1、阶段滚动检测(四)(90分钟100分)一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共52分。)1.(2020沈阳模拟)天工开物中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶者茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是()A.溶解B.搅拌C.升华D.蒸发【解析】选C。“水浸七日,其汁自来”涉及溶解,A正确;“搅冲数十下”涉及搅拌,B正确;升华是指由固态受热直接变成气体,文中没有涉及,C错误;“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及蒸发,D正确。2.(2020石家庄模拟)实验室模拟从海带中提取碘
2、单质的流程如下:干海带海带灰I-(aq)I2(aq)I2/CCl4I-(aq)I(aq)I2(s)下列装置不能达成相应操作目的的是()A.灼烧用酒精湿润的干海带B.用水浸出海带灰中的I-C.用NaOH溶液分离I2/CCl4D.加入稀H2SO4后分离生成的I2【解析】选D。灼烧在坩埚中进行,装置及仪器合理,故A正确;在烧杯中溶解,玻璃棒搅拌,操作合理,故B正确;NaOH与碘反应后,与四氯化碳分层,分液可分离,故C正确;加硫酸后生成碘的水溶液,不能蒸馏分离,应萃取后蒸馏,故D错误。3.(2019无锡模拟)用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是()A.加热装置中的烧杯分
3、离I2和高锰酸钾固体B.用装置验证二氧化硫的漂白性C.用装置制备氢氧化亚铁沉淀D.用装置检验氯化铵受热分解生成的两种气体【解析】选D。加热时混合物中的碘升华、碘蒸气遇冷凝华,但高锰酸钾固体会分解,故装置不能分离I2和高锰酸钾固体,A项错误;装置中锥形瓶内生成的二氧化硫能使烧杯内溴水褪色,这是二氧化硫的还原性而不是漂白性,B项错误;装置中,右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气,氢气排出装置,硫酸亚铁溶液与左边试管内氢氧化钠溶液不能自动混合,不能制备氢氧化亚铁沉淀,C项错误;装置中,氯化铵受热分解生成氨气、氯化氢的混合气体,P2O5吸收氨气,湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,碱石灰吸收氯化氢,湿润的酚酞试
4、纸检验氨气,D项正确。4.(2020锦州模拟)下列各组中的实验步骤及现象,能达到相应实验目的的是()实验目的实验步骤及现象A检验硫酸亚铁试样是否变质加氯水,试样无现象,再加KSCN溶液变红B制取氯气并探究氯气是否具有漂白性MnO2和浓盐酸加热,产生气体使干燥有色布条褪色C探究有机物中必定含有碳碳双键取试样与溴的四氯化碳溶液混合,溶液褪色D探究浓度对化学平衡的影响加入FeCl3固体,FeCl3和KSCN混合溶液红色变深【解析】选D。硫酸亚铁加氯水被氧化,不能检验试样是否变质,A错误;MnO2和浓盐酸加热生成的氯气中含有水蒸气,氯气与水蒸气反应生成的HClO也能使干燥的有色布条褪色, B错误;有机
5、物中含有碳碳三键也能使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;D项对于化学平衡FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入FeCl3固体增大了反应物的浓度,平衡正向移动,生成更多的Fe(SCN)3,溶液红色变深,能够探究浓度对化学平衡的影响,D正确。5.(2020咸阳模拟)下列装置不能达到实验目的的是()A.制取无水MgCl2B.除去甲烷中混有的乙烯C.制取金属锰D.利用高锰酸钾标准溶液滴定草酸溶液【解析】选D。在HCl气流中可抑制镁离子水解,可制取无水MgCl2,故A正确;乙烯与溴水发生加成反应,甲烷不能,洗气可分离,故B正确;点燃镁条,引发铝热反应,可冶炼金属Mn,故C正确;眼睛应观察锥形
6、瓶中颜色的变化,从而判断滴定终点,操作不合理,故D错误。6.(双选)(2020怀化模拟改编)下列实验方案不能达到实验目的的是()选项实验方案实验目的A用pH计测定同温度同浓度NaHCO3溶液和NaCN溶液的pH,比较pH大小比较H2CO3、HCN的酸性强弱B用激光笔分别照射烧杯中的CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体,观察烧杯中液体是否产生光路区别溶液和胶体C取适量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液,观察是否产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体检验溶液中是否含ND向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察是否有红色沉淀生成检验淀粉水解是否生成葡萄糖【解
7、析】选C、D。用pH计测定同温度同浓度的NaHCO3溶液和NaCN溶液的pH,可知水解程度大小,则可比较H2CO3、HCN的酸性强弱,故A正确;胶体具有丁达尔效应,可用丁达尔效应鉴别溶液和胶体,故B正确;加入浓NaOH溶液加热,如产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则为氨气,说明含有铵根离子,故C错误;淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在碱性条件下与氢氧化铜悬浊液反应,应在碱性条件下检验,故D错误。7.(2020内江模拟)下列实验方法、原理合理且能达到实验目的的是()选项目的方法原理A分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液过滤胶体粒子不能通过滤纸B用乙醇提取碘水中的碘萃取碘在乙醇中的溶解度较大C用
8、AlCl3溶液制备无水AlCl3固体蒸发AlCl3受热不分解D除去乙醇中的水加CaO后蒸馏生成的Ca(OH)2与乙醇的沸点相差较大【解析】选D。胶体与溶液均可透过滤纸,过滤不能分离,应选渗析法,故A错误;乙醇与水互溶,不能作萃取剂,应选苯或四氯化碳等,故B错误;蒸发促进铝离子水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发,故C错误;加CaO与水反应,增大与乙醇的沸点差异,蒸馏可分离,故D正确。【加固训练】现有Na2SO3、Na2SO4混合物样品a g,为了测定其中Na2SO3的质量分数,设计了如下方案,其中明显不合理的是()A.将样品配制成溶液V1 L,取其中25.00 mL用标准KMnO4溶液
9、滴定,消耗标准KMnO4溶液V2 mLB.向样品中加足量H2O2,再加足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为b gC.将样品与足量稀盐酸充分反应后,再加入足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为c gD.将样品与足量稀盐酸充分反应,生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶、盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管、盛有碱石灰的干燥管,测定干燥管增重d g【解析】选D。用标准KMnO4溶液滴定,发生5S+2Mn+6H+5S+2Mn2+3H2O,高锰酸钾本身既是滴定剂,又是指示剂,可根据KMnO4的用量计算出Na2SO3的质量,计算Na2SO3的质量分数,
10、A合理;先加足量H2O2,将S氧化成S,再加足量BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,设混合物中Na2SO3、Na2SO4的物质的量分别为x、y,由可求出x、y,进而求Na2SO3的质量,计算出Na2SO3的质量分数,B合理;加入足量稀盐酸,发生2H+SH2O+SO2,再加足量BaCl2溶液,根据沉淀的质量计算出Na2SO4的质量,可计算出Na2SO3的质量分数,C合理;样品与足量稀盐酸反应,生成的气体(含挥发的HCl)通过盛有饱和NaHSO3溶液时,发生HS+H+SO2+H2O,最终干燥管净增的质量还包括通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶时生成的SO2的质量,故无法确定样品中Na2SO3的质
11、量分数,D不合理。8.欲从含Br-的废液中提取溴单质,需经过一系列操作,实验装置及物质的性质如下:Br2CCl4正十二烷密度/gcm-33.121.590.753沸点/58.7676.8215217下列说法中正确的是()A.可用装置甲氧化废液中的Br-且能进行尾气处理B.装置乙中选用正十二烷而不用CCl4,是因为Br2在正十二烷中的溶解度更大C.用装置丙进行蒸馏先收集Br2再收集正十二烷D.不能用装置丁长期贮存液溴【解析】选C。装置甲通入氯气会将液体排入氢氧化钠溶液中,不能用甲装置氧化废液中的Br-,进气管应插入液面以下,故A错误;比较图表数据,溴单质和四氯化碳沸点相近,萃取分液后蒸馏过程中不
12、能得到纯净的溴,选用正十二烷,因正十二烷的沸点高,便于用蒸馏法分离,故B错误;溴单质沸点低于正十二烷,用装置丙进行蒸馏、先收集Br2再收集正十二烷,故C正确;液溴能腐蚀橡胶塞,储存时用玻璃塞且用水液封防止挥发,图中装置正确,故D错误。9.(双选)某固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Cu、K2SO4、KCl中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成和比例,设计的部分实验方案如图所示(所加试剂均足量),下列说法正确的是()下列说法正确的是()A.固体X中必定存在KClB.蓝色溶液中存在的阳离子一定有Cu2+、Fe2+、H+,可能有Fe3+C.可以计算混合物中Fe2O3与C
13、u的质量比D.不能用稀HNO3代替稀H2SO4【解析】选C、D。某固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Cu、K2SO4、KCl中的两种或两种以上的物质组成,由实验可知,固体X溶于水得到溶液A与稀硝酸、氯化钡反应生成0.1 mol白色沉淀,说明原固体中一定含K2SO4,其物质的量为0.1 mol,溶液B和硝酸酸化的硝酸银溶液生成0.2 mol白色沉淀为氯化银沉淀,说明B中含氯离子,但由于上一步加入的氯化钡溶液,无法确定原固体是否含KCl,固体A溶于稀硫酸得到蓝色溶液C证明原溶液中一定含Cu2+,由于铜和稀硫酸不反应,说明固体中一定含Fe2O3,发生反应Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3
14、+3H2O,Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,固体C中加入氢氧化钠溶液固体质量减小,说明固体C中含有SiO2,固体C未完全溶于氢氧化钠溶液,说明铜未完全溶解。上述分析可知固体中不一定含KCl,故A错误;上述分析可知蓝色溶液中存在的阳离子一定有Cu2+、Fe2+、H+,由于铜过量,一定不含有Fe3+,故B错误;m1为SiO2、Fe2O3、Cu的总质量,m2-m3为SiO2的质量,m3为未反应的铜的质量,结合反应方程式判断可以计算Fe2O3与Cu的质量比,故C正确;用硝酸代替硫酸,铜会与硝酸反应无法判断Fe2O3的存在,对实验结果有影响,故D正确。10.KI是一种常用的试剂,其晶体
15、有吸湿性。露置在潮湿的空气中能被氧气氧化而析出游离态的碘,使晶体变成黄色,利用含碘废水制取KI的实验流程如图:下列说法不正确的是()A.制CuI的反应中被还原的元素只有CuB.“滤渣2”中可循环利用的物质为铁粉C.加入HI溶液的作用是除去过量的K2CO3,使制得的产品中KI纯度较高D.“调pH”后的具体操作,若为“加热蒸发溶液至析岀大量晶体,用余热把溶液蒸干”,则制得产品不纯,因为4KI+O2+2H2O4KOH+2I2;正确的操作应是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥【解析】选A。制备CuI沉淀的反应为2Cu2+I2+4S22CuI+2S4,该反应中Cu元素化合价由+2变为+1、S元素化合价
16、由+2变为+2.5,I元素化合价由0变为-1,所以被还原的元素有Cu、I,故A错误;通过以上分析知,滤渣2为Cu、Fe,其中Fe能循环利用,故B正确;过滤3后的滤液中含有过量的K2CO3,K2CO3和HI反应生成KI而除去碳酸钾,从而提高KI的纯度,故C正确;KI能被空气中氧气氧化而导致产品不纯,所以“调pH”后正确的操作应是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D正确。11.下列关于有机化合物的说法正确的是()A.乙烯和聚乙烯互为同系物B.丙烯和苯分子内所有原子均在同一平面内C.分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机物(不考虑立体异构)有4种D.乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶
17、液洗涤、分液除去【解析】选C。聚乙烯中不含碳碳双键,所以二者结构不相似,不是同系物,故A错误;丙烯中甲基中C原子采用sp3杂化,具有甲烷结构特点,所以丙烯中所有原子不能共平面,故B错误;分子式为C4H10O且可与金属钠反应放出氢气的有机物为醇,碳链结构为CCCC时,有两种;碳链结构为时,有两种,所以符合条件的醇有4种,故C正确;乙酸钠和乙醇互溶,所以不能加入碳酸钠溶液除去乙醇中的乙酸然后用分液方法分离,乙醇和乙酸互溶,可以采用蒸馏的方法分离,故D错误。12.(2020湘潭模拟)化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物,可由化合物甲经多步反应得到。下列有关甲、乙的说法不正确的是()A.甲和乙所含官能团
18、均为5种B.可用 NaHCO3溶液鉴别化合物甲和乙C.甲的分子式为C14H11NO7D.甲能与酸性高锰酸钾溶液反应,乙能与NaOH溶液反应【解析】选C。甲含有酯基、硝基、醚键、碳碳双键和羧基;乙中含有酯基、酚羟基、氨基、醚键、溴原子,甲乙都含有5种官能团,故A正确;羧基和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,其他官能团和碳酸氢钠不反应,甲含有羧基、乙不含羧基,所以可以用碳酸氢钠鉴别甲、乙,故B正确;根据结构简式确定分子式为C14H13NO6,故C错误;碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,甲含有碳碳双键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色;酯基、酚羟基能和NaOH反应,乙中的酚羟基和酯基都能
19、和NaOH反应,故D正确。13.1 mol酯C7H12O4完全水解可得到1 mol C5H8O4和2 mol 甲醇。该酯的分子结构共有()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选B。1 mol该酯完全水解可得到1 mol C5H8O4和2 mol甲醇,则说明酯中含有2个酯基,其中含两个COOCH3基团,可以看成丙烷的二元取代产物,含两个COOCH3基团的R的同分异构体共有4种:CH3CH2CH(COOCH3)2,CH3OOCCH2CH(CH3)COOCH3,CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3,。二、非选择题(本题包括4小题,共48分)14.(12分)(2020日照模拟)亚氯酸钠(Na
20、ClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验。实验:用如图装置制取NaClO2。已知:NaClO2饱和溶液在低于38 时析出NaClO23H2O,高于38 时析出NaClO2,高于60 时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。(1)检查整套装置气密性的操作是首先_,打开K1、K2,然后向A、E中加水没过干燥管下端,用酒精灯微热三颈烧瓶,若A、E处有气泡,停止加热,一段时间后,A、E干燥管内形成一段稳定的水柱,说明整套装置气密性良好。(2)用50%双氧水配制30% H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要的仪器有_(填仪器名称)。(3)装置C的作用是_。(4)已知装置B中的产物有
21、ClO2气体,则装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为_。(5)请补充完整从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。减压,55 蒸发结晶;_v_;3860 热水洗涤;低于60 干燥得到成品。(6)实验结束时,打开K1,关闭K2,装置A的作用是_。【解析】装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用下生成ClO2和Na2SO4,装置C为安全瓶,装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体,装置D中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,装置E为吸收多余的气体,防止污染空气,装置A是吸收B中剩余气体。(1)组装好仪
22、器后,检查整套装置气密性的操作是关闭分液漏斗活塞,打开K1、K2,然后向A、E中加水没过干燥管下端,用酒精灯微热三颈烧瓶,若A、E处有气泡,停止加热,一段时间后,A、E干燥管内形成一段稳定的水柱,说明整套装置气密性良好;(2)根据仪器用途选取仪器;(3)装置C的作用是安全瓶,有防倒吸作用;(4)装置D中ClO2和氢氧化钠、双氧水生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,据此书写;(5)从装置D的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;(6)实验结束时,打开K1,关闭K2,装置A的作用是吸收多余的ClO2(或 ClO2、SO2),防止污染空气。
23、答案:(1) 关闭分液漏斗活塞(2) 胶头滴管、量筒(3) 防止D中溶液倒吸到B中(或安全瓶)(4) 2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O(5) 趁热过滤(6) 吸收多余的ClO2(或 ClO2、SO2),防止污染空气【加固训练】溴乙烷是重要的有机化工产品,实验室常用溴化钠硫酸法制备溴乙烷,其中溴乙烷的制备和纯化装置如下: 可能用到的有关数据如下:药品名称性状密度/gcm-3熔点/沸点/乙醇无色液体0.789 3-117.378.4溴乙烷无色液体1.461 2-11938.2乙醚无色液体0.713 5-116.334.6浓硫酸无色油状液体1.8410.49338其实验
24、步骤如下:步骤1:在反应装置的50 mL圆底烧瓶中加入4 mL乙醇、10.2 mL质量分数约为80%的浓硫酸,冷却至室温,加入几粒碎瓷片;再加入6.0 g研细的NaBr。按反应装置连接好仪器,接收瓶内加少量水,接液管末端浸没在水中,接收瓶浸入热水中,小火加热至无油状物生成为止。移去接收瓶后停止加热。步骤2:将馏出物转入分液漏斗中,分出有机层,置于干燥的锥形瓶中,将锥形瓶置于冰水浴中边摇动边向锥形瓶中加入 2 mL浓硫酸。用干燥的分液漏斗分离硫酸。步骤3:将有机层转入25 mL干燥的圆底烧瓶中,按图3连接好装置,加热蒸馏,接收瓶浸入冰水浴冷却,33 有物质馏出,34 换接收瓶,收集3436 的馏
25、分,称重2.05 g。请回答下列问题:(1)制备溴乙烷的反应可分两步。第一步是浓硫酸与溴化钠反应制取溴化氢,则该反应能够发生的原因是 _;第二步是生成的溴化氢与乙醇通过取代反应生成溴乙烷。(2)步骤1中不用98%的浓硫酸,其主要原因有两点:尽可能减少乙醚的生成; _。(3)步骤1中需将接收瓶内加少量水,接液管末端浸没在水中,这样做的原因是_ 。(4)步骤2中的第一次分液有机层在下层,其原因为 _。(5)在步骤3中,最合适的加热方法是 _。a.酒精灯直接加热b.水浴加热c.油浴加热(6)根据步骤3计算溴乙烷的产率为_ _。【解析】(1)用浓硫酸与溴化钠反应制取溴化氢,是高沸点酸制易挥发性酸。(2
26、)浓硫酸具有强氧化性,能将溴离子氧化为单质溴。(3)溴乙烷沸点低(38.2 ),且生成的HBr易挥发。(4)溴乙烷的密度比水大,需将接收瓶内加少量水,接液管末端浸没在水中。(5)根据溴乙烷的沸点可知,该纯化装置用水浴加热最好。(6)根据溴原子守恒,理论上可制得溴乙烷6.35 g,产率=100%32.28%。答案:(1)高沸点酸制易挥发性酸 (2)尽可能减少Br-被氧化 (3)减少溴乙烷的挥发,吸收挥发出的HBr和乙醇(4)溴乙烷的密度比水大 (5)b(6)32.28%15.(12分)一氧化二氯(Cl2O)具有强氧化性,能与有机物发生剧烈反应,与水反应生成次氯酸,Cl2O的熔点为-120 ,沸点
27、为2.0 。Cl2的沸点为-34.6 。制备原理:HgO(红色粉末)+2Cl2HgCl2(白色粉末)+Cl2O。某小组设计如下实验制备一氧化二氯(导管接口有一段橡胶管省略):回答下列问题:(1)C中发生反应的现象是_ _。(2)气流从左至右,导管口连接顺序为a_j(填字母,仪器可重复使用)。(3)写出A中反应的离子方程式 _。(4)C、D装置的橡胶管接口内衬锡箔,其目的是 _。(5)取少量产品于试管中, _(补充步骤和现象),证明Cl2O的水溶液有漂白性。(6)实验完毕后,为测定A装置烧瓶中残留溶液中盐酸的浓度进行如下实验:取烧瓶中溶液100 mL按如图所示装置进行实验,实验前量气管读数为x
28、mL,当Y形管不再产生气泡时,每隔半分钟读数一次,当两次读数相等时调平量气管和烧杯内液面,读数为y mL(都已折合成标准状况)。每隔半分钟读数一次,其目的是_ _,调平液面的操作是_ _。该溶液中c(HCl)=_molL-1(用含x和y的代数式表示)。【解析】(1)依题意,氧化汞呈红色,氯化汞呈白色,反应时红色粉末逐渐变为白色。(2)实验顺序是制备氯气、除氯化氢、干燥氯气、主体反应、收集产品和处理尾气。(3)浓盐酸中氯化氢能完全电离。(4)依题意,一氧化二氯具有强氧化性,能氧化橡胶等有机物,故通过一氧化二氯的橡胶管内衬锡箔。(5)可用品红溶液等检验一氧化二氯水溶液的漂白性。(6)连续两次读数相
29、同时表明已冷却至室温,上下移动烧杯可以调平液面。Zn+2HClZnCl2+H2。n(HCl)= mol,c(HCl)= molL-1。答案:(1)红色粉末逐渐变为白色(2) hicbdefgcb(3)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(4)避免一氧化二氯腐蚀橡胶管(5)滴加品红溶液,溶液褪色(6)确保温度冷却至室温上下移动烧杯16.(12分)(2020洛阳模拟)己二酸是工业上具有重要用途的二元羧酸,实验室可利用环己醇和高锰酸钾进行制备。回答下列问题:.高锰酸钾的制备已知锰酸钾在酸性条件下反应生成高锰酸钾和二氧化锰,用如图装置制备高锰酸钾(加热和夹持装置略去)。(1)甲装置的作用是
30、_,乙装置中发生反应的化学方程式为_。(2)该实验装置的缺陷是_。(3)锰酸钾反应完全后,将乙装置中所得溶液过滤,把滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩、冷却、抽滤、洗涤、干燥得到KMnO4产品,请设计实验证明产品中含有少量MnO2_(写出实验操作、现象和结论)。.制备己二酸已知:反应时KMnO4被还原为MnO2,重要物质的物理性质如表:物质密度/gmL-1熔点/沸点/溶解性环己醇0.9625161微溶于水,与乙醇、乙醚、苯等混溶己二酸1.36152337.5(分解)微溶于水,易溶于乙醇、乙醚,不溶于苯实验装置如图所示:实验步骤:在装有电动搅拌器、温度计的三颈烧瓶中,加入2.5 mL环己醇,恒压漏斗中盛
31、有足量酸性KMnO4饱和溶液。开始微热三颈烧瓶,同时缓慢加入酸性KMnO4溶液,始终保持三颈烧瓶内液体温度不高于30 ,至KMnO4溶液滴完后,保持水温为50 ,同时搅拌30 min,反应结束,加入10 mL饱和Na2CO3溶液(过量),搅拌、静置、过滤、洗涤,将洗涤后溶液与滤液合并,加入过量稀硫酸,搅拌、静置、过滤、干燥,得到2.20 g纯净的己二酸。(4)仪器A的名称是_。(5)该制备反应为放热反应,保证三颈烧瓶内液体温度不高于30 的措施有 (写一种)。(6)反应结束后加饱和Na2CO3溶液的目的是 _,第一次过滤所得滤渣的主要成分是_(写化学式)。(7)本实验中所得己二酸的产率为_(精
32、确到0.1%)。【解析】(1)已知锰酸钾在酸性条件下反应生成高锰酸钾和二氧化锰,则甲装置生成乙酸挥发到乙中提供酸性环境,乙中为锰酸钾与醋酸反应生成高锰酸钾、二氧化锰、醋酸钾和水,反应为3K2MnO4+4CH3COOH2KMnO4+MnO2+4CH3COOK+2H2O;(2)乙酸易溶于水,导气管伸入乙中液面之下,甲易发生倒吸;(3)MnO2不溶于水,可用作过氧化氢制备氧气的催化剂,故证明产品中含有少量MnO2的方案为取少量产品溶于水,过滤、洗涤,将所得固体放入试管中,加入少量过氧化氢,产生大量气泡,则证明产品中含有MnO2;(4)由仪器图形可知仪器A为球形冷凝管;(5)100 以下可用水浴加热,
33、该制备反应为放热反应,保证三颈烧瓶内液体温度不高于30 ,可用冰水浴冷却;(6)已知己二酸微溶于水,加饱和Na2CO3溶液可以将其转化为己二酸钠,溶解性增强,后面再加酸得到己二酸;反应时KMnO4被还原为MnO2,故第一次过滤所得滤渣的主要成分是MnO2;(7)设理论上生成的己二酸质量为mg,根据关系式:环己醇己二酸100 1462.5 mL0.96 gmL-1 m则m=3.504 g,故本实验中所得己二酸的产率为100%62.8%。答案:(1)制备乙酸3K2MnO4+4CH3COOH2KMnO4+MnO2+4CH3COOK+2H2O(2)甲易发生倒吸(3)取少量产品溶于水,过滤、洗涤,将所得
34、固体放入试管中,加入少量过氧化氢,产生大量气泡,则证明产品中含有MnO2(4)球形冷凝管(5)冰水浴(6)将己二酸转化为己二酸钠,增强溶解性MnO2(7)62.8%17.(12分)(2019邢台模拟)硫氰化钾(KSCN)是常用的化学试剂,常用作Fe3+的指示剂,加入后产生红色絮状络合物。配制的硫氰酸盐(硫氰化物)溶液,还可以用于鉴别Fe3+和Cu2+。某实验小组同学设计实验,用KSCN探究Cu和Fe2(SO4)3溶液反应后的产物。已知:.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2;.(SCN)2被称为“拟卤素”,在水溶液中呈黄绿色;(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可与水、
35、碱等发生反应。实验:取少量反应后的清液于试管中,滴加2滴1 molL-1 KSCN溶液,立即出现白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去,继续滴加数滴KSCN溶液后,溶液又变为红色。(1)依据现象可判断白色沉淀为_,生成该沉淀的离子方程式为_ _。实验:该小组同学继续探究白色沉淀的成因。进行如下实验:试管内试剂实验现象第1组:2 mL 0.1 molL-1 CuSO4、2 mL水、3滴0.1 molL-1 KSCN溶液短时间内无明显变化,溶液颜色仍为蓝色,1小时后有少量白色沉淀生成第2组:2 mL 0.2 molL-1 FeSO4、2 mL水、3滴0.1 molL-1 KSCN溶液无明显
36、变化第3组:2 mL 0.1 molL-1 CuSO4、2 mL 0.2 molL-1 FeSO4、3滴0.1 molL-1 KSCN溶液立刻产生白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去(2)根据现象可得到的结论为_ ,写出第3组实验中溶液局部变红的离子方程式: _。取第1组实验充分反应并过滤后的少量清液于试管中,加入过量KOH溶液后,试管中溶液的颜色变为_色,写出发生反应的化学方程式_ _。(3)有的同学认为实验不能充分证明其结论,并补充实验如下:取2 mL 0.1 molL-1 Fe2(SO4)3于试管中,滴加3滴0.1 molL-1 KSCN溶液,一段时间后溶液颜色仍为红色且无白色
37、沉淀生成。滴加2 mL 0.1 molL-1 CuSO4溶液于试管中,溶液颜色仍为红色,1小时后产生少量白色沉淀,该实验现象可得出的结论为 _。【解析】(1)由题中信息可知,白色沉淀为CuSCN,根据氧化还原反应原理可得生成白色沉淀的离子方程式为2Cu2+ + 4SCN-2CuSCN+(SCN)2。(2)由实验中3组对比实验可知,CuSO4和KSCN能缓慢反应生成白色沉淀CuSCN,Fe2+能加快CuSCN的生成速率;由题中信息可知,(SCN)2的性质与卤素单质相似,可以把Fe2+氧化为Fe3+,本身被还原为SCN-。由题中信息可知(SCN)2水溶液呈黄绿色,(SCN)2的化学性质与Cl2相似
38、,可与水、碱等发生反应,滴加过量KOH溶液,溶液变为无色。(3)有的同学认为实验II不能充分证明其结论,因为没有排除Fe3+对生成CuSCN的影响,根据实验:向2 mL 0.1 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中滴加3滴0.1 molL-1 KSCN溶液后,一段时间后溶液颜色仍为红色且无白色沉淀生成,滴加2 mL 0.1 molL-1 CuSO4混合溶液于试管中,溶液颜色仍为红色,1小时后产生少量白色沉淀可说明白色沉淀不是由Fe3+与SCN-生成,且Fe3+不能加快CuSCN的生成速率。答案:(1)CuSCN2Cu2+ + 4SCN-2CuSCN+(SCN)2(2)CuSO4和KSCN能缓慢反应生成白色沉淀CuSCN,Fe2+能加快CuSCN的生成速率(SCN)2+2Fe2+ 2Fe3+2SCN-,Fe3+ + 3SCN-Fe(SCN)3无(SCN)2+2KOHKSCN+KSCNO+H2O,2KOH+CuSO4Cu(OH)2+K2SO4(3)白色沉淀不是由Fe3+与SCN-生成,且Fe3+不能加快CuSCN的生成速率