模板04 实验简答题答题规范
一、实验操作类规范语言表述答题模板
1.实验操作目的或原因规范描述
实验操作目的或原因 规范描述
先通入N2或惰性气体的目的 除去装置中的空气,排除O2对实验的干扰
末端连接碱石灰干燥管的目的 防止空气中的CO2和水蒸气对实验的干扰
冷凝回流操作的目的 防止反应物的蒸气逸出脱离反应体系,从而提高反应物的转化率
减压蒸馏的目的 ①减小压强,使液体沸点降低,更易分离出某种液体。 ②防止加热时某些物质(如H2O2)的分解。如浓缩双氧水需减压蒸馏
恒压滴液漏斗中支管的作用 平衡气压,使恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下
调节溶液pH的目的 ①分离除杂:使杂质充分沉淀或溶解,提高纯度。②调控反应:使溶液呈酸性,提高氧化性,或使溶液呈碱性,控制反应的发生
沉淀的洗涤目的 ①水洗:除去晶体表面水溶性的杂质;②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,同时防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗;③用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等
“趁热过滤”的目的 防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
2.基本操作规范答题
基本操作 答题规范
证明沉淀完全的操作 静置,取沉淀后的上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全
洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次
检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液,加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净
从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥
3.化学实验中常见操作的目的、作用或原因
(1)沉淀水洗的目的:除去××杂质(可溶于水)
(2)沉淀用乙醇洗涤的目的:a.减小固体的溶解损失;b.除去固体表面吸附的杂质;c.乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥
(3)冷凝回流的作用及目的:防止××蒸气逸出而脱离反应体系,提高××物质的转化率
(4)控制溶液pH的目的:防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××物质溶解等
(5)“趁热过滤”后,有时先向滤液中加入少量水,加热至沸腾,然后再“冷却结晶”出目标产物的原因:稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
(6)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高B物质的转化率等
(7)加入氧化性试剂的目的:使××(还原性)物质转化为××物质
(8)温度不高于××℃的原因:温度过低反应速率较慢,温度过高××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)分解或××物质(如浓硝酸、浓盐酸)挥发或××物质(如Na2SO3等)氧化或促进××物质(如AlCl3等)水解。
(9)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解
(10)蒸发、反应时的气体氛围:抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等)
(11)配制某溶液时事先煮沸水的原因:除去溶解在水中的氧气,防止某物质被氧化
(12)反应容器中和大气相通的玻璃管的作用:指示容器中压强大小,避免反应容器中压强过大
(13)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动
(14)用平衡移动原理解释某现象的原因:溶液中存在××平衡,该平衡是××(平衡反应的特点),××(条件改变)使平衡向××方向移动,产生××现象
4.化学实验中仪器或试剂作用
(1)有机物制备装置中长导管(或冷凝管)的作用:冷凝回流、导气
(2)有机物分离过程中加无水氯化钙的作用:干燥(除水)
(3)固液加热型制气装置中恒压漏斗上的支管的作用:保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压漏斗内压强相等(平衡压强),使恒压漏斗内的液体顺利滴下
(6)温度计的使用方法:蒸馏时温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管口处,测定馏分的温度;制乙烯时温度计的液泡置于反应液液面以下(不能接触瓶底),测定反应液的温度
5.常考实验装置作用汇总
①中橡皮管的作用:平衡压强,使液体能顺利滴下;减小液体体积对气体体积测量的干扰
②的作用:干燥或除去气体中的杂质
③的作用:吸收尾气,防止污染空气
④的作用:干燥气体或吸收气体;防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验的影响
⑤的作用:安全瓶,防止瓶内压强过大
⑥的作用:通除去某些成分的空气,防止实验中产物受装置内残留空气的影响
⑦的作用:混合气体;干燥气体;通过观察气泡速率控制气体流量
⑧的作用:测量气体体积。读数时注意:装置冷却到室温,上下移动量气管使两液面高度一致,平视量气管内凹液面最低处读出数值
⑨中仪器名称与作用:a为布氏漏斗,b为抽滤瓶或吸滤瓶,两者组合配合抽气,使抽滤瓶内压强减小,加快过滤的速率
二、实验现象的规范描述模版
1.现象描述的答题模板
有关溶液的现象描述 a.颜色由×××变成×××;b.液面上升或下降(形成液面差);c.溶液变浑浊或生成(产生)……(颜色)沉淀;d.溶液发生倒吸;e.产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等
有关固体物质的现象描述 a.……(固体)表面产生大量气泡;b.……(固体)逐渐溶解;c.……(固体)体积逐渐变小(变细);d.……(固体)颜色由……变成……
有关气体的现象描述 a.生成……色(味)气体;b.气体由……色变成……色;c.气体先变……后……(加深、变浅、褪色等)
2.现象描述时的注意事项
(1)现象描述要全面:看到的、听到的、摸到的、闻到的
(2)要注重对本质现象的观察:本质现象就是揭示事物本质特征的现象。如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象,因为由此现象可正确理解化学变化这个概念,而发出“耀眼的白光”则是非本质现象。因此,观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象
(3)现象描述要准确
a.如A试管中……,B处观察到……
b.不能以结论代替现象。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射,放出大量的热,生成黑色固体”,而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”
(4)格式要正确:按“现象+结论”叙述,不能“以结论代替现象”,忌结论现象不分
(5)汉字使用规范:如“溢出”“逸出”,注意“光”和“火焰”“烟”和“雾”等区别
3.实验现象的规范描述模版
(1)溶液:a.颜色由××色变成××色。b.液面上升或下降(形成液面差)。c.溶液变浑浊,或生成(产生)××色沉淀。d.溶液发生倒吸。e.产生大量气泡或有气体从溶液中逸出。
(2)固体:a.固体表面产生大量气泡。b.固体逐渐溶解。c.固体体积逐渐变小(变细)。d.(固体)颜色由××变成××。
(3)气体:a.生成××色(味)气体。b.气体由××色变成××色。c.先变××后××(加深、变浅、褪色)。
(4)滴定终点的判断:滴溶液(当滴入最后半滴××标准溶液)→观色变(溶液由××色变成××色)→半分钟(且半分钟内不恢复原来颜色)。
三、物质检验和鉴别类的答题规范
1.离子的检验
单一离子检验 取试样→加水溶解→加……试剂加……检验试剂→观察现象→得出结论
以SO的检验为例:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO
多种离子检验 取少量溶液于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……的是……物质;取少量溶液于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……继续加入……试剂,现象是……的是……物质
检验某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法:分别取少量溶液于两支试管中,向其中一支试管中滴加几滴KSCN溶液,溶液显血红色,则证明溶液中含有Fe3+,再向另一支试管中滴加几滴铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,则证明溶液中含有Fe2+
2.固体的检验
答题模板 ①取少许固体样品于两支试管中,加水溶解,分别再加入……试剂(微热/振荡),现象是……的是……物质 ②取少许固体样品于试管中,加水溶解,把样品分为两等份,一份加……试剂,现象是……的是……物质,另一份加……试剂,现象是……的是……物质
实例 榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选,说明实验操作与现象):取矿石少许于试管中,加稀硫酸充分反应后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则证明矿石中含有FeO (不能加盐酸溶解)
3.气体检验
单一气体检验 将气体通入(或通过)试剂[×××溶液(或××固体)]描述现象得出结论
混合气体的检验 检验气体甲除去气体甲确定气体甲已除尽检验气体乙
实例 以“CO2气体检验”为例:将无色无味的气体通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊,则证明该气体是CO2
微点拨 ①水蒸气最先检验;②有干扰的气体先检验;③关键词:如“少量”“除尽”等
4.物质的鉴别
固体 ①分别取固体分置于两支试管中加热或加入……试剂,现象是……的是……物质 ②分别取固体分置于两支试管中溶于水形成溶液,加……试剂,现象是……的是……物质
溶液 ①分别取两溶液分置于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……的是……物质 ②分别取两溶液分置于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……继续加入……试剂,现象是……的是……物质
气体 取适量……溶液于两支洁净试管中,分别通入两种气体,能使……(试剂)……(现象)的是……气体,不能使……(试剂)……(现象)的是……气体
鉴别SO2和CO2:取适量品红溶液于两洁净的试管中,分别通入两气体,能使品红溶液褪色的是SO2气体,不能使品红溶液褪色的是CO2
5.气体的验满和验纯操作
气体 方法
氧气验满 将带火星的木条平放在集气瓶口,若木条复燃,则气体已集满
二氧化碳验满 将燃着的木条平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则气体已集满
氨气验满 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则气体已集满
氯气验满 将湿润的碘化钾 淀粉试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则气体已集满
可燃性气体(如氢气)的验纯方法 用排水法收集一小试管的气体,用大拇指摁住管口移近火焰,放开手指,若听到尖锐的爆鸣声,则气体不纯;若听到轻微的“噗”的一声,则气体纯净
1. (2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用和生成,再与反应制备的方案:
(1)采用下图所示装置制备,仪器a的名称为_______;步骤I中采用冰水浴是为了_______;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入,原因是_______;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是_______;
(4)步骤Ⅳ生成沉淀,判断已沉淀完全的操作是_______;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中_______。
A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
【答案】(1)①. 恒压滴液漏斗 ②. 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温
(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃
(3)除去过量的SO2(或H2SO3)
(4)静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全
(5)D、A、E
【分析】步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6,反应的化学方程式为MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O,步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2(或H2SO3),步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6,经过滤得到Na2S2O6溶液,步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6 2H2O。
【解析】(1)根据仪器a的特点知,仪器a为恒压滴液漏斗;步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温;
(2)由于MnO2具有氧化性、SO2(或H2SO3)具有还原性,步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是:防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃;
(3)步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2(或H2SO3),防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应,增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质;
(4)步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是:静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全;
(5)步骤Ⅴ的正确操作或现象为:将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6 2H2O,依次填入D、A、E。
2.(2024·新课标卷)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是_______;仪器②的名称是_______。
(3)“搅拌”的作用是_______。
(4)“加热”方式为_______。
(5)使用的“脱色剂”是_______。
(6)“趁热过滤”的目的是_______;用_______洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是_______。
【答案】(1)酸式滴定管
(2)①. 铁架台 ②. 球形冷凝管
(3)使固液充分接触,加快反应速率
(4)水浴加热 (5)活性炭
(6)①. 防止产品结晶损失,提高产率 ②. 50%的乙醇溶液
(7)重结晶
【分析】将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:0.727g·cm-3)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入两颈烧瓶中,利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率,通过搅拌来提高反应速率,反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品),加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂(脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,如:活性炭),回流20min,趁热过滤,使产品尽可能多地进入滤液,滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
【解析】(1)己-2,5-二酮的摩尔质量为114g·mol-1,根据题中所给数据可知,所需己-2,5-二酮的体积为,又因为酮类对橡胶有腐蚀性,所以选用酸式滴定管。
(2)③为铁架台;仪器②用于冷凝回流,为球形冷凝管。
(3)己-2,5-二酮的熔点为-5.5℃,常温下为液体,4-甲氧基苯胺的熔点为57℃,常温下为固体,搅拌可使固液反应物充分接触,加快反应速率。
(4)由题给信息“加热至65℃”可知,应用水浴加热,这样便于控制温度,且受热更均匀。
(5)“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质,结合题中信息,加入脱色剂后回流,趁热过滤,保留滤液,即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,所以可以选用活性炭作脱色剂。
(6)由题给信息可知,产品吡咯X为白色固体,加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁热过滤,使产品尽可能多地进入滤液,防止产品结晶损失,提高产率;由加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品)可知,常温下产品不溶于50%的乙醇溶液,所以为减少溶解损失,洗涤时可用50%的乙醇溶液。
(7)由产品的分离提纯过程可知,若需进一步提纯,可采用的方法为重结晶。
1. (2023·河北选考)配合物Na3[Co(NO2)6](M=404 g·mol-1)在分析化学中用于K+的鉴定,其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入15.0 g NaNO2和15.0 mL热蒸馏水,搅拌溶解。
②磁力搅拌下加入5.0 g Co(NO3)2·6H2O,从仪器a加入50%醋酸7.0 mL。冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水8.0 mL。待反应结束,滤去固体。
③在滤液中加入95%乙醇,静置40分钟。固液分离后,依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品,称重。
已知:ⅰ.乙醇、乙醚的沸点分别是78.5 ℃、34.5℃;
ⅱ.NaNO2的溶解度数据如下表。
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/(g/100 g H2O) 84.5 91.6 98.4 104.1
回答下列问题:
(2)步骤①中,用热蒸馏水的目的是 ________________________________。
(3)步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是 ________________________。
(4)实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧, ____________________________________________。
【答案】(2)增加NaNO2的溶解度
(3)加速产品干燥
(4)透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,若呈紫色则含钾元素
【解析】三颈烧瓶中加入NaNO2和热蒸馏水,将物料溶解加入Co(NO3)2·6H2O再加入醋酸,冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水,待反应结束,滤去固体,在滤液中加入95%乙醇降低溶解度,析晶,过滤洗涤干燥,得到产物。
(2)步骤①中,用热蒸馏水的目的是增加NaNO2的溶解度。
(3)步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是加速产品干燥。
(4)实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,若呈紫色则含钾元素。
2.实验室用粗锌(含ZnS、ZnC2杂质)制备纯净干燥的H2,用以还原WO3得到金属W的装置如图所示。
(1)装置a的作用是___________________________________。
(2)洗气瓶①、②、③中盛装的试剂分别为足量酸性KMnO4溶液、 ________________、浓硫酸。为了确保实验科学性,洗气瓶①中的实验现象:有沉淀产生、 ________________________;写出酸性KMnO4溶液与酸性气体发生反应的离子方程式为 ________________________________________。
(3)管式炉加热前,需要进行的操作是 __________________________________。
(4)结束反应时,先 ________(填字母)。
a.关闭活塞K b.停止加热
【答案】(1)安全瓶,防倒吸
(2)氢氧化钠溶液 (紫色)变浅(不能写褪色) 2MnO+5H2S+6H+===5S↓+2Mn2++8H2O、2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
(4)b
【解析】H2还原WO3制备金属W,装置Q用于制备氢气,因盐酸易挥发,则①、②、③应分别用于除去H2S、HCl、氯气和水,得到干燥的氢气与WO3在加热条件下制备W,实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,以避免W被重新氧化,以此解答该题。
(1)装置a中没有试剂,作用是安全瓶,防倒吸。
(2)由分析,②中液体是用于除去氢气中的氯气,应为氢氧化钠溶液,为了确保实验科学性,要确保硫化氢吸收完全,故洗气瓶①中的实验现象:有沉淀产生、紫色变浅但未褪色,高锰酸钾有强氧化性,与H2S、HCl反应,生成硫单质、氯气和二价锰离子,离子方程式为2MnO+5H2S+6H+===5S↓+2Mn2++8H2O、2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(3)可燃性气体点燃或者加热前需要验纯,故管式炉加热前,需要进行的操作是:用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度。
(4)实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,以避免W被重新氧化,故选b。
3.无水氯化铬(CrCl3)是有机合成和无机合成的重要原料,实验室中可采用含水氧化铬制备无水氯化铬。制备步骤如下:
ⅰ.组装好装置,检验装置气密性,向瓷舟中加入Cr2O3·nH2O。
ⅱ.向体系中通入干燥纯净的N2一段时间。
ⅲ.使N2通过CCl4,进入到硬质玻璃管中,同时打开管式炉,对反应物加热。
ⅳ.制备实验结束后,继续通入纯净的N2,直至产物冷却为室温,硬质玻璃管右端有紫色薄片出现。
ⅴ.检测产品纯度,实验装置如右图所示:
已知相关部分物质的性质如下表:
无水氯化铬(CrCl3) 紫色晶体,950 ℃升华,易溶于水
Cr2O3 绿色粉末固体,熔点2 435 ℃,高温下能被O2氧化
CCl4 无色液体,沸点:76~77 ℃
光气(COCl2) 无色气体,剧毒,遇水水解:COCl2+H2O===CO2+2HCl
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中,检验装置B气密性的方法是 ___________________________________。
(2)步骤ⅱ中,通入纯净的N2时,请描述K1、K2、K3的关闭或打开状态:________________________。
(3)管式炉中,Cr2O3·nH2O先失水转化为Cr2O3,然后与CCl4反应,除目标产物外,还产生光气,生成目标产物的化学方程式是_________________________。该实验中为了得到足够浓度的气态CCl4,可采取的方法为_________________。
(4)反应过程中,通入N2的作用是 ________________________________。
(5)装置C中NaOH溶液的作用是 _______________________________(用离子方程式表示)。
(6)该装置存在的弊端有 _______________________________________(填两条)。
【答案】 (1)关闭K1、K2,打开K3,在硬质玻璃管处微热,若装置C中导气管口有气泡冒出,停止微热,导气管内有水柱上升,且较长时间不回落,则装置B气密性良好
(2)打开K1、K3,关闭K2
(3)Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2 水浴加热装置A
(4)搅动CCl4,加快其挥发
(5)COCl2+4OH-===CO+2Cl-+2H2O
(6)装置B、C间缺少干燥装置;装置BC间导管太细,易堵塞(合理即可)
【解析】 三氯化铬易潮解,高温下易被氧化,因此反应前需要除去装置内的空气,先通入氮气,除去装置中原有的空气,随后加热A中四氯化碳使其汽化为气态CCl4进入B中,加热条件下与Cr2O3反应生成CrCl3,生成的COCl2被NaOH溶液吸收。(1)检验装置B气密性的方法:关闭K1、K2,打开K3,在硬质玻璃管处微热,若装置C中导气管口有气泡冒出,停止微热,导气管内有水柱上升,且较长时间不回落,则装置B气密性良好。(2)通入纯净的N2时,需打开K1、K3,关闭K2。(3)Cr2O3与CCl4反应,生成CrCl3和光气,Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2;实验中为了得到足够浓度的气态CCl4,可采取的方法:水浴加热装置A。(4)反应过程中,通入N2的作用:搅动CCl4,加快其挥发。(5)光气有毒,可用装置C中NaOH溶液吸收,题中所给信息:COCl2+H2O===CO2+2HCl,故与NaOH溶液反应的离子方程式为COCl2+4OH-===CO+2Cl-+2H2O。(6)该装置存在的弊端有装置B、C间缺少干燥装置;装置B、C间导管太细,易堵塞。
4.氢氧化亚铁为白色固体,难溶于水,在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题;
(一)制备氢氧化亚铁
(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是_______。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁,连接顺序为 ________(按气流方向从左到右,填写装置标号)。装置C的作用是 _________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为 ______________________________。反应结束后,继续通一段时间的N2,目的是 ___________________________。
(二)灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中的固体过滤时,白色沉淀会逐渐转变为灰绿色,实验小组为探究灰绿色沉淀的成因,查阅到以下资料;①Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性;②若存在固体杂质,会导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验1~实验3。
实验 操作 试剂(均为0.1 mol·L-1) 实验现象
1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂,面对面快速夹紧 ⅰ.1滴FeSO4溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊
2 ⅰ.4滴FeSO4溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊,一段时间后变为灰绿色
3 ⅰ.2滴FeSO4溶液,1滴Fe2(SO4)3溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊
(3)依据甲同学的猜测,实验1中沉淀无灰绿色的原因是 _____________________________。
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是 _____________________________。
(5)根据以上实验探究,若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件除了隔绝氧气外,还有 ______________________________________。
【答案】 (1)三颈烧瓶 ACBD 做安全瓶,防倒吸
(2)Fe2++2NH3+2H2O===Fe(OH)2↓+2NH 防止拆除装置时残留的氨气逸出,污染空气
(3)NaOH溶液过量,反应后溶液中Fe2+浓度很小,不易被吸附在Fe(OH)2表面
(4)Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3,导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,与溶液的接触面积增大,更容易吸附Fe2+
(5)保证NaOH溶液过量(或保证FeSO4溶液不足)
【解析】 装置A为氨气的发生装置,B为制备氢氧化亚铁的装置,C为防倒吸装置,连在AB之间,D为NH3的尾气处理装置,据此回答。(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是三颈烧瓶,制备氢氧化亚铁,根据分析可知,装置的连接顺序为ACBD,装置C的作用是做安全瓶,防倒吸。(2)装置B中发生反应的离子方程式为Fe2++2NH3+2H2O===Fe(OH)2↓+2NH,反应结束后,继续通一段时间的N2,目的是防止拆除装置时残留的氨气逸出,污染空气。(3)实验1中沉淀无灰绿色的原因是NaOH溶液过量,反应后溶液中Fe2+浓度很小,不易被吸附在Fe(OH)2表面。(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3,导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,与溶液的接触面积增大,更容易吸附Fe2+。(5)若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件除了隔绝氧气外,还有保证NaOH溶液过量(或保证FeSO4溶液不足)。
5.亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要化工试剂,被广泛应用于结晶水合物的脱水和有机合成。工业上合成方法之一是:PCl5(s)+SO2(g)===POCl3(l)+SOCl2(l) ΔH=-101.4 kJ·mol-1。已知相关物质的熔、沸点及水解性如表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 水解性
POCl3 1.2 105.5 易水解
SOCl2 -104.5 76 易水解
PCl5 160(升华) 167 易水解
某小组在实验室模拟工业制亚硫酰氯设计如图实验。
(1)①反应过程中C装置的烧瓶要放在冰水浴中,原因是 。
②判断PCl5已与SO2完全反应的实验现象是 。
(2)反应结束后,从双颈烧瓶中的液体得到较纯净的亚硫酰氯需进行的操作是 。
【答案】(1)①该反应放热,SOCl2沸点低(76 ℃),保持低温防止SOCl2汽化挥发
②固体完全消失(或B、C装置导管口冒出气泡的速率近似相等)
(2)对C装置双颈烧瓶中的液体进行蒸馏(或取出C装置双颈烧瓶中的液体进行蒸馏)
【解析】(1)①由题干信息可知,该反应放热,SOCl2沸点低(76 ℃),需保持低温防止SOCl2汽化挥发,故反应过程中C装置的烧瓶要放在冰水浴中。②由题干信息可知,PCl5为固体,SO2为气体,POCl3和SOCl2均为液体,则判断PCl5已与SO2完全反应的实验现象是固体完全消失(或B、C装置导管口冒出气泡的速率近似相等)。(2)利用POCl3和SOCl2二者沸点相差较大的特点,反应结束后,从双颈烧瓶中的液体得到较纯净的亚硫酰氯需进行的操作是对C装置双颈烧瓶中的液体进行蒸馏(或取出C装置双颈烧瓶中的液体进行蒸馏)。
6.化学实验小组通过查阅相关资料,设计了以下制备无水氯化亚锡(SnCl2)的实验方案:
a.将锡箔和浓盐酸(添加少量浓硝酸)装入三颈烧瓶,按如图组装好回流装置,在95 ℃回流反应;
b.在CO2气氛下蒸发浓缩SnCl2盐酸溶液,析出SnCl2·2H2O晶体,抽滤;
c.用乙酸酐[(CH3CO)2O]脱去结晶水,得到无水SnCl2晶体,抽滤并用乙醚洗涤,真空干燥得到产品。
已知:Sn2+具有较强还原性且易水解。
(1)溶解锡箔时,向浓盐酸中添加少量浓硝酸的目的是 。
(2)采用回流装置的作用: 。
(3)用乙醚洗涤晶体的优点是 。
(4)实验室配制的氯化亚锡溶液如欲装瓶存放一段时间,需要向瓶中既加入盐酸又加入锡粒,目的分别是 。
【答案】(1)增强氧化性,加快溶解反应速率
(2)提高原料利用率、避免污染空气(答出一点即可)
(3)减少产品溶解损失且利于干燥固体
(4)加入盐酸抑制水解,加入锡粒防止氧化
【解析】(1)溶解锡箔时,向浓盐酸中添加少量浓硝酸的目的是增强氧化性,加快溶解反应速率。(2)采用回流装置,可以提高原料利用率、避免污染空气。(3)SnCl2·2H2O不溶于乙醚,用乙醚洗涤晶体,可以减少产品溶解损失且利于干燥固体。(4)Sn2+易水解,且Sn2+易被氧化为Sn4+,所以需要向瓶中既加入盐酸又加入锡粒,加入盐酸抑制水解,加入锡粒防止氧化。
7.氨基钠难溶于液氨,易与水、氧气反应。将钠加入液氨中催化制得氨基钠,装置如图。回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置D的作用为 。
(3)装置C中Fe(NO3)3·9H2O的作用为 。
(4)加钠粒前,需先用氨气排尽装置中的空气,判断空气已经排尽的方法为 。
(5)装置C中反应的化学方程式为 。
(6)工业产品含量与产品纯度分析
①高压条件下反应1小时,不同温度下金属钠用量与产品中氨基钠含量的关系如图。50 ℃时,氨基钠的含量最高,温度过低或过高都不利于生成氨基钠的原因为 。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)防止氧气、水进入密闭体系
(3)催化剂
(4)收集一试管排出的气体,倒置于水中,若水充满试管,则空气已排尽
(5)2Na+2NH32NaNH2+H2↑
(6)①温度较低,反应速率较慢;温度较高,氨大量汽化导致金属钠反应不完全
【解析】(1)因NaNH2易与水和氧气反应,故在装置C中用金属钠与液氨反应制取NaNH2时,要创设“无水”“无氧”环境,因此在加入钠粒前,需先用NH3排尽装置中的空气,可利用氨气极易溶于水的方法设计实验判断空气是否已经排尽。(2)装置D中液态汞的作用是阻挡空气中的O2及水蒸气进入装置C,防止NaNH2与水、O2发生反应。(3)根据题目提供的信息,钠在液氨中催化制得氨基钠,故 Fe(NO3)3·9H2O是催化剂。
8.硼氢化钠(NaBH4)是最常用的还原剂之一,反应常生成偏硼酸钠(NaBO2)。有关实验流程如图所示:
氢化钠硼氢化钠偏硼酸钠
Ⅰ.氢化钠的制备:
已知NaH能在潮湿的空气中自燃。甲同学用如图所示装置(每种装置只选一次)来制取NaH。
(1)装置的连接顺序是C→ →D→ ,X、Y分别是 、 。
(2)通入H2,点燃装置D处酒精灯之前的实验操作是 。若省略该操作,可能导致的后果是 。
【答案】Ⅰ.(1)A B 碱石灰(或生石灰) 浓硫酸
(2)验纯或排尽装置中的空气 爆炸或仪器炸裂等
【解析】Ⅰ.(1)C装置中制取的氢气需要除杂和干燥,即除去水蒸气和氯化氢气体,应选择碱石灰(或生石灰等),既可以吸收氯化氢也可以吸收水分,D装置制得的NaH能在潮湿的空气中自燃,还需要在D装置之后连接一个干燥装置,则实验装置的连接顺序为C→A→D→B,A盛装的试剂X为碱石灰(或生石灰等),B中盛装的试剂Y为浓硫酸。(2)通入H2,点燃装置D处酒精灯之前的实验操作是验纯(或将装置中空气排尽);若省略该操作,氢气中混有空气,可能导致的后果是爆炸(或仪器炸裂等)。
9.某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务
通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。
②查阅资料
电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
③提出猜想
猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。
猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想
取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1~3,记录数据。
表1
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/(μS·cm-1)
1 Ⅰ:25 ℃的AgCl饱和溶液 25 A1
2 Ⅱ:35 ℃的AgCl饱和溶液 35 A2
3 Ⅲ:45 ℃的AgCl饱和溶液 45 A3
⑤数据分析、交流讨论
25 ℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=______mol·L-1。实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有______________________________________________________。
⑥优化实验
小组同学为进一步验证猜想b,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。
表2
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/(μS·cm-1)
4 Ⅰ B1
5 B2
⑦实验总结
根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是___________________________________________________________________。
【答案】⑤1.34×10-5 测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度
⑥45 ℃ Ⅱ 45 ℃ ⑦A3>B2>B1
【解析】⑤由于AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-),因此25 ℃时,c(Cl-)== mol·L-1=×10-5 mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1。由于不同温度下的饱和溶液的浓度不同,因此实验1、2、3中,存在两个变量(温度与浓度),因此不足以证明猜想b成立。⑥要证明AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃),则还需要控制相同温度,不同浓度进行实验。⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
10.亚硝酰氯(NOCl)可作为有机合成试剂。
已知:①2NO+Cl22NOCl。②沸点:NOCl为-6 ℃,Cl2为-34 ℃,NO为-152 ℃。③NOCl 易水解,能与O2反应。
某研究小组用NO和Cl2在如图所示装置中制备NOCl,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入Cl2和NO前先通入氩气,作用是___________________;仪器D的名称是___________。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是_______________________________。
(3)实验所需的NO可用NaNO2和FeSO4溶液在稀H2SO4中反应制得,离子反应方程式为________________________________。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度区间应控制在___________,仪器C收集的物质是___________。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是______________________________。
【答案】(1)排尽装置中的空气,防止NO、NOCl与空气中的O2反应,防止NOCl遇空气中的水而水解 干燥管 (2)增大与气体的接触面积,加快反应速率 (3)NO+Fe2++2H+===NO↑+Fe3++H2O (4)-34 ℃<T≤-6 ℃或(-34 ℃,-6 ℃] Cl2 (5)与空气中的O2反应产生红棕色的NO2
【解析】(1)通入Cl2和NO前先通入氩气,作用是排尽装置中的空气,防止NO和NOCl与空气中的O2反应,防止NOCl遇空气中的水而水解;仪器D的名称是干燥管;(2)目的是增大与气体的接触面积,加快反应速率;(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A使NOCl冷凝,得到产品,则温度区间应控制在-34 ℃<T≤-6 ℃或(-34 ℃,-6 ℃];再经过低温浴槽B降温,使Cl2冷凝,防止逸出,污染空气,仪器C收集的物质是Cl2;(5)剩下的气体为NO,与空气中的O2反应产生红棕色的NO2。
11.CaS是一种重要的工业原料,科研小组利用硫酸钙与焦炭高温制备CaS,并探究其生成物,装置图如图所示。实验过程中B、C、E、F都有明显的现象。已知CO不与酸性KMnO4溶液反应,各装置对气体的吸收都是完全的。
(1)实验开始前先通一段时间氮气再加热,其目的是__________________________________。
(2)碱石灰的主要成分为___________________。
(3)已知反应中会产生SO2,B装置中KMnO4溶液褪色,写出装置B中反应的离子方程式:_______________________________________________。
(4)能说明产物中有CO的实验现象是____________________________________________。
(5)通常选择固体原料在加热条件下制CaS,而不能在水溶液中制取CaS,请解释其原因:_________________________________________________________________。
【答案】(1)将装置中的空气排尽,以免干扰实验 (2)CaO(NaOH、KOH和H2O可写,也可不写) (3)2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+ (4)E中出现红色固体,F中澄清石灰水变浑浊
(5)CaS遇水会发生水解
【解析】(3)装置B中SO2与KMnO4发生反应使KMnO4溶液褪色,MnO→Mn2+得5e-,SO2→SO失2e-,根据得失电子守恒,MnO、SO2的化学计量数分别为2、5,再根据电荷守恒和原子守恒配平可得反应的离子方程式。(4)若产物中有CO,则装置E中一氧化碳与氧化铜共热反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳会使F中澄清石灰水变浑浊。
12.己二酸在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用。某实验小组以环己醇(OH)和KMnO4为主要原料制备己二酸,制备流程如下:
主要实验装置示意图、制备原理和部分物质的性质如下:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性
环己醇 25.93 160.8 0.968 微溶于水
己二酸 152 330.5 1.36 微溶于水,溶解度随温度变化较大,当溶液温度由28 ℃升至78 ℃时,其溶解度可增大20倍
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________,冷却水的入口是________(填“m”或“n”)。
(2)三颈烧瓶中KMnO4被还原为MnO2,则该反应的化学方程式是________________________。
(3)制备过程中,出现________________现象时可停止加热。
(4)反应完成后在反应体系中加入NaHSO3的目的是__________________________________________。
(5)采用如图装置进行加热过滤,加热过滤的优点是_____________________________________,该过滤的目的是_______________________________________________________。
【答案】(1)球形冷凝管 n (2)3 +8KMnO43KOOC(CH2)4COOK+8MnO2↓+2KOH+5H2O (3)反应液(或回流液)中无油珠 (4)除去过量的KMnO4溶液 (5)增大己二酸的溶解度,减少己二酸的损失 除去MnO2
【解析】(3)环己醇微溶于水,而加热条件下,己二酸溶解于水,故反应完成时,反应液中没有油珠。(4)反应中加入了过量的KMnO4,NaHSO3具有还原性,能除去反应液中过量的KMnO4。(5)由题给信息可知,己二酸在升温时,溶解度增大,故加热过滤可以减少因己二酸析出到滤渣中而造成的损失。该制备反应中生成MnO2,则该过滤是为了除去MnO2。
13.NiS具有热缩冷胀的特性,可掺杂在精密测量仪器中,以抵消仪器的热胀冷缩。已知NiS在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S,实验室模拟工业制取NiS的装置如图所示(尾气处理装置未画出)。
操作步骤:
Ⅰ.按照如图所示连接装置,并检查气密性;
Ⅱ.打开K1、K2、K4,关闭K3,向装置①中通入N2排净装置中的空气;
Ⅲ.向①②③④中装入对应药品;
Ⅳ.关闭K1、K3,打开K2、K4,然后滴加酸溶液直至反应完全;
Ⅴ.关闭K2、K4,打开K3,开启抽气机抽气,放出洗涤液洗涤,干燥。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ检查气密性的方法:_______________________________________________。
(2)写出NiS接触空气生成Ni(OH)S的化学方程式:____________________________,装置①在滴加浓盐酸前通入N2,若没有这个操作则会对实验带来何种不利?________________________________。
(3)装置②的名称是__________,装置②中所加入的试剂应为________(填标号)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.饱和NaHS溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
(4)装置③中滴加稀硫酸的目的是___________________________________________。
(5)步骤Ⅴ洗涤沉淀应选用的洗涤试剂为________(填标号)。
A.无水酒精 B.煮沸过的蒸馏水
C.饱和Na2S溶液 D.稀硫酸
(6)某同学根据实验推断出溶度积Ksp(NiS)<Ksp(FeS),他的推断依据可能是_________________________。
请你设计实验方案验证该结论:_________________________________________________________。
【答案】(1)关闭滴液漏斗活塞并塞紧塞盖,关闭K1和K4,封闭抽气过滤漏斗下口,向装置④中分液漏斗内加水后再打开其活塞与旋塞,液体不能顺利流下,则气密性良好(其他合理表达均可)
(2)4NiS+2H2O+O2===4Ni(OH)S 有水存在时装置中的氧气会将NiS氧化成Ni(OH)S,产品纯度降低
(3)洗气瓶 C
(4)酸化NiSO4溶液,抑制Ni2+水解,提高产品纯度
(5)B
(6)对比装置①中反应FeS+2H+===Fe2++H2S↑和装置③中反应Ni2++H2S===NiS↓+2H+,可知溶度积Ksp(NiS)<Ksp(FeS) 两支试管中分别取等体积等浓度的FeSO4溶液、NiSO4溶液,分别逐滴滴加等浓度的Na2S溶液,比较二者开始产生沉淀时所用Na2S溶液的体积(或滴数),所用Na2S溶液体积小的溶度积较小(其他合理方案也可)
【解析】(2)根据题干信息可知,制备过程要隔绝空气,所以通入N2的目的是排除装置中的空气,若没有该操作,则会发生反应4NiS+2H2O+O2===4Ni(OH)S,降低产品纯度。(3)装置③的反应环境是水溶液,可以推知装置②的作用不是干燥,结合整套装置可以看出装置②可以除去HCl,故装置②是洗气瓶;浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液会氧化H2S,NaOH能与H2S发生反应,除去H2S中的HCl应选饱和NaHS溶液。(4)Ni2+水解能生成Ni(OH)2沉淀,使产品纯度降低,硫酸能抑制Ni2+水解。(5)沉淀表面是硫酸盐等杂质,酒精洗涤硫酸盐的能力不如水,饱和Na2S溶液和稀硫酸洗涤后固体表面仍然留有杂质,用煮沸过的蒸馏水最好,防氧化又能洗去表面杂质,所以选B。(6)分析实验装置的反应,对比装置①中反应FeS+2H+===Fe2++H2S↑,装置③中反应Ni2++H2S===NiS↓+2H+,FeS可与酸性溶液反应生成Fe2+和H2S,而Ni2+和H2S在酸性溶液中反应生成NiS沉淀,可推测溶度积Ksp(NiS)<Ksp(FeS)。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模板04 实验简答题答题规范
一、实验操作类规范语言表述答题模板
1.实验操作目的或原因规范描述
实验操作目的或原因 规范描述
先通入N2或惰性气体的目的 除去装置中的空气,排除O2对实验的干扰
末端连接碱石灰干燥管的目的 防止空气中的CO2和水蒸气对实验的干扰
冷凝回流操作的目的 防止反应物的蒸气逸出脱离反应体系,从而提高反应物的转化率
减压蒸馏的目的 ①减小压强,使液体沸点降低,更易分离出某种液体。 ②防止加热时某些物质(如H2O2)的分解。如浓缩双氧水需减压蒸馏
恒压滴液漏斗中支管的作用 平衡气压,使恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下
调节溶液pH的目的 ①分离除杂:使杂质充分沉淀或溶解,提高纯度。②调控反应:使溶液呈酸性,提高氧化性,或使溶液呈碱性,控制反应的发生
沉淀的洗涤目的 ①水洗:除去晶体表面水溶性的杂质;②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,同时防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗;③用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等
“趁热过滤”的目的 防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
2.基本操作规范答题
基本操作 答题规范
证明沉淀完全的操作 静置,取沉淀后的上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全
洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次
检验沉淀是否洗涤干净的操作 取最后一次洗涤液,加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有××(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净
从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥
3.化学实验中常见操作的目的、作用或原因
(1)沉淀水洗的目的:除去××杂质(可溶于水)
(2)沉淀用乙醇洗涤的目的:a.减小固体的溶解损失;b.除去固体表面吸附的杂质;c.乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥
(3)冷凝回流的作用及目的:防止××蒸气逸出而脱离反应体系,提高××物质的转化率
(4)控制溶液pH的目的:防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××物质溶解等
(5)“趁热过滤”后,有时先向滤液中加入少量水,加热至沸腾,然后再“冷却结晶”出目标产物的原因:稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
(6)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高B物质的转化率等
(7)加入氧化性试剂的目的:使××(还原性)物质转化为××物质
(8)温度不高于××℃的原因:温度过低反应速率较慢,温度过高××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)分解或××物质(如浓硝酸、浓盐酸)挥发或××物质(如Na2SO3等)氧化或促进××物质(如AlCl3等)水解。
(9)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解
(10)蒸发、反应时的气体氛围:抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等)
(11)配制某溶液时事先煮沸水的原因:除去溶解在水中的氧气,防止某物质被氧化
(12)反应容器中和大气相通的玻璃管的作用:指示容器中压强大小,避免反应容器中压强过大
(13)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动
(14)用平衡移动原理解释某现象的原因:溶液中存在××平衡,该平衡是××(平衡反应的特点),××(条件改变)使平衡向××方向移动,产生××现象
4.化学实验中仪器或试剂作用
(1)有机物制备装置中长导管(或冷凝管)的作用:冷凝回流、导气
(2)有机物分离过程中加无水氯化钙的作用:干燥(除水)
(3)固液加热型制气装置中恒压漏斗上的支管的作用:保证反应容器(一般为圆底烧瓶)内压强与恒压漏斗内压强相等(平衡压强),使恒压漏斗内的液体顺利滴下
(6)温度计的使用方法:蒸馏时温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管口处,测定馏分的温度;制乙烯时温度计的液泡置于反应液液面以下(不能接触瓶底),测定反应液的温度
5.常考实验装置作用汇总
①中橡皮管的作用:平衡压强,使液体能顺利滴下;减小液体体积对气体体积测量的干扰
②的作用:干燥或除去气体中的杂质
③的作用:吸收尾气,防止污染空气
④的作用:干燥气体或吸收气体;防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验的影响
⑤的作用:安全瓶,防止瓶内压强过大
⑥的作用:通除去某些成分的空气,防止实验中产物受装置内残留空气的影响
⑦的作用:混合气体;干燥气体;通过观察气泡速率控制气体流量
⑧的作用:测量气体体积。读数时注意:装置冷却到室温,上下移动量气管使两液面高度一致,平视量气管内凹液面最低处读出数值
⑨中仪器名称与作用:a为布氏漏斗,b为抽滤瓶或吸滤瓶,两者组合配合抽气,使抽滤瓶内压强减小,加快过滤的速率
二、实验现象的规范描述模版
1.现象描述的答题模板
有关溶液的现象描述 a.颜色由×××变成×××;b.液面上升或下降(形成液面差);c.溶液变浑浊或生成(产生)……(颜色)沉淀;d.溶液发生倒吸;e.产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等
有关固体物质的现象描述 a.……(固体)表面产生大量气泡;b.……(固体)逐渐溶解;c.……(固体)体积逐渐变小(变细);d.……(固体)颜色由……变成……
有关气体的现象描述 a.生成……色(味)气体;b.气体由……色变成……色;c.气体先变……后……(加深、变浅、褪色等)
2.现象描述时的注意事项
(1)现象描述要全面:看到的、听到的、摸到的、闻到的
(2)要注重对本质现象的观察:本质现象就是揭示事物本质特征的现象。如镁带在空气中燃烧时“生成白色固体”是本质现象,因为由此现象可正确理解化学变化这个概念,而发出“耀眼的白光”则是非本质现象。因此,观察实验现象要有明确的观察目的和主要的观察对象
(3)现象描述要准确
a.如A试管中……,B处观察到……
b.不能以结论代替现象。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射,放出大量的热,生成黑色固体”,而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”
(4)格式要正确:按“现象+结论”叙述,不能“以结论代替现象”,忌结论现象不分
(5)汉字使用规范:如“溢出”“逸出”,注意“光”和“火焰”“烟”和“雾”等区别
3.实验现象的规范描述模版
(1)溶液:a.颜色由××色变成××色。b.液面上升或下降(形成液面差)。c.溶液变浑浊,或生成(产生)××色沉淀。d.溶液发生倒吸。e.产生大量气泡或有气体从溶液中逸出。
(2)固体:a.固体表面产生大量气泡。b.固体逐渐溶解。c.固体体积逐渐变小(变细)。d.(固体)颜色由××变成××。
(3)气体:a.生成××色(味)气体。b.气体由××色变成××色。c.先变××后××(加深、变浅、褪色)。
(4)滴定终点的判断:滴溶液(当滴入最后半滴××标准溶液)→观色变(溶液由××色变成××色)→半分钟(且半分钟内不恢复原来颜色)。
三、物质检验和鉴别类的答题规范
1.离子的检验
单一离子检验 取试样→加水溶解→加……试剂加……检验试剂→观察现象→得出结论
以SO的检验为例:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO
多种离子检验 取少量溶液于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……的是……物质;取少量溶液于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……继续加入……试剂,现象是……的是……物质
检验某溶液中既含有Fe2+又含有Fe3+的方法:分别取少量溶液于两支试管中,向其中一支试管中滴加几滴KSCN溶液,溶液显血红色,则证明溶液中含有Fe3+,再向另一支试管中滴加几滴铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,则证明溶液中含有Fe2+
2.固体的检验
答题模板 ①取少许固体样品于两支试管中,加水溶解,分别再加入……试剂(微热/振荡),现象是……的是……物质 ②取少许固体样品于试管中,加水溶解,把样品分为两等份,一份加……试剂,现象是……的是……物质,另一份加……试剂,现象是……的是……物质
实例 榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选,说明实验操作与现象):取矿石少许于试管中,加稀硫酸充分反应后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则证明矿石中含有FeO (不能加盐酸溶解)
3.气体检验
单一气体检验 将气体通入(或通过)试剂[×××溶液(或××固体)]描述现象得出结论
混合气体的检验 检验气体甲除去气体甲确定气体甲已除尽检验气体乙
实例 以“CO2气体检验”为例:将无色无味的气体通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊,则证明该气体是CO2
微点拨 ①水蒸气最先检验;②有干扰的气体先检验;③关键词:如“少量”“除尽”等
4.物质的鉴别
固体 ①分别取固体分置于两支试管中加热或加入……试剂,现象是……的是……物质 ②分别取固体分置于两支试管中溶于水形成溶液,加……试剂,现象是……的是……物质
溶液 ①分别取两溶液分置于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……的是……物质 ②分别取两溶液分置于两支试管中,分别加入……试剂,现象是……继续加入……试剂,现象是……的是……物质
气体 取适量……溶液于两支洁净试管中,分别通入两种气体,能使……(试剂)……(现象)的是……气体,不能使……(试剂)……(现象)的是……气体
鉴别SO2和CO2:取适量品红溶液于两洁净的试管中,分别通入两气体,能使品红溶液褪色的是SO2气体,不能使品红溶液褪色的是CO2
5.气体的验满和验纯操作
气体 方法
氧气验满 将带火星的木条平放在集气瓶口,若木条复燃,则气体已集满
二氧化碳验满 将燃着的木条平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则气体已集满
氨气验满 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则气体已集满
氯气验满 将湿润的碘化钾 淀粉试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,则气体已集满
可燃性气体(如氢气)的验纯方法 用排水法收集一小试管的气体,用大拇指摁住管口移近火焰,放开手指,若听到尖锐的爆鸣声,则气体不纯;若听到轻微的“噗”的一声,则气体纯净
1. (2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用和生成,再与反应制备的方案:
(1)采用下图所示装置制备,仪器a的名称为_______;步骤I中采用冰水浴是为了_______;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入,原因是_______;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是_______;
(4)步骤Ⅳ生成沉淀,判断已沉淀完全的操作是_______;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中_______。
A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
2.(2024·新课标卷)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是_______;仪器②的名称是_______。
(3)“搅拌”的作用是_______。
(4)“加热”方式为_______。
(5)使用的“脱色剂”是_______。
(6)“趁热过滤”的目的是_______;用_______洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是_______。
1. (2023·河北选考)配合物Na3[Co(NO2)6](M=404 g·mol-1)在分析化学中用于K+的鉴定,其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入15.0 g NaNO2和15.0 mL热蒸馏水,搅拌溶解。
②磁力搅拌下加入5.0 g Co(NO3)2·6H2O,从仪器a加入50%醋酸7.0 mL。冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水8.0 mL。待反应结束,滤去固体。
③在滤液中加入95%乙醇,静置40分钟。固液分离后,依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品,称重。
已知:ⅰ.乙醇、乙醚的沸点分别是78.5 ℃、34.5℃;
ⅱ.NaNO2的溶解度数据如下表。
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/(g/100 g H2O) 84.5 91.6 98.4 104.1
回答下列问题:
(2)步骤①中,用热蒸馏水的目的是 ________________________________。
(3)步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是 ________________________。
(4)实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧, ____________________________________________。
2.实验室用粗锌(含ZnS、ZnC2杂质)制备纯净干燥的H2,用以还原WO3得到金属W的装置如图所示。
(1)装置a的作用是___________________________________。
(2)洗气瓶①、②、③中盛装的试剂分别为足量酸性KMnO4溶液、 ________________、浓硫酸。为了确保实验科学性,洗气瓶①中的实验现象:有沉淀产生、 ________________________;写出酸性KMnO4溶液与酸性气体发生反应的离子方程式为 ________________________________________。
(3)管式炉加热前,需要进行的操作是 __________________________________。
(4)结束反应时,先 ________(填字母)。
a.关闭活塞K b.停止加热
3.无水氯化铬(CrCl3)是有机合成和无机合成的重要原料,实验室中可采用含水氧化铬制备无水氯化铬。制备步骤如下:
ⅰ.组装好装置,检验装置气密性,向瓷舟中加入Cr2O3·nH2O。
ⅱ.向体系中通入干燥纯净的N2一段时间。
ⅲ.使N2通过CCl4,进入到硬质玻璃管中,同时打开管式炉,对反应物加热。
ⅳ.制备实验结束后,继续通入纯净的N2,直至产物冷却为室温,硬质玻璃管右端有紫色薄片出现。
ⅴ.检测产品纯度,实验装置如右图所示:
已知相关部分物质的性质如下表:
无水氯化铬(CrCl3) 紫色晶体,950 ℃升华,易溶于水
Cr2O3 绿色粉末固体,熔点2 435 ℃,高温下能被O2氧化
CCl4 无色液体,沸点:76~77 ℃
光气(COCl2) 无色气体,剧毒,遇水水解:COCl2+H2O===CO2+2HCl
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中,检验装置B气密性的方法是 ___________________________________。
(2)步骤ⅱ中,通入纯净的N2时,请描述K1、K2、K3的关闭或打开状态:________________________。
(3)管式炉中,Cr2O3·nH2O先失水转化为Cr2O3,然后与CCl4反应,除目标产物外,还产生光气,生成目标产物的化学方程式是_________________________。该实验中为了得到足够浓度的气态CCl4,可采取的方法为_________________。
(4)反应过程中,通入N2的作用是 ________________________________。
(5)装置C中NaOH溶液的作用是 _______________________________(用离子方程式表示)。
(6)该装置存在的弊端有 _______________________________________(填两条)。
4.氢氧化亚铁为白色固体,难溶于水,在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题;
(一)制备氢氧化亚铁
(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是_______。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁,连接顺序为 ________(按气流方向从左到右,填写装置标号)。装置C的作用是 _________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为 ______________________________。反应结束后,继续通一段时间的N2,目的是 ___________________________。
(二)灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中的固体过滤时,白色沉淀会逐渐转变为灰绿色,实验小组为探究灰绿色沉淀的成因,查阅到以下资料;①Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性;②若存在固体杂质,会导致Fe(OH)2沉淀不够紧密,沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验1~实验3。
实验 操作 试剂(均为0.1 mol·L-1) 实验现象
1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂,面对面快速夹紧 ⅰ.1滴FeSO4溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊
2 ⅰ.4滴FeSO4溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊,一段时间后变为灰绿色
3 ⅰ.2滴FeSO4溶液,1滴Fe2(SO4)3溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊
(3)依据甲同学的猜测,实验1中沉淀无灰绿色的原因是 _____________________________。
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是 _____________________________。
(5)根据以上实验探究,若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件除了隔绝氧气外,还有 ______________________________________。
5.亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要化工试剂,被广泛应用于结晶水合物的脱水和有机合成。工业上合成方法之一是:PCl5(s)+SO2(g)===POCl3(l)+SOCl2(l) ΔH=-101.4 kJ·mol-1。已知相关物质的熔、沸点及水解性如表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 水解性
POCl3 1.2 105.5 易水解
SOCl2 -104.5 76 易水解
PCl5 160(升华) 167 易水解
某小组在实验室模拟工业制亚硫酰氯设计如图实验。
(1)①反应过程中C装置的烧瓶要放在冰水浴中,原因是 。
②判断PCl5已与SO2完全反应的实验现象是 。
(2)反应结束后,从双颈烧瓶中的液体得到较纯净的亚硫酰氯需进行的操作是 。
6.化学实验小组通过查阅相关资料,设计了以下制备无水氯化亚锡(SnCl2)的实验方案:
a.将锡箔和浓盐酸(添加少量浓硝酸)装入三颈烧瓶,按如图组装好回流装置,在95 ℃回流反应;
b.在CO2气氛下蒸发浓缩SnCl2盐酸溶液,析出SnCl2·2H2O晶体,抽滤;
c.用乙酸酐[(CH3CO)2O]脱去结晶水,得到无水SnCl2晶体,抽滤并用乙醚洗涤,真空干燥得到产品。
已知:Sn2+具有较强还原性且易水解。
(1)溶解锡箔时,向浓盐酸中添加少量浓硝酸的目的是 。
(2)采用回流装置的作用: 。
(3)用乙醚洗涤晶体的优点是 。
(4)实验室配制的氯化亚锡溶液如欲装瓶存放一段时间,需要向瓶中既加入盐酸又加入锡粒,目的分别是 。
7.氨基钠难溶于液氨,易与水、氧气反应。将钠加入液氨中催化制得氨基钠,装置如图。回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置D的作用为 。
(3)装置C中Fe(NO3)3·9H2O的作用为 。
(4)加钠粒前,需先用氨气排尽装置中的空气,判断空气已经排尽的方法为 。
(5)装置C中反应的化学方程式为 。
(6)工业产品含量与产品纯度分析
①高压条件下反应1小时,不同温度下金属钠用量与产品中氨基钠含量的关系如图。50 ℃时,氨基钠的含量最高,温度过低或过高都不利于生成氨基钠的原因为 。
8.硼氢化钠(NaBH4)是最常用的还原剂之一,反应常生成偏硼酸钠(NaBO2)。有关实验流程如图所示:
氢化钠硼氢化钠偏硼酸钠
Ⅰ.氢化钠的制备:
已知NaH能在潮湿的空气中自燃。甲同学用如图所示装置(每种装置只选一次)来制取NaH。
(1)装置的连接顺序是C→ →D→ ,X、Y分别是 、 。
(2)通入H2,点燃装置D处酒精灯之前的实验操作是 。若省略该操作,可能导致的后果是 。
9.某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务
通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。
②查阅资料
电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
③提出猜想
猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。
猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想
取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1~3,记录数据。
表1
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/(μS·cm-1)
1 Ⅰ:25 ℃的AgCl饱和溶液 25 A1
2 Ⅱ:35 ℃的AgCl饱和溶液 35 A2
3 Ⅲ:45 ℃的AgCl饱和溶液 45 A3
⑤数据分析、交流讨论
25 ℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=______mol·L-1。实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有______________________________________________________。
⑥优化实验
小组同学为进一步验证猜想b,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。
表2
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/(μS·cm-1)
4 Ⅰ B1
5 B2
⑦实验总结
根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是___________________________________________________________________。
10.亚硝酰氯(NOCl)可作为有机合成试剂。
已知:①2NO+Cl22NOCl。②沸点:NOCl为-6 ℃,Cl2为-34 ℃,NO为-152 ℃。③NOCl 易水解,能与O2反应。
某研究小组用NO和Cl2在如图所示装置中制备NOCl,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入Cl2和NO前先通入氩气,作用是___________________;仪器D的名称是___________。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是_______________________________。
(3)实验所需的NO可用NaNO2和FeSO4溶液在稀H2SO4中反应制得,离子反应方程式为________________________________。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度区间应控制在___________,仪器C收集的物质是___________。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是______________________________。
11.CaS是一种重要的工业原料,科研小组利用硫酸钙与焦炭高温制备CaS,并探究其生成物,装置图如图所示。实验过程中B、C、E、F都有明显的现象。已知CO不与酸性KMnO4溶液反应,各装置对气体的吸收都是完全的。
(1)实验开始前先通一段时间氮气再加热,其目的是__________________________________。
(2)碱石灰的主要成分为___________________。
(3)已知反应中会产生SO2,B装置中KMnO4溶液褪色,写出装置B中反应的离子方程式:_______________________________________________。
(4)能说明产物中有CO的实验现象是____________________________________________。
(5)通常选择固体原料在加热条件下制CaS,而不能在水溶液中制取CaS,请解释其原因:_________________________________________________________________。
12.己二酸在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用。某实验小组以环己醇(OH)和KMnO4为主要原料制备己二酸,制备流程如下:
主要实验装置示意图、制备原理和部分物质的性质如下:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性
环己醇 25.93 160.8 0.968 微溶于水
己二酸 152 330.5 1.36 微溶于水,溶解度随温度变化较大,当溶液温度由28 ℃升至78 ℃时,其溶解度可增大20倍
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________,冷却水的入口是________(填“m”或“n”)。
(2)三颈烧瓶中KMnO4被还原为MnO2,则该反应的化学方程式是________________________。
(3)制备过程中,出现________________现象时可停止加热。
(4)反应完成后在反应体系中加入NaHSO3的目的是__________________________________________。
(5)采用如图装置进行加热过滤,加热过滤的优点是_____________________________________,该过滤的目的是_______________________________________________________。
13.NiS具有热缩冷胀的特性,可掺杂在精密测量仪器中,以抵消仪器的热胀冷缩。已知NiS在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S,实验室模拟工业制取NiS的装置如图所示(尾气处理装置未画出)。
操作步骤:
Ⅰ.按照如图所示连接装置,并检查气密性;
Ⅱ.打开K1、K2、K4,关闭K3,向装置①中通入N2排净装置中的空气;
Ⅲ.向①②③④中装入对应药品;
Ⅳ.关闭K1、K3,打开K2、K4,然后滴加酸溶液直至反应完全;
Ⅴ.关闭K2、K4,打开K3,开启抽气机抽气,放出洗涤液洗涤,干燥。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ检查气密性的方法:_______________________________________________。
(2)写出NiS接触空气生成Ni(OH)S的化学方程式:____________________________,装置①在滴加浓盐酸前通入N2,若没有这个操作则会对实验带来何种不利?________________________________。
(3)装置②的名称是__________,装置②中所加入的试剂应为________(填标号)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.饱和NaHS溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
(4)装置③中滴加稀硫酸的目的是___________________________________________。
(5)步骤Ⅴ洗涤沉淀应选用的洗涤试剂为________(填标号)。
A.无水酒精 B.煮沸过的蒸馏水
C.饱和Na2S溶液 D.稀硫酸
(6)某同学根据实验推断出溶度积Ksp(NiS)<Ksp(FeS),他的推断依据可能是_________________________。
请你设计实验方案验证该结论:_________________________________________________________。
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