某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料:铝是银白色金属,熔点660.4℃,沸点2467℃;无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,常压下在177.8℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂,以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置,请结合题意回答问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为:_________________________________。
(2)装置B的作用是 ______________ ,装置C中所盛试剂为_______________ 。.
(3)请在标记为F的实线方框内画出合适的装置__________。
(4)工业上制备金属Al,用电解熔融的Al2O3,而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。
(5)AlCl3遇潮湿空气立即产生大量白雾的原因是(结合化学方程式说明)_________。
(6)有同学认为该装置有不足之处,存在安全隐患。若你同意他的观点,请指出其不足之处______________________________________________________。
(7)反应后D得到氯化铝与铝粉的混合物,设计方案分离出纯净的氯化铝(简述分离原理和操作)_____________________________________________。
高三化学实验题中等难度题
某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料:铝是银白色金属,熔点660.4℃,沸点2467℃;无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,常压下在177.8℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂,以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置,请结合题意回答问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为:_________________________________。
(2)装置B的作用是 ______________ ,装置C中所盛试剂为_______________ 。.
(3)请在标记为F的实线方框内画出合适的装置__________。
(4)工业上制备金属Al,用电解熔融的Al2O3,而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。
(5)AlCl3遇潮湿空气立即产生大量白雾的原因是(结合化学方程式说明)_________。
(6)有同学认为该装置有不足之处,存在安全隐患。若你同意他的观点,请指出其不足之处______________________________________________________。
(7)反应后D得到氯化铝与铝粉的混合物,设计方案分离出纯净的氯化铝(简述分离原理和操作)_____________________________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
(14分)某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料:无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,常压下在177.8℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂,以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置,请结合题意回答问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为: 。
(2)装置B的作用是 。
(3)请给标记为F的实线方框选择合适的装置 。
(4)AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾的原因是 (结合化学方程式说明)。
(5)有同学认为装置E中有不足之处,存在安全隐患。若你同意他的观点,请指出其不足之处 。
(6)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案。方案如下:首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样,平行做了4次滴定。实验中所用NaOH溶液浓度为0.2000mol·L-1,以下是实验记录与数据处理(不考虑NaOH与残液中其他成分的反应)。
滴定次数 实验数据ml | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(样品) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(初读数) | 0.00 | 0.50 | 0.70 | 1.00 |
V(NaOH)终读数) | 22.60 | 22.55 | 22.65 | 23.00 |
①经计算,该次滴定测的试样中盐酸浓度为 mol·L-1。
②在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏小的是 (填写序号)。
a.开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡,滴定结束气泡消失
b.未用标准NaOH溶液润洗滴定管
c.锥形瓶中加入待测盐酸后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
e.滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗
f.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
高三化学实验题困难题查看答案及解析
某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料:无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,常压下在177.8 ℃升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂,以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置,请结合题意回答问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为:_________________________
(2)装置B的作用是__________________________
(3)请给标记为F的实线方框选择合适的装置_______
(4)AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾的原因是_________________(结合化学方程式说明)。
(5)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案。方案如下:首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样,平行做了4次滴定。实验中所用NaOH溶液浓度为0.2000 mol·L-1,以下是实验记录与数据处理(不考虑NaOH与残液中其他成分的反应)。
①若本实验需要NaOH标准溶液80mL,则配制该标准溶液需要用到玻璃仪器有玻璃棒,烧杯_______
②经计算,该次滴定测的试样中盐酸浓度为_______________mol·L-1。
③在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏小的是___________(填写序号)。
A.开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡,滴定结束气泡消失
B.未用标准NaOH溶液润洗滴定管
C.锥形瓶中加入待测盐酸后,再加少量水
D.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
e.滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗
f.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
高三化学实验题困难题查看答案及解析
无水是一种重要的化工原料。某课外探究小组尝试制取无水,查阅资料获得下列信息:无水在升华,极易潮解,遇到水蒸气会产生白色烟雾。
探究一 无水的实验室制备
利用如图装置,用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉已除去氧化膜反应制取无水AlCl3。供选择的药品:①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液
(1)写出装置A烧瓶中发生的反应方程式 ______ 。
(2)实验开始前,先检查装置气密性,然后装入药品,接下来的步骤依次是 ______ 填序号 。
加热D中硬质玻璃管
往A烧瓶中加入液体
点燃A中的酒精灯
(3)上述供选药品中本实验无需用到的是 ______ 填数字序号。
(4)写出无水与水蒸气反应的化学方程式 ______ 。
探究二 无水的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体,与足量氢氧化钠溶液反应,测定生成气体的体积体积均换算成标准状况,重复测定三次,数据如下:
第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | |
D中固体用量 | |||
氢气的体积 |
(5)根据表中数据,计算所得固体中无水的质量分数 ______ 。
(6)有同学认为测得的无水的质量分数偏低,你认为可能的原因有 ______ 。
探究三 离子浓度对氯气制备的影响
二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低,反应停止不再产生氯气。探究小组对盐酸浓度降低影响氯气生成的原因进行如下探究:
(7)提出假设 假设1:浓度降低影响氯气的生成
假设2: ______ 。
(8)设计方案进行实验。限选试剂:浓、NaCl固体、固体、稀盐酸。
步骤 | 实验操作 | 预测现象和结论 |
往不再产生氯气的装置中,加入 ______ ,继续加热 | 若有黄绿色气体生成,则假设1成立 | |
______ | 若有黄绿色气体生成,则假设2成立 |
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
三草酸合铁酸钾晶体可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有,产生的气体中含有CO、。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:①蒸馏水②溶液③氧化铜④盐酸⑤浓硫酸⑥溶液⑦澄清石灰水⑧溶液 ⑨溶液⑩苯酚溶液
(1)若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在,并验证检验过程中有生成,应选用的试剂为按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内 ______。
(2)提出合理假设
假设1:只有Fe;假设2:只有FeO;假设3: ______ 。
(3)设计实验方案并实验验证
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水溶解,过滤分离出不溶固体。
步骤2:取少量上述不溶固体放入试管中,加入足量 ______ 溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设 ______ 成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为 ______ 。
步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量 ______ ,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设 ______ 成立;若溶液呈 ______ ,则假设3成立。
(4)问题讨论
若固体产物中FeO含量较少,用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立写出实验的操作步骤、现象与结论: ______。
(5)拓展与延伸
有资料介绍“在含的溶液中,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色;若再滴加过量氯水,却发现红色褪去”。假设溶液中的价铁还能被氯水氧化为更高价的,试写出该反应的离子方程式 ______。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,产生的气体中含有CO、CO2。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:①蒸馏水②3%H2O2溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在,并验证检验过程中有CO2生成,应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内)________。
Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。
(1)提出合理假设
假设1:只有Fe;
假设2:只有FeO;
假设3:________
(2)设计实验方案并实验验证
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水溶解,过滤分离出不溶固体。
步骤2:取少量上述不溶固体放人试管中,加入足量________溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设________成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为________。
步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量________,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设成立;若溶液呈________,则假设3成立。
(3)问题讨论
若固体产物中FeO含量较少,用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论):________
Ⅲ.拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe2+的溶液中,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色;若再滴加过量氯水,却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-”,试写出该反应的离子方程式。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
FeSO4.7H2O俗称“绿矾”,是一种蓝绿色晶体。某课外活动小组同学在实验室发现一瓶绿矾已部分变质,拟用该试剂为原料,重新制取FeSO4.7H2O晶体,并测定其纯度。
【查阅资料】
①绿矾化学性质常不稳定,在潮湿空气中逐渐氧化变质,久置的绿矾溶液逐渐变为黄色,并出现棕黄色浑浊;
②硫酸亚铁的溶解度随温度升高而增大。
【制备晶体】
①取一定量已变质的“绿矾”于烧杯中,加适量水,搅拌,得到棕黄色悬浊液。
②加入一定量稀H2SO4和过量铁屑,在60℃左右水浴中加热,充分反应,待溶液完全变为浅绿色为止。
③趁热过滤,并用少量热水洗涤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶。
④待结晶完毕后,过滤出晶体,用少量冰水洗涤,再用滤纸吸干水分,最后放人广口瓶中密闭保存。
请回答下列问题:
(1)完成久置绿矾溶液在空气中变质反应的离子方程式:
(2)实验步骤②中加入稀硫酸的目的是_____________
(3)实验步骤③中趁热过滤目的是_____________
(4)实验中两次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有烧杯、 。
【测定纯度】
有同学认为,制备过程中可能有少量Fe2+被氧化为Fe3+,导致产品不纯。他们设计了如下方案测定产品的纯度。
请回答下列问题:
限选试剂:NaOH溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、苯酚稀溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、BaCl2溶液
(5)检验产品中是否含有Fe3+的无机试剂最好是:_____________。
(6)试剂X是:_____________。
(7)产品中FeSO4.7H2O(摩尔质量为278 g/mol)的含量为:_____________(用质量分数表示)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂,还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法制取氯化亚铁,设计装置如下
通过查阅相关资料可知:
①在持续高温500℃时,铁与纯净、干燥Cl2反应可生成FeCl2,在温度较低时可生成FeCl3;
②FeCl3熔沸点低,易升华。
根据以上信息回答相关的问题
(1)abc仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,请写出a容器内所发生的化学反应方程式 。
(2)d、e盛装的药品分别是 和 ,f、g的作用是 。
(3)反应器为硬质玻璃管,纯净铁粉与氯气在500℃左右反应。
①化学反应方程式为
②实验操作顺序是:组装仪器、 、装入药品、 、 、停止加热、关闭c的活塞。
(4)实验小组记录的实验现象如下:
观察到的部分现象 | |
第一次实验 | 反应器中有白雾、红色固体、g瓶有白雾和黄绿色气体 |
第二次实验 | 反应器中有绿色晶体,g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体 |
第三次实验 | 反应器中有绿色晶体,g瓶有黄绿色气体 |
①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,所以得到红色固体,其原因是 。
②第二次实验,g瓶有红棕色的烟,其原因是 。
(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是 ,如果需要配制约2~3mol/L的染料还原剂溶液,则无需除去,理由是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂,还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法制取氯化亚铁,设计装置如下
通过查阅相关资料可知:
①在持续高温500℃时,铁与纯净、干燥Cl2反应可生成FeCl2,在温度较低时可生成FeCl3;
②FeCl3熔沸点低,易升华。
根据以上信息回答相关的问题
(1)abc仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,请写出a容器内所发生的化学反应方程式 。
(2)d、e盛装的药品分别是 和 ,f、g的作用是 。
(3)反应器为硬质玻璃管,纯净铁粉与氯气在500℃左右反应。
①化学反应方程式为
②实验操作顺序是:组装仪器、 、装入药品、 、 、停止加热、关闭c的活塞。
(4)实验小组记录的实验现象如下:
观察到的部分现象 | |
第一次实验 | 反应器中有白雾、红色固体、g瓶有白雾和黄绿色气体 |
第二次实验 | 反应器中有绿色晶体,g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体 |
第三次实验 | 反应器中有绿色晶体,g瓶有黄绿色气体 |
①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,所以得到红色固体,其原因是 。
②第二次实验,g瓶有红棕色的烟,其原因是 。
(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是 ,如果需要配制约2~3mol/L的染料还原剂溶液,则无需除去,理由是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
无水氯化铝是一种重要的化工原料,某研究性学习小组查阅资料后利用图1所示装置制备无水氯化铝(反应温度为450℃-500℃)。资料显示:氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末,在178℃ 升华,在空气中能吸收水分,发生水解。
回答下列问题:
(1)某同学检验装置A部分的气密性,如图2所示,关闭图装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:A部分装置是否漏气?____________ (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),判断理由:________________________。
(2)装置e的名称是_______________________。
(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置I;方案乙:g接装置II。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。
方案 | 不足之处 |
甲 | ______ |
乙 | ______ |
(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:______________________。
(5)A部分装置中发生反应生成氯气的离子方程式为___________________________,若生成标准状况下的氯气22.4L,需要10mol·L-1的浓盐酸的体积______400mL(填大于、小于或等于)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析