高考化学二轮复习教考衔接教材“源”题6化学实验综合题课件+学案

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名称 高考化学二轮复习教考衔接教材“源”题6化学实验综合题课件+学案
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文件大小 5.4MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2025-05-07 18:20:48

文档简介

1.(人教版选择性必修3)
萃取包括液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程,可使用有机溶剂从水中萃取有机化合物,萃取用溶剂称为萃取剂,常用的萃取剂有乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等。将萃取后的两层液体分开需要进行分液。分液要使用分液漏斗,通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离。固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
2.(人教版选择性必修3)
重结晶是提纯固体有机化合物常用的方法,是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。重结晶首先要选择适当的溶剂,要求杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
3.(鲁科版必修第二册)
用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来
在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。那么,如何将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢?要解决这一问题,可以采用反萃取法,具体步骤如下:
碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。
4.(鲁科版选择性必修3)
乙酸乙酯的制备与纯化
有机化学实验室大量制备乙酸乙酯通常经过反应回流和产物蒸馏提纯两个步骤。
步骤一:反应回流
在圆底烧瓶中加入体积比为1∶1的乙醇和冰醋酸,再加入乙醇和浓硫酸的混合物。将圆底烧瓶与球形冷凝管连接,用电加热套或油浴加热圆底烧瓶,并保持温度为110~120 ℃(图2-4-5)。反应物和产物以气体形式从圆底烧瓶逸出进入冷凝管内管,冷凝管外管以低进高出方式持续通入冷水,进入内管的气体遇冷又凝结为液体回流至圆底烧瓶中。
步骤二:产物蒸馏提纯
反应后将回流装置改装成蒸馏装置(图2-4-6),用电加热套或油浴加热圆底烧瓶,控制温度在80 ℃以下,获得粗产品。
在获得的粗产品中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无二氧化碳逸出,分液保留酯层;在酯层中加入等体积的饱和NaCl溶液,充分混匀,以洗出酯层中的少量碳酸钠,酯层用pH试纸检验呈中性,分液保留酯层;向产品中继续加入饱和CaCl2溶液,充分混匀,以去除酯层中的乙醇,分液保留酯层;向产品中加入无水硫酸镁,干燥;对产品再次蒸馏,收集77 ℃左右的馏分。
5.(苏教版必修第一册)
现需要分离下列物质,请用直线将分离实例、分离所依据的物质性质差异和分离方法连起来。
实例 物质性质差异 分离方法
除去氯化钠溶液中的泥沙 溶解度随温度变化的差异 蒸馏
用乙醚提取青蒿中的青蒿素 在不同溶剂中溶解度的差异 过滤
分离乙酸(沸点为118 ℃)与乙醚(沸点为34 ℃) 沸点的差异 分液
分离汽油和水的混合物 互不相溶 萃取
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 在水中溶解性的差异 结晶
物质的分离、提纯在高考题中无处不在,考查内容主要有以下两个方面:一是物质分离和提纯方法的选择、试剂的选择;二是有机混合物的分离。将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查是今后命题的方向。
1.(2023福建卷,T8)从苯甲醛和KOH溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度为0.74 gcm-3。下列说法错误的是(  )
A.“萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B.“有机层”从分液漏斗上口倒出
C.“操作X”为蒸馏,“试剂Y”可选用盐酸
D.“洗涤”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸馏水好
D [“萃取”过程需振荡、放气、静置分层,故A正确;甲基叔丁基醚的密度为0.74 gcm-3,密度比水小,所以要从分液漏斗上口倒出,故B正确;“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离出来,可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来;“试剂Y”的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸,所以可选用盐酸,故C正确;苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度,“洗涤”苯甲酸,用蒸馏水的效果比用乙醇好,故D错误。]
2.(2024浙江1月卷,T6)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
B [由题给流程可知,向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳溶液和溶液A;向溶液A中加入硫酸,碘化钠和碘酸钠在硫酸中发生归中反应生成硫酸钠和碘。由分析可知,步骤Ⅰ中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳溶液,故A正确;四氯化碳溶液的密度大于水,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳溶液,则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A,故B错误;由分析可知,向溶液A中加入硫酸的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确。]
3.(2022全国甲卷,T27)硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题:
(1)工业上常用芒硝(Na2SO410H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,该反应的化学方程式为________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高,可采取的措施是_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)回流时间不宜过长,原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________。
回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为________(填标号)。
A.①②③       B.③①②
C.②①③ D.①③②
(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
过滤除去的杂质为_____________________________________________________。
若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是_________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)滤液冷却、结晶、过滤,晶体用少量________洗涤,干燥,得到Na2SxH2O。
[解析] 本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。(1)工业上常用芒硝(Na2SO410H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,根据得失电子守恒,反应的化学方程式为Na2SO410H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O。(2)由题干信息可知,生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质,这些杂质可以直接作沸石,因此回流前无需加入沸石。若气雾上升过高,可直接降低温度,使气压降低。(3)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间过长,硫化钠会直接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易造成冷凝管下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸。回流结束后,先停止加热,再移去水浴,最后关闭冷凝水,故正确的顺序为①③②,答案选D。(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是防止液体与空气接触使Na2S被氧化,且乙醇易挥发,使用锥形瓶可有效防止乙醇挥发。重金属硫化物难溶于乙醇,故过滤除去的杂质为重金属硫化物。由于硫化钠易溶于热乙醇,过滤后温度逐渐恢复至室温,滤纸上便会析出大量晶体。(5)乙醇与水互溶,硫化钠易溶于热乙醇,因此将滤液冷却、结晶、过滤后,晶体可用少量冷的95%的乙醇洗涤,再干燥,即可得到Na2SxH2O。
[答案] (1)Na2SO410H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O
(2)煤灰及重金属硫化物等杂质有沸石的作用 降低温度
(3)防止硫化钠被氧化 D
(4)防止Na2S氧化和溶剂挥发 重金属硫化物和煤灰 温度逐渐恢复至室温
(5)冷的95%的乙醇
命题点二 以化学实验设计与评价为原型,考查中和滴定的应用
1.(人教版选择性必修1)
在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 molL-1)时,溶液中c(Ag+)=________=________ molL-1(已知25 ℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和1.8×10-10)。
2.(鲁科版选择性必修1)
准确称取0.86 g 不纯的苛性钠样品配成250 mL溶液,取出10.00 mL,用已知浓度为0.040 molL-1的盐酸进行滴定(杂质不与盐酸反应),达到滴定终点时共消耗盐酸20.50 mL。
(1)求该样品中苛性钠的质量分数。
(2)若操作过程中未用盐酸润洗滴定管,对测定结果有何影响?
(3)盛装待测液的锥形瓶是否需要用待测液润洗?为什么?
3.(苏教版选择性必修1)
某学生用0.100 0 molL-1氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20.00 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶中,加入2~3滴酚酞试液;
B.用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有氢氧化钠标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取氢氧化钠标准溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL;
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管下面,用氢氧化钠标准溶液滴定至终点并记下滴定管的读数。
请回答下列问题:
(1)正确操作步骤的顺序是________(填序号)。
(2)上述B步骤操作的目的是_____________________________________________。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是______________________________________
_____________________________________________________________________。
酸碱中和滴定是中学化学为数不多的定量实验之一,历来是高考的重点。考点有酸碱中和滴定的操作、数据处理与误差分析,指示剂的选择与滴定终点的判断方法,含量或产率的计算等;氧化还原滴定、沉淀滴定是近年命题的热点。
1.(2024全国甲卷,T26节选)CO(NH2)2H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30%H2O2(ρ=1.11 gcm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
滴定分析:量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀硫酸,用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是________(填标号)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(2)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是________(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
[解析] (1)A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;B.量筒的精确度不能达到0.01 mL,量取25.00 mL的溶液应选用滴定管,B项错误;C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30 s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误。(2)A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中页面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏小,导致测定结果偏低,A项符合题意;B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,B项不符合题意;C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,C项不符合题意;D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,D项不符合题意;故选A。
[答案] (1)BD (2)A
2.(2024浙江6月卷,T20节选)某小组采用如下实验流程制备AlI3:
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色)
溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
(1)从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤。
称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→________→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→________→________→加入稀酸B→用1.000×
10-2 molL-1 NH4SCN标准溶液滴定→________→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
(2)加入稀酸B的作用是________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为________[M(AlI3)=408 gmol-1]。
[解析] (1)润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加25.00 mL待测溶液,后加25.00 mL 4.000×10-2 molL-1 AgNO3标准溶液,两者充分反应后,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+,指示剂应与NH4SCN反应有明显现象,故选用[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,其中的Fe3+可以与过量的NH4SCN溶液中的SCN-反应使溶液呈红色,故滴定至溶液呈浅红色;综上所述,需要补全的操作步骤依次是a e d f。(2)Fe3+和Al3+均易发生水解,[NH4Fe(SO4)2]溶液中含有Fe3+,为防止影响滴定终点的判断,必须抑制其发生水解,因此加入稀酸B的作用是抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断。(3)由滴定步骤可知,25.00 mL 4.000×10-2 molL-1 AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 molL-1 NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由Ag+守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN)=25.00×10-3 L×4.000×10-2 molL-1-25.60×10-3 L×1.000×10-2 molL-1=7.440×10-4 mol,由I守恒可知n(AlI3)=n(AgI)=7.440×10-4 mol×=2.480×10-4 mol,因此,产品纯度为×100%=99.20%。
[答案] (1)a e d f (2)抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断 (3)99.20%
21世纪教育网(www.21cnjy.com)1.(人教版选择性必修3)
萃取包括液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程,可使用有机溶剂从水中萃取有机化合物,萃取用溶剂称为萃取剂,常用的萃取剂有乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等。将萃取后的两层液体分开需要进行分液。分液要使用分液漏斗,通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离。固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
2.(人教版选择性必修3)
重结晶是提纯固体有机化合物常用的方法,是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。重结晶首先要选择适当的溶剂,要求杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
3.(鲁科版必修第二册)
用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来
在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。那么,如何将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢?要解决这一问题,可以采用反萃取法,具体步骤如下:
碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。
4.(鲁科版选择性必修3)
乙酸乙酯的制备与纯化
有机化学实验室大量制备乙酸乙酯通常经过反应回流和产物蒸馏提纯两个步骤。
步骤一:反应回流
在圆底烧瓶中加入体积比为1∶1的乙醇和冰醋酸,再加入乙醇和浓硫酸的混合物。将圆底烧瓶与球形冷凝管连接,用电加热套或油浴加热圆底烧瓶,并保持温度为110~120 ℃(图2-4-5)。反应物和产物以气体形式从圆底烧瓶逸出进入冷凝管内管,冷凝管外管以低进高出方式持续通入冷水,进入内管的气体遇冷又凝结为液体回流至圆底烧瓶中。
步骤二:产物蒸馏提纯
反应后将回流装置改装成蒸馏装置(图2-4-6),用电加热套或油浴加热圆底烧瓶,控制温度在80 ℃以下,获得粗产品。
在获得的粗产品中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无二氧化碳逸出,分液保留酯层;在酯层中加入等体积的饱和NaCl溶液,充分混匀,以洗出酯层中的少量碳酸钠,酯层用pH试纸检验呈中性,分液保留酯层;向产品中继续加入饱和CaCl2溶液,充分混匀,以去除酯层中的乙醇,分液保留酯层;向产品中加入无水硫酸镁,干燥;对产品再次蒸馏,收集77 ℃左右的馏分。
5.(苏教版必修第一册)
现需要分离下列物质,请用直线将分离实例、分离所依据的物质性质差异和分离方法连起来。
实例 物质性质差异 分离方法
除去氯化钠溶液中的泥沙 溶解度随温度变化的差异 蒸馏
用乙醚提取青蒿中的青蒿素 在不同溶剂中溶解度的差异 过滤
分离乙酸(沸点为118 ℃)与乙醚(沸点为34 ℃) 沸点的差异 分液
分离汽油和水的混合物 互不相溶 萃取
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 在水中溶解性的差异 结晶
物质的分离、提纯在高考题中无处不在,考查内容主要有以下两个方面:一是物质分离和提纯方法的选择、试剂的选择;二是有机混合物的分离。将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查是今后命题的方向。
1.(2023福建卷,T8)从苯甲醛和KOH溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度为0.74 gcm-3。下列说法错误的是(  )
A.“萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B.“有机层”从分液漏斗上口倒出
C.“操作X”为蒸馏,“试剂Y”可选用盐酸
D.“洗涤”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸馏水好
2.(2024浙江1月卷,T6)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
3.(2022全国甲卷,T27)硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题:
(1)工业上常用芒硝(Na2SO410H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,该反应的化学方程式为________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高,可采取的措施是_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)回流时间不宜过长,原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________。
回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为________(填标号)。
A.①②③       B.③①②
C.②①③ D.①③②
(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
过滤除去的杂质为_____________________________________________________。
若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是_________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)滤液冷却、结晶、过滤,晶体用少量________洗涤,干燥,得到Na2SxH2O。
命题点二 以化学实验设计与评价为原型,考查中和滴定的应用
1.(人教版选择性必修1)
在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 molL-1)时,溶液中c(Ag+)=________=________ molL-1(已知25 ℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和1.8×10-10)。
2.(鲁科版选择性必修1)
准确称取0.86 g 不纯的苛性钠样品配成250 mL溶液,取出10.00 mL,用已知浓度为0.040 molL-1的盐酸进行滴定(杂质不与盐酸反应),达到滴定终点时共消耗盐酸20.50 mL。
(1)求该样品中苛性钠的质量分数。
(2)若操作过程中未用盐酸润洗滴定管,对测定结果有何影响?
(3)盛装待测液的锥形瓶是否需要用待测液润洗?为什么?
3.(苏教版选择性必修1)
某学生用0.100 0 molL-1氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20.00 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶中,加入2~3滴酚酞试液;
B.用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有氢氧化钠标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取氢氧化钠标准溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL;
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管下面,用氢氧化钠标准溶液滴定至终点并记下滴定管的读数。
请回答下列问题:
(1)正确操作步骤的顺序是________(填序号)。
(2)上述B步骤操作的目的是_____________________________________________。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是______________________________________
_____________________________________________________________________。
酸碱中和滴定是中学化学为数不多的定量实验之一,历来是高考的重点。考点有酸碱中和滴定的操作、数据处理与误差分析,指示剂的选择与滴定终点的判断方法,含量或产率的计算等;氧化还原滴定、沉淀滴定是近年命题的热点。
1.(2024全国甲卷,T26节选)CO(NH2)2H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30%H2O2(ρ=1.11 gcm-3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
滴定分析:量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀硫酸,用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是________(填标号)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(2)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是________(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
2.(2024浙江6月卷,T20节选)某小组采用如下实验流程制备AlI3:
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色)
溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
(1)从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤。
称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→________→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→________→________→加入稀酸B→用1.000×
10-2 molL-1 NH4SCN标准溶液滴定→________→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
(2)加入稀酸B的作用是________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为________[M(AlI3)=408 gmol-1]。
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教材“源”题6
化学实验综合题
1.(人教版选择性必修3)
萃取包括液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程,可使用有机溶剂从水中萃取有机化合物,萃取用溶剂称为萃取剂,
常用的萃取剂有乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等。
将萃取后的两层液体分开需要进行分液。分液要使用分液漏斗,
通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离。
固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
命题点一 以工艺流程、实验设计为原型,考查物质的分离提纯
2.(人教版选择性必修3)
重结晶是提纯固体有机化合物常用的方法,是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。重结晶首先要选择适当的溶剂,要求杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
3.(鲁科版必修第二册)
用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来
在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。那么,如何将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢?要解决这一问题,可以采用反萃取法,具体步骤如下:
碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。
4.(鲁科版选择性必修3)
乙酸乙酯的制备与纯化
有机化学实验室大量制备乙酸乙酯通常经过反应回流和产物蒸馏提纯两个步骤。
步骤一:反应回流
在圆底烧瓶中加入体积比为1∶1的乙醇和冰醋酸,再加入乙
醇和浓硫酸的混合物。将圆底烧瓶与球形冷凝管连接,用电
加热套或油浴加热圆底烧瓶,并保持温度为110~120 ℃
(图2-4-5)。反应物和产物以气体形式从圆底烧瓶逸出进
入冷凝管内管,冷凝管外管以低进高出方式持续通入冷水,
进入内管的气体遇冷又凝结为液体回流至圆底烧瓶中。
步骤二:产物蒸馏提纯
反应后将回流装置改装成蒸馏装置(图2-4-6),用电加热套或油浴加热圆底烧瓶,控制温度在80 ℃以下,获得粗产品。
在获得的粗产品中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无二氧化碳逸出,分液保留酯层;在酯层中加入等体积的饱和NaCl溶液,充分混匀,以洗出酯层中的少量碳酸钠,酯层用pH试纸检验呈中性,分液保留酯层;向产品中继续加入饱和CaCl2溶液,充分混匀,以去除酯层中的乙醇,分液保留酯层;向产品中加入无水硫酸镁,干燥;对产品再次蒸馏,收集77 ℃左右的馏分。
5.(苏教版必修第一册)
现需要分离下列物质,请用直线将分离实例、分离所依据的物质性质差异和分离方法连起来。
实例 物质性质差异 分离方法
除去氯化钠溶液中的泥沙 溶解度随温度变化的差异 蒸馏
用乙醚提取青蒿中的青蒿素 在不同溶剂中溶解度的差异 过滤
实例 物质性质差异 分离方法
分离乙酸(沸点为118 ℃)与乙醚(沸点为34 ℃) 沸点的差异 分液
分离汽油和水的混合物 互不相溶 萃取
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 在水中溶解性的差异 结晶
物质的分离、提纯在高考题中无处不在,考查内容主要有以下两个方面:一是物质分离和提纯方法的选择、试剂的选择;二是有机混合物的分离。将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查是今后命题的方向。


B [由题给流程可知,向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳溶液和溶液A;向溶液A中加入硫酸,碘化钠和碘酸钠在硫酸中发生归中反应生成硫酸钠和碘。由分析可知,步骤Ⅰ中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳溶液,故A正确;四氯化碳溶液的密度大于水,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳溶液,则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A,故B错误;由分析可知,向溶液A中加入硫酸的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确。]
(2)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是_________________________________________________________。
回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高,可采取的措施是__________________________________。
煤灰及重金属硫化物等杂质有沸石的作用
降低温度
(3)回流时间不宜过长,原因是______________________________。
回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为________(填标号)。
A.①②③       B.③①②
C.②①③ D.①③②
防止硫化钠被氧化
D
防止Na2S氧化和溶剂挥发
重金属硫化物和煤灰
温度逐渐恢复至室温
冷的95%的乙醇
(3)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间过长,硫化钠会直接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易造成冷凝管下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸。回流结束后,先停止加热,再移去水浴,最后关闭冷凝水,故正确的顺序为①③②,答案选D。
(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是防止液体与空气接触使Na2S被氧化,且乙醇易挥发,使用锥形瓶可有效防止乙醇挥发。重金属硫化物难溶于乙醇,故过滤除去的杂质为重金属硫化物。由于硫化钠易溶于热乙醇,过滤后温度逐渐恢复至室温,滤纸上便会析出大量晶体。
命题点二 以化学实验设计与评价为原型,考查中和滴定的应用
D.取氢氧化钠标准溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL;
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管下面,用氢氧化钠标准溶液滴定至终点并记下滴定管的读数。
请回答下列问题:
(1)正确操作步骤的顺序是________(填序号)。
(2)上述B步骤操作的目的是_________________________________。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是____________________________
_________________________________________________________。
酸碱中和滴定是中学化学为数不多的定量实验之一,历来是高考的重点。考点有酸碱中和滴定的操作、数据处理与误差分析,指示剂的选择与滴定终点的判断方法,含量或产率的计算等;氧化还原滴定、沉淀滴定是近年命题的热点。
(二)过氧化脲性质检测
Ⅰ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
滴定分析:量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀硫酸,用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是________(填标号)。
A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
BD
(2)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是________(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
A
[解析] (1)A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;B.量筒的精确度不能达到0.01 mL,量取25.00 mL的溶液应选用滴定管,B项错误;C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30 s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误。
(2)A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中页面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏小,导致测定结果偏低,A项符合题意;B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,B项不符合题意;C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,C项不符合题意;D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,D项不符合题意;故选A。
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色)
溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
a
e
d
f
抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断
99.20%
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