实验室用如图所示装置制备KClO溶液,再用KClO溶液与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
已知:Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3。请回答:
(1)仪器a的名称为_____,仪器a置于冰水浴中的目的是_____。
(2)装置A中得到足量KClO后,将导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,控制水浴温度为25℃,搅拌1.5h来制备K2FeO4。其反应的离子方程式为_____。
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过碳酸钠( xNa2CO3• yH2O2),有固体双氧水的俗称,该晶体具有 Na2CO3和H2O2的双重性质, 被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、 医药卫生等领域中,过碳酸钠的某生产流程如图。回答下列问题:
(1) 该流程中氯化钠的作用是_____。
(2)“抽滤” 操作如图所示,仪器 a 的名称 ____,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的原因是____。
(3)下列操作或描述错误的是_____________
A.制备过碳酸钠时加稳定剂的作用是防止双氧水分解
B.采用热水洗涤可提高除杂效果
C.洗涤时,应使洗涤剂快速通过沉淀
D.为加快干燥速度,产品可在真空干燥器中干燥
(4)为测定过碳酸钠的化学式,某化学兴趣小组准确称取0.3140g 样品溶于水配成待测液,用如图装置进行实验,选出实验正确的操作并排序:(选项可重复选择或不选)检查装置气密性→_______ →_______ →________ →_________
a.将MnO2转移到待测液中
b.将待测液转移到MnO2 中
c.调整量气管和水准管的液面相平,记录刻度
d.静置一段时间使气体冷却
e.如图在 Y 型管中装入MnO2 和待测液
(5)由(4) 中实验测得产生氧气的体积为36.75mL, 已知该温度下气体摩尔体积为24.5L•mo1-1,则过碳酸钠的化学式为______________。
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阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸,制备的主要反应为:
操作流程如下:
已知:水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水,但其钠盐易溶于水,醋酸酐遇水分解生成醋酸。
回答下列问题:
(1)合成过程中最合适的加热方法是______________。
(2)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:
①沸石的作用是_______________;
②冷凝水的流出方向是____________(填“b”或“c”);
③使用温度计的目的是____________。
(3)检验最终产品中是否含有水杨酸的化学方法是_________________。
(4)阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定步骤(假定只含乙酰水杨酸和辅料,辅料不参与反应):
Ⅰ.称取阿司匹林样品m g;Ⅱ.将样品研碎,溶于V1 mL a mol·L-1NaOH(过量)并加热,除去辅料等不溶物,将所得溶液移入锥形瓶;Ⅲ.向锥形瓶中滴加几滴酚酞,用浓度为b mol·L-1的标准盐酸到滴定剩余的NaOH,消耗盐酸的体积为V2mL。
① 写出乙酰水杨酸与过量NaOH溶液加热发生反应的化学方程式______________。
② 阿司匹林药片中乙酰水杨酸质量分数的表达式为__________________。
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TMB是一种新型指纹检测的色原试剂,由碳、氢、氮三种元素组成,M=240g/mol。某研究性学习小组的同学欲利用下列仪器测定TMB的分子式。主要过程为在足量氧气流中将4.80 g TMB样品氧化(氮元素转化为N2),再利用吸收剂分别吸收水蒸气和CO2。请从图中选择适当的装置(装置符合气密性要求,加热装置等已略去,其他用品可自选)。
(1)写出仪器a的名称__________,A中的化学反应方程式:___________;
(2)B中试剂是___________,作用是________________ ;
(3)装置C中CuO粉末的作用为________________。
(4)理想状态下,将4.80 gTMB样品完全氧化,点燃C处酒精灯,实验结束时测得D增加3.60 g,E增加14.08 g,则TMB的分子式为____________。
(5)有同学认为,用该实验装置测得的TMB分子式不准确,应在干燥管E后再添加一个装有碱石灰的干燥管F。你认为是否需要添加F装置__________(填“需要”或“不需要”),简述理由________________。
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某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250 mL的容量瓶中定容配成250 mL烧碱溶液
B.用移液管移取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴酚酞指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中用蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为c mol·L-1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管,调节液面,记下开始读数为V1
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至终点,记下读数V2
回答下列各问题:
(1)正确操作步骤的顺序是___→___→__→D→__(均用字母填写)。
(2)滴定管的读数应注意_____。
(3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是_____。
(4)D步骤中液面应调节到___,尖嘴部分应___。
(5)滴定终点时锥形瓶内溶液变化现象是____。
(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗,在其他操作均正确的前提下,会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响?___(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(7)该烧碱样品纯度的计算式为____。
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I.用0.1mol/L的NaOH溶液滴定未知浓度的稀盐酸,实验数据如下表:
实验序号 | 消耗NaOH溶液的体积/mL | 待测稀盐酸的体积/mL |
1 | 32.84 | 25.00 |
2 | 31.24 | 25.00 |
3 | 31.26 | 25.00 |
根据表格计算c(HCl)=___________。
II.某化学学习小组的同学欲测定H2C2O4溶液的物质的量浓度实验步骤如下:
①取待测H2C2O4溶液25.00mL放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
②用0.1mol/LKMnO4溶液滴定至终点,记录数据;
③重复滴定2次,平均消耗KMnO4溶液15.00mL。
(1)滴定时,将KMnO4标准液装在下图中的_________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是_________。
(3)计算H2C2O4溶液的物质的量浓度为________mol/L。
(4)下列滴定操作会使测得的值偏大的是________。
A.滴定终点时俯视滴定管刻度
B.滴定终点时仰视滴定管刻度
C.滴定前用待测H2C2O4溶液润洗锥形瓶
D.滴定管尖嘴内在滴定前无气泡,滴定后有气泡
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实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应化学方程式是_______(锰被还原为Mn2+)。
②除杂装置B所用试剂为__________。
③C中得到紫色固体和溶液,C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_____(用离子方程式表示)。
(2)探究K2FeO4的性质
取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计如图图方案:
①由方案一中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由_________产生(用离子方程式表示)。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2__________FeO(填“>”或“<”),而方案二实验表明,Cl2和FeO的氧化性强弱关系相反,原因是________。
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某化学小组利用如图所示装置比较浓、稀硝酸氧化性的强弱。
实验步骤如下:
Ⅰ.连接好装置,并检查装置的气密性;
Ⅱ.加入相应试剂,关闭弹簧夹,打开试管①,向其中加入适量的粉末,立即盖上橡皮塞;
Ⅲ.将铜丝伸入浓硝酸中,观察现象;
Ⅳ.将铜丝提起,打开弹簧夹,再向装置①中通入一定量的CO2气体……
回答下列问题:
(1)检查该装置气密性的方法为____________________________________________________________。
(2)加入少量粉末的作用为________________________;通入一定量的CO2气体的作用为________________________。
(3)将铜丝伸入浓硝酸中,立即观察到试管①中有红棕色气体生成,发生反应的化学方程式为_________________________;红棕色气体进入试管②中后变成无色,发生反应的化学方程式为______________________________,试管③液面上方无红棕色气体出现,试管④液面上方产生红棕色气体同时溶液出现黄色,则试管④中发生反应的化学方程式为______________________________,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
(4)NO2与氢氧化钠溶液反应生成两种盐,其离子方程式为______________________________。
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正丁醚常用作有机合成反应的溶剂.某实验小组利用如图装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁醚,其反应原理如下:
2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
反应物和产物的相关数据如表:
化合物名称 | 密度(g•mL-1) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 水中溶解性 |
正丁醇 | 0.810 | -89.8 | 118.0 | 微溶 |
正丁醚 | 0.769 | -95.3 | 142.0 | 不溶于水 |
备注:正丁醚微溶于饱和氯化钙溶液 |
实验步骤:
①将14.80g正丁醇、2.5mL浓硫酸加入两口烧瓶中,再加入几粒碎瓷片,摇匀
②装好分水器和温度计
③控制反应温度在134~136℃之间,回流1.5h
④将分水器中的下层水层从下口放出,上层液体倒回两口烧瓶中
⑤将反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中,经过分离、洗涤后再分离提纯,收集称重得正丁醚7.15g
回答下列问题:
(1)实验中冷凝管的进水口为______(填“a”或“b”)。
(2)在该实验中两口烧瓶的容积最适合的是______(填字母)。
A. 200mL B. 150mL C. 100mL D. 50mL
(3)实验中温度过高则发生分子内脱水生成烃类化合物,写出生成烃类化合物反应的化学方程式:______。
(4)有机层粗产物需依次用水洗、氢氧化钠溶液洗涤、水洗和饱和氯化钙溶液洗涤。用氢氧化钠溶液洗涤的目的是______。
(5)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是______(填字母)。
A. 蒸馏 B. 加入无水CaCl2 C. 过滤
(6)本实验所得正丁醚的产率为______。
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苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)常用于创面、溃疡面及痔疮的镇痛。在实验室用对氨基苯甲酸()与乙醇反应合成苯佐卡因,有关数据和实验装置图如下:
相对分子质量 | 密度(g·cm-3) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | |
乙醇 | 46 | 0.79 | -114.3 | 78.5 | 与水任意比互溶 |
对氨基苯甲酸 | 137 | 1.374 | 188 | 399.9 | 微溶于水,易溶于乙醇 |
对氨基苯甲酸乙酯 | 165 | 1.039 | 90 | 172 | 难溶于水,易溶于醇、醚类 |
产品合成:在250mL圆底烧瓶中加入8.2g对氨基苯甲酸(0.06mol) 和80mL无水乙醇(约1.4mol),振荡溶解,将烧瓶置于冰水浴并加入10mL浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热回流1h,并不时振荡。
分离提纯:冷却后将反应物转移到400mL烧杯中,分批加入10%Na2CO3溶液直至pH=9,转移至分液漏斗中,用乙醚(密度0.714g·cm-3) 分两次萃取,并向醚层加入无水硫酸镁,蒸出醚层,冷却结晶,最终得到产物3.3g。
(1)仪器A的名称为______,在合成反应进行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的______。
(2) 该合成反应的化学方程式是______ 。
(3)将烧瓶置于冰水浴中的目的是______ 。
(4)分液漏斗使用之前必须进行的操作是_______,乙醚层位于_______(填“上层”或“下层”);分离提纯操作加入无水硫酸镁的作用是_________。
(5)合成反应中加入远过量的乙醇目的是_________;分离提纯过程中加入10%Na2CO3溶液的作用是_________ 。
(6)本实验中苯佐卡因的产率为_________(保留3位有效数字)。该反应产率较低的原因是_________ (填标号)。
a.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,导致副反应多 b.催化剂加入量不足
c.产品难溶于水,易溶于乙醇、乙醚 d.酯化反应是可逆反应
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