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1、专题01 从实验学化学一、单选题1.实验室中从溴水中提取溴,下列方法中最适宜的是( ) A. 蒸馏 B. 过滤
2、160; C. 萃取
3、0; D. 结晶【答案】 C 【解析】从溴水中提取溴的方法为萃取 故答案为:C2.雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝,吸收工业尾气SO2和NO,可获得Na2S2O3和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素): 下列说法错误的是( )A.
4、;Na2S2O4中S元素的化合价为3B. 装置II生成4 mol H,消耗36 g水C. 装置IV获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤D. 装置III用甲烷燃料电池进行电解,当消耗24 g甲烷时,理论上可再生10 mol Ce4【答案】 D 【解析】ANa2S2O4中Na为+1价、O为-2价,则S元素的化合价为+3,A不符合题意; B装置在酸性环境下NO和Ce4+发生:NO+H2O+Ce4+=Ce3+NO2-+2H+ , 则消耗36 g 水,即2mol,可知生成4molH+ , B不符合题意; C从溶液中获得硝酸
5、铵晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作,C不符合题意; D消耗24g甲烷,即1.5mol,甲烷被氧化生成二氧化碳,转移电子12mol,在电解池中,阳极上Ce3+失电子生成Ce4+ , 则应生成12molCe4+ , D符合题意; 故答案为:D。3.下列说法错误的是( ) A. 常温常压下,3.2 g O2和O3的混合气体中含有氧原子的数目约为0.2×6.02×1023B. 1 L 0.5 mol·L1 CH3COONa溶液中含有CH3COOH和CH3COO的总数约为0.5×6.02×102
6、3C. 标准状况下,1.12 L HCl气体中含有电子的数目约为0.9×6.02×1023D. 0.1mol环氧乙烷( )中含有共价键的总数约为0.3×6.02×1023【答案】 D 【解析】AO2和O3都是由氧原子构成,常温常压下,3.2 g O2和O3的混合气体中氧原子的物质的量为 3.2g16g/mol =0.2mol,含有氧原子的数目约为0.2×6.02×1023 , A不符合题意; B1 L 0.5 mol·L1 CH3COONa溶液的物质的量为0.5mol,含有钠离子的物质的量为0.5mol,
7、溶液中纯在物料守恒,n(Na+)= n(CH3COOH)+ n(CH3COO)=0.5mol,则含有CH3COOH和CH3COO的总数约为0.5×6.02×1023 , B不符合题意; C一个HCl分子中含有18个电子,标准状况下,1.12 L HCl气体的物质的量为 1.12L22.4L/mol =0.05mol,则0.05mol HCl气体中含有电子的数目约为=0.05mol×18×6.02×1023=0.9×6.02×1023 , C不符合题意; D根据环氧乙烷的结构简式,节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,一个碳
8、环氧乙烷( )中含有7个共价键,则0.1 mol 环氧乙烷( )中含有共价键的总数约为0.1 mol ×7×6.02×1023=0.7×6.02×1023 , D符合题意; 故答案为:D。4.用NA代表阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是( ) A. 7.8 g Na2O2中含有的离子数为0.3 NAB. 1 mol NO2与水完全反应转移的电子数为NAC. 标准状况下,22.4 L NH3含有的质子数为5NAD. 1 L 0.1mol·L-1 NH4Cl溶
9、液中含有的NH4+数为0.1NA【答案】 A 【解析】A7.8g过氧化钠即0.1mol,过氧化钠中的阳离子是Na+ , 阴离子是 O22- ,所以0.1mol过氧化钠总共含有0.3NA个离子,A项符合题意; BNO2与水反应的方程式为: 3NO2+H2O=2HNO3+NO ,起还原剂作用的NO2与起氧化剂作用的NO2比例为1:2,因此,1molNO2完全反应转移电子数为 23 NA个电子,B项不符合题意;C1个NH3中含有10个质子,标况下22.4L的氨气,即1mol,含有10NA个质子,C项不符合题意;D NH4+ 在水溶液中会发生水解,因此1L浓度为0.1mol/L的NH4Cl溶液中, N
10、H4+ 的数目小于0.1NA , D项不符合题意;故答案为:A。5.设aXbY为 a 个 X 微粒和 b 个 Y 微粒组成的一个微粒集合体,N(z)为微粒 z 的数量,NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定错误的是( ) A. C(石墨)O2(g) = CO2(g) H390 kJ·mol1 , 则每 1 mol 13 C(石墨) 13 O2(g)完全燃烧放热 130 kJB. Cu 与 1mol/L 的硝酸溶液充分反应,若生成 22.4 L 气体,则转移电子数为 3NAC. 标准状况下 1.6g 氧气含分子数为 0
11、.05NA , 且平均每个 O2 分子的体积约为 22.4NA LD. 1 mol Cl2 与稀 NaOH 溶液完全反应,则反应后的溶液中 N(ClO)N(HClO)1NA【答案】 B 【解析】A. 1mol石墨与1molO2反应放出390 kJ的热量,因此每 1 mol 13 C(石墨) 13 O2(g)完全燃烧放出的热量为 13 ×390 kJ=130 kJ,A不符合题意; B. 题干中未给出反应所处的条件是否为标准状况,因此无法进行计算,B符合题意;C. 1.6g 氧气的物质的量为 1.6g32g/mol =0.05mol,分子数为0.05NA , 标准状况下其体积为
12、0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此每个 O2 分子的体积为 22.4NA L,C不符合题意;D. 1 mol Cl2 与稀 NaOH 溶液完全反应,生成NaCl和NaClO,ClO-水解生成HClO,因此N(ClO)N(HClO)= 1NA , D不符合题意;故答案为:B。6.下列实验操作能达成实验目的且涉及到氧化还原反应的是( ) 选项实验目的实验操作A除去 CO2 中的 SO2 先后通过盛有酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸的洗气瓶B除去 MgCl2 溶液中的 AlCl3 加入过量 NaOH 溶液,过滤,向沉淀中加入适量盐酸C检验溶液中含有 Fe3+ 加
13、入 KSCN 溶液D检验稀硫酸催化淀粉水解的产物为葡萄糖向水解后的溶液中直接加入新制 Cu(OH)2 ,加热【答案】 A 【解析】A. CO2 和 SO2 都能使澄清石灰水变浑浊,但 SO2 具有还原性,与强氧化性的 KMnO4 溶液发生氧化还原反应,再用浓硫酸燥,能除去 CO2 中的 SO2 ,A符合题意; B. MgCl2 和 AlCl3 都能与 NaOH 溶液反应生成沉淀,过量的 NaOH 溶液还能溶解氢氧化铝沉淀,但未涉及氧化还原反应,B不符合题意;C. Fe3+ 与 KSCN 溶液发生络合反应生成血红色硫氰合铁络合物,但不是氧化还原反应,C不符合题意;D. 淀粉在酸性条件下水解生成葡
14、萄糖,氢氧化铜在碱性环境下具有弱氧化性,所以检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,没有加碱至碱性,不能检验,不能达成实验目的,D不符合题意;故答案为:A。7.下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( ) A. 制备NH3 B. 干燥NH3 C. 收集NH3并验满 D.
15、尾气处理 【答案】 C 【解析】A氧化钙吸收氨水里的水并放热,可以促使氨水挥发出氨气,但装置中使用的长颈漏斗下端没有形成液封,氨气会从漏斗中逸出,A不符合题意; B. 氨气与浓硫酸反应,不能用来干燥氨气,B不符合题意;C氨气密度比空气小,用向下排空气法收集,即从装置中比较短的导管一侧通入,氨气溶于水显碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,将湿润的红色石蕊试纸放在导管口,可以检查氨气是否收集满,C符合题意;D氨气极易溶于水,易产生倒吸现象,故吸收尾气中的氨气时要有防倒吸装置,D不符合题意。故答案为:C。8.实验室制备莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的过程是:向稀H2
16、SO4中加入过量的铁屑,充分反应后过滤,向滤液中加入一定量的(NH4)2SO4饱和溶液。经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到莫尔盐晶体。下列说法正确的是( ) A. 铁屑上若有少量铁锈,将导致莫尔盐中混入杂质Fe2(SO4)3B. 蒸发浓缩使用的仪器有坩埚、玻璃棒、酒精灯C. 室温时,莫尔盐的溶解度比(NH4)2SO4和FeSO4的都小D. 晶体析出后,取少量母液加入K3Fe(CN)6,无蓝色沉淀生成【答案】 C 【解析】A注意铁屑是过量的,2Fe3+Fe=3Fe2,A不符合题意; B蒸发浓缩使用的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯,B不符
17、合题意; C根据题意,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,C符合题意; D晶体析出后,取少量母液,加入K3Fe(CN)6,可以和其中溶液中含有的Fe2反应,3Fe2+ 2K3Fe(CN)6=6K +Fe3Fe(CN)62,有蓝色沉淀生成,D不符合题意。 故答案为:C9.短周期主族元素W、X、Y 、Z的原子序数依次增大,W、X同主族,Y原子的最外层电子数等于X原子的电子总数,Z原子的电子总数等于W、X、Y三种原子的电子数之和,Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HnZO2n+2。W、X、Y三种元素形成的一种化合物的结构如下图所示。下列说法不正确的是(
18、) A. W的最高正价和最低负价的代数和为0 B. W的简单离子半径可能大于X的简单离子半径C. Y的最高价氧化物对应的水化物属于弱碱 D. Z的单质的水溶液需保存在棕色试剂瓶中【答案】 C 【解析】由信息可知W是H
19、,X是Li,Y是Al,Z是Cl元素。 A. H元素最高为+1价,最低为-1价,二者代数和为0,A不符合题意;B. H-、Li+电子层结构相同,核电荷数Li+>H- , 所以离子半径H->Li+ , B不符合题意;C. Y是Al元素,Al最高价氧化物对应水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,C符合题意;D. Cl2溶于水得到氯水,氯气与水反应产生盐酸和次氯酸,其中含有的HClO不稳定,光照容易分解,所以应该保存在棕色试剂瓶中,D不符合题意;故答案为:C。10.海水是十分重要的自然资源如图是海水资源利用的部分过程,下列有关说法不正确的是( ) A. 第步
20、除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子加入试剂顺序为:NaOH 溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸B. 第步由MgCl26H2O在空气中受热分解来制取无水MgCl2C. 第步可通入Cl2,第步的目的是富集溴元素D. 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离交换法【答案】 B 【解析】A除去粗盐中含有的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入的药品顺序为:NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸,NaOH与氯化钡可互换顺序,故A不符合题意; BMgCl26H2O在空气中加热时促进Mg2+水解,且水解产物HCl易挥发,最
21、终只能得到氢氧化镁,继续高温加热还可能得到氧化镁,故B不符合题意;C第步中溴元素被氧化,发生反应的离子方程式为C12+2Br-=2Cl-+Br2 , 第步将溴离子氧化为溴单质,第步中溴单质在碳酸钠溶液中发生歧化反应生成溴化钠和溴酸钠,第步中溴化钠和溴酸钠经酸化转化为溴单质,过程中步目的是浓缩、富集溴单质,故C不符合题意;D蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来,得到纯净的水;通过离子交换树脂可以除去海水中的离子,从而达到淡化海水的目的;利用电渗析法可使相应的离子通过半透膜以达到硬水软化的效果,故不D符合题意;故答案为B。11.从海带中提取碘的实验中,包括灼烧、浸取和过滤、氧化、萃取、反萃取等步骤。
22、下列说法正确的是( ) A. 灼烧中用到的仪器有蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒B. 过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗(带滤纸)、铁架台C. 萃取得到碘的四氯化碳溶液,分液时从分液漏斗上口倒出D. 反萃取是在有机相中加入浓氢氧化钠溶液,振荡、静置、分液,再向水相中滴加45%硫酸溶液,过滤得固态碘【答案】 D 【解析】A.固体的加热应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行,A不符合题意; B.过滤需要用到的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,B不符合题意;C.分液时,下层液体从下口流出,上层液体应从上口倒出,由于CCl4的密度比水
23、大,因此需从下流流出,C不符合题意;D.反萃取是在有机相中加入浓氢氧化钠溶液,振荡、静置、分液,再向水相中滴加45%硫酸溶液,过滤得固态碘,D符合题意;12.标准状况下,1 mol O2的体积约为( ) A. 5.6 L
24、; B. 11.2 L C. 22.4 L &
25、#160; D. 33.6 L【答案】 C 【解析】标准状态下,Vm=22.4L/mol,因此1molO2在标准状态下的体积V=n×Vm=1mol×22.4L/mol=22.4L,C符合题意; 故答案为:C13.某KCl样品中含有少量K2CO3、K
26、2SO4和不溶于水的杂质。为了提纯KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液按下图所示步翻进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法正确的是( )A. 起始滤液常温下pH=7
27、60; B. 试剂为Ba(NO3)2溶液C. 上图过程须经2次过滤
28、 D. 步骤目的是除去 CO32【答案】 D 【解析】KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质,为了提纯KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液中加入过量的试剂为BaCl2溶液,过滤,除去SO42- , 得混合物X为KCl、BaCl2 , 再加过量的试剂为K2CO3 , 过滤,除去Ba2+ , 得混合物Y为KCl、K2CO3 , 再加适量的试剂为盐酸,除去K2CO3 , 再通过加热浓缩、蒸发结晶得KCl晶体。A碳酸钾溶液水解显碱性,pH7,故A不符合题意;B.由上述分析可知,试剂I为BaCl2溶液,
29、不能引入新杂质,故B不符合题意;C.样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,选择试剂除去杂质还需要2次过滤,共3次,故C不符合题意;D.步骤中加入试剂为盐酸,其目的是除去CO32-, 故D符合题意;故答案为:D。14.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 , 不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是( )A. 溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
30、 B.固体1中一定含有SiO2 , 控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3 , 进入固体2C. 从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解 D. 若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O【答案】 D 【解析】A、流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐,除去SiO2 , 然后用铁粉还原Fe3+得到
31、硫酸亚铁A正确;B、固体1为SO2 , 分离固固体1为SiO2,分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离,B正确;C、Fe2+容易被氧化,所以在得到FeSO4·7H2O产品的过程中,要防止其被氧化和分解C正确;D、在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe(OH)3沉淀,这样的话,最终所得为Fe2(SO4)3,D不正确.答案选D.二、综合题15.以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题: (1)序号为和的仪器名称是_、_ (2)在分液操作中,必须用到上述仪器中的_(填序号) (3)能作反应器且可直接加热的仪器是上
32、述中的_(填名称) (4)在配置一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是_(填序号) (5)仪器上标有温度的是_(填序号) 【答案】(1)容量瓶;冷凝管(2)(3)试管(4)(5) 【解析】(1)、仪器的名称分别为容量瓶、冷凝管,故答案为:容量瓶;冷凝管;(2)分液漏斗中需要用到烧杯和分液漏斗,故答案为:;(3)可直接加热的仪器是试管,故答案为:试管;(4)配置一定物质的量浓度的溶液,需要进行的操作有量取、溶解、移液、洗涤、定容等,则使用的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,故答案为:;(5)一般来说,只能在常温下使用的仪器应表明使用温度,容量瓶和量筒需要表明使用温度,故答案为:
33、16.下面是用98%的浓H2SO4(=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4500ml的操作,请按要求填空: (1)所需浓H2SO4的体积为_ (2)如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用_ mL量筒最好量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将_(偏高、偏低、无影响) (3)将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL水的_里,并不断搅拌,目的是_ (4)将_ 的上述溶液沿_注入_中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯23次,洗涤液要_中,并摇匀 (5)加水至距刻度_ 处,改用_加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平 【答案】(1)13
34、.6mL(2)20;偏低(3)烧杯;防止浓硫酸飞溅(4)冷却后;玻璃棒;500mL容量瓶;转移到容量瓶(5)12cm;胶头滴管 【解析】(1)浓H2SO4的物质的量浓度c= 1000×1.84×98%98 mol/L=18.4mol/L,根据稀释定律,稀释前后溶质的物质的量不变,来计算浓硫酸的体积,设浓硫酸的体积为xmL,所以xmL×18.4mol/L=500mL×0.5mol/L,解得:x13.6(2)由(1)可知所以应量取的浓硫酸体积是13.6mL,故选20mL量筒用水洗净后将浓硫酸沿烧杯壁慢慢加入装有水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌,防止浓硫酸飞溅直接量
35、取,未用浓硫酸润洗,会稀释浓硫酸,导致溶质硫酸的物质的量减小,所配溶液浓度偏低故答案为:20;偏低(3)浓硫酸稀释应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢加入装有水的烧杯中,浓硫酸稀释放出大量的热,并用玻璃棒搅拌,防止浓硫酸飞溅故答案为:烧杯;防止浓硫酸飞溅(4)操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,用托20mL量筒量取(用到胶头滴管),在烧杯中稀释,用玻璃棒搅拌,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤23次,将洗涤液转移到容量瓶中,加水至液面距离刻度线12cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀故答案为:冷却后;玻璃棒;500mL容量瓶;转移到容量瓶(5)定容时加水至液
36、面距离刻度线12cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀故答案为:12cm;胶头滴管.17.【实验化学】羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为 ClCH2COOH+2NaOHHOCH2COONa+NaCl+H2OH<0 实验步骤如下:步骤1:如图所示装置的反应瓶中,加入40g氯乙酸、50mL水,搅拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95继续搅拌反应2小时,反应过程中控制pH约为9。步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤。滤液冷却至15,过滤得粗产品。步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭。步骤4:将去除活性炭
37、后的溶液加到适量乙醇中,冷却至15以下,结晶、过滤、干燥,得羟基乙酸钠。(1)步骤1中,如图所示的装置中仪器A的名称是_;逐步加入NaOH溶液的目的是_。 (2)步骤2中,蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_。 (3)步骤3中,粗产品溶解于过量水会导致产率_(填“增大”或“减小”);去除活性炭的操作名称是_。 (4)步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是_。 【答案】(1)(回流)冷凝管;防止升温太快、控制反应体系pH(2)防止暴沸(3)减小;趁热过滤(4)提高羟基乙酸钠的析出量(产率) 【解析】(1)根据图中仪器得出仪器A的名称为冷凝管,根据题中信息可知制备羟基乙酸钠的反应为放
38、热反应,逐步加入NaOH溶液的目的是防止升温太快,同时控制反应体系的pH;故答案为:(回流)冷凝管;防止升温太快,控制反应体系的pH。(2步骤2中烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;故答案为:防止暴沸。(3)粗产品溶于过量水,导致在水中溶解过多,得到的产物减少,因此导致产率减小;由于产品易溶于热水,微溶于冷水,因此去除活性炭的操作名称是趁热过滤;故答案为:减少;趁热过滤。(4)根据信息,产品不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中,因此步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是降低产品的溶解度,提高羟基乙酸钠的析出量(产量);故答案为:提高羟基乙酸钠的析出量(产量)。 18.氯可形成多种含氧
39、酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。 回答下列问题:(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是_,a中的试剂为_。 (2)b中采用的加热方式是_,c中化学反应的离子方程式是_,采用冰水浴冷却的目的是_。 (3)d的作用是_,可选用试剂_(填标号)。 ANa2S BNaCl CCa(OH)2 DH2SO4(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,_,_,干燥,得到KClO3晶体。 (5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴
40、加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显_色。可知该条件下KClO3的氧化能力_NaClO(填“大于”或“小于")。 【答案】(1)圆底烧瓶;饱和食盐水(2)水浴加热;Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O;避免生成NaClO3(3)吸收尾气(Cl2);AC(4)过滤;少量(冷)水洗涤(5)紫;小于 【解析】(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶;a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体;(2)根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热,该加热方式为水浴加热;c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反
41、应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O;根据氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2); ANa2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;B氯气在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收氯气,故B不可选;C氯气可以Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙,故C可选;D氯气与硫酸不反应,且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度,故D不可选;综上所述可选用试剂AC;(4)b中试管为KClO3和KCl的混合溶液,KCl
42、O3的溶解度受温度影响更大,所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥,得到KClO3晶体;(5)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘单质更易溶于CCl4 , 所以加入CCl4振荡,静置后CCl4层显紫色。19.苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下: +KMnO4 + MnO2 +HCl +KCl名称相对分子质量熔点/沸点/密度/(g·mL1)溶解性甲苯9295110.60.867不溶于水,易溶于乙
43、醇苯甲酸122122.4(100左右开始升华)248微溶于冷水,易溶于乙醇、热水实验步骤:在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。纯度测定:称取0. 122 g粗产品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中
44、定容。每次移取25. 00 mL溶液,用0.01000 mol·L1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21. 50 mL的KOH标准溶液。回答下列问题:(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_(填标号)。 A.100 mLB.250 mLC.500 mLD.1000 mL(2)在反应装置中应选用_冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_。 (3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理_。 (4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_。 (5)干燥苯甲
45、酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是_。 (6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_;据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于_(填标号)。 A70% B60% C50% D40%(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中_的方法提纯。 【答案】(1)B(2)球形;无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化(3)除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气;2 MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2+10
46、CO2+8H2O(4)MnO2(5)苯甲酸升华而损失(6)86.0;C(7)重结晶 【解析】(1)加热液体,所盛液体的体积不超过三颈烧瓶的一半,三颈烧瓶中已经加入100m的水,1.5mL甲苯,4.8g高锰酸钾,应选用250mL的三颈烧瓶,故答案为:B;(2)为增加冷凝效果,在反应装置中宜选用球形冷凝管,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,因为:没有油珠说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化;故答案为:球形;没有油珠说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化;(3)高锰酸钾具有强氧化性,能将Cl-氧化。加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液是为了除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气;该步骤亦可用草酸处
47、理,生成二氧化碳和锰盐,离子方程式为:5H2C2O42MnO46H=2Mn210CO28H2O;故答案为:除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气;5H2C2O42MnO46H=2Mn210CO28H2O;(4)由信息甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是:MnO2 , 故答案为:MnO2;(5)苯甲酸100时易升华,干燥苯甲酸时,若温度过高,苯甲酸升华而损失;故答案为:苯甲酸升华而损失;(6)由关系式C6H5COOHKOH得,苯甲酸的纯度为: 0.01000mol·L-1×21.50×10-3L×10025×122g·mol-10.122g ×100%=86.0%;1.5mL甲苯理论上可得到苯甲酸的质量: 1.5mL×0.867g·mL-192g·mol-1×122g·mol-1 =1.72g,产品的产率为 1g×86%1.72g ×100%=50%;故答案为:86.0%;C;(7)提纯苯甲酸可用重结晶的方法。故答案为:重结晶。