高考化學(xué)(四海八荒易錯(cuò)集)專(zhuān)題14 物質(zhì)的制備、分離、提純與檢驗(yàn)
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專(zhuān)題14 物質(zhì)的制備、分離、提純與檢驗(yàn) 1.下列實(shí)驗(yàn)裝置、選用的試劑或?qū)嶒?yàn)操作中,都正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)室用裝置A制取氨氣 B.用B裝置吸收氨氣,并防止倒吸 C.用C裝置稀釋濃硫酸 D.用D裝置除去CO2中的HCl 答案 B 2.僅用下表提供的儀器(夾持儀器和試劑任選)不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 儀器 A 除去氫氧化鋁膠體中的泥沙 漏斗(帶濾紙)、燒杯、玻璃棒 B 從食鹽水中獲得NaCl晶體 坩堝、玻璃棒、酒精燈、泥三角 C 用0.10 molL-1的鹽酸測(cè)定未知濃度的NaOH溶液濃度 堿式滴定管、酸式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管、燒杯 D 用MnO2和濃鹽酸制取干燥、純凈的Cl2 圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、洗氣瓶、集氣瓶、導(dǎo)管、石棉網(wǎng) 解析 A選項(xiàng),膠體可以透過(guò)濾紙,正確;B選項(xiàng),蒸發(fā)需要蒸發(fā)皿,不需要坩堝,錯(cuò)誤。 答案 B 3.關(guān)于下列各裝置圖的敘述,不正確的是( ) A.裝置①可驗(yàn)證HCl氣體在水中的溶解性 B.裝置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等 C.裝置③中X為四氯化碳,可用于吸收NH3或HCl D.裝置④中用于干燥、收集NH3,并吸收多余的NH3 答案 B 4.下列實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)鑒別目的的是( ) A.用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2 B.用濕潤(rùn)碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 C.用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D.用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液 解析 SO3和SO2都是酸性氧化物,都能與KOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸鹽:SO3+2KOH===K2SO4+H2O,SO2+2KOH===K2SO3+H2O,且都無(wú)明顯現(xiàn)象,不能實(shí)現(xiàn)鑒別目的,選項(xiàng)A不正確;Br2(g)和NO2都具有較強(qiáng)的氧化性,都能將I-氧化為I2而使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán),不能實(shí)現(xiàn)鑒別目的,選項(xiàng)B不正確;NaAlO2溶液中通入CO2發(fā)生反應(yīng):2NaAlO2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+Na2CO3,有白色沉淀生成,CH3COONa溶液中通入CO2不發(fā)生反應(yīng),無(wú)明顯現(xiàn)象,可實(shí)現(xiàn)鑒別目的,選項(xiàng)C正確;BaCl2溶液與AgNO3溶液可發(fā)生反應(yīng):Cl-+Ag+===AgCl↓,產(chǎn)生白色沉淀,BaCl2溶液與K2SO4溶液可發(fā)生反應(yīng):Ba2++SO===BaSO4↓,也產(chǎn)生白色沉淀,不能實(shí)現(xiàn)鑒別目的,選項(xiàng)D不正確。 答案 C 5.下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是( ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 向某鈉鹽溶液中滴加稀硫酸 產(chǎn)生能使石灰水變渾濁的氣體 該溶液一定含有CO或HCO B KIO3溶液中加入HI溶液,并加入淀粉 溶液變藍(lán)色 KIO3的氧化性比I2強(qiáng) C 向Na2S溶液中滴加鹽酸 產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體 氯的非金屬性比硫的強(qiáng) D CO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后,再加入KSCN溶液 溶液不顯紅色 黑色固體中無(wú)Fe3O4 答案 B 6.某無(wú)色溶液中含有:①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO、⑥SO中的一種或幾種,依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),且每步所加的試劑均過(guò)量,觀察到的現(xiàn)象如下表所示。 步驟 操作 現(xiàn)象 ① 用pH試紙檢驗(yàn) 溶液的pH大于7 ② 向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振蕩,靜置 CCl4層呈橙色 ③ 向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀NO3 有白色沉淀產(chǎn)生 ④ 過(guò)濾,向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀產(chǎn)生 下列實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是( ) A.肯定含有的離子是①④⑤ B.肯定沒(méi)有的離子是②⑤ C.可能含有的離子是①②⑥ D.不能確定的離子是①③⑥ 解析 本題主要考查對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析推理能力。實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明原溶液中有能水解的SO;實(shí)驗(yàn)②說(shuō)明原溶液中一定含有Br-;實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明步驟③所得溶液中有SO,則原溶液中至少含有SO、SO中的一種;實(shí)驗(yàn)④說(shuō)明溶液中有Cl-,由于步驟②中加入氯水引入了Cl-,則不能確定原溶液中是否含有Cl-;結(jié)合①,可知原溶液中一定含有SO;則SO則無(wú)法確定;由于Ba2+不能與SO、SO共存,則原溶液中一定不含Ba2+;根據(jù)電荷守恒,則原溶液中一定含有 Na+。因此肯定含有的離子是①④⑤,肯定沒(méi)有的離子是②,不能確定的離子是③⑥。 答案 A 7.下列各組物質(zhì)的無(wú)色溶液,不用其他試劑就能鑒別的是( ) ①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4 ③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2 A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④ 答案 A 8.下列實(shí)驗(yàn)用酸性KMnO4溶液不能達(dá)到預(yù)期目的的是( ) A.區(qū)別SO2和CO2 B.檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否有硫酸亞鐵 C.區(qū)別苯和甲苯 D.檢驗(yàn)CH2===C(CH3)CHO中含碳碳雙鍵 解析 碳碳雙鍵和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色,實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)要先將—CHO轉(zhuǎn)化為—COOH,然后再檢驗(yàn)碳碳雙鍵。 答案 D 9.下列各組物質(zhì)中,只用一種試劑就能區(qū)別的是( ) ①FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四種溶液 ②MnO2、FeS、CuO、C四種黑色固體 ③鹽酸、Na2SO4、NaOH三種溶液 ④NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四種溶液 A.①③ B.①②④ C.①②③ D.全部 解析 鑒別FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四種溶液可以用NaOH溶液;鑒別MnO2、FeS、CuO、C四種黑色固體可以用濃鹽酸;鑒別鹽酸、Na2SO4、NaOH三種溶液可用紫色石蕊溶液;鑒別NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四種溶液可以用碳酸鈉溶液。 答案 D 10.在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可用來(lái)分離或提純物質(zhì)的方法很多,如蒸餾、過(guò)濾、結(jié)晶、滲析、鹽析等,分離或提純下列各組混合物所選用方法最合適的是( ) A.FeCl3溶液得到FeCl3固體——加熱蒸干 B.除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥 C.分離NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、過(guò)濾、蒸發(fā) D.除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、過(guò)濾 解析 A選項(xiàng),F(xiàn)eCl3溶液會(huì)發(fā)生水解,加熱蒸干最后得到Fe2O3,錯(cuò)誤;B選項(xiàng),稀硝酸與Cu反應(yīng),錯(cuò)誤;NaNO3溶于水,BaSO4不溶于水,正確;D選項(xiàng),摻入了新的雜質(zhì)Cl-,錯(cuò)誤。 答案 C 易錯(cuò)起源1、物質(zhì)的分離和提純的常用化學(xué)方法 例1.下列敘述正確的是(雙選)( ) A.稀鹽酸可除去燒瓶?jī)?nèi)殘留的MnO2 B.可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C.稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡 D.煮沸自來(lái)水可除去其中的Ca(HCO3)2 答案 CD 【變式探究】除去下列括號(hào)內(nèi)雜質(zhì)的試劑或方法錯(cuò)誤的是( ) A.HNO3溶液(H2SO4),適量BaCl2溶液,過(guò)濾 B.CO2(SO2),酸性KMnO4溶液、濃硫酸,洗氣 C.KNO3晶體(NaCl),蒸餾水,結(jié)晶 D.C2H5OH(CH3COOH),加足量CaO,蒸餾 【答案】 A 【名師點(diǎn)睛】 1.加熱法 混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)時(shí),可直接加熱,使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)分解而分離出去。例如:食鹽中混有氯化銨,純堿中混有小蘇打等均可直接加熱除去雜質(zhì)。 2.沉淀法 在混合物中加入某試劑,使其中一種以沉淀形式分離出去的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質(zhì)。若使用多種試劑將溶液中不同微粒逐步沉淀時(shí),應(yīng)注意后加試劑能將前面所加試劑的過(guò)量部分除去,最后加的試劑不引入新的雜質(zhì)。例如,加適量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。 3.轉(zhuǎn)化法 不能通過(guò)一次反應(yīng)達(dá)到分離的目的,要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)才能分離,然后再將轉(zhuǎn)化物質(zhì)恢復(fù)為原物質(zhì)。例如:分離Fe3+和Al3+時(shí),可加入過(guò)量的NaOH溶液,生成Fe(OH)3和NaAlO2,過(guò)濾后,再加鹽酸重新生成Fe3+和Al3+。注意轉(zhuǎn)化過(guò)程中盡量減少被分離物質(zhì)的損失,而且轉(zhuǎn)化物質(zhì)要易恢復(fù)為原物質(zhì)。 4.酸堿法 被提純物質(zhì)不與酸堿反應(yīng),而雜質(zhì)可與酸堿發(fā)生反應(yīng),用酸堿作除雜試劑。例如:用鹽酸除去SiO2中的石灰石,用氫氧化鈉溶液除去鐵粉中的鋁粉等。 5.氧化還原法 (1)對(duì)混合物中混有的還原性雜質(zhì),可加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┦蛊浔谎趸癁楸惶峒兾镔|(zhì)。例如:將氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中,除去FeCl2雜質(zhì)。 (2)對(duì)混合物中混有的氧化性雜質(zhì),可加入適當(dāng)還原劑將其還原為被提純物質(zhì)。例如:將過(guò)量鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振蕩過(guò)濾,即可除去FeCl3雜質(zhì)。 6.調(diào)節(jié)pH法 通過(guò)加入試劑來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中某組分沉淀而分離的方法。一般加入相應(yīng)的難溶或微溶物來(lái)調(diào)節(jié)。 例如:在CaCl2溶液中含有FeCl3雜質(zhì),由于三氯化鐵的水解,溶液是酸性溶液,就可采用調(diào)節(jié)溶液pH的辦法將Fe3+沉淀出去,為此,可向溶液中加氧化鈣或氫氧化鈣或碳酸鈣等。 7.電解法 此法利用電解原理來(lái)分離、提純物質(zhì),如電解精煉銅,將粗銅作陽(yáng)極,精銅作陰極,電解液為含銅離子的溶液,通直流電,粗銅及比銅活潑的雜質(zhì)金屬失電子,在陰極只有銅離子得電子析出,從而提純了銅。 【錦囊妙計(jì),戰(zhàn)勝自我】 除氣體中的雜質(zhì)可用溶液進(jìn)行洗氣,如除CO中的CO2,可用盛有NaOH溶液的洗氣瓶;也可用固體轉(zhuǎn)化法,如除CO2中的CO可通過(guò)灼熱的CuO。但不能用氣體轉(zhuǎn)化法,如除CO2中的CO不能通過(guò)2CO+O2 =2CO2除雜,因?yàn)镺2用量不易控制,容易混入新的雜質(zhì)O2。 易錯(cuò)起源2、物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別 例2.下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?雙選)( ) A.制備Al(OH)3懸濁液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加過(guò)量的6 molL-1 NaOH溶液 B.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液,振蕩后靜置分液,并除去有機(jī)相的水 C.檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗(yàn)溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 D.探究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 答案 BD 【變式探究】某鈉鹽溶液中可能含有NO2-、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、I-等陰離子。 某同學(xué)取5份此溶液樣品,分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): ①用pH計(jì)測(cè)得溶液的pH大于7 ②加入鹽酸,產(chǎn)生有色刺激性氣體 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,且放出有色刺激性氣體 ④加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體,將氣體通入品紅溶液,溶液不褪色 ⑤加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,顯紅色 該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NO2-、CO32-、Cl-三種陰離子。 請(qǐng)分析,該同學(xué)只需要完成上述哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn),即可得出此結(jié)論( ) A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤ 【答案】 B 【名師點(diǎn)睛】 根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象,分析判斷,確定被檢的是什么物質(zhì),并指出可能存在什么,不可能存在什么。 1.檢驗(yàn)方法 (1)若是固體,一般應(yīng)先用蒸餾水溶解 (2)若同時(shí)檢驗(yàn)多種物質(zhì),應(yīng)將試管編號(hào) (3)要取少量溶液放在試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),絕不能在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn) (4)敘述順序應(yīng)是:實(shí)驗(yàn)(操作)→現(xiàn)象→結(jié)論→原理(寫(xiě)方程式) 2.物質(zhì)鑒定的一般步驟 →→→→ 【錦囊妙計(jì),戰(zhàn)勝自我】 鑒別題的特殊類(lèi)型及方法 (1)不用試劑鑒別一組物質(zhì):解題方法有特征現(xiàn)象法、加熱法、列表優(yōu)選法、逐一檢出法、互滴法。 ①特征現(xiàn)象法:先借用待鑒別物質(zhì)中的特殊顏色、特殊氣味、揮發(fā)出霧狀氣體等特征現(xiàn)象鑒別出個(gè)別物質(zhì),再借用這種物質(zhì)去鑒別其他各物質(zhì)。 ⑤互滴法 化學(xué)反應(yīng)原理:兩種物質(zhì)相互反應(yīng),量不同,則反應(yīng)產(chǎn)物不同,互滴時(shí)現(xiàn)象不同。 (2)只用一種試劑鑒別一組物質(zhì):這類(lèi)題多數(shù)是根據(jù)被檢物質(zhì)的特性,選擇一種試劑能與(n-1)種被檢物質(zhì)分別發(fā)生作用產(chǎn)生不同現(xiàn)象達(dá)到鑒別的目的。 易錯(cuò)起源3、常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置與收集 例3.實(shí)驗(yàn)室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng): Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 據(jù)此,從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置________(填代號(hào))和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置________(填代號(hào))。可選用制備氣體的裝置: 【答案】e d 【名師點(diǎn)睛】 1.常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置 實(shí)驗(yàn)室制備氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件。 反應(yīng)裝置類(lèi)型 反應(yīng)裝置圖 適用氣體 操作注意事項(xiàng) 固、固 加熱型 O2、 NH3等 ①試管要干燥 ②試管口略低于試管底 ③加熱時(shí)先均勻加熱再固定加熱 固、液加熱型或液、液加熱型 Cl2、 HCl等 ①燒瓶加熱時(shí)要隔石棉網(wǎng) ②反應(yīng)物均為液體時(shí),燒瓶?jī)?nèi)要加碎瓷片 固、液不加熱型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí),要使漏斗下端插入液面以下 ②啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng),且氣體不溶于水 ③使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性,又可控制液體滴加速度 2.氣體的收集方法 確定氣體的收集方法時(shí)要考慮氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性。 收集方法 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法 收集 原理 收集的氣體不與水反應(yīng)或難溶于水 收集的氣體密度比空氣大, 且與空氣密度 相差較大 收集的氣體密度比空氣小,且與空氣密度相差較大 收集 裝置 適用的氣體 H2、O2、NO、CH4、C2H4 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2 H2、NH3 【錦囊妙計(jì),戰(zhàn)勝自我】 (1)啟普發(fā)生器具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有啟普發(fā)生器時(shí),我們可以設(shè)計(jì)如下裝置。 (2)剛開(kāi)始排出的氣體不能收集,只有當(dāng)氣體連續(xù)并比較均勻地放出時(shí)才能收集,否則收集的氣體中混有空氣。 易錯(cuò)起源4、氣體的凈化及尾氣的吸收 例4.工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3與NOx反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過(guò)程。 (一)提供的裝置 (二)NH3的制取 (1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制備氣體的說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。 ①可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣?、谟贸酂岬奶颗c水蒸氣反應(yīng)制取氫氣 ③實(shí)驗(yàn)室制氧氣有時(shí)需要加熱,有時(shí)不需要加熱 ④用無(wú)水氯化鈣干燥氨氣 ⑤用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管 (2)從所提供的裝置中選取一個(gè)能制取氨氣的裝置:________(填序號(hào))。 (3)當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時(shí),相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。 (三)模擬尾氣的處理 選用上述部分裝置,按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置,回答有關(guān)問(wèn)題: (4)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________。 (5)裝置D的作用有:使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度,還有一個(gè)作用是________________________________________________________________________。 (6)D裝置中的液體可換成________(填序號(hào))。 a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.濃硫酸 (7)該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是_________________________________。 止倒吸。(6)D中用濃氨水防止氨氣被吸收,因此還可以換成CCl4。(7)該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體,應(yīng)除去后再排放。 【答案】 (1)①③⑤ (2)C(或G) (3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或NH3H2ONH3↑+H2O) (4)3Cu+2NO3-+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O (5)防止NH3發(fā)生倒吸 (6)c (7)NO尾氣直接排放,沒(méi)有進(jìn)行處理 【名師點(diǎn)睛】 1.氣體的凈化 (1)凈化原則:不減少被凈化氣體的量,不引入新的雜質(zhì),操作簡(jiǎn)便,易于分離。 (2)氣體的凈化裝置與凈化方法 ①易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。 如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)氣體,下同),可將混合氣體通過(guò)盛水的a來(lái)除去雜質(zhì)氣體。 ②酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來(lái)吸收。如CO(CO2),可將混合氣體通過(guò)盛NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d來(lái)除去雜質(zhì)。 ③還原性雜質(zhì),可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收或轉(zhuǎn)化;氧化性雜質(zhì),可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收。例如CO2(CO),可將混合氣體通過(guò)盛灼熱CuO的e來(lái)除去雜質(zhì)。 ④選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑做吸收劑來(lái)除去雜質(zhì)。如O2(H2S),可將混合氣體通過(guò)盛有CuSO4溶液的a除去雜質(zhì)。 2.尾氣的吸收 對(duì)于有毒、有害、污染空氣的氣體尾氣必須進(jìn)行處理,用溶液吸收或點(diǎn)燃使它們變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的物質(zhì)。 (1)吸收原則 ①能充分吸收氣體。 ②不能倒吸。 (2)常見(jiàn)裝置 ①吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2、SO2等)用圖A裝置。 ②吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖B、C裝置。 ③CO等氣體可用點(diǎn)燃或收集于塑料袋中的方法除去,如圖D、E。 【錦囊妙計(jì),戰(zhàn)勝自我】 名師解惑:(1)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí),若采用洗氣裝置,通常是除雜在前,干燥在后。若用加熱裝置除雜時(shí),通常是干燥在前,除雜在后。 (2)尾氣處理裝置應(yīng)與大氣相通,如圖就不能作為尾氣處理裝置。 1.利用下列實(shí)驗(yàn)裝置能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是( ) 答案:C 2.從海帶中制取單質(zhì)碘需要經(jīng)過(guò)灼燒、溶解、過(guò)濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作。下列圖示對(duì)應(yīng)的裝置合理、操作規(guī)范的是( ) 解析:A項(xiàng),灼燒海帶應(yīng)在坩堝中;B項(xiàng),過(guò)濾應(yīng)用玻璃棒引流;D項(xiàng),蒸餾時(shí)溫度計(jì)應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處。 答案:C 3.下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) 解析:A項(xiàng),加熱燒杯時(shí),NH4Cl分解為NH3和HCl,在燒瓶底部NH3和HCl又重新結(jié)合成NH4Cl,從而與NaCl分離;B項(xiàng),該實(shí)驗(yàn)為石蠟油的分解實(shí)驗(yàn),缺少作為催化劑的碎瓷片;C項(xiàng),MnO2和濃鹽酸常溫下不反應(yīng);D項(xiàng),氨氣不能用無(wú)水氯化鈣干燥。 答案:A 4.在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可用來(lái)分離或提純物質(zhì)的方法很多,如蒸餾、過(guò)濾、結(jié)晶、滲析、鹽析等,分離或提純下列各組混合物所選用方法最合適的是( ) A.除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl-——過(guò)濾、洗滌、干燥 B.除去O2中的N2——通過(guò)灼熱的Cu網(wǎng) C.分離NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶 D.從皂化反應(yīng)后的混合物中分離出高級(jí)脂肪酸鹽——加入NaCl、滲析 答案:C 5.某化學(xué)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO3,設(shè)計(jì)下圖所示裝置,其中a為一個(gè)可持續(xù)鼓入空氣的橡皮球。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出裝置A中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉止水夾b、c,將裝置D,浸入冰水中,現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (3)裝置C中濃H2SO4的作用是____________。 (4)請(qǐng)你幫助該化學(xué)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取NH3的另一方案:______________________。 (5)干燥管中的堿石灰用于干燥NH3,某同學(xué)思考是否可用無(wú)水氯化鈣代替堿石灰,并設(shè)計(jì)如圖所示裝置(儀器固定裝置省略未畫(huà))進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①用燒瓶收集滿干燥的氨氣,立即塞上如圖所示的橡膠塞。 ②正立燒瓶,使無(wú)水氯化鈣固體滑入燒瓶底部,搖動(dòng),可以觀察到的現(xiàn)象是____________________,由此,該同學(xué)得出結(jié)論:不能用CaCl2代替堿石灰。 解析:(1)裝置A是生成NH3的裝置,反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;(2)A裝置是制取NH3,裝置B是NH3催化氧化,其反應(yīng)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,裝置C是干燥氣體和除去多余的NH3,裝置D中存在2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0,根據(jù)勒夏特列原理,放入冰水中,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,氣體顏色變淺;(3)根據(jù)(2)中濃硫酸的作用干燥氣體和除去多余NH3;(4)快速制取NH3的方法,利用氨水不穩(wěn)定受熱易分解,NH3H2ONH3↑+H2O,以及NaOH或CaO遇水放出大量的熱,使氨水分解;(5)NH3和CaCl2反應(yīng),造成燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低,燒瓶?jī)?nèi)氣球膨脹,說(shuō)明NH3不能用氯化鈣干燥。 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2)顏色變淺 (3)干燥氣體且吸收多余的NH3 (4)加熱濃氨水制取NH3或向NaOH(或CaO)固體上滴加濃氨水制取NH3 (5)氣球膨脹 6.硼位于ⅢA族,三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點(diǎn),也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有機(jī)合成的催化劑。 【查閱資料】①BCl3的熔點(diǎn)為-107.3℃,沸點(diǎn)為12.5℃; ②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑; ③硼與鋁的性質(zhì)相似,也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備三氯化硼: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)常溫下,高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng),兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價(jià)態(tài)相同。寫(xiě)出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。 (2)E裝置的作用是____________________________________________________。 如果拆去B裝置,可能的后果是_____________________________________。 (3)寫(xiě)出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________;實(shí)驗(yàn)中可以用一個(gè)盛裝________(填試劑名稱(chēng))的干燥管代替F+G裝置,使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便。 (4)三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。實(shí)驗(yàn)室保存三氯化硼的注意事項(xiàng)是________。 (5)為了順利完成實(shí)驗(yàn),正確的操作是________(填序號(hào)),并解釋原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ①先點(diǎn)燃A處酒精燈,后點(diǎn)燃D處酒精燈 ②先點(diǎn)燃D處酒精燈,后點(diǎn)燃A處酒精燈 ③同時(shí)點(diǎn)燃A、D處酒精燈 (6)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉:__________________________________________________________________________。 答案:(1)2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++8H2O+5Cl2↑ (2)冷卻和收集三氯化硼 硼粉與氯化氫反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有氫氣,加熱氫氣與氯氣的混合氣體,易發(fā)生爆炸 (3)2B+3Cl22BCl3 堿石灰 (4)BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl↑ 密封冷暗處保存 (5)① 排盡裝置中的空氣,避免氧氣和硼粉反應(yīng)生成B2O3(或避免生成的三氯化硼與水蒸氣反應(yīng)) (6)取少量樣品于試管中,滴加濃氫氧化鈉溶液,若有氣泡產(chǎn)生,則樣品中含有硼粉;若無(wú)氣泡產(chǎn)生,則樣品中無(wú)硼粉 7.二氧化硫是重要的工業(yè)原料,探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。 (1)工業(yè)上用黃鐵礦(FeS2)在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,該反應(yīng)中被氧化的元素是________(填元素符號(hào))。當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時(shí),生成的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______L。 (2)實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置測(cè)定SO2催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率(已知SO3熔點(diǎn)為16.8℃,假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)分別被完全吸收,且忽略空氣中CO2的影響)。 ① 簡(jiǎn)述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作是 ________________________________________________________________________。 ②當(dāng)停止通入SO2,熄滅酒精燈后,需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣,其目的是________________________________________________________________________。 ③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若裝置D增加的質(zhì)量為m g,裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為n g,則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是________(用含字母的代數(shù)式表示,不用化簡(jiǎn))。 (3)某興趣小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究SO2的性質(zhì),設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。 B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO2的漂白性、還原性和氧化性,則B中所盛試劑為_(kāi)_______;C中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________;D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________________________;E裝置的作用是______________________________。 答案:(1)S、Fe 11.2 (2)①打開(kāi)分液漏斗上端的活塞,旋開(kāi)分液漏斗下端的旋塞,緩慢滴加 ②使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收 ③100% (3)品紅溶液 SO2+I(xiàn)2+2H2O===SO+2I-+4H+ 試管中有淡黃色沉淀生成 吸收尾氣,防止倒吸 8.苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲酯,有關(guān)數(shù)據(jù)如下表 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 密度/gcm-3 水溶性 苯甲酸 122.4 249 1.27 微溶 甲醇 -97 64.3 0.79 互溶 苯甲酸甲酯 -12.3 199.6 1.09 不溶 (1)在燒瓶中混合有機(jī)物及濃硫酸的方法是________,實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,甲醇、苯甲酸的物質(zhì)的量之比為遠(yuǎn)大于理論量值之比,目的是________________,裝置C中除反應(yīng)試劑外還需要放置________,C上方的冷凝管的主要作用是__________________,冷凝水在裝置C中冷凝管中流動(dòng)的方向是______________________________________________。 (2)制備和提純苯甲酸甲酯的操作先后順序?yàn)?填裝置字母代號(hào))________。 (3)A中Na2CO3的作用是___________________;D操作的目的是____________________________;當(dāng)裝置B中溫度計(jì)顯示________℃時(shí)可收集苯甲酸甲酯。 答案:(1)先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中,然后再加入甲醇,最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸 提高苯甲酸的利用率 沸石或碎瓷片 冷凝回流 從d口進(jìn)入、c口流出 (2)CFEADB (3)除去酯中的苯甲酸 除去沒(méi)有反應(yīng)完的Na2CO3 199.6- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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