂白剂,主要用于棉纺、纸浆漂白,食品消毒,水处理等领域。某兴趣小组制备NaClO2晶体,流程如图:
合成反应:步骤Ⅰ: 2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4
步骤Ⅱ: 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2
已知:a.NaClO2晶体易溶于水,与有机物接触能引起爆炸。
b.NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
请回答:
(1)亚氯酸钠的制备:
①步骤Ⅰ的SO2可用亚硫酸钠与70%~80%的硫酸反应制备,而不用98%的浓硫酸或极稀的硫酸,原因是____________________________________________;
②步骤Ⅱ的反应放热效应明显,为提高NaClO2的产率,实验中可采取的措施是____ ____ ____ ____ (任填一项措施)。
(2)产品的分离提纯:步骤Ⅲ,包括蒸发结晶、抽滤、洗涤、干燥等多步操作。下列说法正确的是________________________________________
A .55℃左右在坩埚中减压蒸发结晶
B. 抽滤时应选用比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
C. 宜用40℃左右的温水做洗涤剂
D .为加快干燥速度,可用如图装置进行干燥,在X处增加一设备,减小体系压强,促进H2O的蒸发。
(3)产品纯度的测定:
滴定反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- 2S2O32-+ I2=S4O62-+2I-
①待测液的配制一般可以分为以下几个步骤:a 称量mg NaClO2产品;b 溶解,加过量KI,适量的稀H2SO4;c 倒转摇匀;d 转移至100mL容量瓶;e 洗涤;f 定容;g 冷却。其正确的操作顺序为:____→ d e d →____。
②移取25mL待测液,以淀粉为指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗标准液V mL。计算产品中NaClO2的质量分数为____________________________。(用含m、c、V的代数式表示)
③检验发现制备的NaClO2中含有Na2SO4,出现这种杂质的可能原因是____________________________________。
6.六氨氯化镁(MgCl2•6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。某研究小组在实验室以菱镁矿(主要成分MgCO3,含少量FeCO3等杂质)为原料制备六氨氯化镁,实验流程图如下:
其中氨化过程装置示意图如下:
已知:Ⅰ.与Mg2+结合能力:H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH。
Ⅱ.相关物质的性质见下表:
物质名称
氨气的溶解性
氯化镁的溶解性
六氨氯化镁的溶解性
水
易溶
易溶
易溶
甲醇(沸点65℃)
易溶
易溶
难溶
乙二醇(沸点197℃)
易溶
易溶
难溶
请回答:
(1)下列说法正确的是________。
A.氨化过程是吸热反应
B.产品可用加热方法除去乙二醇
C.调pH适合的物质是MgO,Mg(OH)2或MgCO3
D.氨化过程采用冰水浴的可能原因是减少氨气挥发,提高氨气利用率
(2)虚线框内装置的作用:______________________________。
(3)操作a“抽滤”,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的操作顺序是________→确认抽干(填标号)。
a.转移固液混合物 b.开大水龙头 c.微开水龙头 d.加入少量蒸馏水润湿滤纸
(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是________。
A.冰浓氨水 B.乙二醇和水的混合液
C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液
(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:
称取一定质量样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;量取25.00mL待测液于锥形瓶中;用AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积。
①配制样品溶液时加硫酸的原因_____________________________________。
②滴定法测得产品中氯离子百分含量高于理论值(36.04%),则MgCl2•6NH3产品中可能混有的物质是________________。(已知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。
7.亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色或蓝紫色液体,遇水分解,溶于浓硫酸不分解,主要用于染料、医药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠。亚硝酰硫酸能有效降低硫酸使用量,增加反应的流动性,不产生无机盐,从而可以降低成本,提高产品质量,使染料成品色泽鲜艳、固色能力强,并减少污水。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。
(1)简述检验装置A的气密性操作______。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20 ℃,故可将三颈烧瓶置于____中。
②开始时,反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是________________________________________。
③该实验装置存在导致NOSO4H产量降低的缺陷,请提出改进方案________________。
④利用装置A制备SO2 ,下列试剂最适宜的是______。
A.Na2SO3固体和20%硝酸 B.Na2SO3固体和20%硫酸
C.Na2SO3固体和70%硫酸 D.Na2SO3固体和98%硫酸
⑤已知亚硝酸不稳定,易分解,发生反应2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。请写出NOSO4H遇水分解时发生反应的化学方程式________________。
(3)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度。
准确称取1.380 g产品放入250 mL的碘量瓶中,加入60.00 mL0.1000 mol·L-1KMnO4标准溶液和10 mL 25%的H2SO4溶液,然后摇匀(过程中无气体产生)。用0.2500 mol·L-1的草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00 mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
① 简述该操作达到滴定终点时的现象________________________________________。
②亚硝酰硫酸的纯度为________。
8.用铁屑为原料制备三草酸合铁(III)酸钾(K3[Fe(C2O4)3])的化学方程式依次如下:
①Fe(s)+H2SO4=FeSO4+H2↑
②FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+H2SO4
③2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
已知:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的摩尔质量为491g·mol-1,易溶于水,难溶于乙醇;Fe(C2O4)33-Fe3++3。
回答下列问题:
(1)在反应①之前为了除去铁屑表面的油污,先用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间,通常采用_____分离获得铁屑。
(2)为从反应③后的溶液中得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体,某同学设计的实验步骤为“加热蒸发→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥”,采用该方案会导致获得的产品纯度不高,其主要原因是_______。
(3)为获得较纯净的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体,适当调整该同学的设计,调整后的实验步骤是_______。
(4)抽滤获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体通常采用如图装置,其仪器I的名称是_______。选出下列有关抽滤的正确操作并按序列出字母:组装装置→检查装置的气密性→________→停止抽滤,处理滤液和洗涤装置。
A.选择比仪器I内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.选择比仪器I内径稍大又能将全部小孔盖住的滤纸
C.放入滤纸后,用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,通过抽气使滤纸紧贴漏斗瓷板上
D.放入滤纸后,直接转移溶液
E.将溶液转移至仪器I中,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移晶体
F.洗涤晶体时,先关小水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗
G.洗涤晶体时,先关小水龙头,用一定浓度的酒精水溶液缓慢淋洗
(5)称取5.00g制得的晶体加水溶解,配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.100mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定,重复三次实验,平均消耗12.00mL酸性高锰酸钾标准溶液。计算所得的样品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的纯度为_________。
9.甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe,摩尔质量204 g·mol-1]是一种新型的铁营养强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某学习小组模拟其合成方法如下:
已知:
甘氨酸(H2NCH2COOH)
异抗坏血酸
甘氨酸亚铁
FeSO4·7H2O
FeCl2·4H2O
易溶于水微溶于乙醇
易溶于水和乙醇有弱酸性和强还原性
易溶于水难溶于乙醇
易溶于水难溶于乙醇
易溶于水易溶于乙醇
请回答:
(1)如图所示合成装置中仪器b的名称是________________。
(2)合成过程中,本实验为了防止Fe2+被氧化, 采取的措施是_______________________。
(3)下列说法正确的是__________。
A.滴入液体前,应先打开滴液漏斗a的上口玻璃塞
B.根据题中所给信息,亚铁盐应选用FeSO4·7H2O .
C.步骤III中的分离方法是过滤.
D.步骤IV,提纯操作中的干燥过程最好选用真空干燥
(4)合成过程需控制pH=5.5,试说明理由________________________________________。
(5)步骤III加入无水乙醇的目的是___________________________________。
(6)若甘氨酸的投料量为300kg,得到纯品344.8kg,则产品的产率为 ____%(保留一位小数)。
10.某兴趣小组通过皂化反应制作肥皂,实验流程图如下:
请回答:
(1)步骤I加入乙醇的目的是_________________________________。
(2)验证步骤II中反应已完全的操作是____________________________。
(3)步骤III加入60 mL热饱和食盐水,充分搅拌,冷却后即有脂肪酸钠固体析出,若直接用冷的饱和食盐水,则所得皂基容易吸水糊化,使用饱和食盐水的目的是________________;必须使用热饱和食盐水的原因是__________________。
(4)向皂化尾液中滴入新制Cu(OH)2,振荡,溶液呈绛蓝色,该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(5)①查阅资料,一种从皂化尾液中分离提纯甘油(丙三醇)的工艺:先向皂化尾液中加入3倍体积的正丁醇;随着正丁醇的加入,皂化尾液中的盐分会结晶析出,液相分为上层有机相和下层水相;上层有机相经过精馏(一种蒸馏方法),回收正丁醇,同时除去水,并得到高纯度甘油;下层水相过滤,滤液回流至萃取塔内再处理,结晶的氯化钠洗涤回收。
下列说法正确的是__________。
A.正丁醇与水可以任意比例互溶 B.氯化钠在正丁醇中溶解度小
C.分层后甘油全在有机相,水相中没有残留 D.正丁醇的沸点低于甘油
②小组采用下图装置模拟分离提纯甘油(夹持装置和加热装置已略去,毛细管的作用是防止暴沸)。
请选择正确的操作并按序排列:装配好蒸馏装置→检查装置的气密性→向蒸馏烧瓶加入适量皂化尾液→打开真空泵→接通冷凝水→给蒸馏烧瓶加热→_______→________→________→_______→拆除装置。
a.收集甘油,至温度计读数开始增大时;b.收集正丁醇与水的混合物,至温度计读数开始增大时;c.等体系内外压力平衡后关闭真空泵;d.无馏出物后,关闭冷凝水;e.移去热源。
11.某机械加工工厂在生产加工过程中会产生一种铁铝合金废料,研究小组的同学将一定量铁铝合金样品溶解后提取50 mL试样,分离并测定Fe3+的浓度,实验方案设计如下:
已知:乙醚[(C2H5)2O]沸点34.5℃,易挥发、易燃、低毒,挥发后点燃易发生爆炸,微溶于水,密度比水小。含Fe3+的HCl溶液,在HCl浓度较高时,用3倍体积的含HCl的乙醚溶液萃取,可形成易溶于乙醚的缔合物[(C2H5)2O·H]+·[FeCl4]-;降低HCl浓度,该缔合物解离。请回答:
(1)经操作A可得溶液Ⅰ、Ⅱ,具体操作为:静置后,_____________。
(2)适量加入的试剂甲,最好是难溶性还原剂,原因是________________________。
(3)蒸馏装置如图所示,装置中存在的错误是____________、______________。
(4)下列有关说法不正确的是__________。
A.滴定管在使用前需用待装液润洗,锥形瓶则不用润洗
B.判断经操作A后,Fe3+是否有残留,可以使用KSCN溶液检测
C.开始滴定前,滴定管尖嘴处悬有标准液液滴,滴定终点时尖嘴处无悬液,则测得的Fe3+浓度偏高
D.溶液由黄色变为浅紫色时,滴定到达终点
(5)先除去溶液中溶解的HCl,再用0.0500mol·L-1 KMnO4溶液进行滴定,实验三次,达到终点时平均消耗KMnO4溶液12.00 mL。根据该实验数据,试样X中c(Fe3+)为________。
12.硫酸铁铵[Fe2(SO4)3·2 (NH4)2SO4•nH2O]是一种净水剂,广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等,可用硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,按如下工艺流程制取:
(1)步骤 l 中用H2SO4酸化的目的是____________________。
(2)下列关于此制备流程的说法正确的是__________。
A.步骤I要进行抽滤时,用倾析法先转移溶液,要待溶液完全流尽时才能再转移沉淀
B.宜用一定体积分数的乙醇溶液洗涤产品
C.为了后面步骤IV更好的过滤分离,操作 B宜用冰水浴快速冷却结晶
D.操作 C为常温干燥或高温干燥
(3)上述步骤II中氧化后, 蒸发前需取少量氧化产物检验Fe2+是否全部被氧化, 能否用酸性K.MnO4溶液检验?为什么? _______________________。
(4)某研究小组为探究产品硫酸铁铵中N元素的质量分数,采用了以下方法: 取1.40g产品 ,加入足量 NaOH 溶液,加热,使产生的NH3全部被20.00mL0.50mol/LH2SO4溶液(足量)吸收,然后再用一定浓度的标准溶液滴定反应后的溶液。此过程中要用到滴定管, 选出其正确操作并按序列出字母:检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤→(______) →(_________)→(___________) →(________)→(_______)→滴定管准备完成。
a.从滴定管上口加入高于“0”刻度 3ml所要盛装的溶液
b.从滴定管上口加入3ml 所要盛装的溶液,倾斜着转动滴定管
c .将洗涤液从滴定管上口倒入预置的烧杯中
d.将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
e.调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记录数据
f.轻轻转动活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液,无气泡
g.轻轻挤压玻璃球使滴定管的尖嘴部分充满溶液,无气泡
本实验中宜选用的常用指示剂为 ____________。经测定N元素的质量分数为10%,以下可选用的标准液中最好的是_____________________。
A.0.50mol/LNaOH 溶液 B.2.0mol/LNaOH 溶液 C.l. 0mol/L 氨水
13.CrCl3·6H2O是中学化学中的常见物质,工业上用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。某兴趣小组以实验室中的红矾钠(Na2Cr2O7)为原料来制备CrCl3·6H2O。流程如下:
已知:
a.CrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解。
b.CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化。
(1)步骤Ⅰ中加入40%NaOH的目的是__________________________。步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,请写出反应的离子方程式_________________________。
(2)步骤Ⅲ,请补充完整由步骤Ⅱ得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:
ⅰ:将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,ⅱ: ,ⅲ:过滤,ⅳ:洗涤,ⅴ:干燥,得到CrCl3·6H2O。
①操作ⅱ为_________________________________。
②操作ⅳ最合适的洗涤剂是_____________。
A.乙醇 B.乙醚 C.冷水
③操作ⅴ应选择的干燥方式为________________________。
(3)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品,加水溶解并定容于容量瓶中。移取一定体积溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加入Na2O2,在一定条件下充分反应后,适当稀释,然后加入过量的稀H2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在。充分加热煮沸后,加入KI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至终点。
①充分加热煮沸的原因是 _______________________。
②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,选出其正确操作并按顺序列出字母:蒸馏水洗涤→加入待量液3~5mL→_____→_____→_____→_____→_____→滴定,进行实验。
a.加液至“0”刻度以上2~3cm
b.倾斜转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁,挤压玻璃球,放液
c.调整至“0”或“0”刻度以下,静止1min,读数
d.将滴定管尖端插入锥形瓶内约1cm
e.将滴定管尖端对准锥形瓶,且置于锥形瓶口上方约1cm处
f.右手拿住滴定管使它倾斜30°,左手迅速打开活塞
g.橡皮管向上弯曲,挤压玻璃球,放液
③下图是碱式滴定管的内部构造,滴定时,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的______部位(填“a”、“b”或“c”),挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出。
14.我国是世界上主要产钼国家之一,我国的钼资源十分丰富,以辉钼矿为主,是具有优势的战略资源。将辉钼矿精矿(主要成分为MoS2,杂质为CaCO3,SiO2,FeS2,CuFeS2,PbS等)除杂提纯可得到粗MoS2,通过精制转化最终可得到纯度更高的MoS2。
MoS2的相关信息:
①具有类似石墨的层状结构,有金属光泽,熔点1185℃,密度4.80g/cm-3,硬度很低,被广泛地应用在润滑领域。
②一般不溶于水、酸、碱和有机溶剂中,但溶于王水和煮沸的浓硫酸。Mo为+4价,在空气中加热至350℃以上开始被氧化,生成钼的氧化物。
有人提出了如下制取高纯MoS2的流程:
(1) MoS2可用作润滑添加剂的原因是:_____________________________________。
(2)滤液1中存在的阳离子除H+、Ca2+、Pb2+外,还有:____________,写出“除杂1”过程发生的其中1个氧化还原反应的化学方程式:____________________________。
(3)“通空气并控温”这步操作的目的是:___________。必须控制好温度的原因:___________________________________________。
(4)“转化3”得到硫代钼酸铵(NH4)2MoS4。“转化4”中钼的化合价不变,产生气体和沉淀(二元化合物),写出该反应的离子方程式:____。
(5)上述流程中,哪些步骤发生了氧化还原反应:_____。
A.除杂1 B.除杂2 C.转化1 D.转化2
E.转化3 F.转化4 G.转化5
(6)上述流程中,可以循环使用的物质为(写化学式):_______。
15.高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型,高效的绿色水处理剂。工业上利用硫酸亚铁为原料,通过铁黄 (FeOOH)制备高铁酸钾,可降低生产成本产品质量优工艺流程如下:
化学兴趣小组的同学们在实验室中,通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应模拟工业生产制备高铁酸钾,下图所示是模拟工业制备KClO溶液装置。
已知:K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解。
(1)工业流程中,需要加入试剂A制备铁黄(FeOOH),最合适的试剂A是:________。
A.Cl2 B.O2 C.KMnO4 D.HNO3
流程中制备铁黄涉及到的离子反应方程式:_______。
实验测得反应溶液的pH对铁黄产率的影响如下图所示,pH大于4.5时铁黄产率逐降低的主要原因可能是:______________________________________________。
(2)根据工业流程推断,溶解度K2FeO4________ Na2FeO4 (填“>”或“
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