(10分)市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 | GB5461 |
产品等级 | 一级 |
配 料 | 食盐、碘酸钾、抗结剂 |
碘含量(以I计) | 20~50 mg/kg |
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处) KIO3+ KI+ H2SO4= K2SO4+ I2+ H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是 。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作是 。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a. 准确称取12.7g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为6.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液20.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 。
②根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是 mg/kg(以含w的代数式表示)。
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某化学兴趣小组拟探究锡及锡的化合物的部分性质。经查阅资料知:Sn的熔点231℃;SnC12易被氧化,且易水解;Sn(OH)2常温下易分解,SnCl4常温下为无色液体,熔点-33℃,沸点114.1℃,请回答下列问题:
(1)该小组用以下流程制备SnSO4晶体。
①操作Ⅱ所需的实验仪器为__________。
②过滤操作中玻璃棒的使用的注意事项为__________。
③操作I为沉淀的洗涤。请简述如何判断沉淀是否洗涤干净__________。
(2)用熔融的锡与干燥的氯气制备SnCl4,提供的装置如下:
①装置Ⅲ为冷凝管,则水流从__________进入。
②请用大写英文字母按从左到右顺序连接组装仪器__________。
③有同学指出②中连接的实验装置存在不足,不足之处为__________。
(3)测定锡粉质量分数的步骤为:取锡粉1.226g溶于盐酸中,加入过量的FeCl3溶液,再用0.1000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,消耗K2Cr2O7溶液32.00 mL,发生的反应为:6FeC12+ K2Cr2O7 +14HC1=6 FeC13+2KC1 +2Cr C13+7H2O。则锡粉的质量分数为(杂质不参与反应) __________ 。
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某同学设计如图所示的实验方案:
(1)A装置的分液漏斗里盛装浓盐酸,烧瓶里固体为重铬酸钾(K2Cr2O7),还原产物是CrCl3,写出A中离子方程式:________________________________。
(2)本实验目的是_____________________ ,B装置有几个作用,分别是除去氯气中的氯化氢、 _________。拆去a导管的后果可能是______________________。
(3)装置C的功能是探究有氧化性的物质是否一定有漂白性,下列最佳试剂组合是________。
① | ② | ③ | ④ | |
Ⅰ | 湿润的红纸条 | 干燥的红纸条 | 干燥的红纸条 | 湿润的红纸条 |
Ⅱ | 碱石灰 | 浓硫酸 | 硅胶 | 氯化钠 |
Ⅲ | 湿润的红纸条 | 干燥的红纸条 | 干燥的白纸条 | 干燥的红纸条 |
(4)证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是______________________
(5)D装置进行实验时存在明显不足,它是________________,合适的溶液X是____________(从①氢氧化钠溶液②亚硫酸钠溶液③亚硫酸氢钠溶液④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液⑥碳酸氢钠溶液中选择)。
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(14分)实验室以苯、乙醛为原料,三氯化铝为催化剂来制备1,1—二苯乙烷,其反应原理为:
制备过程中其他产物会与AlCl3发生副反应。主要实验装置和步骤如下:
I.合成:
在250 mL三口烧瓶中加入140mL苯(密度0.88g/mL)、19gA1C13和5.5g乙醛,在20℃时充分反应。
Ⅱ.分离与提纯:
将反应混合物倒入装有150 mL,冰水和少量盐酸的烧杯中,充分搅拌,用分液漏斗分离出有机层,依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤,在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体,过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170~172℃/6.67kPa的馏分,得12.5g 1,l—二苯乙烷。
(1)仪器a的名称: ;其他产物与A1C13发生副反应的化学方程式为: ;装置C的作用: 。
(2)连接装置b的作用是 。
(3)在洗涤操作中,第二次水洗的主要目的是 。实验中加入少量无水硫酸镁的目的是 。
(4)粗产品常压蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是 ,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是 。
(5)本实验所得到的1,1—二苯乙烷产率约为 (填正确答案的序号)。
A.41% B.48% C.55% D.65%
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(16分)高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:
(1)浸出:浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是 ,植物粉的作用是 。
(2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;
②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;
③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是 ;操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式 。
(3)制备:在30 ℃~35 ℃下, 将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀。温度控制35 ℃以下的原因是 ;该反应的化学方程式为 ;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是 。
(4)计算:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp(MgCO3)=2.6×10-5 ,已知离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,表示该离子沉淀完全。若净化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度。
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苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如右(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器c的作用是 ;仪器b的名称是 ,其作用是 。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)。
A 分液漏斗 B 漏斗 C 烧杯 D 直形冷凝管 E 玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是 。
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 。
(6)在实际操作时,发现b中液体不容易滴下来,你认为应将b改为 (填仪器名称)即可解决此问题。
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(14分)CH3Cl为无色,略带臭味的气体,密度为2.25g/L,熔点为-24.2℃,20℃时在水中的溶解度为400mL,易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂。
Ⅰ.实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl(浓)CH3Cl+H2O。具体步骤如下:
①干燥ZnCl2晶体;
②称取24g研细的无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶,同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中;
③将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热,待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl气体逸出,可用排水法收集。请回答:
(1)实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是 。
(2)反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少(甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近)
其理由是 。
(3)实验室为何用排水法收集CH3Cl?
Ⅱ.据某资料记载,CH4分子中的一个H原子被Cl原子取代后,其稳定性受到影响,可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化。现有四只洗气瓶;分别盛有以下试剂:
A.1.5%KMnO4(H+)溶液 B.蒸馏水
C.5%Na2SO3溶液 D.98%H2SO4
(1)为证实这一理论的可靠性,请从上面选择最恰当的洗气瓶,将a装置生成的气体依次通过洗气瓶
(填洗气瓶编号),如果观察到 则证实上述资料的正确性。
(2)写出洗气瓶中发生反应的离子方程式(C元素的氧化产物为CO2):
(3)如果CH3Cl是大气的污染物,上述洗气瓶之后还应接一只盛 的洗气瓶。
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(15分)二氯化一氯五氨合钴([Co(NH3)5C1]C12, M=250.5g·mol-1,紫红色固体)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关注,它不溶于乙醇,难溶于水。实验室制备二氯化一氯五氨合钴的流程及装置如下:
相关信息:
Co+2HCl= CoCl2+ H2↑ [Co(NH3)5C1]2++H2O [Co(NH3)5 H2O]3+ +Cl-
(深红色)
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称_____;向装置2中加入适量盐酸后,关闭活塞进行第①步反应,如何通过装置1判断该反应已经完全_____;在不添加其他试剂的前提下,如何操作能够实现第②步反应_____。
(2)第③步加入双氧水的作用是_____;第④步加入适量浓盐酸的作用是_____。
(3)第⑥步洗涤操作为:先用冷水洗涤,再用乙醇洗涤。其中乙醇洗涤的目的是_____。
(4)第⑦步烘干操作的温度应控制在100-160℃,温度不能过低也不能过高的可能原因是_____。
(5)将产品分为10等份,取其中一份于强碱溶液中,加热煮沸,蒸出所有氨气后,向溶液中加酸中和,然后加人0.5000mol·L-1的KI溶液0. 04000L(过量),滴加指示剂,用0.l000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,达到终点消耗0. 1200L Na2S2O3标准溶液,则该实验的产率为_____。( 2Co3++2I-=2Co2++I2 ; 2S2O32-+ I2=S4O62-+2I-)
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铁触媒(铁的氧化物)是合成氨工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。
方案一:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。
(2)若通入Cl2不足量,溶液B中还含有会影响测定结果。
(3) 若通入Cl2过量且加热煮沸不充分,溶液B中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。
限选试剂:0.1 mol L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、淀粉-KI溶液、0.1 mol L-1 KSCN溶液、 品红稀溶液
实验操作 | 实验现象与结论 |
取适量溶液B于试管中,滴加________,振荡 ,放置一段时间后,观察现象。 | 若溶液________,则溶液B中含Cl2; 若溶液________,则溶液B中不含Cl2。 |
方案二 :用下列装置测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(4)干燥管C的作用是________。
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得干燥管B增重ll.0g,则该铁触媒的化学式可表示为________。
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PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:
熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·mL-1 | 其他 | |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 | 2P(过量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(过量)2PCl5 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 1.574 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 1.675 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段时间CO2,目的是________。
(2)实验过程中,应控制 ________,以减少PCl5的生成。
(3)粗产品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过________(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2 H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可与HI和H3PO4反应生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量测定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
①测定产品中PCl3质量分数的实验如下,请补充相应的实验步骤:
步骤1:迅速移取m g产品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。
步骤2:从容量瓶中移取25.00mL溶液置于锥形瓶中。
步骤3:准确加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(过量),再________。
步骤4:用标准Na2S2O3溶液回滴过量的碘,将近终点时加入3 mL淀粉溶液,继续滴至终点(蓝色溶液褪色);滴至终点时消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。
②根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为________(用含字母的代数式表示)。
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