1、专题十六实验化学(限定选修),第五编化学实验综合,考点物质的分离、提纯与应用,三年选考五次真题,1.物质分离、提纯的热点仪器及装置,(1)热点仪器,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
2、)。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)。减压过滤装置如上图所示。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,蒸发结晶装置分液装置,纸层析实验示意图 搅拌滴加回流反应装置,2.物质分离
3、、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Cl
4、2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
5、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Cu(NH3) (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、Cu(NH3) 的特征颜色。Fe3遇氨水反应生成红褐色沉淀：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 。Cu2遇氨水反应生成深蓝色溶液：Cu24NH3H2O=Cu(NH3) 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,4.物质定量分析常用仪器(1)滴定管滴定
6、管为一细长的管状容器，具有刻度指示量度。零刻度在上方，下方的刻度大。滴定管分为碱式滴定管和酸式滴定管。酸式滴定管的下部带有磨口活动玻璃阀(即玻璃活塞)，酸式滴定管宜用于盛装酸性溶液，不能盛放碱性溶液，因为碱性溶液能与玻璃活塞作用生成硅酸盐，会使活塞黏结。碱式滴定管的下部用一小段橡胶管将管身与滴头连接，橡胶管内有一个玻璃小球，碱式滴定管宜用于盛装碱性溶液，不能盛放酸性溶液，也不能盛放氯水、溴水、KMnO4溶液等强氧化性物质，因为它们会氧化腐蚀橡胶管。,特别提醒使用滴定管时要注意：要根据所量取的液体性质选择合适的滴定管，如溶液呈酸性或有强氧化性时，选用酸式滴定管；溶液呈碱性时，选用碱式滴定管。要根
7、据所需溶液的体积选择合适规格的滴定管，常用滴定管的规格有25 mL和50 mL。滴定管属精量仪器，精确度为0.01 mL。使用前要检查是否漏水并洗净，在装溶液前要用待装溶液润洗23次，避免因滴定管内壁附有少量蒸馏水而导致溶液浓度减小。装好溶液，在读数前赶走滴定管尖嘴内的气泡，并调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下。读数时要使视线与液面保持水平，读取与凹液面相切的数据。,(2)移滴管常用的移液管有两种。一种是无分度移液管，常见的是大肚移液管，它只有一个环形标线；另一种是分度移液管，也是精量仪器，其精确度为0.01 mL。(3)电子天平电子天平是定量分析实验中常用的精密仪器，具有称量方便、迅速、准
8、确度高等优点。称量时要先通电预热一定时间，调整水平，待零点显示稳定后，用电子天平配套的标准砝码进行校准。称量完毕后，关闭天平，拔下电源插头。,5.定量测定数据常用方法(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
9、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。,6.探究实验方案的设计与评价(1)仪器的选择方法,(2)制备实验方案的设计物质制备实验设计的基本思维模式,物质制备实验基本装置制备实验方案设计要点a.方案的组成：目的、原理、用品、步骤、记录及结果。,b.基本原则,科学性原理、方法、操作科学合理安全性避免环境污染、避免人身伤害可行性力所能及、可操作简约性简单、节约,c
10、.优化细节：制备实验应注意防污染、防倒吸、防氧化、防潮解、防爆炸、防挥发等。对于产物要求产率高、易分离、易收集、杂质少、步骤少。,(3)物质组成、性质验证实验的流程设计在实验设计与评价试题中，有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题。需要注意的是，在离子检测、气化后的成分检测的过程中，要严格掌握离子检测、气体成分检测的先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。解题策略：解答有关检测物质组成实验的流程设计问题，常见的解题思路如下：方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液检测溶液中存在的阴、阳离子得出实验结论。,方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应检测所产生的物质(如气体)得出实验结论。方法三
11、：取少量试样加酸(或碱)溶液使其气化检测气体的成分得出实验结论。注意以下几个问题：a.有水蒸气生成的，先检测水蒸气，再检测其他成分。b.对于需要进行转化才能检测的成分，如CO的检测，要注意先检测CO中是否含有CO2，如果有CO2，先除去CO2，接着对CO实施转化，最后再检测转化产物CO2。,c.若试题只给出部分药品和装置，则应需要给出必要的补充；若有剩余，则应进行筛选。d.如采用最合理的实验步骤，这些要求对考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都做了限定，必须高度重视。e.要十分重视药品的名称，有些题目要求指出药品的名称，这类问题很难回答准确，如有些药品的准确描述：无水硫酸铜、澄清石灰水、
12、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。f.应注意某些仪器的规格。,(4)探究型实验题常见的命题形式和答题程序探究型实验题常见的命题形式a.探究化学反应机理；b.探究化学实验中的反常现象；c.探究对经典问题的质疑；d.探究未知物的成分；e.探究物质的性质；f.探究化学反应的条件；g.探究化学反应的现象。,解答探究型实验题的基本程序解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：a.提出问题要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。,b.提出猜想所谓猜想就是根据已有知识对问题
13、的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能(这就是猜想)，只能通过实验进行验证。c.设计验证方案提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。d.观察实验现象，得出结论根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。,1.(1)进行下面的实验，必须用到下列仪器中的一种或几种，请用该仪器的名称填空：,题组一热点仪器和热点操作的考查,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,欲干燥NH3需使用仪器_；欲分离互不相溶的两种液态物质，须使用_；欲分离液态混合物中
14、沸点不同的组分，须使用_；欲分离浮于液体中的固体物质，须使用_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析,答案,球形干燥管,分液漏斗,蒸馏烧瓶、酒精灯,漏斗,解析本题是对几种常见仪器的名称及主要用途的考查。熟悉分离提纯实验中使用的每一种仪器，明确它们的构造原理，是避免这类问题出错的关键。,(2)物质的分离是化学研究中常用的方法，填写下列物质分离时需使用的方法(不必叙述操作细节)。两种互不相溶的液体的分离_。固体和液体的分离_。含固体溶质的溶液中除去部分溶剂_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,分液,过滤,蒸发,几种沸点相差
15、较大的互溶液体的分离_。根据两种物质在水中溶解度的不同，提纯物质：_。根据物质在不同溶剂中溶解度的不同，将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析,答案,蒸馏(或分馏),结晶,萃取,解析本题是对分离物质的几种常用方法：过滤、蒸发、分液、蒸馏(或分馏)、结晶、萃取等原理的考查。要熟悉这些方法的原理和使用条件，如，蒸馏：物理方法，根据物质的沸点不同，将物质由液态变成气态加以分离。结晶：物理方法，根据溶质的溶解度随温度或溶剂量的改变而改变，将溶质从溶液中析出。萃取：根据物质在不同溶剂中溶解度的不同，将物质从溶解度较小
16、的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,题组二热点仪器、热点操作的应用2.碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO 等杂质，提纯工艺路线如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析因工业碳酸钠中含有Mg2、Fe3、Ca2，所以“除杂”过程中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3沉淀。,已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示：回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为_。,解析,2,3,4,
17、5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3,1,(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_(写出1种)。,解析观察坐标图，温度降低至310 K左右时发生突变，Na2CO310 H2O的溶解度迅速降低，若不趁热过滤将析出Na2CO310H2O晶体。,(2)“趁热过滤”的原因是_。,解析,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,使析出的晶体为Na2CO3H2O，防止因温度过低而析出Na2CO310H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长,用已预热的布氏漏斗,解析思路方向：减少过滤的时间；保持过滤时的温度。,趁热抽
18、滤,1,3.甲基橙和酚酞在水中和有机溶剂中的溶解度不同，当溶剂沿滤纸流经混合物样点时，甲基橙和酚酞会以不同的速率在滤纸上移动，从而达到分离的目的。某校化学兴趣小组拟通过该原理将甲基橙和酚酞从混合溶液A中分离开来：步骤把0.1 g甲基橙和0.1 g酚酞溶解在10 mL 60%的乙醇溶液里，配制混合溶液A；另将10 mL乙醇和4 mL浓氨水充分混合，配成混合溶液B。步骤在一张圆形滤纸中心扎一小孔，将细纸芯插入滤纸中央(如图所示)。在距滤纸中心约1 cm的圆周上，选择三个点，分别用毛细管将A溶液在该三点处点样。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,步骤将滤纸覆盖在盛有B
19、溶液的培养皿上，使滤纸芯与溶液接触，放置一段时间，点样逐渐向外扩散，形成黄环。步骤待黄环半径扩散到滤纸半径的1/2时，取下滤纸，等滤纸稍干后，喷上饱和Na2CO3溶液，通过现象判断分离的效果。 试回答下列问题：(1)本实验采用的分离方法叫_法。,解析由题给信息可知该实验采用的分离方法是纸层析法。,解析,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,纸层析(或色层或色谱),1,2,(2)步骤中若在滤纸上事先做点样位置标记，宜选用_(填“钢”或“铅”)笔。(3)步骤中喷洒Na2CO3溶液后,能观察到的现象是_，这说明实验中_(填“甲基橙”或“酚酞”)在滤纸上移动速率更快。(4)他
20、们可以通过_来判断分离的效果。,解析钢笔中的墨水会对该实验造成干扰,因此作点样位置标记时,应选用铅笔。,解析,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,铅,内部为黄环,外部为红环,色斑间的距离大小,酚酞,解析Na2CO3溶液显碱性，酚酞试液遇碱液变红，甲基橙遇碱液变黄色。,解析通过色斑间的距离大小，可判断出分离的效果。,1,2,4.柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K、Mg2、Br、SO 、Cl等)，来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，他们
21、设计了如下流程：请根据以上流程，回答相关问题：(1)操作的名称是_；操作名称是_。,解析,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,萃取,分液,1,2,解析用盐湖苦卤的浓缩液(富含K、Mg2、Br、SO 、Cl等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，应首先用氯气置换出单质溴：2BrCl2=Br22Cl。然后进行萃取(操作)和分液(操作)操作，得到橙红色的溴的四氯化碳溶液，再通过操作(蒸馏)得到深红棕色液体溴。无色溶液经过蒸发结晶、过滤后得到的固体A为MgSO4，高温滤液经冷却结晶、减压过滤得到的固体B为KCl。减压过滤(俗称抽滤)常用的两种仪器是吸滤瓶、布氏漏斗。减
22、压过滤优点是加快过滤速度，使得到的晶体更干燥。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(2)参照如图溶解度曲线，固体A是_(写化学式)；固体B是_(写化学式)；欲得到较纯的固体B需用少量的_(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,MgSO4,KCl,冷水,1,2,(3)操作是实验室常用的过滤方法减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请写出下图中减压过滤常用的两种仪器名称：_；_；请问这种过滤方法的优点是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,吸滤瓶,布氏漏斗,加快过滤速度，使得到的晶体更
23、干燥,1,2,题组三定量分析5.某学习小组用DIS系统(DIS系统即数字化信息系统，它由传感器、数据采集器和计算机组成)测定食用白醋中醋酸的物质的量浓度，以溶液的导电能力来判断滴定终点。实验步骤如下：,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(1)用_(填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋，在_(填仪器名称)中用水稀释后转移到100 mL的_(填仪器名称)中定容，然后将稀释后的溶液倒入试剂瓶中。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,酸式滴定管(或移液管),烧杯,容量瓶,解析量取10.00 mL食用白醋用酸式滴定管(或移液管)，倒入烧杯中
24、稀释，再转移到100 mL容量瓶中，然后定容。只要用滴定管，都要用待盛的溶液润洗，目的是避免误差。CH3COOHNH3H2O=CH3COONH H2O。由反应原理和坐标图可知：导电性最强时即醋酸与氨水正好完全反应生成CH3COONH4时，氨水体积为20 mL，所以所配制的醋酸溶液浓度为0.100 0 molL1，则食用白醋中醋酸的物质的量浓度为1.000 molL1。,解析,1,2,(2)量取20.00 mL上述溶液倒入烧杯中，连接好DIS系统，向烧杯中滴加浓度为0.100 0 molL1的氨水，计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线(见图2)。用滴定管盛氨水前，滴定管要用_润洗2
25、3遍，润洗的目的是_。氨水与醋酸反应的离子方程式是_。食用白醋中醋酸的物质的量浓度是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,0.100 0 molL1的氨水,确保反应时氨水的浓度为0.100 0 molL1,1.000 mol L1,CH3COOHNH3H2O=CH3COO,1,2,6.根据下面给出的药品和实验装置，设计一个实验，粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。药品：稀硫酸、浓硫酸、氧化铜实验装置：另有托盘天平可用。根据你设计的实验方案回答下列问题：(1)你选用的药品是_。,解析,答案,稀硫酸,3,4,5,6,7,8,9,
26、10,11,12,13,14,1,2,解析本题答案具有开放性，选择不同的方案会有不同的结果，答对一种即可给分。方案一：ZnH2SO4=ZnSO4H2 65 22.4 L x b L,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,方案二：ZnH2SO4=ZnSO4H2 65 2 x (ce) g,方案三：由于反应后剩余固体Cu的质量是d g，,1,2,(2)你选用的实验装置有(填装置编号)_。若需要组装，则连接的顺序是(用装置接口处的编号表示)_(若不需要组装，则不填)。(3)称取a g黄铜粉样品进行实验，实验中你测定
27、的其他有效数据是_。A.生成H2的体积b L(标准状况)B.反应前仪器和药品的质量c gC.反应后剩余固体的质量d gD.反应后仪器和药品的质量e g(4)计算合金中锌的质量分数为_。,答案,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案方案一：A方案二：BD方案三：C,答案方案一：A、E、F方案二：A 方案三：A、G,1,2,题组四物质性质的探究7. Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2，能将H2O2氧化。为了验证该结论，学生设计了如下图所示的实验装置进行实验(夹持装置略去)。圆底烧瓶A中反应的化学方程式为2KMnO416HCl(
28、浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，请回答下列问题。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(1)试管B中饱和食盐水的作用_。,解析,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,除去Cl2中混有的HCl,解析该实验采用高锰酸钾固体和浓盐酸的方法制取氯气，产生的氯气中容易混有氯化氢气体，要除去氯化氢气体，所选的除杂试剂只能吸收氯化氢而不能吸收氯气，故可以使用饱和食盐水将其除去。,1,2,(2)试管C中加入5 mL 30%双氧水,发生反应的化学方程式_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,Cl2H2O2=2HCl
29、O2,解析,解析Cl2氧化能力强于H2O2，试管C中氯气氧化过氧化氢生成氧气，自身被还原成氯化氢，反应为Cl2H2O2=2HClO2。,1,2,(3)试管D中充满10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,吸收多余的Cl2,解析,解析氯气是一种有剧烈刺激性气味、有毒的气体，须进行尾气处理，试管D中充满10% NaOH溶液，氯气跟NaOH溶液反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，可以吸收多余的Cl2。,1,2,(4)将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为_，检验试管
30、D中的气体的方法为_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升,该气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气,解析,解析Cl2H2O2=2HClO2，当关闭止水夹，反应一段时间后试管D中因氧气不断增多，气体压强增大，所以试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升，氧气使带火星的木条复燃，可用此法验证氧气。,1,2,8.以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备实验流程如下：(1)图中“沉铁”化学方程式为_。,3,4,5,6,7,8
31、,9,10,11,12,13,14,答案,2K4Fe(CN)6Fe2(SO4)3=2KFeFe(CN)6,3K2SO4,解析,解析由K4Fe(CN)6生成KFeFe(CN)6。,1,2,(2)图中“过滤”后滤液中金属阳离子除了含有的Al3，还含有_ (填化学式)。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,Fe2、Fe3,解析,解析铁的氧化物和氧化铝溶于酸，二氧化硅不溶形成滤渣。,1,2,(3)加30%的H2O2溶液发生反应的离子方程式为_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,2Fe2H2O22H=,2Fe32H2O,解析,解析溶液中的亚铁离
32、子不易除去，需把其氧化为铁离子再沉淀除去。,1,2,题组五化学反应条件的控制9.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO (aq)5H2C2O4(aq)6H(aq)=2Mn2(aq)10CO2(g)8H2O(l)H0，某一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化，所用注射器的容积充裕)：,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(1)该实验探究的是_因素对化学反应速率的影响，如果实验完成时草酸与KMnO4均有剩余，则相同时间内针筒中所得CO2体积大
33、小关系是_(填实验序号)。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,H2C2O4(草酸)溶液的浓度,解析,解析对比实验可知是探究H2C2O4(草酸)溶液的浓度对化学反应速率的影响，中A溶液的浓度比中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大。,1,2,(2)研究发现反应速率总是如图所示发生变化，则t1t2时间内速率变快的主要原因可能是：产物Mn2是反应的催化剂，_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,反应放出的热量使环,境温度升高，反应速率加快(或其他合理答案),解析,解析该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，t1t2时间内化学反应速率变
34、快。,1,2,(3)若实验在4 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况)，则4 min末c(MnO) _molL1(假设溶液混合后体积为50 mL)，此4 min内的平均速率v(H2C2O4) _。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,5.2103,5104 molL1min1,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2MnO 5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O2 10x 0.000 2 mol解得x0.000 04 mol，则剩余MnO 的物质的量为30 mL1030.01 molL10.000 04 mol0.
35、000 26 mol，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定_来比较化学反应速率。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,产生相同体积的CO2所需的时间(或KMnO4溶液完全褪色所需时间),解析,解析通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。,1,2,10.为探究影响铜与稀硝酸反应速率的主要因素，进行如下实验。实验： 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因实验测得硝酸的浓度6 molL1，只有NO生成。当铜片与5 m
36、olL1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响，实验所得曲线和现象记录如下图表。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,(1)获得下图数据所需的测量仪器有_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,温度计和秒表,解析,解析根据图像可知需要测量温度和时间，因此需要的仪器是温度计和秒表。,1,2,(2)从下述图表分析可得到的结论是_。,解析,3,4,5,6,7
37、,8,9,10,11,12,13,14,答案,反应溶液温度升高不是使反应速率,加快的主要因素,1,2,解析根据图像可知温度升高后反应速率增加的程度不是很大，这说明反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,设计了如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。,1,2,(3)请将下表中实验1的实验条件填写完整_，_，_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,5,20,0,解析,解析要研究化学反应产
38、物对反应速率的影响，则反应物铜片和硝酸应该是相同的，即中铜片质量为5 g；中硝酸的体积是20 mL；根据2、3可知1中硝酸铜为0。,1,2,(4)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,研究NO对反应速率的影响,解析,解析由于生成物不止一种，所以为达到实验目的还需要继续进行的实验是研究NO对反应速率的影响。,1,2,题组六以“有机物制备”为载体的定性、定量考查11.水杨酸甲酯对多种细菌的繁殖和黏附有抑制作用，也是安全、有效的植物生长调节剂。实验室制备水杨酸甲酯装置示意图和有关数据
39、如下：,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,反应原理：,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,实验步骤：在干燥的三颈烧瓶中入7.0 g水杨酸、30 mL(0.64 mol)甲醇、3 mL浓H2SO4和23片碎瓷片，在8595 下加热回流(如图甲)；1.5 h后将回流装置改为蒸馏装置，水浴加热(如图乙)；余下的反应液冷却至室温，依次用水、碳酸钠溶液和水洗涤后再分离(如图丙)；,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,分出的产物加入少量无水CaCl2固体，静置片刻后过滤；对滤液蒸馏纯化，收集221224 馏分，得水
40、杨酸甲酯6.1 g；其他量不变，改用2 mL浓H2SO4 重复上述操作，得水杨酸甲酯5.5 g。回答下列问题：(1)甲中所用三颈烧瓶应选用_。A.100 mL B.150 mLC.250 mL D.500 mL,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析,解析烧瓶内溶液的体积不能超过烧瓶容积的2/3，不能少于其容积的1/3，该实验中溶液的总体积大约是33 mL左右，所以烧瓶的容积选择100 mL即可，答案选A。,答案,1,2,(2)整个实验两次用到蒸馏装置，第一次用蒸馏装置的目的是_。(3)步骤中所用到的玻璃仪器的名称是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1
41、3,14,答案,甲醇有毒，,解析,解析第一次用蒸馏装置的目的是回收甲醇，因为甲醇有毒，不能挥发到大气中。,分液漏斗、锥形瓶,用于回收甲醇,解析图丙为分液装置，仪器名称为分液漏斗和锥形瓶。,1,2,(4)本实验甲醇要过量,其目的是_。(5)步骤要进行两次水洗,如果没有进行第二次水洗,可能的后果是_。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,提高水杨酸的转化率(或水杨酸甲酯的产率),解析,解析甲醇过量的目的是增大水杨酸的转化率。,残留,甲酯的水解(答出一条即可),的碳酸钠与CaCl2反应生成沉淀堵塞分液漏斗，并在蒸馏时会促进水杨酸,解析第一次水洗的目的是除去过量的甲醇，用碳
42、酸钠洗涤的目的是除去水杨酸，第二次水洗的目的是除去过量的碳酸钠溶液，若没有进行第二次水洗，则下步操作中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，堵塞分液漏斗，并在蒸馏时会促进水杨酸甲酯的水解。,1,2,(6)浓H2SO4的用量为3 mL时,水杨酸甲酯的产率是_(保留一位小数)。,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,79.1%,解析,解析根据题意知甲醇过量,所以计算水杨酸甲酯的理论产量按水杨酸的量进行计算,则理论上生成水杨酸甲酯的质量是 152 gmol17.71 g，而浓H2SO4的用量为3 mL时，水杨酸甲酯的实际产量是6.1 g，所以水杨酸甲酯的产率 100%79.1%。,(7)该实验中，浓硫酸主要表现了_性质。,催化性、吸水性,解析首先浓硫酸是酯化反应的催化剂；当浓硫酸的用量为2 mL时，水杨酸甲酯的产量减少，说明浓硫酸的存在有利于反应正向进行，则浓硫酸起到了吸水性和催化作用。,1,2,12.(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：,3,4,5,6,7,8,9,10,
