1、专题课时4探究型实验及有机综合实验1(2015广州质量检测)为验证氧化性Cl2Fe3SO2，某小组同学用下图所示装置进行实验(气密性已检查)。实验步骤：将导管从乙的分液漏斗中拿出，打开开关K1，加热，当_时，再将导管放入乙的分液漏斗中。当_时，停止对甲中烧瓶加热。打开乙中分液漏斗活塞，从分液漏斗放约2 mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子，后将分液漏斗中的溶液全部滴入锥形瓶中。将丙装置中的分液漏斗活塞以及开关K2打开，待空气排尽后，关闭K2、打开K3，将丙中产生的气体通入上述乙装置锥形瓶的溶液中，一段时间后，停止。从锥形瓶取2 mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。请回答下列问题：(1)甲
2、中发生反应的化学方程式为_。(2)分别完成实验步骤和实验步骤中空格内容：_、_。(3)实验中，证明氧化性Fe3SO2的反应的离子方程式为_。(4)有、三组同学分别完成上述实验步骤，实验结果如下：步骤中含有的离子步骤中含有的离子既含有Fe3，又含有Fe2含有SO含有Fe3，无Fe2含有SO含有Fe3，无Fe2含有Fe2上述实验结果中不能证明氧化性Cl2Fe3SO2的是_(填“”、“”或“”)，理由是_。解析(1)根据装置图提供的物质可以写出制备氯气的化学反应方程式。(2)氧气也能将氯化亚铁氧化，所以开始实验时应先排除装置内空气。溶液中铁离子呈黄色，当溶液变为黄色即可证明有铁离子生成。(3)根据氧
3、化还原反应规律可以写出证明氧化性Fe3SO2的反应的离子方程式。(4)若步骤中含有亚铁离子，即氯气不过量，则步骤中含有硫酸根离子一定是铁离子氧化的结果；若步骤中含有Fe3、无Fe2(说明氯气过量)，那么步骤中含Fe2一定是二氧化硫与铁离子反应的结果，而含SO则可能是二氧化硫与氯气反应的结果。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)甲装置烧瓶中充满黄绿色气体乙装置的分液漏斗中溶液变为黄色(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)步骤中含有Fe3，无Fe2，说明氯气过量，氯气也能氧化SO2，因此步骤中的SO难以确定是SO2被铁离子氧化生成的2(2015东北三省四市模
4、拟)苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸(C6H5COOH)和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。有关数据如下：相对分子质量熔点/沸点/水溶性苯甲酸122122.42491.265 9微溶甲醇329764.60.792互溶苯甲酸甲酯13612.3196.61.088 8不溶.合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇，再小心加入3 mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后，小心加热2 h，得苯甲酸甲酯粗产品。回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为_，该反应的原子利用率是_。(2)实验中，应选择(如上图)_(填
5、序号)作为冷凝回流装置，该仪器的名称为_。(3)使用过量甲醇的原因是_。.粗产品的精制苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制。(4)饱和碳酸钠溶液的作用是_，操作a的名称为_。(5)由于有机层和水层的密度比较接近，兴趣小组的同学无法直接判断有机层在上层还是下层，请你设计简单易行的方案，简述实验方法，可能的现象及结论_。(6)该实验中制得苯甲酸甲酯8.30 g，则苯甲酸甲酯的产率为_。解析.(1)根据酯化反应的实质，苯甲酸和甲醇反应生成苯甲酸甲酯和水的化学方程式为C6H5COOHCH3OH C6H5COOCH3H2O；该反应原子利用率100%88.3%；(2)
6、根据仪器的结构特点，应选择B(球形冷凝管)作为冷凝回流装置；(3)由于甲醇沸点低，易挥发，损失大，还为了提高苯甲酸的利用率，故应使用过量甲醇；.(4)饱和碳酸钠溶液能与苯甲酸反应，生成可溶性的苯甲酸钠，还能溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯的溶解度，操作a后，溶液分层，故a为分液；(5)向混合液中加少量水，振荡、静置，体积增加的为水层，体积不变的为有机层，或者从分液漏斗下口放出少量液体，置于试管中，加适量水，振荡、静置，若液体分层，则有机层在下层，若液体不分层，则有机层在上层；(6)由于甲醇过量，按苯甲酸进行计算，n(C6H5COOH)0.1 mol，理论上生成苯甲酸甲酯为n(C6H5COOCH3)0.
7、1 mol，其质量为m(C6H5COOCH3)0.1 mol136 gmol113.6 g，则苯甲酸甲酯的产率为100%61.0%。答案(1)C6H5COOHCH3OHC6H5COOCH3H2O或CH3OH88.3%(2)B球形冷凝管(3)甲醇沸点低，损失大；甲醇过量可以提高苯甲酸的利用率(4)除去苯甲酸甲酯中的杂质苯甲酸，溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯溶解度分液(5)从分液漏斗下口放出少量液体，置于试管中，加入适量水，振荡、静置，若液体分层，则有机层在下层，若液体不分层，则有机层在上层(6)61.0%3(2015广东理综，33)NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备
8、NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。(2)按下图装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是_，原因是_，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是_。(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)。实验目的：探究_对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。 物理量实验序号
9、V(溶液)/mL11002100按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为_(只列出算式，忽略水自身电离的影响)。解析(1) 用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备NH3，因反应物中有H2O生成，反应发生装置为“固体固体气体”的装置A；由于NH3的密度小于空气的密度，且极易溶于水，故只能用向下排空气法收集，采用装置C收集；由于NH3极易溶于水，所以尾气处理装置要防止倒吸，其装置应用倒扣漏斗，且漏斗的边缘与水面相切，选用装置G。(2) 由于A瓶中HCl的压强大于B瓶中NH3的压强，当打开旋塞1，A瓶中HCl的进入B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化
10、铵固体小颗粒，形成白烟。稳定后，再打开旋塞2，由于B瓶中压强减小，在外界大气压的作用下，会将烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中，其中的剩余的HCl溶于其中显红色。(3) 根据所给的仪器：100 mL容量瓶是配制一定物质的量浓度的NH4Cl溶液，pH计用来测量溶液的pH，从而判断NH4Cl的水解程度，温度计用来测定恒温水浴槽(可控制温度)的温度，因此此实验的目的是探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响。实验时，只需改变温度这一变量，控制其他量相同，故所配制NH4Cl溶液的浓度应相同，用天平准确称取两份均为m g NH4Cl固体分别放置于烧杯中溶解，然后利用100 mL容量瓶准确配制一定浓度的NH4C
11、l溶液，将所配制的两份NH4Cl溶液放置于不同温度的恒温水浴槽中一段时间后，用pH计测两份NH4Cl溶液的pH，并填写在相应的表格中，表格见答案所示。按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，n(NH4Cl) mol，则水解的n(NH4Cl)n(H)c(H)V10YmolL10.1 L0.110Y mol，NH 水解反应的平衡转化率为：。答案(1) ACG(2) 产生白色的烟氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中且呈红色(3)温度(或浓度)温度的影响 物理量实验序号 V(溶液) /mLNH4Cl质量(g)pH温度()1100mpH1T12100mpH2T2或浓度的影响 物理量实验序号 V(溶液) /mLNH4Cl质量(g)pH温度()1100m1pH1T2100m2pH2T