实验题中的排序问题
1.某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),进一步制备高纯度还原铁粉。 如图装置,经过一系列操作完成步骤③中的抽滤和洗涤。请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只需考虑一次): 开抽气泵→a→b→d→ →c→关抽气泵。
a.转移固液混合物;b.关闭活塞A;c.打开活塞A;d.确认抽干;e.加洗涤剂洗涤
【答案】 c→e→b→d
【微探究】 打开活塞A,则空气直接从A处进入,相当于停止抽滤;关闭活塞A,则空气由布氏漏斗进入,开始抽滤。洗涤时要使洗涤剂缓慢通过沉淀,要先打开活塞A,再加洗涤剂,最后抽干。
[微纠错] (1)不能正确掌握有关操作的基本步骤。如此题中的抽滤,包括转移、抽滤、洗涤以及装置的组装和拆卸等。(2)不能理解原理,不会灵活应用。如此题中,有活塞A的存在,利用活塞A的开、关可控制抽滤的开始和停止。
2.某试验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
(1)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是 。 (2)制备氮化钙的正确操作步骤是 (填字母);
拆除装置,取出产物。
a.点燃酒精灯;b.打开活塞K并通入N2;c.关闭活塞K,停止通N2;d.反应管冷却至室温;e.待反应完全进行
【答案】 (1)防止空气进入装置与钙反应 (2)baedc
【微探究】 (秦卫刚个人简历1)钙是活泼金属,易与氧气反应;
(2)实验操作中,应先排除装置内的空气然后点燃酒精灯,反应结束后,应继续通氮气至冷却后再停止通氮气。
3.氯化硫(S2Cl2)是一种黄红液体,有刺激性、窒息性恶臭,熔点为-80℃,沸点为137.1℃。在空气中强烈发烟,易与水发生水解反应。人们使用它做橡胶硫化剂,使橡胶硫化,改变生橡胶热发黏冷变硬的不良性能。在熔融的硫中通入即可生成S2Cl2。 下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。
(1)装置a中的溶液为 ;装置f的作用为
。
(2)该实验的操作顺序应为 (用序号表示)。
①加热装置c ②通入Cl2 ③通冷凝水 ④停止通Cl2 ⑤停止加热装置c
【答案】 (1)浓硫酸 吸收多余;防止空气中水蒸气进入装置与S2Cl2反应
(2)③②(或②③)①⑤④
【微探究】 浅谈科学发展与城市经济管理要先通排除装置内的空气,通冷凝水要在加热之前,不然容易使冷凝管破裂。
4.三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:
用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:
①将产物收集到蒸发皿中;
②加热反应管至400 ℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应管进行反应,继续升温到650 ℃;
③三颈烧瓶中装入150 mL CCl4,控制在50~60 ℃之间加热;
④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,光彩体育馆切断加热管式炉的电源;
⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;
⑥检查装置气密性。
正确的顺序为⑥→③→ 。
【答案】 ②→④→⑤→①
【微探究】 ③以后需通氮气以使四氯化碳在氮气的作用下进入反应管反应,当反应管出口端出现了CrCl3升华物时,说明反应基本完成,此时切断加热管式炉的电源和停止加热四氯化碳,继续通氮气把产品带出。
5.二氯亚砜(SOCl2)是一种无易挥发液体,遇水剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点为-105 ℃,沸点为79 ℃,140 ℃以上时易分解。
甲同学设计下图装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):
装置的连接顺序为A→B→ → → → 。
【答案】 D E F C
【微探究】 二氯亚砜遇水剧烈水解,所以要先通过浓硫酸,防止后续装置中水蒸气进入B装置;由于二氧化硫易溶于水,所以在检验二氧化硫前要设置E装置以防倒吸,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。
6.乙醚是一种无微溶于水的液体,熔点为-116.3 ℃,沸点为34.6 ℃,空气中遇热易爆炸。工业上乙醚可用于制造无烟火药,实验室可用浓硫酸与乙醇(140 ℃)反应来制备乙醚。装置设计如下图所示(夹持装置已略去)。
(1)装置中,有两个不合理之处,请改进。
工人之歌
① ;
② 。
(2)实验操作的正确操作排序为 ,
取出乙醚立即密闭保存。
a.安装实验仪器 b.向三颈烧瓶中加入12 mL 浓硫酸和少量乙醇的混合液 c.检查装置气密性 d.停止加热 e.通冷凝水 f.加热烧瓶,控制温度在135~140 ℃ g.拆除装置 h.控制滴加乙醇速率与馏出液速率基本相等 i.停止通冷凝水
【答案】 (1)①用了球形冷凝管 ②应将锥形瓶置于冰水浴中冷却
(2)acbefhdig
【微探究】 (1)①冷凝装置不能用球形冷凝管,否则会有液体残留,且影响冷凝效果;②乙醚沸点低,易挥发,所以应将锥形瓶置于冰水浴中冷却。
(2)主要注意以下几点:在确认装置气密性完好后,再添加药品;要先通冷凝水再加热;实验结束时,要先停止加热,待冷却后再停止通冷凝水。
7.定量测定中,经常会用到移液管,请选择正确的操作并按先后排序: 。 ①立即取出移液管
②松开洗耳球,当溶液吸至标线处,立即用食指按住移液管上端
③将移液管下端浸入液面,用洗耳球紧扣移液管上端,然后挤压洗耳球
④将移液管下端浸入液面,挤压洗耳球,然后将洗耳球紧扣移液管上端
⑤稍松食指,使溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切
⑥检开洗耳球,将溶液吸至标线以上,立即用食指按住移液管上端
⑦数秒后,取出移液管
⑧将管尖离开液面
⑨将已量取液体的移液管移入指定容器中,待溶液流毕
【答案】 ④⑥⑧⑤⑨⑦tmac5
【微探究】 掌握重要仪器的使用方法。
8.SO2为大气污染物,研究它的性质对环境治理具有重要意义。在铝基氧化铜做催化剂时,可利用天然气脱除二氧化硫,并回收单质硫(熔点为112.8 ℃,沸点为444.6 ℃)。
(1)装置中导管X的作用是 。
(2)利用制得的CH4和SO2并结合B~G装置验证反应CH4+2SO22S+CO2+2H2O生成的单质S和CO2。
①B装置的作用除了干燥气体和充分混合气体外还有 ;
②实验装置依次连接的合理顺序为B、
(每个装置只用一次)。
【答案】 (1)平衡气压,使液体顺利滴入烧瓶中
(2)①观察气泡以便调节CH4和SO2的流速
②D、C、G、F、E
【微探究】 (1)蒸馏烧瓶中产生气体,使其中的压强增大,若分液漏斗与蒸馏烧瓶不连通,则不利于液体滴入,所以装置中导管X的作用是平衡压强,使液体顺利滴入烧瓶中。
(2)①CH4和SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行,所以B中浓硫酸可以起到干燥
CH4和SO2的作用;B装置中可同时通入CH4和SO2,便于充分混合CH4和SO2;CH4和SO2气体通过浓硫酸,会形成气泡,可观察气泡以便调节CH4和SO2的流速;
②根据实验目的:验证CH4和SO2反应生成的单质S和CO2,则C装置冷却得到固体S单质,用E装置中澄清石灰水验证CO2,为防止SO2对验证CO2实验造成干扰,必须先将其除尽,可依次通过酸性高锰酸钾和品红溶液,综上分析,实验装置依次连接的合理顺序为B、D、C、G、F、E。
9.某学习小组查阅资料可知高温下,FeCl2与O2反应一定生成Fe2O3,可能生成FeCl3或Cl2。该小组同学利用如下装置对该反应进行探究。回答下列问题:
查阅资料:FeCl2固体呈绿,熔点为674 ℃,沸点为 1 023 ℃;FeCl3在100 ℃左右升华。
(1)装置A中盛放蒸馏水的仪器名称为 。
(2)按气流从左到右的顺序,上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口的小写字母)。
【答案】 (1)分液漏斗 (2)aedbc(或cb)gh(或hg)f
【微探究】 (1)该仪器名称为分液漏斗;
(2)装置A中过氧化钠与蒸馏水反应生成氧气,后经过浓硫酸干燥,再通入装置B的硬质玻璃管中在高温下与FeCl2反应,再连接U形管收集FeCl3,装置D则是验证是否有生成并做尾气吸收装置,因此其连接顺序为aedbc(或cb)gh(或hg)f。
10.亚硝酰氯(NOCl)可用于合成清洁剂等。它可用Cl2与NO在常温常压下合成,其熔点为-64.5℃,沸点为-5.5 ℃,常温下是黄的有毒气体,遇水易水解。 请按要求回答下列相关问题:
(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为 。
(2)制备NOCl的装置如下图所示,连接顺序为a平行流冷凝器→ (按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
【答案】 (1)3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
(2)e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)
【微探究】 (1)过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O;
(2)将和NO干燥后在装置F中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置。
11.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理是B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO,某实验小组利用干燥的和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。已知:BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5℃,遇水水解生成H3BO3和HCl。请回答下列问题:
(1)该实验装置中合理的连接顺序为G→ → → → →F→D→I(装置可重复使用)。其中装置E的作用是 。
(2)装置J中反应的化学方程式为 。
【答案】 (1)E H J H 将BCl3冷凝为液态分离出来 (2)2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
【微探究】 (1)用与B2O3、C反应生成三氯化硼和CO,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的用氢氧化钠溶液吸收;三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置E,在E和J之间连接装置H,用于吸水;生成的CO经干燥后再通过装置F还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水检验,可以证明原反应中有一氧化碳生成;多余的CO不能排放到空气中,要用排水法收集,据上面的分析可知,依次连接的合理顺序为G→E→H→J→H→F→D→I;反应产生的BCl3为气态,用冰水冷却降温变为液态,便于与未反应的分离开来,所以其中装置E的作用是将BCl3冷凝为液态分离出来。
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