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第二单元实验化学(加试),专题11化学实验基础与实验化学,考试标准,考点 实验化学(加试),课时训练,内容索引,实验化学(加试),考点,(一)物质制备中的基本操作 1.物质分离、提纯的热点仪器及装置 (1)热点仪器,知识梳理,三颈烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器，它有三个口，可以同时加入多种反应物，或是加冷凝管、温度计、搅拌器等，常用于物质的制备、分离和提纯。 a.通常用于需要控制温度的化学反应，中间孔装搅拌杆，一个侧孔装温度计，另一个滴加反应物料。 b.物质的分离和提纯，三颈烧瓶的三颈中间孔可以插上回流管，右侧可插入温度计，左侧主要是用来添加药品。,分液漏斗(滴液漏斗)，一般为向烧瓶(带磨口塞)中滴加液体，其中(a)能起到平衡气压的作用。,冷凝管，注意进出水方向(下口进，上口出)。 布氏漏斗是中间带有多孔瓷板的白色瓷质漏斗，适用于晶体或沉淀等固体与大量溶液分离的实验中，常用于抽滤。 吸滤瓶，与布氏漏斗组成减压过滤装置，用于接收液体。,(2)热点组合装置 蒸馏装置,过滤装置,减压过滤装置 为了加快过滤速度，得到较干燥的沉淀，可进行减压过滤(也称抽滤或吸滤)。,减压过滤装置如下图所示。装置中抽气泵给吸滤瓶减压，造成瓶内与布氏漏斗液面上的压力差，从而加快过滤速度。吸滤瓶用于承接滤液。 布氏漏斗上有许多小孔，漏斗管插入单孔橡胶塞与吸滤瓶相接。,注意布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对，以便于吸滤。,热过滤装置(如图1) 蒸发结晶装置(如图2) 分液装置(如图3) 纸层析实验示意图(如图4) 搅拌滴加回流反应装置(如图5),2.物质分离、提纯的思维方向 (1)固体混合物的分离、提纯 溶解过滤法(如分离MnO2和KCl的混合物)。 溶解结晶法(如分离KNO3和NaCl的固体混合物)。 升华法(如分离I2、NaCl或NH4Cl、NaCl的混合物)。 加热灼烧法(如除去Na2CO3中的NaHCO3)。 (2)气体的分离、提纯 混合法：如用水洗法除去NO中的NO2、H2中的HCl等。 加热法：如用灼热铜网除去N2中的O2。 吸收法：如用碱石灰除去气体中的水蒸气，用Na2O2除去O2中的CO2等。,(3)液体的分离、提纯 萃取法；分液法；沉淀法；生成气体法(如NaCl溶液中的Na2CO3杂质用盐酸除去)；氧化法或还原法(如FeCl3中的FeCl2用Cl2除去，FeCl2中的FeCl3用铁粉除去)；转化法(如NaHCO3溶液中的Na2CO3用通CO2的方法除去)；电解法(如稀硫酸中的盐酸可用电解法除去)等。,3.纸层析法的原理及实验操作 (1)基本原理 纸层析以滤纸为惰性支持物。滤纸纤维上的羟基具有亲水性，它所吸附的水作为固定相，不与水混溶的有机溶剂作为流动相。 样品中各组分在水或有机溶剂中的溶解能力不同，各组分在两相中有不同的分配现象。亲脂性强的成分在流动相中分配得多，随流动相移动的速度快；而亲水性强的成分在固定相中分配得多，随流动相移动的速度慢。,(2)应用举例用纸层析法分离铁离子和铜离子 纸层析法分离Fe3、Cu2的原理 Fe3、Cu2在滤纸上随丙酮等展开的速度不同，展开后两种离子的富集部分不同，从而达到分离的目的。 Fe3、Cu2的显色反应 吸附有Fe3、Cu2的滤纸经氨薰后显色：Cu(OH)2能溶于过量氨水中，生成 (呈深蓝色)；Fe(OH)3(呈红褐色)不溶于过量氨水中。Fe3、Cu2的显色是利用Fe(OH)3、 的特征颜色。 Fe3遇氨水反应生成红褐色沉淀： Fe33NH3H2O=Fe(OH)3 。 Cu2遇氨水反应生成深蓝色溶液： Cu24NH3H2O= 4H2O。,操作步骤： a.装置制作裁纸 b.点样点层析试样 c.配制展开剂 d.层析操作 e.显色反应,(二)物质组成成分的定量测定方法 1.沉淀法 先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。 2.测气体体积法 对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。,量气装置的设计： 下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。,3.测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。 4.滴定法 即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。,5.热重法 在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成，通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。,(三)化学反应原理的探究 1.变量控制型实验题 控制变量法：物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。常涉及的题型有：(1)外因(浓度、温度、压强等)对化学反应速率、化学平衡的影响；(2)物质性质的递变规律。 解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。,思路总结,2.规律探究型实验题 物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。 解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下： (1)同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。,(2)物质的酸(碱)性强弱的判断。 (3)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。,题组一基本操作与无机物的制备,解题探究,1.(2017宁波市高三新高考选考适应性考试)Fe2O3俗称氧化铁红，常用作油漆等着色剂。某实验小组用部分氧化的FeSO4为原料，以萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁并进行铁含量的测定。实验过程中的主要操作步骤如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,已知： 在较高的盐酸浓度下，Fe3能溶解于甲基异丁基甲酮，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。 3DDTC-NH4Fe3=(DDTC)3-Fe 。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,请回答下列问题： (1)用萃取剂X萃取的步骤中，以下关于萃取分液操作的叙述中，正确的是_。 A.FeSO4原料中含有的Ca2、Cu2等杂质离子几乎都在水相中 B.为提高萃取率和产品产量，实验时分多次萃取并合并萃取液 C.溶液中加入X，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振摇 D.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气 E.经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层 F.分液时，将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔， 打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭旋塞后再从上口倒出上层液体,答案,ABF,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析由流程中的萃取操作可知，Ca2、Cu2等杂质离子几乎都在水相中弃去，A正确； 实验时分多次萃取并合并萃取液可提高萃取率和产品产量，B正确； 用右手手心顶住分液漏斗的塞子，并用右手握住漏斗颈部，用左手食指与中指夹住分液漏斗的旋塞，同时左手也握住分液漏斗，将分液漏斗倒置，振荡，C错误； 振荡后，让分液漏斗仍保持倾斜状态(上口要倾斜朝下，而下口处不要有液体)旋开活塞，放出气体，使内外压力平衡，D错误；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,静置分层应该放置在铁架台上，E错误； 分液时，将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭旋塞后再从上口倒出上层液体，F正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)下列试剂中，可作反萃取的萃取剂Y的最佳选择是_。 A.高纯水 B.盐酸 C.稀硫酸 D.酒精,答案,解析,A,解析根据信息在较高的盐酸浓度下，Fe3能溶解于甲基异丁基甲酮，当盐酸浓度降低时，该化合物解离。加高纯水时，酸度降低，所以用高纯水可以进行反萃取。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大，说明氧化铁红表面积较大，则用在油漆中会造成油漆假稠，影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产品吸油量影响如图所示，则上述实验过程中选用的碱溶液为_(填“NaOH”或“NH3H2O”)，反应的化学方程式为_ _。,答案,(DDTC)3-Fe3NaOH=,NaOH,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,3DDTC-NaFe(OH)3,解析据题中信息吸油量大，说明氧化铁红表面积较大，则用在油漆中会造成油漆假稠，影响质量，结合图中两条曲线可知：用NaOH溶液，获得的氧化铁表面积小，吸油量低；结合流程，(DDTC)3-Fe中加入碱液(NaOH)得到氢氧化铁沉淀，其反应为(DDTC)3-Fe3NaOH=3DDTC-NaFe(OH)3。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)操作A为_。,答案,解析,解析需将Fe(OH)3沉淀从浊液中滤出并洗涤，然后灼烧即可得到三氧化二铁。故操作A为过滤、洗涤、灼烧。,过滤、洗涤、灼烧,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,2.(2017浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)钛白粉(金红石晶型 TiO2)被广泛用于制造高级白色油漆。工业上以钛铁矿(主要成分为 FeTiO3，含有 Fe2O3 和 SiO2 等杂质)为原料制钛白粉的主要工艺如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,回答下列问题： (1)第步所得滤渣的成分是_。,答案,解析钛铁矿中含有的SiO2不溶于硫酸，在混合液中加入过量的Fe粉，还原溶液中的Fe3，则第步所得滤渣的成分是SiO2和过量的Fe。,Fe和SiO2,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)操作中需要控制条件以形成 TiO2nH2O 溶胶，该工艺过程若要在实验室里完成，其中的“过滤”操作，可选用下列装置_(填选项)。,答案,C,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析操作中需要控制温度以形成溶胶，则应选择保温漏斗完成“过滤”操作，C符合题意。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)第步的实验操作是_、过滤，从而获得副产品 FeSO47H2O。,答案,解析,蒸发浓缩、冷却结晶,解析将第步所得滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤，可得到FeSO47H2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,3.(2017浙江高三“超级全能生”3月联考选考)用Zn(主要含有Fe、Al、Pb杂质)和硫酸来制取H2，利用制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO47H2O)、Al2O3和Fe2O3，流程如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,已知Al3、Fe3、Zn2的氢氧化物完全沉淀的pH分别为5.2、4.1和8.5，ZnSO47H2O晶体易溶于水，易风化。回答下列问题：,答案,解析,(1)调节pH2的目的是_，调节pH2，可加入_ (填化学式)。,抑制Zn2水解，防止生成Zn(OH)2,H2SO4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析调节pH5.2时，沉淀的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有ZnSO4 ，调节滤液pH2可以抑制ZnSO4水解，防止生成Zn(OH)2，同时为了避免引入杂质，应当使用H2SO4。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)写出生成沉淀3的化学方程式：_ _。,答案,解析,NaHCO3NaAlO2H2O=Al(OH)3,Na2CO3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3在NaOH作用下生成NaAlO2，Fe(OH)3不参加反应，过滤后滤液中含有NaAlO2、NaOH，加入NaHCO3后，反应生成的沉淀是Al(OH)3，化学方程式：NaHCO3NaAlO2H2O=Al(OH)3Na2CO3。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)加热浓缩ZnSO4溶液出现极薄晶膜时，要停止加热的主要原因是_。,答案,防止失去结晶水,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析由于ZnSO47H2O晶体易风化，加热浓缩ZnSO4溶液时，结晶得到的晶体容易分解失去结晶水。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)某同学用如图所示的装置抽滤。,答案,解析,有关抽滤的说法正确的是_(填字母)。 A.抽滤的目的主要是得到较干燥的沉淀 B.滤纸的直径应略小于漏斗内径，又能盖住全部 小孔 C.图中有一处出错 D.抽滤结束，从吸滤瓶的支管口倒出滤液,B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析抽滤属于过滤，但抽滤速度比较快，而且过滤较彻底，A错误； 为了防止滤纸边缘不能与抽滤漏斗侧壁完全贴合，所以抽滤的滤纸要略小于漏斗内径，但是必须盖住所有小孔，B正确； 原装置图中安全瓶连接吸滤瓶的导管不能伸入安全瓶中太长，布氏漏斗下端斜口应与吸滤瓶的支管口相对，C错误； 实验结束后，滤液从吸滤瓶上口倒出，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,抽滤，洗涤沉淀的具体操作是_ _。,先关小水龙头，加入洗涤剂浸满沉淀,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物,解析洗涤沉淀时，先调小吸滤气压差，再在抽滤漏斗中加入水浸没沉淀物。,答案,解析,(5)为得到干燥的ZnSO47H2O产品，选择的干燥方法是_(填字母)。 A.加热烘干 B.用浓H2SO4干燥 C.用酒精洗干 D.在空气中自然干燥,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析ZnSO47H2O晶体易风化，加热烘干会导致晶体失去结晶水，A错误； 浓硫酸具有强烈的吸水性，用浓硫酸干燥也会使晶体失去结晶水，B错误； 酒精能够溶解水，但不会导致晶体失去结晶水，洗涤后酒精低温下就很容易挥发，C正确； 空气中自然干燥也会风化，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,4.(2017浙江省教育绿色评价联盟高三3月适应性考试)一水硫酸四氨合铜()的化学式为Cu(NH3)4SO4H2O，合成路线：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,已知：Cu(NH3)42(aq)Cu2(aq)4NH3(aq) ；(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶；Cu(NH3)4SO4H2O在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(1)流程图中气体X的主要成分_ (填化学式)，步骤1需要加什么酸_(填名称)。,SO2、O2,硫酸,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析辉铜矿Cu2S(主要杂质Fe2O3)通入氧气充分煅烧，发生反应：Cu2S2O2 2CuOSO2，则气体X为二氧化硫与过量的氧气，固体B为CuO、Fe2O3，加入硫酸得到含有Cu2、Fe3的溶液，加入过量氨水，可得到Cu(NH3)42和Fe(OH)3，过滤，向含有Cu(NH3)42的滤液中加入适量乙醇，再过滤、洗涤、干燥，得产品一水硫酸四氨合铜()。含有硫的矿物煅烧，肯定生成二氧化硫气体，则流程图中气体X的主要成分为SO2和未反应的O2；根据上述分析，步骤1中需要加入硫酸才能得到产品，否则会引入杂质。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(2)有同学提出：从溶液D到产品的步骤2，可以采用的操作方法依次是：加热蒸发、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥。请评价其合理性，并说明理由_ _ _；请另外再提出一种合理的实验方案_(不要求具体的实验步骤)。,不合理，加热蒸发，温度升高，NH3放出，会促进Cu(NH3)42(aq),Cu2(aq)4NH3(aq)平衡正移，Cu2水解，使得到的产物晶体会含有杂质,Cu(OH)2或Cu2(OH)2 SO4等,向溶液D中加入适量乙醇，再过滤、洗涤、干燥,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析根据提示中提供的信息，加热蒸发，温度升高，NH3放出，会促进Cu(NH3)42(aq)Cu2(aq)4NH3(aq)平衡正移，Cu2水解，使得到的产物晶体会含有杂质Cu(OH)2或Cu2(OH)2 SO4等，所以加热蒸发、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥的方法不合理；根据Cu(NH3)4SO4H2O在乙醇水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图可知，随着乙醇体积分数的增大，Cu(NH3)4SO4H2O的溶解度降低，所以合理的方案为向溶液D中加入适量乙醇，再过滤、洗涤、干燥。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,(3)抽滤装置如下图所示，抽滤完毕或中途需停止抽滤时，应先_ _，然后_。,断开连接,关闭抽气装置中的水龙头,安全瓶与抽气装置间的橡皮管,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,题组二基本操作与有机物的制备,5.(2017绍兴市高三3月教学质量调测考试)某兴趣小组利用废旧聚乳酸材料制备乳酸铝，方案如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,已知：反应原理：,乳酸常温下为易溶于水、乙醇等溶剂的液体；乳酸铝为白色或黄色粉末状固体，溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,请回答： (1)聚乳酸与NaOH加热回流合适的装置是_(填“甲”或“乙”)，仪器a的名称_。,答案,解析,甲,冷凝管,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析乙醇易挥发，选择甲，有益于聚乳酸材料与氢氧化钠充分反应；根据仪器构造可知图乙仪器a为冷凝管。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(2)其他条件不变调整乳酸溶液质量分数，以及其他条件不变调整乳酸和铝的物质的量之比，得出如下实验数据。根据实验13，最合适的w(乳酸)为_。根据实验46，n(乳酸)n(铝)最合适的选择为3.025，不考虑实验原料价格，最可能的理由：_ _。,0.20,超过3.025后产率变化不大，而乳酸过量反,而使得产物杂质较多,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析由表可知，根据实验13，w(乳酸)为0.20时，产率最高，根据实验46，n(乳酸)n(铝)的值大于3.025后产率变化不大，而乳酸过量反而使得产物杂质较多。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(3)抽滤需对反应容器进行洗涤，并将洗涤液也抽滤。抽滤需对粗产品进行洗涤。所用洗涤剂最合适的分别是_。,C,A.抽滤洗涤剂用热水，抽滤洗涤剂用冷水 B.抽滤洗涤剂用滤液，抽滤洗涤剂用滤液 C.抽滤洗涤剂先用滤液再用无水乙醇，抽滤洗涤剂用无水乙醇 D.抽滤洗涤剂先用无水乙醇再用滤液，抽滤洗涤剂先用无水乙醇再用 滤液,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析已知：乳酸常温下为易溶于乙醇的液体；乳酸铝为溶于水，不溶于乙醇的固体。抽滤目的为提纯乳酸，抽滤目的为分离乳酸铝晶体与溶液，故抽滤洗涤剂先用滤液再用无水乙醇，抽滤洗涤剂用无水乙醇。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,6.(2017衢州市高三1月教学质量检测)实验室制备一硝基甲苯(主要含邻硝基甲苯和对硝基甲苯)的反应原理、实验装置如下：,对硝基甲苯,邻硝基甲苯,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,实验步骤： 配制混酸，组装如图反应装置。取100 mL 烧杯，用10 mL浓硫酸与30 mL浓硝酸配制混酸，加入恒压滴液漏斗中，把15 mL 甲苯(折合质量13.0 g)加入三颈烧瓶中。 向室温下的甲苯中逐滴加混酸，边滴边搅拌，混合均匀。 在5060 下发生反应，直至反应结束。 除去混酸后，依次用蒸馏水和10% Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,请回答下列问题： (1)配制40 mL 混酸的操作是_ _。,答案,解析,分别取30 mL浓硝酸和10 mL浓硫酸，将30 mL,浓硝酸倒入烧杯中，再慢慢沿烧杯内壁注入10 mL浓硫酸，边加边搅拌,解析配制混合溶液时，操作流程与浓硫酸的稀释一样，分别量取10 mL浓硫酸和30 mL的浓硝酸，将浓硝酸倒入烧杯中，浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌，配制混合溶液(即混酸)共40 mL。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)装置中还缺少_(填仪器名称)。如果温度超过60 ，将会有_ (填物质名称)生成。,答案,温度计,二硝基甲苯或三硝基甲苯,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析水浴加热时需要控制温度5060 左右，应该用温度计测水浴温度，则装置中还缺少温度计；如果温度超过60 ，一硝基甲苯继续被硝化，有二硝基甲苯或三硝基甲苯生成。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)分离粗产品和水的操作方法是_。,答案,解析粗产品和水互不相溶，可通过分液漏斗进行分液分离。,解析,分液,(4)产品用10% Na2CO3溶液洗涤之后，再用蒸馏水洗涤，检验产品是否洗干净的操作是_ _。,解析反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸，用10% Na2CO3溶液洗涤除去粗产品中残留的酸，之后再用蒸馏水洗涤，如果晶体未洗净含有碳酸根离子，取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙溶液，无沉淀生成，说明已洗净。,取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钙溶液，无沉淀,生成，则说明已洗净,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(5)为了得到更纯净的一硝基甲苯，还须先向液体中加入_除去水，然后蒸馏。,答案,解析用蒸馏水洗涤，一硝基甲苯中含有水，用CaO或无水CaCl2干燥，然后将较纯的一硝基甲苯进行蒸馏，得到更纯净一硝基甲苯。,CaO,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,7.苯甲酸是一种重要的化工产品，某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下：,C6H5CH32KMnO4 C6H5COOKKOH2MnO2H2O C6H5COOKHCl C6H5COOHKCl,已知甲苯的熔点为95 ，沸点为110.6 ，易挥发，密度为0.866 gcm3；苯甲酸的熔点为122.4 ，在25 和95 下的溶解度分别为0.3 g和6.9 g。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,【制备产品】30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 molL1高锰酸钾溶液在80 下反应30 min，装置如图所示：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(1)图中恒压滴液漏斗支管的作用是_。,答案,平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是_(填字母)。 A.50 mL B.100 mL C.200 mL D.250 mL,答案,B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯：,答案,(3)操作的名称是_；含杂质的产物经操作进一步提纯得无色液体A，则操作的名称是_。,分液,蒸馏,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)操作的名称是_。检验B中是否含有Cl的方法如下：取少量B溶于水，在上层清液中滴加稀硝酸酸化的_溶液，若产生白色沉淀，则B中含有Cl。,答案,冷却、过滤,AgNO3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,归纳总结,有机物制备实验中易错点,(1)温度计水银球的位置：若要控制反应温度，应插入反应液中，若要选择收集某温度下的馏分，则应放在支管口附近。 (2)冷凝管的选择：球形冷凝管只能用于冷凝回流，直形冷凝管既能用于冷凝回流，也能用于冷凝收集馏分。 (3)冷凝管的进出水方向：“下进上出”。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)加热方法的选择 酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400500 ，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。 水浴加热。水浴加热的温度不超过100 。 (5)防暴沸：加碎瓷片，防止溶液暴沸，若开始忘加沸石，需冷却后补加。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,题组三物质成分的定量测定,答案,(一)测定固定质量或气体体积确定物质成分,解析,8.(2016金华十校9月高三模拟)铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。 方案一 实验方案将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是_。,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，镁不和NaOH溶液反应，铝发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,实验步骤 (1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 molL1的NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V_mL。,解析,97,解析假设合金中镁的质量分数最少为3%，则10.8 g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476 g，其物质的量是0.388 mol，根据反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2知，需要n(NaOH)n(Al)0.388 mol，V(NaOH) 0.097 L。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,解析,解析过滤后，金属镁的表面会沾有其他离子，如果没有洗涤，称量后的固体的质量将大于镁的实际质量，所测得镁的质量分数将偏高。,偏高,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,方案二 实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。 实验步骤 (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：,你认为最简易的装置其连接顺序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母，可不填满)。,答案,解析,E,D,G,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析很明显，该同学采用排水法来测量产生氢气的体积，故A应连接E，D连接G。(最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度，F接口的导管太短)。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。,答案,解析,装置中导管a的作用是_ _ _；,使分液漏斗内气体压强,与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞 时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除 由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析用导管a连接后，滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL，则产生氢气的体积为_mL；,答案,若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是_。,V1V2,实验时的温度和压强,解析量气管的0刻度在上，故产生氢气的体积为(V1V2) mL；,解析若需确定产生氢气的量，还需知道实验时的温度和压强。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(二)滴定法确定物质成分,9.为测定某溶液中TiO2的浓度，取待测溶液10 mL 用蒸馏水稀释至100 mL，加入过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2 Al 6H=3Ti3 Al33H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL(加铝粉时引起溶液体积的变化忽略不计)，向其中滴加23 滴KSCN溶液作指示剂，用 0.100 0 molL1NH4Fe (SO4)2 标准溶液滴定至溶液出现红色，此时溶液中 Ti3全部被氧化为 Ti4，消耗标准液30.00 mL。回答下列问题：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(1)下列操作会使所测 TiO2浓度偏高的是_。 A.在配制标准液的过程中，未洗涤烧杯和玻璃棒 B.在配制标准液定容时俯视刻度线 C.用蒸馏水洗涤后未经润洗的滴定管取待测液 D.在滴定终点读数时仰视滴定管刻度线,答案,解析,AD,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析在配制标准液的过程中，未洗涤烧杯和玻璃棒，标准液的浓度降低，消耗的标准液体积增大，导致所测 TiO2浓度偏高，A正确； 在配制标准液定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，标准液的浓度偏大，消耗的标准液体积减小，导致所测 TiO2浓度偏低，B错误； 用蒸馏水洗涤后未经润洗的滴定管取待测液，待测液被水稀释，浓度偏低，C错误； 在滴定终点读数时仰视滴定管刻度线，标准液的体积偏大，导致所测 TiO2浓度偏高，D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)求得待测滤液中 TiO2的物质的量浓度是_。,答案,解析消耗标准液的物质的量为 0.100 0 molL10.03 L3103 mol，根据电子守恒，可知滤液中Ti3的物质的量为3103 mol，则原溶液中TiO2的物质的量为31035 mol，物质的量浓度是 51.500 molL1。,1.500 molL1,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,10.2017浙江省杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中考试水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mgL1，我国地表水环境质量标准规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mgL1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。 实验步骤：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,a.安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2； b.向烧瓶中加入200 mL水样； c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)和2 mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应完全。Mn2转化为MnO(OH)2沉淀； d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液，至反应完全，调节溶液pH至中性或弱酸性； e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 molL1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。已知：I2 =2I ；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,f.再重复e实验2次，记录数据如下,g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量)。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,回答下列问题： (1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为_。,解析气体在水中的溶解度随温度升高而减小，将溶剂水煮沸可以除去水中氧。,答案,解析,将溶剂水煮沸后冷却(或加热煮沸),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)往三颈烧瓶中加入水样及有关试剂应选择的仪器最好为_。,答案,a.滴定管 b.注射器 c.漏斗 d.胶头滴管,b,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)步骤d调节溶液pH至中性或弱酸性，最好加入_。 a.KOH溶液 b.稀硫酸 c.K2CO3溶液 d.CuO,答案,解析,c,解析调节溶液pH至中性或弱酸性，则应该选择碳酸钾，不能选择氢氧化钾，容易形成氢氧化锰沉淀，答案选c。,(4)写出反应的离子方程式：_ _。,2IMnO(OH)24H=I2Mn2 ,3H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(5)步骤e中达到滴定终点的标志为_。根据表中测定数据，忽略加入试剂后水样体积的变化，计算水样的DO_ mgL1(保留一位小数)。,溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色,9.0,解析碘离子被氧化为碘单质后，用Na2S2O3溶液滴定将碘还原为碘离子，因此滴定结束，溶液的蓝色消失；n(Na2S2O3)0.010 00 molL10.004 5 L4.5105 mol，根据化学反应有O22MnO(OH)2 2I2 ，n(O2) n(Na2S2O3)1.125105 mol，该河水的DO 1.125105 32 gL19103 gL19.0 mgL1。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,(6)下列操作可能导致所测水样的DO偏高的是_。 A.配制以上无氧溶液时，所用溶液溶解氧未除去 B.滴定所用锥形瓶未润洗 C.滴定前读数平视，滴定后俯视 D.步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液调节pH过低,解析,AD,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析配制以上无氧溶液时，所用溶液溶解氧未除去，则消耗标准液体积增加，结果偏高，A正确； 滴定所用锥形瓶未润洗，属于正确的实验操作，不会影响实验结果，B错误； 滴定前读数平视，滴定后俯视，消耗标准液体积减少，结果偏低，C错误； 步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液调节pH过低，硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应，生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化，结果偏高，D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,题组四化学反应原理的实验探究,11.已知：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(1)该实验、可探究_对反应速率的影响，因此V1_，V2_；V3_。,温度,10.0,10.0,0,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析由表中所给数据可知：实验、温度不同，故实验、是探究温度对反应速率的影响，故V110.0 mL，V210.0 mL，V30 mL。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)实验、可探究_对反应速率的影响，因此V4_，V5_。,浓度或c(H),10.0,6.0,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析实验、温度相同，所取稀硫酸量不同，故实验、是探究c(H)对反应速率的影响，故V410.0 mL，V56.0 mL。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(3)下列有关该实验的相关叙述正确的是_。 A.实验前，应先在一张白纸上用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“”字， 衬在锥形瓶底部，实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的 “”字刚好完全遮盖所需的时间 B.该实验所需的计量仪器有量筒、温度计 C.实验时，应先将量取的Na2S2O3 和H2SO4溶液混合，然后置于相应温度 的热水浴中反应，记录每组反应所需时间 D.每组实验至少需要两支量筒,AD,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析实验前，应先在一张白纸上用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“”字，衬在锥形瓶底部，实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的“”字刚好完全遮盖所需的时间，由时间可以判断反应速率，故A项正确； 该实验所需的计量仪器有量筒、温度计，还应有秒表，故B项错误； 实验时，如果将量取的Na2S2O3和H2SO4溶液混合，混合后两者即已开始反应，故不应先将两者混合，故C项错误； 该实验要分别量取Na2S2O3溶液和稀H2SO4的体积，故本实验应用到两只量筒，故D项正确；本题选AD。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO2气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小？_。,答案,解析,SO2易溶于水，无法准确测量其体积,解析该反应产生的SO2气体易溶于水，故不能用测量一定时间内放出SO2气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,12.某研究性学习小组为了研究影响化学反应速率的因素，设计如下方案：,反应方程式为2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO2 8H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(1)实验的记时方法是从溶液混合开始记时，至_时，记时结束。,答案,解析,紫红色刚好褪去,解析高锰酸钾溶液呈紫色，与草酸发生氧化还原反应导致紫色消失，所以该实验的记时方法是从溶液混合开始记时，至紫红色刚好褪去时，记时结束。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)实验和研究浓度对反应速率的影响，则V1_ mL, V2_ mL。,答案,解析,5.0,3.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析若实验和是研究浓度对反应速率的影响，需使混合后的溶液体积均为10 mL，且要保证高锰酸钾混合后的浓度不变，则V15 mL，V23 mL。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(3)下列有关该实验的叙述正确的是_。 A.实验时必须用移液管或滴定管来量取液体的体积 B.实验时应将5.0 mL KMnO4溶液与5.0 mL H2C2O4溶液混合后，立即按 下秒表，再将盛有混合液的烧杯置于相应温度的水浴中至反应结束 时，按下秒表，记录读数 C.在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性 D.实验和可研究温度对反应速率的影响,答案,解析,CD,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析根据体积记录为5.0 mL，量取液体的体积可以用量筒，A项错误； 实验时应先将烧杯置于相应温度的水浴中，再将5.0 mL KMnO4溶液与5.0 mL H2C2O4溶液混合，立即按下秒表至反应结束时，按下秒表，记录读数，B项错误； 在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性，C项正确； 实验和温度不同，其他条件相同，可研究温度对反应速率的影响，D项正确；答案选CD。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(4)某小组在进行每组实验时，均发现该反应是开始很慢，突然会加快，其可能的原因是_。,答案,反应生成的Mn2对反应有催化作用,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,13.(2017温州市“十五校联合体”高三联考)汽车排放的尾气为大气污染源之一，目前，可利用以下化学原理解决尾气： 2NO2CO 2CO2N2。 为研究如何提高该转化过程的反应速率，某课题组进行了以下实验探究。,【资料查阅】 A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同； B.使用等质量相同的催化剂时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,【结论】(1)实验编号的实验目的为_ _。,探究催化剂比表面积对反应速率的,影响,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析实验和实验的反应条件中，除了催化剂的比表面积大小不同以外，其他条件完全相同，说明实验目的是探究催化剂比表面积对反应速率的影响；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是_，且_反应速率将_(填“增大”“减小”或“无影响”)。,解析根据实验和实验可知，课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是温度。升高温度后，达到平衡需要的时间少，说明升高温度，反应速率增大，则反应时间减小。,答案,解析,温度,温度升高,增大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,14.(2017湖州市高三月考)利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。,答案,(1)仪器D的名称为_。,球形干燥管,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析仪器D的名称是球形干燥管，能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,(2)已知：KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气。若要证明非金属性：ClI，则A中加浓盐酸、B中加KMnO4、C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液_的现象即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，应将尾气通入_溶液。,答案,解析,变蓝色,NaOH,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,解析KMnO4与浓盐酸反应生成氯气，2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl，碘遇淀粉溶液变蓝色，故C中溶液变为蓝色；过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为2OHCl2=ClClOH2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,13,答案,解析,(3)若要证明非金属性：CSi，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液进行实验。但有的同学认为由于盐酸具有挥发性对实验造成干扰，需要改进实验方法：先将产生的气体通入_溶液除去HCl，气体再通入Na2SiO3溶液，观察装置C中出现_现象即可证明，C中发生的化学反应能够证明非金属性强弱(CSi)的理论依据是_
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