高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 突破點(diǎn)18 物質(zhì)的制備
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突破點(diǎn)18 物質(zhì)的制備 提煉1 常見(jiàn)氣體的制備1.制備氣體的流程 2.制備氣體的裝置 (1)常見(jiàn)的氣體發(fā)生裝置 固+固氣體 固(液)+液氣體 固+液―→氣體 A B C A裝置用于制備:O2(KClO3、KMnO4分解)、NH3(NH4Cl和Ca(OH)2反應(yīng)); B裝置用于制備:SO2(Cu和濃H2SO4反應(yīng))、Cl2、HCl; C裝置用于制備:H2、CO2、NO、NO2、O2(H2O2和MnO2反應(yīng))、NH3(CaO和濃氨水反應(yīng))、SO2(Na2SO3和濃H2SO4反應(yīng))、Cl2(KMnO4和濃鹽酸反應(yīng))。 (2)常見(jiàn)的凈化裝置——用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體 (3)常見(jiàn)的氣體收集裝置 (4)常見(jiàn)的量氣裝置——通過(guò)排液法測(cè)量氣體的體積 (5)有毒氣體的處理裝置 提煉2 常見(jiàn)有機(jī)物的制備 儀器裝置 制備物質(zhì) 反應(yīng)物 溴苯 苯與液溴(FeBr3為催化劑) 乙酸乙酯 乙醇、乙酸、濃硫酸 提煉3 常見(jiàn)固體的制備 儀器裝置 制備物質(zhì) 反應(yīng)物 CuCl2、FeCl3 Cu、Fe與Cl2 CuO、Fe3O4 Cu、Fe與O2 Mg3N2 Mg與N2 回訪1 判斷正誤(正確打“√”,錯(cuò)誤打“”) (1)(2016全國(guó)甲卷)由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2:將MgCl2溶液加熱蒸干。 ( ) (2)(2016全國(guó)乙卷)用向上排空氣法收集銅粉和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO。( ) (3)(2016全國(guó)丙卷)排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2:先熄滅酒精燈,后移出導(dǎo)管。( ) (4)(2016全國(guó)丙卷)濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2:氣體產(chǎn)物先通過(guò)濃硫酸,后通過(guò)飽和食鹽水。( ) [解析] (1)MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+2HCl↑;(2)不能用排空法收集NO:2NO+O2===2NO2;(3)為防止倒吸,應(yīng)先移出導(dǎo)管,再熄滅酒精燈;(4)所得Cl2中混有H2O。 [答案] (1) (2) (3) (4) 回訪2 (2016全國(guó)乙卷)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的__________________________, 反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→________(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng) 將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋原因 打開(kāi)K1,推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢充入Y管中 ①Y管中 ________ ②反應(yīng)的化學(xué)方程式 __________________________________________________________________ 將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫 Y管中有少量水珠 生成的氣態(tài)水凝聚 打開(kāi)K2 ③___________________________________________________________ ④_______________________________________________________________ [解析] (1)①圖中給出了兩種氣體制備裝置,一種是固固加熱制氣裝置,一種是固液加熱制氣裝置。如果選擇A裝置制取氨氣,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;如果選擇B裝置制取氨氣,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3H2ONH3↑+H2O。②欲收集一瓶干燥的氨氣,首先要除去雜質(zhì),制備氨氣的雜質(zhì)只有水蒸氣,由于氨氣溶于水顯堿性,因此要選用堿石灰作干燥劑,干燥管的進(jìn)出口方向?yàn)榇诌M(jìn)細(xì)出,因此先接d后接c;其次要收集氨氣,由于氨氣的密度小于空氣,要從短管進(jìn)氣,因此先接f再接e;最后要進(jìn)行尾氣處理,由于氨氣極易溶于水,因此可以選擇水吸收尾氣,還要注意防倒吸,所以接i。 (2)由題干內(nèi)容“工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2”,結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件可知反應(yīng)為8NH3+6NO27N2+12H2O,NO2為紅棕色氣體,發(fā)生反應(yīng)后變成無(wú)色氣體,因此現(xiàn)象為紅棕色氣體逐漸變淺。反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中的壓強(qiáng)小于外壓,因此產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。 [答案] (1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或B NH3H2ONH3↑+H2O)?、赿cfei (2)①紅棕色氣體慢慢變淺 ②8NH3+6NO27N2+12H2O?、踆中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象?、芊磻?yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓 回訪3 (2016全國(guó)丙卷)過(guò)氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?;卮鹣铝袉?wèn)題: (一)碳酸鈣的制備 (1)步驟①加入氨水的目的是______________________________________。 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于________。 (2)如圖是某學(xué)生的過(guò)濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是________(填標(biāo)號(hào))。 a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁 d.濾紙邊緣高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過(guò)濾速度 (二)過(guò)氧化鈣的制備 CaCO3濾液 白色結(jié)晶 (3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是_________________________。 (4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________, 該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是_______________________________。 (5)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是______________________________________________________________。 (6)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是_______________________, 產(chǎn)品的缺點(diǎn)是________。 [解析] (1)石灰石中含少量鐵的氧化物,加入鹽酸后生成CaCl2及鐵的氯化物,加入雙氧水可將Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水的目的是中和剩余鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,再通過(guò)過(guò)濾除去雜質(zhì)。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于過(guò)濾分離。(2)過(guò)濾操作中要求“一貼、二低、三靠”,圖中漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁,a錯(cuò)誤;過(guò)濾時(shí),玻璃棒用作引流,b正確;將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁,防止存在氣泡,c正確;濾紙邊緣要低于漏斗邊緣,液面要低于濾紙邊緣,d錯(cuò)誤;用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng),容易使濾紙破損,e錯(cuò)誤。 (3)步驟②中逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,該固體為CaCO3,溶液中含有CaCl2,由于溶解了生成的CO2,溶液呈弱酸性。將溶液煮沸,可排出溶解的CO2,防止與后續(xù)加入的氨水及生成的CaO2反應(yīng)。(4)濾液中含有CaCl2,加入氨水和雙氧水在冰浴條件下反應(yīng),經(jīng)過(guò)濾得到白色晶體(CaO2),結(jié)合元素守恒推知步驟③中反應(yīng)還生成NH4Cl和H2O,化學(xué)方程式為CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2O===CaO28H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O。H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解生成H2O和O2,故該反應(yīng)在冰浴條件下進(jìn)行,其目的是防止H2O2受熱分解。 (5)過(guò)氧化鈣微溶于水,能溶于酸,白色結(jié)晶(CaO2)可依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是去除結(jié)晶表面水分。(6)將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。與第一種方法相比,其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、操作方便;產(chǎn)品的缺點(diǎn)是純度較低。 [答案] (1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀 過(guò)濾分離 (2)ade (3)酸 除去溶液中的CO2 (4)CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2O===CaO28H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O 溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解 (5)去除結(jié)晶表面水分 (6)工藝簡(jiǎn)單、操作方便 純度較低 [題型分析] 物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)題主要考查常見(jiàn)氣體(Cl2、NH3、H2、CO2、SO2、NO、NO2等)和一些簡(jiǎn)單化合物的制備原理。裝置和操作方法、除雜、分離和提純的方法,有向綠色化、綜合化、探究化等方向發(fā)展。 [典型例題] 三氯化鐵是一種高效、廉價(jià)的凈水劑,為紅棕色固體,易潮解生成FeCl3nH2O。實(shí)驗(yàn)室用如下裝置(部分加熱、夾持等裝置已略去)制備無(wú)水氯化鐵固體。 (1)按氣流方向儀器接口的連接順序?yàn)閍→________→________→________→________→b→c→________→________。 (2)實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法是_____________________________。 (3)裝置D的作用是____________________________; 裝置E中的試劑X是________,其作用是_________________。 (4)用無(wú)水氯化鐵固體配制氯化鐵溶液的操作是_____________________。 [解題指導(dǎo)] 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→組裝儀器裝置→氣密性檢查→裝入藥品→主體實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)完畢拆卸儀器。 [解析] (1)用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制得的氯氣中混有HCl和水蒸氣,需要經(jīng)過(guò)凈化才可進(jìn)行下一步反應(yīng);實(shí)驗(yàn)后剩余的氣體要用堿石灰吸收。 (2)該裝置比較復(fù)雜,可通過(guò)微熱法檢查裝置氣密性。 (3)裝置A是Cl2的制備裝置,裝置B是Cl2與Fe反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,裝置C可吸收Cl2中的水蒸氣,裝置D可吸收未反應(yīng)的Cl2,同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置B使FeCl3潮解,裝置E中盛飽和食鹽水可吸收Cl2中的HCl氣體。 (4)氯化鐵易水解,要得到氯化鐵溶液,應(yīng)將無(wú)水氯化鐵固體溶解在滴有少量稀鹽酸的蒸餾水中,以抑制氯化鐵的水解。 [答案] (1)h i d e f g (2)打開(kāi)a處止水夾,用酒精燈微熱圓底燒瓶,裝置E和C中有氣泡產(chǎn)生;移開(kāi)酒精燈后,C、E裝置的導(dǎo)管內(nèi)液面上升形成一段水柱 (3)吸收未反應(yīng)的Cl2,同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置B 飽和食鹽水 吸收Cl2中的HCl氣體 (4)將無(wú)水氯化鐵固體溶解在滴有少量稀鹽酸的蒸餾水中 1.實(shí)驗(yàn)室制備氣體時(shí)試劑的選擇原則:①方便、經(jīng)濟(jì)、安全原則,盡量做到減少?gòu)U氣的排放;②反應(yīng)速率要易于控制,便于氣體的收集和檢驗(yàn);③試劑發(fā)生反應(yīng)制得的氣體要唯一。 2.儀器的連接順序。①裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→干燥裝置→反應(yīng)或收集裝置→除尾氣裝置。②組裝順序:由下向上,由左及右,先塞后定。③操作順序:裝配儀器→檢查氣密性→加入藥品(先固后液)。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.(2016天津調(diào)研)如圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3,儀器連接順序正確的是( ) A.a(chǎn)—e—d—c—b—h—i—g B.a(chǎn)—b—c—d—e—f—g—h C.a(chǎn)—d—e—c—b—h—i—g D.a(chǎn)—c—b—d—e—h—i—f A [制備無(wú)水FeCl3,裝置依次是Cl2的發(fā)生裝置、Cl2的凈化裝置、Cl2的干燥裝置、鐵粉和氯氣的反應(yīng)裝置及尾氣吸收裝置,A項(xiàng)正確。] 2.(2016南京鹽城二模)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.利用圖甲所示裝置制取少量NH3 B.利用圖乙所示裝置制備Fe(OH)3膠體 C.利用圖丙所示裝置收集HCl D.利用圖丁所示裝置檢驗(yàn)是否生成乙烯 A [A項(xiàng),氧化鈣與氨水中的水反應(yīng),且反應(yīng)放熱,促進(jìn)氨水分解生成氨氣,正確;B項(xiàng),氯化鐵與氫氧化鈉生成氫氧化鐵沉淀,不形成膠體,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氯化氫密度大于空氣,應(yīng)該用向上排空氣法收集,即集氣瓶進(jìn)氣管長(zhǎng),出氣管短,錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)生成的乙烯和揮發(fā)出的乙醇均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,錯(cuò)誤。] 3.(2016安徽“江南十校”聯(lián)考)下列圖示實(shí)驗(yàn)合理的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):14942071】 D [圖示中缺少熱源,A錯(cuò)誤;圖示中制取CO2應(yīng)該選擇大理石和稀鹽酸,B錯(cuò)誤;圖示中洗氣瓶?jī)?nèi)的試劑應(yīng)該是飽和的NaHCO3溶液,C錯(cuò)誤;圖示中吸收HCl氣體的裝置完全正確,D正確。] 4.(2016長(zhǎng)春檢測(cè))實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ)。下列關(guān)于各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述正確的是( ) A.裝置①常用于分離互不相溶的液體混合物 B.裝置②可用于吸收NH3或HCl氣體,并防止倒吸 C.裝置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等氣體 D.裝置④可用于干燥、收集氯化氫,并吸收多余的氯化氫 C [A項(xiàng),蒸餾用于分離互溶且沸點(diǎn)不同的液體混合物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),導(dǎo)管插入水中會(huì)發(fā)生倒吸,錯(cuò)誤;C項(xiàng),導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出可收集密度大于空氣的氣體,短進(jìn)長(zhǎng)出可以收集密度小于空氣的氣體,正確;D項(xiàng),堿石灰能吸收氯化氫,且收集氯化氫時(shí)導(dǎo)管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”。] 5.(2016廣東調(diào)研)制備純凈的液態(tài)無(wú)水四氯化錫(SnCl4易揮發(fā)形成氣體,極易發(fā)生水解)的反應(yīng)為Sn+2Cl2SnCl4。Sn也可與HCl反應(yīng)生成SnCl2。已知: 物質(zhì) 摩爾質(zhì)量/(gmol-1) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ Sn 119 232 2 260 SnCl2 190 246.8 623 SnCl4 261 -30.2 114.1 MnO2 87 535(分解) - 某同學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示: (1)A中濃鹽酸與B中物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。 (2)D中的試劑為_(kāi)_______,目的是________。 (3)G中冷卻水的進(jìn)水位置為_(kāi)_______(填字母)。 (4)為避免E中副反應(yīng)的發(fā)生,對(duì)裝置需要改進(jìn)的措施是________________。 (5)K中固體物質(zhì)的作用為_(kāi)___________________。 (6)當(dāng)要結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),不能首先進(jìn)行的操作是________(填序號(hào))。 ①關(guān)閉A的活塞?、谕V笷的加熱 ③停止G的通水 (7)若將B中的固體換成________,并將除A和B以外的器皿去掉,反應(yīng)可制備SnCl2。 (8)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若得到的SnCl4為13.05 g,至少消耗________ g MnO2。為了避免尾氣污染,需要改進(jìn)的措施是_________________________。 [解析] (1)A中發(fā)生MnO2在加熱條件下氧化濃鹽酸制取氯氣的反應(yīng)。(2)由于SnCl4極易發(fā)生水解,故D的作用是除去氯氣中的水蒸氣,盛裝試劑為濃硫酸。(3)冷凝管中冷卻水應(yīng)從下口進(jìn),上口出,故進(jìn)水位置為b。(4)為避免E中發(fā)生HCl與Sn的反應(yīng),應(yīng)除去氯氣中的HCl,即在BD間增加盛有飽和食鹽水的洗氣瓶。(5)K中固體為堿石灰,作用是防止空氣中水分進(jìn)入集氣瓶中。(6)結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),為了防止倒吸,不能首先停止G的通水。(7)根據(jù)Sn與鹽酸的反應(yīng)可知,將B中固體換為Sn,可以制備SnCl2。(8)根據(jù)制備原理,可得關(guān)系式2MnO2~2Cl2~SnCl4,故消耗MnO2的質(zhì)量為287 g/mol=8.70 g;為了避免尾氣污染,可以在K后面加尾氣吸收裝置。 [答案] (1)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)濃硫酸 除去水蒸氣 (3)b (4)BD間增加盛有飽和食鹽水的洗氣瓶 (5)防止空氣中水分進(jìn)入集氣瓶中 (6)③ (7)Sn (8)8.70 在K后面加尾氣吸收裝置 6.(2016南通第二次調(diào)研)如圖所示(B中冷卻裝置未畫出),將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))以體積比約1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液。 已知:Cl2O極易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO;Cl2O的沸點(diǎn)為3.8 ℃,42 ℃以上分解為Cl2和O2。 (1)①實(shí)驗(yàn)中控制氯氣與空氣的體積比的方法是____________________。 ②為使反應(yīng)充分進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中采取的措施有________________________。 (2)①裝置B中產(chǎn)生Cl2O的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。 ②若B無(wú)冷卻裝置,進(jìn)入C中的Cl2O會(huì)大量減少。其原因是_____________。 (3)裝置C中采用棕色圓底燒瓶是因?yàn)開(kāi)_________________。 (4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。測(cè)定C中所得次氯酸溶液的物質(zhì)的量濃度的實(shí)驗(yàn)方案:用________量取20.00 mL次氯酸溶液,________。 (可選用的試劑:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用儀器外須使用的儀器有:電子天平,真空干燥箱) [解析] (1)①通過(guò)觀察裝置A中通入Cl2和空氣的氣泡,來(lái)控制兩者的通入速率。②圖中B和C都采用了多孔球泡,目的是增加氣體與溶液的接觸面積,使得反應(yīng)充分進(jìn)行。攪拌也可以使氣體和液體充分接觸。(2)①B中為Cl2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成Cl2O,Cl的化合價(jià)升高,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律知,一定有元素的化合價(jià)降低,則為Cl由0價(jià)降低為-1價(jià),對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為NaCl,根據(jù)電子得失守恒配平反應(yīng)。②由題中給出的Cl2O的信息知,溫度超過(guò)42 ℃時(shí)會(huì)分解,所以裝置B需要冷卻。(3)B中生成的Cl2O通入裝置C中會(huì)生成HClO,而HClO見(jiàn)光易分解,所以用棕色瓶保存HClO。 (4)HClO為酸性,且精確到0.01 mL,所以用酸式滴定管量取HClO。根據(jù)提供的試劑,可選用H2O2來(lái)還原HClO生成Cl-,再用AgNO3與生成的Cl-反應(yīng)生成AgCl沉淀,對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量,由Cl守恒可得出HClO的物質(zhì)的量。本題不可以選用FeCl2還原HClO,因?yàn)镕eCl2會(huì)帶入Cl-,也會(huì)與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀,而造成干擾。 [答案] (1)①通過(guò)觀察A中產(chǎn)生氣泡的速率調(diào)節(jié)流速 ②攪拌、使用多孔球泡 (2)①2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2 ②該反應(yīng)放熱,溫度升高Cl2O會(huì)分解 (3)HClO見(jiàn)光易分解 (4)酸式滴定管 加入足量的H2O2溶液,再加入足量的硝酸銀溶液,過(guò)濾,洗滌,在真空干燥箱中干燥,用電子天平稱量沉淀質(zhì)量 7.(2016上海八校聯(lián)考)氫化鈣(CaH2)固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。氫化鈣要密封保存,一旦接觸到水就發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣。氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制取。圖甲是模擬制取裝置。 甲 乙 回答下列問(wèn)題: (1)利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:檢查裝置氣密性后裝入藥品;打開(kāi)分液漏斗活塞,________(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的序號(hào))。 ①加熱反應(yīng)一段時(shí)間 ②收集氣體并檢驗(yàn)其純度 ③關(guān)閉分液漏斗活塞 ④停止加熱,充分冷卻 (2)為了確認(rèn)進(jìn)入裝置C的氫氣已經(jīng)干燥,應(yīng)在B、C之間再接一裝置,該裝置中加入的試劑是________;裝置D的作用是____________________________。 (3)某同學(xué)利用圖乙裝置測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)中得到的氫化鈣的含量。他稱取m g所制得的氫化鈣樣品,實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。(上述氣體體積均換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下) ①裝置中導(dǎo)管a的作用是_______________________________________。 ②如何判斷樣品與水完全反應(yīng):_________________________。 ③產(chǎn)生的氫氣體積為_(kāi)_______mL;若未冷卻至室溫即讀數(shù),則氫化鈣含量________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。 (4)請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一種氫化鈣純度的測(cè)定方法:_________________________。 【解析】 (1)由于加熱不純的H2可能發(fā)生爆炸,所以實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)其純度,然后加熱讓其反應(yīng),為防止鈣被氧化,必須一直通H2至反應(yīng)結(jié)束。(2)水蒸氣需用無(wú)水CuSO4檢驗(yàn),裝置D中的導(dǎo)管可用于平衡壓強(qiáng)、防止倒吸,且濃硫酸可吸收空氣中的水蒸氣,以防其進(jìn)入反應(yīng)體系。(3)①導(dǎo)管a可以起平衡壓強(qiáng)的作用,從而便于液體流下、也不會(huì)產(chǎn)生由于液體引起的壓強(qiáng)差。②當(dāng)量氣管中的液面不再變化時(shí)反應(yīng)已完全。③讀數(shù)差即為生成氫氣的體積(V1-V2)mL,未冷卻使得測(cè)得的體積比實(shí)際體積大,最終結(jié)果偏高。(4)根據(jù)鈣元素質(zhì)量守恒進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 [答案] (1)②①④③ (2)無(wú)水硫酸銅 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置(其他合理答案均可) (3)①平衡分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),使分液漏斗中的水能順利滴下;同時(shí)使滴入錐形瓶?jī)?nèi)水的體積等于進(jìn)入分液漏斗內(nèi)的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差 ②量氣管中液面不再變化(其他合理答案均可) ③V1-V2 偏高 (4)稱取一定量的樣品(m1 g),加入鹽酸溶液至不再冒氣泡(反應(yīng)完全),然后將溶液蒸發(fā)得到氯化鈣固體(m2 g),根據(jù)m1、m2即可得到氫化鈣的純度(其他合理答l案均可)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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