1、化学综合实验题专题训练1莫尔盐(NH 4)2Fe(SO4)26H2O是实验中常用的滴定剂，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图 1 所示的装置，通过实验检验莫尔盐晶体加强热时的分解产物。装置 C 中可观察到的现象是酚酞溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有_。装置 B 的主要作用是_。A 中绿色粉末逐渐变成红色粉末，检验该红色粉末需要的试剂是_( 填化学式)。(2)乙组同学认为莫尔盐晶体分解的产物中可能还含有 SO3(g)、SO2(g)及 N2。为进行验证，选用甲组实验中的装置 A 和图 2 所示的部分装置进行实验。乙组同学的实验中，装置依次连接的
2、合理顺序为_。装置 D 中加足量盐酸的作用是_；如果含有 SO3，实验现象是_；如果含有 SO2，实验现象是_。(3)经实验证明(NH 4)2Fe(SO4)2 分解生成红色粉末、SO2、 N2、 NH3 和 H2O，没有 SO3 生成。写出发生的化学反应方程式：_。答案 (1) NH3 吸收分解产生的酸性气体 HCl、KSCN(2)A、G、D、B 、C、F 吸收氨气并将溶液酸化，排除SO2 的干扰 D 中有白色沉淀 B 中品红褪色(3)2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3 N24SO 22NH 35H 2O= = = = = 解析 (1) 莫尔盐(NH 4)2Fe(SO4)6H2O受热分
3、解，会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。根据装置图可知，碱石灰可以吸收酸性气体，氨气遇到酚酞溶液会变红色，所以装置 C 中可观察到的现象是溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有 NH3。装置 B 的主要作用是吸收分解产生的酸性气体。A 中绿色粉末逐渐变成红色粉末是分解生成物被氧化 为氧化铁， 检验该红 色粉末需要加入盐酸溶解得到溶液，在溶液中滴入KSCN 溶液，溶液呈血红色，即 证明是氧化 铁。(2)要检验生成 SO3(g)、SO2(g)及 N2，在甲组实验中的装置 A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验 SO3，再通过品红溶液检验 SO2，用 浓氢氧化 钠除去二氧化硫，用排水
4、集气法收集氮气，所以装置依次连接的合理顺序为 A、G、D、B、C、F。由于 产生的气体中有氨气，所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸，可以吸收氨气并防止产生亚硫酸钡沉淀，排除 SO2的干扰，SO 3通入氯化钡溶液中可以产生白色的硫酸钡沉淀，二氧化硫能使品红褪色。(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解生成红色粉末氧化铁、SO 2、N2、NH3和H2O，没有 SO3生成，反应的化学方程式为： 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3N 24SO 22NH 35H 2O。= = = = = 2乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰
5、苯胺的制备原理为：实验参数：实验装置：(如图)注：刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离。实验步骤：步骤 1：在圆底烧瓶中加入无水苯胺 9.3 mL，冰醋酸 18.4 mL，锌粉 0.1 g，安装仪器，加入沸石，调节加热温度，使柱顶温度控制在 105 左右，反应约 6080 min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出。步骤 2：在搅拌下，趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有 100 mL 冰水的烧杯中，剧烈搅拌，并冷却，结晶，抽滤、洗涤、干燥，得到乙酰苯胺粗品。步骤 3：将此粗乙酰苯胺进行重结晶，晾干，称重，计算产率。请回答下列问题：(1)步骤 1 中所选圆底烧瓶的最佳规格是
6、_(填编号) 。a25 mL b50 mL c150 mL d200 mL(2)从化学平衡的角度分析，要控制分馏柱上端的温度在 105 左右的原因是_。(3)步骤 1 加热可用 _(填“水浴”或“油浴”) 。(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是_。(填编号)a用少量冷水洗 b用少量热水洗c先用冷水洗，再用热水洗 d用酒精洗(5)步骤 2 得到的粗晶体中因含有某些杂质而颜色较深。步骤 3重结晶的操作是：将粗晶体用热水溶解，加入活性炭 0.1 g，煮沸进行脱色，_，再将滤液冷却结晶。(6)该实验最终得到纯品 9.1 g，已知苯胺、乙酸和乙酰苯胺的摩尔质量分别为 93 gmol1 、60 gmol1
7、 、135 gmol1 。则乙酰苯胺的产率是_。答案 (1)b (2)不断分离出反应生成的水，促进反应正向进行，同时防止乙酸被蒸出(3)油浴 (4)a (5)趁热过滤 (6)66%解析 (1) 根据 题给试剂用量知，选用 50 mL 圆底烧瓶最佳。(2)控制温度在 105 ，可以保 证水被蒸出，而其他物质不能被蒸出，水减少，促进反应 正向进行。(3)因为 温度超 过 100 ，所以不能用水浴加热，选用油浴加热。(4)为减少乙酰苯胺溶解造成的损失，用少量冷水洗涤粗品。(5)温度低 时 ，乙酰苯胺会结晶析出，所以要趁热过滤。(6)根据 题给 数据知，乙酸过量，应根据苯胺的量计算生成乙酰苯胺的质量。
8、 m(苯胺)9.31.02 g9.486 g，则应生成乙酰苯胺的质量为 135 g13.77 g，乙酰苯胺的产率为 100%66%。9.48693 9.113.773亚硝酸钠(NaNO 2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A 中加热装置省略)。已知：室温下，2NONa 2O2=2NaNO2；3NaNO 2 3HCl=3NaClHNO 32NOH 2O；酸性条件下，NO 或 NO 都能与 MnO 反应生 2 4成 NO 和 Mn2 。 3请按要求回答下列问题：(1)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体 Ar
9、，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制 B 中导管均匀地产生气泡。上述操作的作用是_。(2)B 中观察到的主要现象是_。(3)A 装置中反应的化学方程式为_。(4)D 装置中反应的离子方程式为_。(5)预测 C 中反应开始阶段，固体产物除 NaNO2 外，还含有的副产物有 Na2CO3 和_。为避免产生这些副产物，应在B、 C 装置间增加装置 E，则 E 中盛放的试剂名称为_。(6)利用改进后的装置，将 3.12 g Na2O2 完全转化为 NaNO2，理论上至少需要木炭_g。答案 (1) 排尽空气，防止生成的 NO 被 O2 氧化(2)红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒
10、出(3)C 4HNO3(浓) CO24NO 22H 2O= = = = = (4)3MnO 5NO4H =3Mn2 5NO 2H 2O 4 3(5)NaOH 碱石灰 (6)0.48解析 (1) 由 题给条件及反应原理知，亚硝酸钠是由 NO 和Na2O2反应得到的，因为 NO 极易与空气中的 O2反应，所以通入气体 Ar 的作用是排尽空气，防止生成的 NO 被 O2氧化。(2)木炭与 浓 硝酸反应生成的 CO2、NO2进入 B 中，NO 2与水反应生成 HNO3和 NO，铜与硝酸反应生成硝酸 铜和 NO，所以看到的现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出。(3)A 装置中发
11、生的是木炭和浓硝酸的反应：C 4HNO 3(浓)CO24NO 22H 2O。= = = = = (4)结合 题给 条件“酸性条件下，NO 或 NO 都能与 MnO 反 2 4应生成 NO 和 Mn2 ”，知 D 中反应为 NO 和酸性高锰酸钾溶液的 3反应：3MnO 5NO4H =3Mn2 5NO 2H 2O。 4 3(5)从 B 中出来的气体有 NO、CO2和 H2O，它们都能与 Na2O2反应，所以得到的固体产物中含有 NaNO2、Na2CO3、NaOH，加装置 E除去 CO2和 H2O，可以是装有碱石灰的干燥管。(6)3.12 g Na2O2的物质的量为 0.04 mol，由反应2NON
12、a 2O2=2NaNO2可知，需要 NO 0.08 mol。设理论上至少需要木炭的物质的量为 x mol，则C4HNO 3(浓) CO24NO 22H 2O= = = = = x mol 4x mol3NO2H 2O=2HNO3 NO4x mol x mol x mol83 433Cu8HNO 3=3Cu(NO3)22NO4H 2Ox mol x mol83 23x mol x mol0.08 mol，解得 x0.04， 故理论上至少需要木43 23炭的质量为 0.04 mol12 gmol1 0.48 g。4某次实验探究活动中，甲、乙两组同学分别进行下列有关氨气的制备及性质实验探究。回答下列
13、问题：(1)甲组同学需选取合适的装置和试剂完成有关氨气的制备与收集实验。供选择的实验装置：供选择的试剂：Ca(OH) 2 粉末、NaOH 固体、NH 4Cl 晶体、浓氨水、饱和 NH4Cl 溶液、NaOH 溶液。氨气制备装置选取甲，则选取的试剂最好是_，结合方程式说明该制备方法的反应原理：_，气体收集装置为_。(2)乙组同学利用下列装置进行 NH3 的还原性实验探究：装置 A 中发生反应的化学方程式为_。装置 B 中盛装的药品名称为_，装置 C 中的现象是_，装置 D 的作用是_。(3)设计两种方法证明 NH3H2O 是弱碱：_。_。答案 (1)NaOH 固体、浓氨水 NH OH NH3H2O
14、 4NH3H 2O，NaOH 溶于水放热，且电离出 OH ，上述平衡右移(合理即可) 丙(2)2NH 4ClCa(OH) 2 CaCl22NH 32H 2O= = = = = 碱石灰 黑色固体变为红色 检验反应是否有 H2O 生成(3)配制 0.1 molL1 的氨水，用 pH 试纸检验， pH13取 NH4Cl 溶液，用 pH 试纸检验，pH 7( 或其他合理答案)解析 (1) 用甲装置制备氨气时，应选择浓氨水和 NaOH 固体，用向下排空气法收集氨气。(2)装置 A 为 NH3的 发生装置，常用 NH4Cl 和 Ca(OH)2固体共热来制备氨气。装置 B 为 NH3的干燥装置，盛装的药品为
15、碱石灰，装置 C 中 CuO 被 还原为 Cu，黑色固体 变为红色固体，装置 D 可检验产物中是否有水蒸气。(3)证明 NH3H2O 是弱碱，可以测定一定物质的量浓度的氨水的pH，也可以测定 NH4Cl 溶液的 pH。52017河北衡水中学期末对叔丁基苯酚 工业用途广泛，可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等。实验室以苯酚、叔丁基氯(CH 3)3CCl等为原料制备对叔丁基苯酚，已知叔丁基氯熔点( )：25.4，沸点() ：51。实验步骤如下：步骤 1：组装仪器，用量筒量取 2.2 mL 叔丁基氯(过量)，称取1.6 g 苯酚，搅拌使苯酚完全溶解，并装入滴液漏斗步骤 2：向 X 中加入少量无水
16、 AlCl3 固体作催化剂，打开滴液漏斗旋塞，迅速有气体放出步骤 3：反应缓和后，向 X 中加入 8 mL 水和 1 mL 浓盐酸，即有白色固体析出步骤 4：抽滤得到白色固体，洗涤，得到粗产物，用石油醚重结晶，得对叔丁基苯酚 1.8 g(1)仪器 X 的名称为_ 。(2)步骤 2 中发生主要反应的化学方程式为_。该反应过于激烈，放出大量热，常使实验的产率降低，可能的原因是_。(3)图中倒扣漏斗的作用是_。苯酚有腐蚀性，能使蛋白质变性，若其溶液沾到皮肤上可用_洗涤。(4)在取用苯酚时发现苯酚冻结在试剂瓶中，可采取的措施为_。(5)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是_(填选项字母)。A量筒 B容
17、量瓶 C滴定管 D分液漏斗E长颈漏斗(6)本实验中，对叔丁基苯酚的产率为_(请保留三位有效数字) 。答案 (1) 三颈 (口)烧瓶(2) 叔丁基氯挥发导致产率降低 (3)防止倒吸 酒精(4)在通风橱中对试剂瓶温水浴( 其他合理答案均可)(5)BCD (6)70.5%解析 (2) 叔丁基 氯的沸点仅为 51 ，温度升高使其挥发。(3)倒扣漏斗可防止倒吸；因苯酚在酒精中溶解度较大，故可以用酒精清洗。(4)苯酚熔点较低，稍加热可以使其变为液态，水浴加热即可，又因为其具有毒性，在通风橱里加热比较安全。(6)根据反 应 方程式，理论上 1 mol 苯酚生成 1 mol 对叔丁基苯酚，1.6 g 苯酚可生
18、成的 对叔丁基苯酚的质量为 150 1.6 g94 g/molg/mol2.553 g，故 产率 为 100%70.5%。1.8 g2.553 g62017石家庄模拟某化学兴趣小组为研究过氧化钠与 SO2 的反应情况，进行如下探究。(1)提出假设向一定量的过氧化钠固体中通入足量的 SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设。假设一：反应后固体中只有 Na2SO3，证明 SO2 未被氧化；假设二：反应后固体中只有 Na2SO4，证明 SO2 完全被氧化；假设三：反应后固体中_，证明SO2 部分被氧化。(2)定性研究为验证假设三，该小组进行如下研究，请你完善表中内容。实验步骤(不要求写出
19、具体操作过程) 预期的实验现象和结论取适量反应后的固体置于试管中，_(3)定量研究通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图所示：装置 B 中所盛装试剂的名称为_。装置 D 的作用是_。请画出装置 E。实验测得装置 C 中过氧化钠的质量增加了 m1 g，装置 D 的质量增加了 m2 g，装置 E 中收集到的气体为 V L(已换算成标准状况下)，利用上述有关测量数据将下列表格补充完整。SO2 被氧化的程度 V 与 m1 或 m2 的关系未被氧化 完全被氧化 V0部分被氧化 _答案 (1) 既有 Na2SO3，又有 Na2SO4(2)实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论
20、加少量水溶解，加入 BaCl2 溶液，再加入稀盐酸加入 BaCl2 溶液有白色沉淀产生，加入稀盐酸沉淀部分溶解。证明原固体中既有 Na2SO3，又有Na2SO4(其他合理答案均可。如先加足量盐酸，再加 BaCl2 溶液)(3)浓硫酸 吸收未反应的 SO20V 或 m17m130 30V7解析 (1) 结 合假设一和假设二，很容易确定假设三是反应后固体为 Na2SO3和 Na2SO4的混合物。(2)证明 SO2部分被氧化，其反应可能为2Na 2O22SO 2=2Na2SO3O 2，Na 2O2SO 2=Na2SO4。为证明固体为 Na2SO3和 Na2SO4的混合物，实验时应 取少量固体溶解于水后再加入试剂，并且现象与结论要对应。(3)定量研究中，装置 A 制得的 SO2气体要先干燥，故装置 B 中所盛试剂为浓硫酸，SO 2在装置 C 中与过氧化 钠反应，过量的 SO2被装置 D 中的碱石灰吸收。用装置 E 收集可能生成的 O2并测量其体积。若 SO2完全被氧化，只 发生反应，V0；若 SO2未被氧化，只发生反应，利用装置 C 中过氧化钠的质量增加了 m1 g，根据差量法，可求得 V (此处注意 m2 g 是一个干扰数据，因为无法知道装置 A7m130中生成 SO2气体的量) ；若 SO2部分被氧化时，反应均有发生，0V 。7m130
