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新教材2024届高考化学二轮专项分层特训卷第三部分大题通关特训2化学实验综合二(附解析)
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这是一份新教材2024届高考化学二轮专项分层特训卷第三部分大题通关特训2化学实验综合二(附解析),共18页。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)仪器D的名称为________。洗气瓶B中盛有的试剂为________。实验开始,先打开分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)写出大试管中发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失,得到紫色溶液时,停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O、______________________________________。
Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN-废水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入试管中,向其中加入0.2ml·L-1的NaCN溶液10mL,CN-被氧化为CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余,过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,将沉淀过滤干燥后称量,得白色沉淀0.3546g。
①配制0.2ml·L-1的NaCN溶液,需要的玻璃仪器有________(填序号,下同)。
②计算NaCN溶液中CN-的去除率为________(保留两位有效数字)。
2.[2023·上海奉贤统考二模]化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
实验一:用如图装置制备SO2,并将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B.(省略夹持、加热仪器)
(1)制备的SO2中会混有少量的SO3,原因可能为________。为了排除SO3的干扰,试剂a可以为________。
a.浓硫酸 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHS溶液d.饱和NaHSO3溶液
实验二:验证白色沉淀B的成分。
分析:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。滴加氨水可释出其阴离子,便于后续检验。
相关反应为:
①Ag2SO3+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +4H2O;
②Ag2SO4+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H2O。
流程如下:
沉淀Beq \(――→,\s\up7(过量6ml·L-1氨水))溶液C
eq \(――→,\s\up7(过量Ba(NO3)2溶液),\s\d5(过滤、洗涤))沉淀Deq \f(过量稀盐酸,过滤、洗涤)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1(→滤液E,→少量沉淀F))
(2)欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量,请简述实验方法
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)沉淀D中主要含BaSO3,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
向滤液E中加入H2O2溶液,产生的现象是________________,可进一步证实B中含Ag2SO3。
实验三:探究SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的产生途径。
猜想1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
猜想2:实验二中,SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 进入D。
(4)取少量溶液A,滴加过量盐酸,产生白色沉淀。静置后,取上层清液再滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断猜想1不合理。理由是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)不同反应的速率也有所不同。将实验一所得混合物放置一段时间,也会有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 生成,同时生成单质Ag。请从化学反应速率的角度分析原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)实验探究可知,SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 在________(选填“酸性”“中性”“碱性”)溶液中更易被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 。
3.[2023·河南郑州统考二模]阿司匹林(乙酰水杨酸)是世界上应用最广泛的解热、镇痛药。乙酰水杨酸在128~135℃受热易分解。以水杨酸与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
制备流程、实验装置及有关数据如下:
eq \x(\a\al(水杨酸1.6g ,乙酸酐2.4g)) eq \(――→,\s\up7(硫酸2滴),\s\d5(充分摇匀))eq \(――→,\s\up7(85~90℃),\s\d5(25min))eq \x(\(\s\up7(冷),\s\d5(却)))eq \(――→,\s\up7(抽滤),\s\d5(洗涤))eq \x(粗产品)
(1)装置中仪器b的名称是________。合成阿司匹林时,最合适的加热方法是________。
(2)本实验中副产物的结构简式为______________________________(只写一种)。
(3)装置中仪器a起到冷凝回流的作用,目的是________________。
(4)将粗产品转至250mL圆底烧瓶中,安装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流、溶解。趁热过滤,冷却至室温,抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤,干燥后得乙酰水杨酸1.8g。
①烧瓶内加入乙酸乙酯的作用是________,加热回流时间不宜过长,原因是__________________。
②“趁热过滤”的原因是
________________________________________________________________________。
③乙酰水杨酸的产率为________。
4.[2023·辽宁校联考二模]氯化铁是重要的化工试剂,实验室采用FeCl3·6H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl3的装置如图所示。氯化铁熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。亚硫酰氯(SOCl2)常用作脱水剂,遇水剧烈水解生成两种酸性气体,回答下列问题:
(1)在a中装有亚硫酰氯(SOCl2),装置a的名称________,实验开始先通N2。一段时间后,应先加热装置________(填“A”或“B”)。装置B内发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)该实验可能发生副反应使产品不纯,某同学取充分反应后少量样品加水溶解,向溶解后的溶液中________,说明发生了副反应。
a.滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
b.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生特征蓝色沉淀
c.滴加酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
d.先滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
(3)为测定样品中Fe3+的质量分数。
实验Ⅰ:称取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后,用cml·L-1KMnO4标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL(滴定过程中Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后,向烧杯中加入过量H2O2溶液后,再加入过量NaOH溶液,产生沉淀,将沉淀过滤出来后洗涤、干燥,灼烧至固体质量恒定,得m2g固体。
判断实验Ⅰ滴定终点的现象为______________________________,样品中Fe3+的质量分数为______________________。(列出计算式即可)
(4)用下面装置,根据反应TiO2+CCl4eq \(=====,\s\up7(△))TiCl4+CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解。TiCl4属于________分子(“极性”或者“非极性”),通过减压蒸馏提纯,先馏出的物质为________,减压蒸馏的优点________________。
5.[2023·浙江温州统考二模]某研究小组以TiO2、TiCl4、H2为原料,用如下装置制备Ti2O3;
B为直型管式电阻炉,880℃时,该装置内先后发生以下反应:
Ⅰ.3TiO2+TiCl4+2H2===2Ti2O3+4HCl
Ⅱ.2TiCl4+H2===2TiCl3+2HCl
已知:
请回答:
C装置的作用是
________________________________________________________________________,
D装置中浓硫酸的作用是
________________________________________________________________________。
(2)下列有关说法不正确的是________。
A.当装置中出现紫红色气体,说明TiO2已消耗完毕
B.装置D后连接的导管可直接插入水中吸收尾气
C.应先通一段时间氢气后,再打开装置B的加热开关
D.反应结束,按顺序关闭K1、K2装置B的加热开关
(3)开始反应后,为提高H2的利用率,应降低H2流量,而实验过程中H2流量却需要远大于化学计量值的原因是__________________________________________。TiCl4与H2的比例过大,容易引发副反应Ⅱ,可通过调节____________,来调整TiCl4的通入量。
(4)该研究小组采用滴定法测定产品中Ti2O3的质量分数。
滴定原理:利用Ce4+将产物中三价钛氧化为四价,然后用Fe2+滴定剩余的Ce4+。
已知:实验室现有的Ce(SO4)2含有Ce2(SO4)3杂质。
①从下列选项中选择最佳操作并排序(部分操作可重复使用)完成实验:
a.转移至100mL容量瓶并定容
b.加入xgCe(SO4)2 (过量),30mL浓磷酸和5mL浓硫酸
c.静置,观察颜色变化
d.取20.00mL待测液,加入指示剂,用(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定
e.另称取xgCe(SO4)2,加入30mL浓磷酸和5mL浓硫酸
②实验Ⅰ中在进行d操作时,不慎将(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴出锥形瓶,将导致测定的Ti2O3质量分数________。(填“偏高”“偏低”“无影响”)
6.[2023·湖北武汉二中校联考二模]某小组探究Ag+、Fe3+能否将I-氧化,甲同学设计了如下实验:
(1)A中反应的离子方程式为____________________________,说明氧化性:Fe3+>I2。
(2)乙同学认为:B中溶液滴加淀粉溶液,未变蓝,原因是Ag++I-===AgI↓,于是设计了如下实验:
①盐桥中电解质可以使用________(填“KCl”或“KNO3”)。
②K闭合时,指针向右偏转,“石墨2”作________极,电极反应为__________________。
③当指针归零后,向右侧烧杯中滴加1ml·L-1AgNO3溶液或向左侧烧杯中滴加1ml·L-1KI溶液,指针均向右偏转,说明Ag+(或I-)浓度越大,溶液的氧化性(或还原性)越________(填“强”或“弱”)。
④乙同学查阅资料,已知Ksp(AgI)=1×10-16,当等体积等浓度KI和AgNO3溶液混合时,溶液中c(Ag+)=c(I-)=________ml·L-1,溶液中c (Ag+)和c (I-)很小,Ag+氧化性和I-的还原性很弱,二者直接接触,不发生氧化还原反应。
丙同学测得0.1ml·L-1AgNO3溶液的pH=6,认为可能是硝酸氧化了I-,请设计实验方案验证丙同学的猜想:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.[2023·河北邢台校联考模拟]配合物三氯化六氨合钴[C(NH3)6]Cl3是合成其他一些C(Ⅲ)配合物的原料,实验室用CCl2·6H2O(M=238g·ml-1)晶体制备[C(NH3)6]Cl3的实验步骤如下。
步骤ⅰ.在锥形瓶中,将4gNH4Cl溶于8.4mL水中,加热至沸,加入6g研细的CCl2·6H2O晶体,溶解得到混合溶液。
步骤ⅱ.将上述混合液倒入三颈烧瓶中,加入0.4g活性炭,冷却,利用如下装置先加入13.5mL浓氨水,再逐滴加入13.5mL5%H2O2溶液,水浴加热至50~60℃,保持20min。
步骤ⅲ.然后用冰浴冷却至0℃左右,吸滤,不必洗涤沉淀,直接把沉淀溶于50mL沸水中,水中含1.7mL浓盐酸。趁热吸滤,慢慢加入6.7mL浓盐酸于滤液中,即有大量橙黄色晶体([C(NH3)6]Cl3)(M=267.5g·ml-1)析出。
步骤ⅳ.用冰浴冷却后吸滤,晶体以冷的2mL2ml·L-1HCl洗涤,再用少许乙醇洗涤,吸干。
请回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中,研细晶体所用的仪器名称为________。
(2)写出制备三氯化六氨合钴的化学方程式
____________________________________________。步骤ⅱ中实验仪器a中应盛放的试剂是____________(填“碱石灰”或“氯化钙”),水浴温度不宜过高的原因是__________________________。
(3)步骤ⅲ中两次加入浓盐酸,其作用分别为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若最后得到[C(NH3)6]Cl3产品的质量为3.50g,则该产品的产率为________。
(5)通过硝酸银标定产品中氯的含量。将[C(NH3)6]Cl3溶解,用K2CrO4溶液作指示剂,AgNO3标准溶液滴定,实验过程中,下列操作会导致氯含量偏低的是________。
A.滴定前,滴定管内有气泡,滴定后,气泡消失
B.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
C.盛放待测液的锥形瓶没有用待测液润洗
D.滴定过程中,锥形瓶晃动剧烈,少量待测液溅出
(6)该产品制备过程中若不加入活性炭,则会生成配合物[C(NH3)5Cl]Cl2,该配合物中的配体为________,配位数是________。
2.[2023·广东惠州统考三模]五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固体,可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂,微溶于水且与水反应生成强酸,高于室温时不稳定。
(1)某化学兴趣小组设计臭氧(O3)氧化法制备N2O5,反应原理为N2O4+O3===N2O5+O2。实验装置如图,回答下列问题:
①装置C的名称________,装置D的作用是__________________;装置E的作用是____________________________。
②写出装置A中发生反应的化学方程式____________________________________。
③实验时,将装置C浸入________(填“热水”或“冰水”)中,打开装置A中分液漏斗的活塞,一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞,打开活塞K,通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气。
(2)判断C中反应已结束的简单方法是________。
(3)用滴定法测定N2O5粗产品中N2O4的含量。取2.0g粗产品,加入·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后,用0.1000ml·L-1H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾,达到滴定终点时,消耗H2O2溶液17.50mL。(已知:H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解)
①产品中N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为
__________________________________。
②判断滴定终点的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③产品中N2O4的质量分数为________。
3.[2023·湖北统考一模]叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。某化学小组在实验室制取叠氮化钠的实验装置(略去夹持仪器)如图所示:
实验步骤如下:
①制取NH3:打开装置D导管上的旋塞,加热。
②制取NaNH2:加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。
③制取NaN3:向装置A中b容器内充入适量植物油并加热到210~220℃,然后通入N2O。
④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。
已知:NaN3是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;NaNH2熔点210℃,沸点400℃,在水溶液中易水解。
回答下列问题:
(1)仪器e的名称为________,其中盛放的药品为________。
(2)先加热制取NH3再加热装置A中金属钠的原因是______________________________。
(3)N2O还可由NH4NO3固体(熔点为169.6℃)在240~245℃分解制得,则可选择的最佳气体发生装置是________(填字母序号)。
(4)制取NaN3的化学方程式为__________________________________。
(5)步骤④中用乙醚洗涤晶体产品的主要原因,一是减少NaN3的溶解损失,防止产率下降;二是__________________。
(6)该化学小组用滴定法测定晶体产品试样中NaN3的质量分数的实验过程:称取2.500g试样配成500.00mL溶液,再取50.00mL溶液于锥形瓶中后,加入·L-1 (NH4)2Ce(NO3)6溶液。待充分反应后,将溶液稍稀释,并加入适量硫酸,再滴入3滴邻菲啰啉指示液,用0.0500ml·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液30.00mL。
涉及的反应方程式为:
2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===
4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,
Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+
则试样中NaN3的质量分数为________(保留三位有效数字)。
4.[2023·重庆九龙坡统考二模]草酸及其盐在化工生产中具有重要价值,某实验小组做以下实验。
Ⅰ.制取草酸
反应原理:C6H12O6(葡萄糖)+12HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O,装置如图(加热和夹持装置略)。
(1)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为________,装置B的作用是____________________。
(2)检查图1装置气密性的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在图1的装置B、C之间添加装置D,可在D中得到HNO3,通入气体X是________。
Ⅱ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制取及组成测定
已知:三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O呈绿色,可溶于水,难溶于乙醇,见光易分解。
(一)制取晶体
步骤1:向盛有3.000g黄色晶体FeC2O4·2H2O的烧杯中,加入10mLK2C2O4溶液,加热至40℃左右,缓慢滴入过量的H2O2,一段时间后,出现红褐色沉淀。
步骤2:加热至沸腾,分两次缓慢加入8~9mLH2C2O4溶液,至沉淀溶解,得翠绿色溶液。加热浓缩、加入无水乙醇、结晶,抽滤干燥得7.860g三草酸合铁酸钾晶体。
(3)完成该过程的化学方程式并配平
FeC2O4·2H2O+____+____+____eq \(=====,\s\up7(△))____K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
(4)步骤1中,生成三草酸合铁酸钾与另一种铁的化合物,该化合物为________(填化学式),步骤2加入无水乙醇的目的是______________________________。
(5)实验小组完成实验后发现产率偏低,其主要原因可能是
__________________________________________。
(二)测定组成
称取5.000g所得的三草酸合铁酸钾晶体配制成250mL溶液。取25.00mL溶液,用0.1000ml·L-1酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗KMnO4溶液13.50mL。另取25.00mL溶液,用SnCl2-TiCl3联合还原法,将Fe3+还原为Fe2+,再用0.1000ml·L-1酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗KMnO4溶液15.50mL。
第一次滴定终点时的现象为
________________________________________________________,通过上述实验,测定出该晶体中C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 与Fe3+的配位比n(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )∶n(Fe3+)=________。
5.[2023·河北张家口统考二模]对硝基苯甲酸()常用于合成叶酸,可用K2Cr2O7,在酸性条件下氧化对硝基甲苯()制得,反应原理为+K2Cr2O7+H2SO4―→+K2SO4+H2O+Cr2(SO4)3(未配平)。
所用实验装置如图(略去加热、夹持装置和部分仪器)。
操作步骤:
①向250mL的三颈烧瓶中依次加入2.0550g对硝基甲苯,6.0gK2Cr2O7粉末及15mL水,在搅拌下滴入10mL浓硫酸(过量),并用冷水冷却;
②加热回流0.5h;
③待反应物冷却后,搅拌下加入40mL冰水,析出沉淀,抽滤;
④将③所得固体放入20mL5%硫酸溶液中,沸水浴上加热10min,冷却后抽滤并洗涤;
⑤将④所得固体溶于10mL5%NaOH溶液中,50℃温热后抽滤,在滤液中加入1g活性炭,煮沸,趁热抽滤;
⑥充分搅拌下将⑤所得滤液慢慢加入盛有60mL15%硫酸溶液的烧杯中,经“一系列操作”得产品,称重为2.0g。
部分物质的用量及物理常数如表:
回答下列问题:
(1)配平化学方程式,____+____K2Cr2O7+____H2SO4―→____+____K2SO4+____H2O+____Cr2(SO4)3
(2)仪器a的名称为____________操作②中,仪器a上可能会有淡黄色晶体析出,该晶体的主要成分为__________(填化学名称),析出的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作⑤中,若温度过高可能产生的不良后果是________________________________。
(4)操作⑥将滤液和硫酸混合后,观察到的现象为________________,“一系列操作”为______________。
(5)本实验中对硝基苯甲酸的产率为________(保留两位有效数字)。
6.[2023·河北石家庄校联考模拟]某小组探究镁(所用镁条都相同)与碳酸氢铵的反应原理及产物,做以下实验。
(1)需取15.00mL、pH=8的NH4HCO3溶液,应选用的实验仪器为________(填字母),该仪器使用前应先________。
(2)镁条与NH4HCO3溶液反应的实验现象为有白色沉淀生成,并产生两种气体,一种能使澄清石灰水变浑浊,一种燃烧后使无水硫酸铜变蓝。则这两种气体为________(填化学式)。
(3)为探究生成气体的原因,进一步实验(如表)。
(4)为探究生成白色沉淀的成分,现在称取11.1g该沉淀,选用下面实验装置。
通入N2与点燃M处酒精灯的操作顺序为________,F的作用是________________________________________________________________________。
(5)实验数据统计如表。
判断固体成分为Mg2(OH)2CO3,而不是Mg(HCO3)2的依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
通关特训2 化学实验综合(二)
经典必练
1.答案:(1)球形干燥管 饱和食盐水 C
(2)2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +3Cl-+5H2O
(4)①ADEF ②90%
解析:(1)仪器D为球形干燥管;洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水,用来除去混合气体中的氯化氢;因为实验中需要保持碱性环境,因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液,然后再通入Cl2,所以先开C活塞;
(2)大试管中的KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式为:2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒的知识可写出制取Na2FeO4的离子方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +3Cl-+5H2O;
(4)溶液配制需要胶头滴管、烧杯、容量瓶、玻璃棒;n(BaCO3)=eq \f(0.3546g,197g·ml-1)=0.0018ml,所以CN-的去除率为eq \f(0.0018,0.2×10×10-3)×100%=90%。
2.答案:(1)浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3 ad
(2)往上层清液中继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀产生,表明Ba(NO3)2已过量,否则未过量
(3)BaSO3易溶于盐酸,而BaSO4不溶于盐酸,加入盐酸后,只有少量沉淀剩余,则表明大部分沉淀为BaSO3 有白色沉淀生成
(4)Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4时,必定没有Ag2SO4
(5)SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和H+,同时生成少量Ag2SO4,既能发生沉淀反应,又能发生氧化还原反应,但沉淀反应的速率比氧化还原反应快
(6)碱性
解析:将浓硫酸加入盛有Cu片的两颈烧瓶内,加热,将生成的气体通过盛有试剂a的洗气瓶,除去其中混有的SO3,再将SO2通入AgNO3溶液中,得到溶液与沉淀的混合物,然后通过后续实验分析沉淀的成分。
(1)制备的SO2中会混有少量的SO3,烧瓶内没有SO2催化氧化的催化剂,则不是SO2氧化生成,原因可能为:浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3。为了排除SO3的干扰,试剂a可以为浓硫酸或饱和NaHSO3溶液,选ad;
(2)欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量,可检验溶液中是否含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,则实验方法:往上层清液中继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀产生,表明Ba(NO3)2已过量,否则未过量;
(3)从加入盐酸后剩余沉淀的量分析,沉淀D中主要含BaSO3,理由是:BaSO3易溶于盐酸,而BaSO4不溶于盐酸,加入盐酸后,只有少量沉淀剩余,则表明大部分沉淀为BaSO3。滤液E中含有亚硫酸,加入H2O2溶液后,被氧化为硫酸,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,则产生的现象是:有白色沉淀生成;
(4)取少量溶液A,滴加过量盐酸,产生AgCl白色沉淀。静置后,取上层清液再滴加BaCl2溶液,未出现BaSO4白色沉淀,则表明溶液中不含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,可判断猜想1不合理。理由是:Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4时,必定没有Ag2SO4;
(5)将实验一所得混合物放置一段时间,也会有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 生成,同时生成单质Ag,则起初未生成Ag2SO4,从而表明生成Ag2SO4的反应速率慢,则从化学反应速率的角度分析原因:SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和H+,同时生成少量Ag2SO4,既能发生沉淀反应,又能发生氧化还原反应,但沉淀反应的速率比氧化还原反应快;
(6)实验探究可知,酸性溶液中一段时间后才生成SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,而碱性溶液中,SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 中混有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,从而表明碱性溶液中更易被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 。
3.答案:(1)三颈烧瓶(三口烧瓶) 水浴加热
(2)或其他符合题意产物
(3)提高原料的利用率
(4)①做溶剂 避免乙酰水杨酸分解 ②防止乙酰水杨酸冷却结晶 ③86.25%
解析:(1)如图所示,装置中仪器b的名称是三颈烧瓶(三口烧瓶);合成阿司匹林时,温度为85~90℃,最合适的加热方法是水浴加热;
(2)阿司匹林由水杨酸和乙酸酐合成,可能的副产物为;
(3)装置中仪器a为球形冷凝管,起到冷凝回流的作用,目的是提高原料的利用率;
(4)①反应时加入乙酸乙酯为溶剂;为了避免乙酰水杨酸分解,加热回流时间不宜过长;
②为了防止乙酰水杨酸冷却结晶,需要“趁热过滤”;
③加入的水杨酸质量为1.6g,乙酸酐质量为2.4g;eq \f(1.6,138)
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