青海高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-14物质的检测(含解析)

青海高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-14物质的检测
一、单选题
1.(2022·青海海东·统考一模)下列操作、现象和结论都正确的是
操作 现象 结论
A 在AgCl浊液中滴加少量KI稀溶液 产生黄色沉淀 Ksp(AgC1)>Ksp(AgI)
B 在酸性KMnO4溶液中滴加HOCH2CH=CH2(丙烯醇) 溶液褪色 证明丙烯醇中含有碳碳双键
C 在NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液 产生白色沉淀,同时有气泡产生 生成的气体为氢气
D 在淀粉的水解液中滴加KI溶液 溶液不变色 淀粉溶液已完全水解
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
2.(2023·青海西宁·统考一模)硫脲[]是一种白色且具有光泽的晶体,熔点:176~178℃,温度过高时分解,易潮解,易溶于水,微溶于乙醚,常用于制造药物、染料、树脂、压塑粉等。实验室可通过硫氢化钙[]和氰氨化钙()制备硫脲,按要求回答问题。
(1)制备硫氢化钙悬浊液,装置如图甲所示。
①装置A的作用为 。
②为加快反应速率,可适当增加硫酸浓度,但硫酸浓度不能过大,原因是 。
③装置B中发生反应的离子方程式为 。
(2)备硫脲。将制得的硫氢化钙悬浊液转移到加热容器中,再加入氰氨化钙,在(80±5)℃下反应3h,制备硫脲粗品,制备装置如图乙所示。
①温度控制在(80±5)℃的加热方式为 。
②制备硫脲的化学方程式为 (只有两种生成物)。
③已知氰氨化钙遇水生成一种无色、具有强烈刺激性气味的气体,请设计简单实验证明处理的尾气的主要成分: 。
(3)分离提纯硫脲。将反应所得的悬浊液减压过滤,再将滤液蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,离心脱水干燥得到硫脲晶体。
①采用离心脱水干燥而不用加热干燥的原因是 。
②制备时所用原料为13.2gFeS,最终制得硫脲1.74g,硫脲的产率为 (保留3位有效数字)。
3.(2022·青海西宁·统考一模)亚硝酰氯NOCl常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5℃,遇水易水解。某学习小组在实验室用Cl2与NO制备NOCl并测定其纯度,进行如图实验(夹持装置略去)。
(1)实验室制取Cl2的离子方程式为 。
(2)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为 。
(3)实验过程中,若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO,对本实验造成的不利影响是 。
(4)装置C中长颈漏斗的作用是 。
(5)一段时间后,两种气体在D中反应的现象为 。
(6)若不用装置D中的干燥管对实验有何影响 (用化学方程式表示)。
(7)亚硝酰氯NOCl纯度的测定。取D中所得液体100g溶于适量的NaOH溶液中,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL(已知Ag2CrO4为砖红色固体)。
①滴定终点的现象:当滴入最后一滴AgNO3标准溶液后, 。
②则亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为 。
4.(2022·青海西宁·统考二模)正戊醚可用作油脂、生物碱的萃取剂,Grignard反应的溶剂。以正戊醇为原料制备正戊醚的反应原理、有关数据和实验装置(夹持仪器已省略)如下:
2CH3CH2CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH2CH3+H2O
名称 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水中溶解性
正戊醇 88 0.82 137.5 微溶
正戊醚 158 0.78 186.7 难溶
实验步骤:①向三颈烧瓶中加入43mL(约0.4mo1)正戊醇及6mL浓硫酸,摇动使混合均匀,再加入几粒沸石。
②按示意图连接装置,向分水器中预先加少量水(略低于直管口)。维持反应约1小时。
③待反应液冷却后依次用60mL水、30mL水、20mLNaOH溶液和20mL水洗涤。
④分离出的产物加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间过滤除去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正戊醚15.8g。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶最适宜规格为_______。
A.100mL B.150mL C.250mL D.500mL
(2)将实验步骤②补全:按示意图连接装置,向分水器中预先加少量水(略低于直管口)。 ,维持反应约1小时。
(3)装置中分水器的作用是 ,判断反应已经完成的标志是 。
(4)洗涤粗正戊醚在 (填“仪器名称”)中进行;最后一次水洗的目的是 。
(5)本次实验的产率为(某种生成物的实际产量与理论产量的百分比) 。
5.(2022·青海海东·统考一模)碱式氯化铜[Cu(OH)xCly]为绿色或墨绿色的结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气中十分稳定。
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。向CuCl2溶液中通入NH3,同时滴加稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室利用装置B制备NH3,圆底烧瓶中盛放的固体药品可能是 (填名称);仪器b的作用是 。
(3)反应过程中,在装置A中除观察到溶液蓝绿色褪去外,还可能观察到的现象是 。
(4)若滴入稀盐酸过量会导致碱式氯化铜的产量 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)反应结束后,将装置A中反应容器内的混合物过滤,从滤液中还可以获得的副产品是 (填化学式),经提纯得产品无水碱式氯化铜。
Ⅱ.无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品6.435g,加稀硝酸溶解,并加水定容至250mL,得到待测液。
(6)铜的测定:取100mL待测液,加入足量的氢氧化钠,经过滤,洗涤,低温烘干,称量得到的蓝色固体质量为2.352g。则称取的样品中n(Cu2+)为 mol。
(7)采用沉淀滴定法测定氯:准确量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入20mL0.2mol·L-1AgNO3溶液,充分反应后,加入少量聚乙烯醇溶液,用NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3。滴加少量的Fe(NO3)3溶液作为指示剂。重复实验操作三次,消耗的0.1mol·L-1NH4SCN溶液的体积平均为10.00mL。
①达到滴定终点的现象为 。
②则称取的样品中n(Cl-)为 mol。
(8)根据上述实验结果可推知x:y= 。
6.(2021·青海西宁·统考三模)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂,其有效氯含量相当于漂白粉的7倍。可用ClO2与过氧化氢为原料制取亚氯酸钠,相关实验装置如图所示。请回答:
已知:
①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;
②2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;
③已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)仪器B的作用是 。
(2)写出装置C中制备NaClO2固体的化学方程式: 。冰水浴冷却的目的是 (写两种)。
(3)在装置A中发生反应生成NaClO2,反应过程中放出大量的热。
①研究表明,实验时装置C中H2O2与NaOH的物料比需要控制在0.8左右,原因可能是 。
②在吸收液中H2O2和NaOH的物料比、浓度和体积不变的条件下,控制反应在0~3℃进行,实验中可采取的措施是 。
(4)尾气吸收时,一般用 溶液吸收过量的ClO2。
(5)为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品a g溶于水配成1 L溶液,取出10 mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液V mL,试计算NaClO2粗品的纯度 (提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(6)下列关于该实验及样品组成分析的说法,正确的是 (填字母)。
A.装置C中制得的NaClO2固体中可用略低于38℃的热水洗涤2~3遍
B.装置C中制得的NaClO2固体后的操作包括过滤、洗涤和干燥
C.如果撤去装置C中的冰水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl
D.装置A中空气流速过快或过慢,均会增大NaClO2的产率
7.(2021·青海海东·统考一模)叠氮化钠(NaN3)为无色六角结晶性粉末,主要用于制造炸药、安全气囊。某化学探究小组拟在实验室中利用下列装置制取叠氮化钠。
I.实验操作:
①向装置A的三颈烧瓶中加入乙醇20 g、亚硝酸钠40 g、水60 g后,混合均匀;
②将装置A的三颈烧瓶中的混合液体加热到35 °C左右,控制滴入70%硫酸的速率;
③在装置B的三颈烧瓶中预装由水合肼(N2H4 H2O、NaOH溶液、乙醇和催化剂组成的混合液,打开活塞K,使装置A中产生的亚硝酸乙酯(C2H5ONO)进入装置B中,控制温度在70-90 °C内,持续加热40 mino
II.部分药品的性质如下表:
密度/g cm-3 熔点/°c 沸点/°c 溶解性
乙醇 0.816 -114 7& 4 与水以任意比例互溶,可与醚、氯仿、丙酮混溶
亚硝酸乙酯 0. 90 -93 17.2 不溶于水,可溶于乙醇、乙醚
叠氮化钠 1. 85 275 300 易溶于水和液氨,微溶于乙醇,不溶于乙醚
已知:2C2 H5OH+H2SO4+2NaNO22C2 H5ONO↑ +Na2SO4+2H2Oo
回答下列问题:
(1)连接好装置后,进行的第一步操作是 。
(2)对装置B中液体进行加热,合适的加热方式为 。
(3)装置A中用恒压漏斗代替分液漏斗的优点是 ;缓慢滴加硫酸,控制滴入速率的原因是 。
(4)装置B中水合腓、亚硝酸乙酯和氢氧化钠在80 °C时反应生成叠氮化钠、乙醇等物质,该反应的化学方程式为 。
(5)产品的分离:将装置B中反应后的混合液倒入蒸馏烧瓶中,加热到80-90 °C,除去混合物 中的乙醇。将蒸馏后所得母液降温结晶,过滤得到叠氮化钠晶体,再用去离 子水重结晶得NaN3产品。冷凝管中的冷却水要“b进a出”的原因是 。
(6)产品纯度测定:取6.5g产品,加入足量蒸馏水溶解,并加入适量稀硫酸酸化,向混合液中加入20.00mL1mol·L-1KMnO4溶液(l0NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑),反应后溶液呈紫红色。再用0.2mol L-1的Na2SO3标准液滴定过量的KMnO4溶液,到达滴定终点时消耗标准液25.00mL
①到达滴定终点时的现象为 。
②叠氮化钠的纯度为 。
三、工业流程题
8.(2022·青海西宁·统考一模)铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2),还有少重Pb、Fe2O3、Al2O3)制备PbO的流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是 。
(2)向废铅膏粉中加入NaOH溶液可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是 。
(3)溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、 。
(4)加入CH3COOH溶液和H2O2溶液可将脱硫铅膏中的含铅物质转化为(CH3COO)2Pb。PbO2转化为(CH2COO)2Pb的化学方程式是 。
(5)为使Pb2+完全沉淀并获得纯净的PbO,需向溶液Ⅱ中分两次加入NaOH溶液。第一次加入的目的是 ,过滤后,第二次加入NaOH溶液调节溶液的pH至少为 (已知:25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Pb(OH)2]=1×10-16)。
(6)若废铅膏中铅元素的质量分数为69%,用上述流程对1kg废铅膏进行处理,得到669gPbO,则铅的回收率为 %。
9.(2021·青海西宁·统考一模)是一种重要的杀菌消毒剂。实验室模拟生产的一种工艺如下:
已知:①是一种强氧化性气体,浓度大时易分解爆炸。在生产使用时要用稀有气体或空气等进行稀释,同时避免光照、震动等。②饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体,高于38℃时析出的晶体是,高于60℃时分解成和NaCl。回答:
(1)中所含的化学键类型有 ;实验室制取的化学方程式是 。
(2)上述流程中“反应”的离子方程式为 ;尾气吸收时的作用是 。(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)最近科学家又在“反应”步骤的基础上研究出用代替制备的新方法,其原理为:。该新方法最突出的优点是 。
(4)测定产品的纯度。取上述所得产品7.5g溶于水配成1L溶液,取出20.00mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(被还原为,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用标准液滴定,达到滴定终点时,溶液呈 (填“蓝色”或“无色”),用去标准液24.00mL,计算产品的纯度 。(提示:)
参考答案:
1.A
【详解】A.在AgCl浊液中滴加少量KI稀溶液,转化成黄色沉淀AgI,故Ksp(AgC1)>Ksp(AgI),A正确;
B.酸性KMnO4溶液可以与碳碳双键、醇羟基都发生反应,故不能证明丙烯醇中含有碳碳双键,B错误;
C.NaAlO2与NaHCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸钠,C错误;
D.淀粉溶液遇碘单质变色,与KI溶液不反应,故不能说明淀粉溶液已完全水解,D错误;
故选A。
2.(1) 为目标反应提供H2S 硫酸浓度过大时,浓硫酸具有强氧化性,将或H2S氧化,不利于生成H2S
(2) 水浴加热 将气体通入滴有酚酞的蒸馏水中,溶液由无色变为红色,证明尾气的主要成分是氨气
(3) 硫脲直接加热干燥易分解 61.1%
【分析】先将H2S通入澄清石灰水中制备硫氢化钙悬浊液,再将制得的硫氢化钙悬浊液和氰氨化钙反应制备硫脲,将反应所得的悬浊液减压过滤,再将滤液蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,离心脱水干燥得到硫脲晶体,并计算产率。
【详解】(1)①制备硫氢化钙悬浊液,需要将H2S通入澄清石灰水中,所以是为目标反应提供H2S;
②浓硫酸具有强氧化性,会将或H2S氧化,不利于生成H2S,所以硫酸的浓度不宜过大;
③装置B是H2S通入澄清石灰水中制备硫氢化钙悬浊液,反应的化学方程式为。
(2)①温度控制在(80±5)℃,不超过100℃,采用的加热方式是水浴加热;
②用硫氢化钙悬浊液和氰氨化钙制备硫脲,产物只有两种,故化学方程式为;
③由氰氨化钙(CaCN2)的组成元素可推知无色有刺激性气味的气体为NH3,氰氨化钙与水反应的化学方程式为,检验氨气的方法有将气体通入滴有酚酞的蒸馏水中,溶液由无色变为红色。
(3)①由题干信息知,温度过高时硫脲易分解,若用加热干燥,硫脲易分解,所以采用离心脱水干燥;
②由制备过程中的关系式可知13.2 g FeS理论上可以制备的质量为,硫脲的产率为。
3.(1)MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)
(3)温度过高造成HNO3分解,生成NO气体速度过快,NO来不及反应即大量逸出
(4)平衡系统内外压强,避免C中压强过大
(5)黄绿色气体变浅,有红褐色液体产生
(6)NOCl+H2O=HNO2+HCl
(7) 溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失 13.1c%
【分析】本题是利用Cu与稀硝酸氧化还原反应制备NO,反应原理为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,再利用水洗,除去少量被残留空气氧化生成的NO2,干燥后通入三颈烧瓶与Cl2反应制备产品,实验室制备Cl2的反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,据此分析解题。
【详解】(1)实验室制取Cl2是用MnO2和浓盐酸加热,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)N原子有三个未成对电子,O原子有两个未成对电子,Cl原子有一个未成对电子,原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构,故应是N原子在中间,O、N之间是两对共用电子对,N、Cl之间是一对共用电子对,电子式为,故答案为: ;
(3)硝酸受热挥发以及分解,使硝酸耗用量增加,反应过快使NO生成量大,气流过快,会有部分NO未来及反应就已经逸出D装置,故答案为:温度过高造成HNO3分解,生成NO气体速度过快,NO来不及反应即大量逸出;
(4)根据图象所示,因D三颈烧瓶中反应NO需控制流速,则前面生成的NO有可能产生积累,造成装置内压强上升,故安装一个长颈漏斗用于平衡装置内压强,故答案为:平衡系统内外压强,避免C中压强过大;
(5)Cl2本身是黄绿色,生成的NOCl是黄色,瓶内气体颜色会变浅,同时三颈烧瓶坐在冰盐水浴中,温度低于NOCl的沸点,故会有液态NOCl出现,即红褐色液体,故答案为:黄绿色气体变浅,有红褐色液体产生;
(6)NOCl易水解,N是+3价,水解产物之一应是HNO2,对应方程式为NOCl+H2O=HNO2+HCl,故答案为:NOCl+H2O=HNO2+HCl;
(7)①本实验使用K2CrO4溶液为指示剂,当AgNO3与溶液总的Cl-反应结束有过量时,则将形成Ag2CrO4砖红色沉淀,则滴定终点的现象:当滴入最后一滴AgNO3标准溶液后,溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失,故答案为:溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
②利用AgNO3滴定反应后溶液中的Cl-,可得关系式NOCl~Cl-~AgNO3,则250mL的样品反应液中NOCl的物质的量是×20.00×10-3L×cmol/L=0.2×cmol,所以样品中NOCl质量分数为×100%=13.1c%,故答案为:13.1c%。
4.(1)A
(2)通入冷却水,加热三颈烧瓶至110℃
(3) 分离出反应生成的水,使正戊醇回流至烧瓶中继续反应 水层高度不变
(4) 分液漏斗 洗去有机层中残留的NaOH和反应生成的Na2SO4
(5)50%
【详解】(1)43mL(约0.4mo1)正戊醇及6mL浓硫酸,混合液的总体积为43mL+6mL=49mL,溶液体积不超过三颈烧瓶体积的,所以三颈烧瓶的最佳容积为100mL,答案选A。
(2)依据题意可知,步骤②为:按示意图连接装置,向分水器中预先加少量水(略低于直管口),然后将冷凝水从球形冷凝管的下口通入,再给三颈烧瓶加热至温度为110℃,维持反应约1小时。
(3)反应产物中有水,而正戊醇沸点较低,在水中微溶,反应生成的醚、水及挥发的未反应的醇进入分水器,分水器能在分离出水的同时,还可以使正戊醇回流至烧瓶中继续反应,提高原料利用率;若反应完全,则不再有正戊醇挥发冷凝进入分水器中,分水器液面不再升高,此时说明反应已经完成。
(4)正戊醚难溶于水,洗涤时应在分液漏斗中洗涤、分液,氢氧化钠与硫酸反应生成了亚硫酸,最后一次水洗的目的是:洗去有机层中残留的NaOH和反应生成的Na2SO4。
(5)依据方程式2CH3CH2CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH2CH3+H2O可知,当有0.4mo1正戊醇参与反应,理论上生成0.2mol正戊醚,质量为0.2mol158g/mol=31.6g,则产率为=50%。
5.(1)三颈烧瓶
(2) 碱石灰 导气、防止倒吸
(3)溶液中有大量墨绿色固体产生、干燥管中有液体上升后下降的现象
(4)偏低
(5)NH4Cl
(6)0.06
(7) 加入最后一滴标准液,溶液变为(浅)红色 0.03
(8)3:1
【解析】(1)
仪器a的名称为三颈烧瓶;
(2)
由于氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2O,碱石灰遇水发生反应使溶液中c(OH-)浓度增大,促进平衡逆向移动,且碱石灰遇水放热促进氨气的挥发,故可利用碱石灰与浓氨水制取氨气,故此处填:碱石灰;仪器b为球形干燥管,可防止NH3在三颈烧瓶中溶解后产生倒吸,故此处填:导气、防止倒吸;
(3)
在三颈烧瓶内,氯化铜、氨气和盐酸反应制取碱式氯化铜,碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉末,难溶于水,故实验现象①为溶液中有大量墨绿色固体产生;干燥管中充满了氨气,反应后气体的压强迅速减小,故实验现象②为干燥管中有液体上升后下降的现象;
(4)
由于碱式氯化铜溶于稀酸和氨水,故稀盐酸过量会导致碱式氯化铜的溶解,进而导致其产量偏低,故此处填:偏低;
(5)
该反应为氯化铜、氨气和盐酸反应,部分氨气会和盐酸反应生成氯化铵,作为副产物,故此处填:NH4Cl;
(6)
产品溶于稀硝酸后,溶液中主要含有Cu2+、Cl-、,加入NaOH溶于后生成Cu(OH)2沉淀,由题意知n[Cu(OH)2]=,则样品中n(Cu2+)= n[Cu(OH)2]×=0.06 mol;
(7)
①当达到滴定终点后,稍过量的NH4SCN遇Fe3+变红,故滴定终点现象为:加入最后一滴标准液,溶液变为(浅)红色;
②由题意知,测定氯采用的是返滴定法,AgNO3与NH4SCN 1:1反应生成AgSCN沉淀,则过量的AgNO3物质的量n(AgNO3,余)=n(NH4SCN)=0.1 mol/L×10.00 mL×10-3 L/mL=1×10-3 mol,则与Cl-反应的AgNO3物质的量n(AgNO3)= n(AgNO3,总)- n(AgNO3,余)= 0.2 mol/L×20.00 mL×10-3 L/mL-1×10-3 mol=3×10-3 mol,则样品中n(Cl-)= n(AgNO3)×=0.03 mol;
(8)
根据电荷守恒2n(Cu2+)= n(Cl-)+ n(OH-),得2×0.06 mol=0.03 mol+ n(OH-),解得n(OH-)=0.09 mol,则x:y= n(OH-):n(Cl-)=0.09:0.03=3:1。
6. 防止倒吸 2ClO2+H2O2+2NaOH=2ClO2+O2↑+2H2O 减少H2O2的分解、提高ClO2的溶解度 H2O2受热易分解,配料时应略过量;同时防止ClO2与NaOH反应生成杂质 使用冰水浴,且缓慢通入ClO2 NaOH BC
【分析】按图组装好仪器后,检查装置的气密性;装置A中发生2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;装置B的作用是防止倒吸;装置C中冰水浴冷却的主要目的降低反应速率,减少H2O2的分解减少ClO2的分解;装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为NaClO2遇酸放出ClO2,需用NaOH溶液吸收ClO2;空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸,空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降。根据关系式NaClO2~2I2~4S2O计算产品的纯度。
【详解】(1)仪器B的作用是防止倒吸。故答案为:防止倒吸;
(2)装置C中制备NaClO2固体的化学方程式:2ClO2+H2O2+2NaOH=2ClO2+O2↑+2H2O。冰水浴冷却的目的是减少H2O2的分解、提高ClO2的溶解度 (写两种)。故答案为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2ClO2+O2↑+2H2O;减少H2O2的分解、提高ClO2的溶解度;
(3)①实验时装置C中H2O2与NaOH的物料比需要控制在0.8左右,原因可能是H2O2受热易分解,配料时应略过量;同时防止ClO2与NaOH反应生成杂质。故答案为:H2O2受热易分解,配料时应略过量;同时防止ClO2与NaOH反应生成杂质;
②在吸收液中H2O2和NaOH的物料比、浓度和体积不变的条件下,控制反应在0~3℃进行,实验中可采取的措施是使用冰水浴,且缓慢通入ClO2。故答案为:使用冰水浴,且缓慢通入ClO2;
(4)尾气吸收时,根据2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,一般用NaOH溶液吸收过量的ClO2。故答案为:NaOH;
(5)NaClO2与足量酸化的KI溶液,反应为:ClO2-+4I-+4H+→2H2O+2I2+Cl-,则:由关系式NaClO2~2I2~4S2O,n(NaClO2)= n(S2O)=×0.2mol/L×10-3VL=5×10-5Vmol,10mL样品中m(NaClO2)=5×10-5Vmol×90.5g/mol=4.525×10-3Vg,原样品中NaClO2的质量分数为: =;故答案为:;
(6)A.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2 3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,装置C中制得的NaClO2固体中可用用38℃~60℃的温水洗涤2~3遍,故A错误;
B.装置C中制得的NaClO2固体后的操作包括趁热过滤, 用38℃~60℃的温水洗涤,低于60℃干燥,得到成品,故B正确;
C.高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,如果撤去装置C中的冰水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl,故C正确;
D.装置A中空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸,空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降,故D错误;
故答案为:BC。
7. 检查装置气密性 水浴加热 平衡气压,使70%的硫酸顺利流下 防止硫酸滴入速率过快产生大量热导致乙醇挥发,产率下降 N2H4﹒H2O+ C2H5ONO+NaOHNaN3+C2H5OH+ 3H2O 使冷凝水与热蒸气的接触面积增大,上下对流,接触时间长,增强冷凝效果 当滴入最后一滴Na2SO3标准液时,锥形瓶中溶液的紫红色褪去且半分钟内不恢复原色 90%
【分析】由题意及图可知,装置A中加入乙醇、亚硝酸钠、水,加热到35 °C左右,滴入70%硫酸反应生成亚硝酸乙酯进入装置B中与水合肼、NaOH溶液在70-90 °C反应生成叠氮化钠;取一定量产品配成溶液,用过量酸性高锰酸钾溶液氧化,剩余的高锰酸钾用亚硫酸钠溶液进行滴定,测定产品纯度,据此分析。
【详解】(1)连接好实验装置装入药品前,应先检查装置的气密性,故答案为:检查装置气密性;
(2)控制装置B温度在70-90 °C内反应生成叠氮化钠,方法采用水浴加热控制,故答案为:水浴加热;
(3) 恒压漏斗有一根导管,导管连通漏斗与烧瓶,起到平衡气压的作用,缓慢滴加硫酸防止产生的热使乙醇挥发到B装置中,导致叠氮化钠的产率降低,故答案为:平衡气压,使70%的硫酸顺利流下,防止硫酸滴入速率过快产生大量热导致乙醇挥发,产率下降;
(4)由题意反应物为C2H5ONO、N2H4﹒H2O、NaOH,产物为NaN3、C2H5OH等,根据提示写出配平即可,答案为:N2H4﹒H2O+ C2H5ONO+NaOHNaN3+C2H5OH+ 3H2O;
(5)冷凝管冷凝水采用下进上出,使冷凝水全部充满冷凝管,增大与热蒸气的接触面积,热蒸气与冷凝水形成对流,冷凝时间长,效果好,故答案为:使冷凝水与热蒸气的接触面积增大,上下对流,接触时间长,增强冷凝效果;
(6)产品中叠氮化钠纯度的测定,用酸性高锰酸钾氧化叠氮化钠生成氮气,发生反应①: l0NaN3+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑,过量的高锰酸钾用亚硫酸钠溶液进行还原,发生反应②的离子方程式为: 2 + 6H+ +5= 2Mn2+ +5+ 3H2O,列出关系式:2 5,n()= 0.2×25.00×10-3 =5.00×10-3 mol,则反应②消耗的KMnO4的物质的量n2= 2.00×10-3 mol,则反应①消耗的KMnO4的物质的量n1 = n(KMnO4) - n2 = 1×20.00×10-3-2.00×10-3 =18.00×10-3mol,反应①的关系式:l0NaN3 2KMnO4,则n(NaN3)=×18.00×10-3 = 0.09mol,故产品的纯度ω==100%=90%,故答案为90%。
【点睛】再进行产品纯度的计算时,一定抓住关键物质的化学计量系数,列出关系式进行简单即可,不必考虑中间的繁杂过程,如本题涉及到的化学方程式不必配平,只需注意氧化剂和还原剂的系数比可快速简单。
8.(1)增大反应物接触面积,提高反应速率
(2)PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O
(3)SO、AlO
(4)PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑
(5) 除去多余的CH3COOH并将Fe3+转为沉淀除去 8.7
(6)89.2%
【分析】加入NaOH可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O,NaOH溶液与杂质中Al2O3反应生成NaAlO2和水,溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、SO、AlO,加入CH3COOH溶液和H2O2溶液可将PbO2转化为(CH2COO)2Pb,化学方程式是PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑,杂质Fe2O3与醋酸反应生成Fe3+,第一次加入NaOH溶液除去杂质铁离子,第二次使Pb2+完全沉淀并获得纯净的PbO;
【详解】(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是增大反应物接触面积,提高反应速率;
(2)加入NaOH溶液可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O;
(3)NaOH与Al2O3反应生成NaAlO2和水,溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、SO、AlO;
(4)加入H2O2溶液与PbO2发生氧化还原反应生成Pb2+,与CH3COOH溶液和反应转化为(CH3COO)2Pb,则PbO2转化为(CH2COO)2Pb的化学方程式是PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑;
(5)杂质Fe2O3与醋酸反应生成Fe3+,第一次加入NaOH溶液的目的是除去多余的CH3COOH并将Fe3+转为沉淀除去;过滤除去Fe(OH)3沉淀后,第二次加入NaOH溶液调节溶液的pH恰好开始沉淀Pb2+,由溶解平衡:Pb(OH)2Pb2++2OH-,则,25℃时,调节溶液的pH至少为8.7;
(6)669gPbO中铅元素的质量为,1kg废铅膏中铅元素的质量为1000g×69%=690g,则铅的回收率为。
9. 离子键、共价键 还原剂 反应生成对起稀释作用,防止浓度过大时分解爆炸 无色 90.5%
【分析】实验流程中反应:,流程中电解反应为,ClO2尾气吸收用氢氧化钠和过氧化氢反应,也得到NaClO2溶液,获得NaClO2操作的步骤时①加热蒸发,②趁热过滤,③洗涤,④干燥,得到成品。
【详解】(1) 中阴离子和阳离子之间为离子键,氯原子和氧原子之间为共价键,故含有离子键和共价键;实验室制取的化学方程式是;
(2) 上述流程中“反应”的离子方程式为;尾气吸收时过氧化氢在反应中化合价升高,做还原剂;
(3)用硫酸酸化的草酸溶液还原氯酸钠,其优点是提高了生产及储存、运输的安全性,源信使反应过程产生的二氧化碳气体对起到了稀释作用;
(4) 用标准液滴定,达到滴定终点时,溶液呈无色;与足量酸化的KI溶液,反应为,令样品中的物质的量为x,则,解得x=1.25×10-3mol,10mL样品中m()=0.00125mol×90.5g/mol,原样品中的质量分数为:。
试卷第1页,共3页
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