一轮优化指导化学课时训练50.docx
- 文档编号:8008103
- 上传时间:2023-01-27
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:172.49KB
一轮优化指导化学课时训练50.docx
《一轮优化指导化学课时训练50.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一轮优化指导化学课时训练50.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
一轮优化指导化学课时训练50
训练(五十) 物质的制备及性质探究
1.(2021·山东临沂质检)过硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。
某研究小组利用下图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
已知:
①(NH4)2S2O8+2NaOH
Na2S2O8+2NH3↑+2H2O,②2NH3+3Na2S2O8+6NaOH
6Na2SO4+N2+6H2O。
(1)仪器a的名称是________。
装置Ⅰ中NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________。
(2)装置Ⅱ发生反应的同时,需要持续通入空气的目的是
________________________________________________________________________。
(3)装置Ⅲ的作用是_________________________________________________________。
(4)Na2S2O8溶液与铜反应只生成两种盐,且反应先慢后快。
①该反应的化学方程式为__________________________________________________。
②某同学推测反应先慢后快的原因可能是生成的Cu2+对反应起催化作用。
设计实验方案验证该推测是否正确__________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(供选试剂:
Cu、Na2S2O8溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、蒸馏水)
(5)测定产品纯度:
称取0.2500g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为19.50mL。
(已知:
I2+2S2O
===S4O
+2I-)
①选用的指示剂是________;达到滴定终点的现象是______________________________
________________________________________________________________________。
②样品的纯度为________%。
解析
(1)根据仪器结构可知该仪器名称为分液漏斗;装置Ⅰ中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,防止干扰实验。
(2)在装置Ⅱ中NaOH溶液与(NH4)2S2O8反应会产生氨气,NH3可进一步与Na2S2O8反应,故在装置Ⅱ发生反应的同时,需要持续通入空气将装置中的NH3及时排出,减少副反应的发生。
(3)装置Ⅲ中稀硫酸,可吸收NH3,由于使用了倒置漏斗,因此使气体被充分吸收的同时也可防止倒吸现象的发生。
(4)①过硫酸钠(Na2S2O8)具有强的氧化性,能将Cu氧化为Cu2+,S2O
被还原为SO
,根据得失电子守恒、原子守恒可得反应的方程式为Na2S2O8+Cu===Na2SO4+CuSO4。
(5)①根据I2遇淀粉溶液变蓝色,可选用淀粉溶液为指示剂;若滴定达到终点,会看到溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复。
②Na2S2O8作氧化剂,1molNa2S2O8得到2mol电子,KI被氧化变为I2,生成1molI2转移2mol电子;I2与Na2S2O3反应的方程式为I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI,可得关系式:
Na2S2O8~I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000mol·L-1×19.50×10-3L=1.95×10-3mol,则n(Na2S2O8)=
n(Na2S2O3)=9.75×10-4mol,m(Na2S2O8)=9.75×10-4mol×238g·mol-1=0.23205g,则该样品的纯度为(0.23205g÷0.2500g)×100%=92.82%。
答案
(1)分液漏斗 吸收空气中CO2
(2)将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生
(3)吸收NH3,防止倒吸
(4)①Na2S2O8+Cu===Na2SO4+CuSO4
②向盛有等质量铜粉的试管中,分别加入等体积的硫酸铜溶液和蒸馏水,再加入等体积等浓度的Na2S2O8溶液,若加入硫酸铜溶液的试管中反应快,则该推测正确
(5)①淀粉溶液 滴入最后一滴标准溶液,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复 ②92.82
2.(2021·福建南安一中检测)亚氯酸钠(NaClO2)常用于纺织、造纸业漂白,也用于食品消毒、水处理等。
已知:
①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解;
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
Ⅰ:
制取NaClO2晶体
(1)实验过程中需要持续通入空气,目的是________________________________。
(2)装置A中产生ClO2的化学方程式为_______________________________________。
(3)装置B中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________________________,氧化产物为________________;反应结束后,为从溶液中得到NaClO2固体,采取减压蒸发而不用常压蒸发,原因是_______________________________________________________。
(4)装置C的作用是_________________________________________________。
Ⅱ:
测定亚氯酸钠的含量
实验步骤:
①准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应,将所得混合液配成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,重复2次,测得消耗Na2S2O3标准溶液体积的平均值为VmL。
(已知:
ClO
+4I-+4H+===2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O
===2I-+S4O
)
(5)达到滴定终点时的现象为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示,结果化简成最简式)。
在滴定操作正确的情况下,此实验测得结果偏高,可能原因为____________________________________(用离子方程式表示)。
解析
(1)根据题给信息“纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下”,可知实验过程中持续通入空气的目的是稀释ClO2,以防止发生爆炸。
(2)装置A中NaClO3被还原为ClO2,Na2SO3被氧化为Na2SO4;根据得失电子守恒和元素守恒,可知装置A中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
(3)装置B中ClO2参加反应生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,作氧化剂,H2O2作还原剂,有氧气生成,根据得失电子守恒可得关系式:
2ClO2~H2O2,故装置B中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,氧化产物为O2。
根据题给信息“亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解”,可知反应结束后为从溶液中得到NaClO2固体,应采取减压蒸发而不用常压蒸发,原因是常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解。
(4)装置C的作用是吸收ClO2,防止污染空气。
(5)用Na2S2O3标准溶液滴定待测溶液,发生反应:
I2+2S2O
===2I-+S4O
,指示剂淀粉溶液遇I2变为蓝色,故滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变成无色,且30s内颜色不恢复。
(6)①由反应中的I元素守恒可知:
ClO
~2I2~4S2O
,故25.00mL待测溶液中n(NaClO2)=
×cV×10-3mol,m(NaClO2)=
×90.5cV×10-3g;样品mg配成250mL待测溶液,故样品中NaClO2的质量分数为
×100%=
%。
②实验测得结果偏高,说明滴定消耗的Na2S2O3标准溶液体积偏大,则溶液中碘单质的含量偏高,可能原因为过量的碘离子被空气中的氧气氧化为碘单质,反应的离子方程式为4I-+O2+4H+===2I2+2H2O。
答案
(1)稀释ClO2以防爆炸
(2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(3)2∶1 O2 常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解
(4)吸收ClO2,防止污染空气
(5)当滴入最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变成无色,且30s内颜色不恢复
(6)
% 4I-+O2+4H+===2I2+2H2O
3.(2021·山东烟台一中检测)以CuSO4溶液和不同酸根离子形成的钠盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.2mol·L-1
CuSO4溶液
0.2mol·L-1
NaI溶液
Ⅰ.产生白色沉淀和黄色溶液
0.2mol·L-1
Na2CO3溶液
Ⅱ.产生绿色沉淀和无色无味气体
0.2mol·L-1
Na2SO3溶液
Ⅲ.产生棕黄色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ的白色沉淀为CuI,则反应的离子方程式为___________________
_____________________________________________________,
氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。
(2)经检验,现象Ⅱ中产生的气体是二氧化碳,绿色沉淀是碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O]。
现采用氢气还原法测定碱式碳酸铜组成,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式:
_____________________
__________________________________________________________________________。
②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气气流方向的连接顺序是(填仪器接口字母编号):
a→________→g→f→________→________→________→l。
(3)经检验,现象Ⅲ的棕黄色沉淀中不含SO
,含有Cu+、Cu2+和SO
。
已知:
Cu+
Cu+Cu2+
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是____________________________。
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO
。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是________________。
b.证实沉淀中含有Cu2+和SO
的理由是_________________________________
________________________________________________________________________。
解析
(1)现象Ⅰ的白色沉淀为CuI,铜元素的化合价由+2价降低到+1价,则碘元素化合价由-1价升高到0价,则反应的离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2;该反应中氧化产物为碘单质,还原产物为CuI,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。
(2)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应生成单质铜、水和二氧化碳,反应方程式为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2
(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O。
②实验中需要测定生成的水、二氧化碳的质量,由于从a口出来的气体中含有水蒸气和挥发出来的氯化氢气体,会对实验造成干扰,应先用水吸收氯化氢气体,再用浓硫酸吸收水蒸气;之后,纯净的H2与碱式碳酸铜发生反应,产生的两种气体先用浓硫酸吸收水蒸气,再用U形管中的碱石灰吸收二氧化碳,同时连上装有碱石灰的球形干燥管,避免空气中的水和二氧化碳进入U形管而产生误差,因此装置的连接顺序为a→kj→gf→de→hi→bc→l。
(3)①由已知信息可得Cu+和稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,所以用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验操作和现象为取一定量的沉淀于试管中,向其中加入稀硫酸,有红色固体析出。
②a.证明溶液中有SO
,需要加入的试剂是盐酸和BaCl2溶液,现象是生成白色沉淀BaSO4。
b.根据已知信息,加入KI溶液生成白色沉淀CuI,说明沉淀中有Cu2+;向清液中加入淀粉溶液没有颜色变化,说明生成的I2被SO
还原成I-,SO
被氧化为SO
,因此向清液中加入盐酸和BaCl2溶液,产生BaSO4沉淀,则沉淀中含有Cu2+和SO
。
答案
(1)2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 1∶2
(2)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2
(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O ②kj de hi bc
(3)①有红色固体析出 ②a.盐酸和BaCl2溶液 b.在I-作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO
转化为SO
4.(2020·广西防城港二模)氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中的重要还原剂。
某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度。
已知:
氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应,并产生同一种气体。
回答下列问题:
Ⅰ.制备氢化锂(LiH):
选择图1中的装置制备氢化锂(必要时可重复使用)。
图1
(1)装置D中NaOH溶液的作用是__________________。
(2)装置的连接顺序(从左至右)为A→__________________________________________。
Ⅱ.制备氢化铝锂:
1947年,Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氢化铝锂,其方法是使氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合,搅拌,充分反应后,经一系列操作得到LiAlH4晶体。
(3)将乙醚换为水是否可行,请简述理由:
___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式为______________________________。
Ⅲ.测定氢化铝锂产品(不含氢化锂)的纯度。
(5)按图2装配仪器、检查装置气密性并装好药品(Y形管中的蒸馏水足量,为了避免氢化铝锂遇水发生爆炸,蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂),启动反应的操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
读数之前,上下移动量气管在右侧的容器,使量气管左、右两侧的液面在同一水平面上,其目的是_________________________。
图2
(6)标准状况下,反应前量气管读数为V1mL,反应完毕并冷却之后,量气管读数为V2mL。
该样品的纯度为__________(用含a、V1、V2的代数式表示)。
若起始读数时俯视刻度线,测得的结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析 Ⅰ.粗锌含有少量Cu和ZnS,加入稀硫酸时反应生成H2、H2S,要先用D中NaOH溶液除去H2S,再用B中浓硫酸干燥H2,装置C中锂与H2在加热条件下制取LiH。
(1)由上述分析可知,D中NaOH溶液的作用是除去H2中的H2S。
(2)连接实验装置时,要在C装置两端均连接B,防止水蒸气进入C,使LiH发生水解,故装置的连接顺序为A→D→B→C→B→E。
Ⅱ.(3)若将乙醚换成水,氢化锂和氢化铝锂都能与水剧烈反应,得不到氢化铝锂。
(4)氢化锂与无水氯化铝反应生成氢化铝锂,结合质量守恒定律写出化学方程式:
4LiH+AlCl3===LiAlH4+3LiCl。
Ⅲ.(5)分析装置可知,Y形管的左侧装有ag产品,右侧装有蒸馏水,使二者混合即可发生反应,故启动反应的操作是将Y形管倾斜,将蒸馏水注入左侧产品中。
实验结束量取气体的体积时,要保持装置内外压强平衡,上下移动量气管在右侧的容器,使量气管左、右两侧的液面在同一水平面上。
(6)产品LiAlH4中加入蒸馏水,发生反应:
LiAlH4+4H2O===LiOH+Al(OH)3+4H2↑;反应前量气管读数为V1mL,反应完毕并冷却之后,量气管读数为V2mL,则生成H2的体积为(V2-V1)mL,则有n(LiAlH4)=[(V2-V1)×10-3L]/(22.4L·mol-1×4)=(V2-V1)/89600mol,m(LiAlH4)=(V2-V1)/89600mol×38g·mol-1=19(V2-V1)/44800g,故该样品的纯度为[19(V2-V1)/44800g]/ag×100%=
%。
若起始读数时俯视刻度线,引起V1的值偏小,则测得结果将偏高。
答案 Ⅰ.
(1)除去H2中混有的H2S
(2)D→B→C→B→E
Ⅱ.(3)不可行,因为氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应
(4)4LiH+AlCl3===LiAlH4+3LiCl
Ⅲ.(5)倾斜Y形管,将蒸馏水注入ag产品中 使量气管内气体的压强与大气压强相等
(6)
% 偏高
5.(2021·湖南三湘名校联考)丙烯酸酯类物质广泛用于建筑、包装材料等,丙烯酸是合成丙烯酸酯的原料之一。
丙烯醇可用于生产甘油、塑料等。
以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示:
已知:
①2CH2===CH—CHO+NaOH
CH2===CHCH2OH+CH2===CHCOONa
②2CH2===CHCOONa+H2SO4―→2CH2===CHCOOH+Na2SO4
③有关物质的相关性质如表:
物质
丙烯醛
丙烯醇
丙烯酸
四氯化碳
沸点/℃
53
97
141
77
熔点/℃
-87
-129
13
-22.8
密度/g·cm-3
0.84
0.85
1.02
1.58
溶解性(常温)
易溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
难溶于水
(1)操作①需要连续加热30min,所用装置如图1所示。
仪器L名称是____________。
(2)操作②使用的主要仪器是分液漏斗,在使用之前需进行的操作是______________。
(3)操作④包括_________________________________________________________、过滤、冰水洗涤、
低温吸干。
(4)操作⑤中,加热蒸馏“下层液体”,分离出四氯化碳;再分离出丙烯醇(如图2),要得到丙烯醇应收集_________(填温度)的馏分。
图2有一处明显错误,应改为________________________________________________。
(5)测定丙烯醇的摩尔质量:
准确量取amL丙烯醇于分液漏斗中,烧瓶内盛装足量钠粒。
实验前量气管B中读数为bmL,当丙烯醇完全反应后,冷却至室温、调平B、C液面,量气管B的读数为cmL。
已知室温下气体摩尔体积为VL·mol-l。
调平B、C液面的操作是________________;实验测得丙烯醇的摩尔质量为____________g·mol-1(用代数式表示)。
如果读数时C管液面高于B管,测得结果将______________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析
(1)仪器L是球形冷凝管。
(2)分液漏斗使用之前需进行检漏,即检查是否漏液。
(3)丙烯酸熔点13℃,温度低于13℃时为固体,用冰水浴冷却结晶,低温过滤。
(4)达到丙烯醇沸点温度时收集馏分。
蒸馏操作时,温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管下沿相平,测定蒸气温度。
(5)2CH2===CHCH2OH+2Na―→2CH2===CHCH2ONa+H2↑,n(CH2===CHCH2OH)
===
×2mol,M(CH2===CHCH2OH)===
g·mol-1===
g·mol-1。
若C管液面高于B管液面,测得c偏小,结果偏大。
答案
(1)(球形)冷凝管
(2)检漏
(3)冰水浴冷却结晶(或降温结晶)
(4)97℃ 温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处相齐平
(5)上下移动C管
偏大
6.(2020·山东枣庄二模)氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。
锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。
某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂),所使用的氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。
已知:
醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
Ⅰ.氮化锶的制取
(1)装置B仪器的名称是__________________。
(2)装置CDE盛装的试剂分别是__________________(填代号)。
甲.连苯三酚碱性溶液 乙.浓硫酸
丙.醋酸二氨合亚铜溶液
(3)该套装置设计存在缺陷,可能会导致产品变质,提出改进方案________________
___________________________________________________。
Ⅱ.产品纯度的测定
称取6.0gI中所得产品,加入干燥的三颈瓶中,然后由恒压漏斗加入蒸馏水,通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用200.00mL1.00mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。
从烧杯中量取20.00mL的吸收液,用1.00mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00mLNaOH溶液。
(图中夹持装置略)
(4)三颈瓶中发生的化学反应方程式为____________________________________。
(5)装置中2的作用为_______________________________________________________。
(6)用1.00mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时所选指示剂为________(填字母)。
a.石蕊试液 b.酚酞试液 c.甲基橙
(7)产品纯度为__________________。
(8)下列实验操作可能使氮化锶(Sr3N2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一轮 优化 指导 化学 课时 训练 50