实验室可用NaBr、浓H2SO4、乙醇为原料制备少量溴乙烷:
C2H5—OH+HBrC2H5Br+H2O
已知反应物的用量为:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度为0.80 g/cm3);36 mL浓H2SO4(质量分数为98%,密度为1.84 g/mL);25 mL水。试回答下列问题:
(1)该实验应选择下图中的a装置还是b装置?________。(填字母)
(2)反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适 (填字母)
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL
(3)冷凝管中的冷凝水的流向应是 (填字母)
A.A进B出 B.B进A出 C.从A进或B进均可
(4)实验完成后,须将烧瓶内的有机物蒸出,结果得到棕黄色的粗溴乙烷,欲得纯净溴乙烷,应采用的措施是_____________________________________________________。
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硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4•yH2O2•zH2O)的组成可通过下列实验测定:
①准确称取1.7700g 样品,配制成100.00mL 溶液A.
②准确量取25.00mL 溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2 溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g.
③准确量取25.00mL 溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000mol•L-1KMnO4 溶液滴定至终点,消耗KMnO4 溶液25.00mL.H2O2 与KMnO4 反应的离子方程式如下:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(1)步骤②中滴定终点的现象为____________;
(2)步骤②中使用盐酸酸化,而步骤③中改用硫酸酸化的原因是____________;
(3)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,其离子方程式为____________;
(4)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
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某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为____________________。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为____________________,总反应的离子方程式为____________________。
(3)有关上述实验,下列说法正确的是______。
A.溶液中Na+向A极移动
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应为______________。 此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因__________________________。
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已知实验室制备1,2-二溴乙烷可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
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/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
回答下列问题:
(1)反应原理是___________________________________________________________
(2)在装置C中应加入________,(填正确选项前的字母)其目的是_______________
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是________;
(4)若产物中有少量副产物乙醚.可用________的方法除去;
(5)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________ 。
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(14分)4,7—二甲基香豆素(熔点:132.6℃)是一种重要的香料,广泛分布于植物界中,由间—甲苯酚为原料的合成反应如下:
实验装置图如下:
主要实验步骤:
步骤1:向装置a中加入60mL浓硫酸,并冷却至0℃以下,搅拌下滴入间—甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物。
步骤2:保持在10℃下,搅拌12h,反应完全后,将其倒入冰水混合物中,然后抽滤、水洗得粗产品
步骤3:粗产品用乙醇溶解并重结晶,得白色针状晶体并烘干,称得产品质量为33.0g。
(1)简述装置b中将活塞上下部分连通的目的 。
(2)浓H2SO4需要冷却至0℃以下的原因是 。
(3)反应需要搅拌12h,其原因是 。
(4)本次实验产率为 (百分数保留一位小数)
(5)实验室制备乙酸乙酯的化学反应方程式 ,用 (填药品名称)收集粗产品,用 (填操作名称)的方法把粗产品分离。
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镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡(Sn)位于第五周期第ⅣA族。
(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________。
(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为______________,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有______________(填化学式)。
(3)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的________倍;除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,滴定时反应的离子方程式为______________。
(4)“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)=________mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值是________。
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Ⅰ.为了比较铜与锌金属活动性的相对强弱,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品),以“接力”的方式,设计下列实验:
(1)甲同学分别将铜片、锌片置于烧杯底部(铜、锌不接触),小心地向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是________________,甲同学设计的思路是______________________________________。
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加少量CuSO4溶液,进而观察到的现象是______________。
Ⅱ.丁、戊两位同学想利用原电池反应检测金属镁与铝的活动性顺序,两人均是镁片和铝片作电极,但丁同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,戊同学将电极放入6 mol·L-1 NaOH溶液中。
(3)分别写出丁、戊两位同学所设计的原电池的负极反应式。
丁同学实验中的负极反应式为________________________________________________;
戊同学实验中的负极反应式为________________________________________________。
(4)丁与戊同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,若仅以此为依据,戊同学判断出________(填元素符号)的活动性更强。
(5)丁、戊两位同学所得的结论不一致,请你对此给予科学的解释。______________。
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草酸是植物(特别是草本植物)常具有的成分,具有广泛的用途。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170℃以上分解。常温下它的电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。回答下列问题:
(1)拟用下列装置分解草酸制备少量纯净的CO,其合理的连接顺序为___________(填字母序号)。
(2)相同温度条件下,分别用3支试管按下列要求完成实验:
试管 | A | B | C |
加入试剂 | 4mL 0.01mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 | 4mL 0.02mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 | 4mL 0.03mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 |
褪色时间 | 28秒 | 30秒 | 不褪色 |
写出试管B的离子方程式_____________________________________;上述实验能否说明“相同条件下,反应物浓度越大,反应速率越快”?____________(选填“能”或“不能”);简述你的理由:__________________________________。
(3)设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有_____________(填序号)。
A.室温下,取0.010mol/L的H2C2O4溶液,测其pH=2;
B.室温下,取0.010mol/L的NaHC2O4溶液,测其pH >7;
C.室温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pH< a+2;
D.标况下,取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224mL;
(4)为测定某H2C2O4溶液的浓度,取20.00mL H2C2O4溶液于锥形瓶中,滴入2-3滴指示剂,用0.1000mol/L的NaOH溶液进行滴定,并进行3次平行实验,所用NaOH溶液体积分别为19.98mL、20.02mL和22.00mL。
①所用指示剂为_______________;滴定终点时的现象为_________________________;
②H2C2O4溶液物质的量浓度为_______________;
③下列操作会引起测定结果偏高的是__________(填序号)。
A. 滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C. 滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D. 滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数
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某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH
CO的制备原理:HCOOH CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置如下:
请填写下列空白:
(1)实验室现有稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备丙烯。写出化学方程式: 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 、 ;
c和d中盛装的试剂分别是 , 。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是 _(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为_________,操作1、操作2为、操作3分别为_____________________。
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有机化合物分子中的基团之间存在着相互影响。
(1)在甲烷、苯、甲苯这三种物质中,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的有___________(填名称),能用于制取炸药梯恩梯( TNT)的是_____________(填分子式)。
(2)某学习个组通过实验探究①苯酚、②醋酸、③碳酸这三种物质分子中的羟基在水中电离能力的强弱。主要实验步骤如下:
a、取三支试管,分别加入三种物质的水溶液(适量),再分别滴加2~3滴紫色石蕊试液,发现仅②、③的溶液变红。
b、另取一支试管,加入少量滴加了酚酞的NaOH溶液,再滴加①的溶液,发现试管中溶液的红色明显变浅。
c、再取一支试管,加入少量碳酸钠溶液,向其中滴加②的溶液,发现有气体生成。
d、将CO2气体通入苯酚钠的水溶液中,发现溶液变浑浊。
请回答以下问题:
①步骤b的现象说明苯酚具有___________性。
②步骤d中,发生反应的化学方程式为__________________。
③三种物质分子中的羟基在水中的电离能力由强到弱的顺序是____________(填序号)。
④在苯酚分子中,羟基对苯基的性质也有影响。写出苯酚与浓溴水反应生成的有机产物的结构简式:_____________________。
(3)同学甲设计了如右图所示的实验装置一次性地验证苯酚、醋酸、碳酸的酸性强弱。同学乙认为该实验装置设计的不严密,理由是________________。
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