1、专题强化训练1TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4，设计实验如下(夹持装置略去)：相关信息如下表所示：物质熔点/沸点/密度/(gcm3)水溶性TiCl4251361.5易水解，能溶于有机溶剂CCl42376.81.6难溶于水请回答下列问题：(1)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为_(填仪器接口字母)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；_(按正确的顺序填入下列操作的字母)。A关闭分液漏斗活塞B停止加热，充分冷却C打开分液漏斗活塞D加热装置D中陶瓷管实验时，当观察到_时，开始进行步骤D。(3)
2、装置A中导管m的作用为_。(4)装置C的作用为_。(5)装置D中除生成TiCl4外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为_。(6)设计实验证明装置F中收集到的液体中含有TiCl4：_。(7)制得的TiCl4中常含有少量CCl4，从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为_。答案：(1)abcfg(或gf)hidej(2)CDBA装置F中充满黄绿色气体(3)平衡压强，使浓盐酸容易滴落(4)防止水蒸气进入装置F，吸收未参加反应的Cl2，防止污染空气(5)TiO22C2Cl2TiCl42CO(6)取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，产生白色沉淀，则收集到的液体中含有TiCl4(7
3、)蒸馏2亚硝酸钠曾用作食品防腐剂。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应生成气体的成分。已知：NO2和NO的沸点分别是21 和152 。回答下列问题：(1)组装好仪器后，接下来进行的操作是_；装置C的作用是_。(2)滴入硫酸前需要通入N2，其目的是_；实验结束后还需要继续通入N2的目的是_。(3)关闭弹簧夹K1，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。确认装置A中还含有NO的依据是_；装置A中发生反应的化学方程式为_。(4)若向装置D中通入过量O2，则装置E中发生反应的离子方程式为_；若没有装置B，则对实验结论造成的影响是_。解析：(1)该实验的目
4、的是探究NaNO2与H2SO4反应生成气体的成分，因此组装好仪器后，接下来进行的操作是检查装置的气密性。根据已知信息可知，NO2的沸点高于NO的沸点，装置C中冰盐水的作用是冷凝，使NO2完全液化。(2)根据已知信息可知，反应后生成的气体可能有NO、NO2，滴入硫酸前需要通入N2，目的是排尽装置中的空气，防止对一氧化氮的检验造成干扰。实验结束后还需要继续通入N2，目的是把装置中残留的有毒气体全部赶入装置E中被吸收。(3)根据NO与O2反应生成红棕色NO2可知，确认装置A中还含有NO的依据是打开K2，向装置D中通入氧气后，出现红棕色气体。根据反应生成的气体中含有NO、NO2，配平化学方程式为2Na
5、NO2H2SO4=Na2SO4NONO2H2O。(4)若向装置D中通入过量O2，则装置E中NO2、O2和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水，其反应的离子方程式为4NO2O24OH=4NO2H2O。若没有装置B，则生成的NO2和水反应生成NO，对后面NO的检验造成干扰。答案：(1)检查装置的气密性冷凝，使NO2完全液化(2)排尽装置中的空气，防止对一氧化氮的检验造成干扰把装置中残留的有毒气体全部赶入装置E中被吸收(3)打开K2，向装置D中通入氧气后，出现红棕色气体2NaNO2H2SO4=Na2SO4NONO2H2O(4)4NO2O24OH=4NO2H2O水会与NO2反应生成NO，影响后面NO的检验3二氧
6、化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色气体，其熔点为59.5 ，沸点为11.0 ，极易溶于水，不与水反应。温度过高，二氧化氯的水溶液可能爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置制取并收集ClO2(加热和夹持装置均省略)。(1)在圆底烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，在6080 之间反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐，该反应的化学方程式为_。(2)A装置中使用温度计的目的是_。反应开始后，可以观察到圆底烧瓶内的现象是_。(3)B装置的作用是_。(4)D装置中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2，生成物质的量之比为11
7、的两种盐，一种为NaClO2，另一种为_。(5)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：步骤1：量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样，量取V1 mL试样加入锥形瓶中；步骤2：调节试样的pH2.0，加入足量的KI晶体，振荡后，静置片刻；步骤3：加入指示剂X，用c molL1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2 mL。已知：2ClO28H10I=5I22Cl4H2O2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI指示剂X为_。原ClO2溶液的浓度为_gL1(用含字母的代数式表示)。(6)有同
8、学认为KClO3在酸性条件下与草酸反应会生成KCl。请设计实验验证A装置反应后的溶液中是否存在Cl，简要写出所需试剂、实验操作、现象和结论(已知AgClO3可溶于水)：_。解析：(1)根据题干信息可知，生成的硫酸盐是硫酸钾，根据原子守恒、得失电子守恒配平化学方程式：2KClO3H2C2O4H2SO4K2SO42ClO22H2O2CO2。(2)温度过高，二氧化氯的水溶液可能爆炸，且该反应在6080 之间进行，因此A装置中温度计的作用是控制温度，避免温度过高引起爆炸。ClO2是黄绿色气体，因此反应开始后，可观察到圆底烧瓶内的现象是溶液中有气泡逸出，产生黄绿色气体。(3)ClO2的熔点为59.5 ，
9、沸点为11.0 ，因此B装置的作用是冷凝并收集ClO2。(4)ClO2中Cl为4价，NaClO2中Cl为3价，此反应是氧化还原反应。设另一种盐中Cl的化合价为x，生成两种盐的物质的量之比为11，根据得失电子守恒可知，111(x4)，解得x5，因此另一种盐为NaClO3。(5)因为淀粉遇碘单质变蓝，因此选用的指示剂为淀粉。根据两个化学方程式建立关系式：2ClO25I210Na2S2O3，因此原ClO2溶液的浓度为 gL1 gL1。(6)由于氯酸钾与草酸反应的酸性环境是硫酸提供的，因此检验Cl时，应先除去SO，具体操作是取少量A装置反应后的溶液于试管中，加入足量硝酸钡溶液，充分反应后静置，取上层清
10、液于另一试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀产生。若有，则存在Cl；若无，则不存在Cl。答案：(1)2KClO3H2C2O4H2SO4K2SO42ClO22H2O2CO2(2)控制温度，避免温度过高引起爆炸溶液中有气泡逸出，产生黄绿色气体(3)冷凝并收集ClO2(4)NaClO3(5)淀粉(6)取少量A装置反应后的溶液于试管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，充分反应后静置，取上层清液于另一试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀产生。若有，则存在Cl；若无，则不存在Cl4草酸亚铁晶体(FeC2O4xH2O)为淡黄色粉末，是生产锂电池的原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶
11、体的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)实验室用0.5 molL1FeSO4溶液与0.5 molL1(NH4)2C2O4溶液制备草酸亚铁晶体。要配制500 mL 0.5 molL1的FeSO4溶液，需称取FeSO47H2O(M278 gmol1)样品_g，必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有_。(2)为探究草酸亚铁的热分解产物，按下图所示装置进行实验。实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有_。停止实验时要先熄灭两处酒精灯，再继续通N2至玻璃管冷却至室温，目的是_。若装置A中5.76 g样品完全分解后残余2.88 g黑色固体，装置E的
12、硬质玻璃管中固体质量减轻0.64 g。则草酸亚铁受热分解的化学方程式为_。解析：(1)配制500 mL 0.5 molL1的FeSO4溶液，需称取FeSO47H2O的质量为0.5 L0.5 molL1278 gmol169.5 g；必须使用的玻璃仪器还有500 mL容量瓶、胶头滴管。(2)根据装置B中澄清石灰水变浑浊可知，草酸亚铁分解产物中有CO2，根据装置E中固体变为红色，装置F中澄清石灰水变浑浊可知，草酸亚铁分解产物中有CO。停止实验时要先熄灭两处酒精灯，再继续通N2至玻璃管冷却至室温，目的是防止倒吸。5.76 g样品中n(FeC2O4)0.04 mol，根据装置E中发生反应：CuOCOC
13、uCO2，m(固)16 gmol1可知，草酸亚铁样品分解生成的CO的物质的量n(CO)0.04 mol，残余2.88 g黑色固体中n(Fe)0.04 mol，n(O)(2.88560.04) g16 gmol10.04 mol，该黑色固体中n(Fe)n(O)11，则黑色固体为FeO，草酸亚铁分解产生的CO2的质量m(CO2)(5.762.880.0428) g1.76 g，n(CO2)0.04 mol，故草酸亚铁受热分解的化学方程式为FeC2O4FeOCOCO2。答案：(1)69.5500 mL容量瓶、胶头滴管(2)CO2和CO防止倒吸FeC2O4FeOCOCO25咖啡因是一种生物碱(易溶于水
14、及乙醇，熔点234.5 ，100 以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%5%、单宁酸(Ka约为106，易溶于水及乙醇)约3%10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是_。 圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒_。(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是_
15、。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是_。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是_。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有_(填标号)。A直形冷凝管B球形冷凝管C接收瓶 D烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和_和吸收_。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是_。解析：(1)实验时将茶叶研细，能增加茶叶与溶剂的接触面积，使萃取更加充分。乙醇为溶剂，为防止加热时暴沸，需在加热前向圆底烧瓶中加入几粒沸石。(2)由于溶剂乙醇具有挥发性和易
16、燃性，因此在提取过程中不可用明火直接加热。本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用，能减少溶剂用量，且萃取效率高。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了所给仪器外，还有直形冷凝管和接收瓶(如锥形瓶)。(4)向浓缩液中加入生石灰能中和单宁酸并吸收水分。(5)结合分离提纯咖啡因的装置及将粉状物放入蒸发皿并小火加热，咖啡因凝结在扎有小孔的滤纸上可知，该分离提纯的方法为升华。答案：(1)增加固液接触面积，提取充分沸石(2)乙醇易挥发，易燃使用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸点低，易浓缩AC(4)单
17、宁酸水分(5)升华6(2019徐州高三考前模拟)超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金(含Cu、Al、Zn)制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下：步骤取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，过滤，洗涤。步骤向Cu(OH)2沉淀中加入硫酸溶解，再加氨水，形成Cu(NH3)4SO4溶液。步骤向Cu(NH3)4SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3。再与足量的1.000 molL1的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。(1)步骤中完全溶解铝黄铜合金可以加(通)入稀硫酸和_。AFeCl3B盐酸C热空气 (2)配制500 m
18、L 1.000 molL1的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸(密度为1.84 gmL1)_mL。(3)在步骤中生成NH4CuSO3的化学方程式为_。(4)准确称取1.000 g铝黄铜合金与足量的1.000 molL1稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为134.4 mL。将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为380.8 mL。计算此合金中铜的质量分数：_。解析：(1)Cu不溶于稀硫酸，也不溶于盐酸；Cu能溶于FeCl3溶液，但会引入新的杂质；可以加(通)入稀硫酸和热空气，将铜氧化，又不引入新的杂质，因此本题答案为C项。(2)先求出浓硫酸的物质的量浓度，根据c molL
19、118.4 molL1，根据稀释定律：c1V1c2V2，18.4 molL1V1.000 molL1500 mL，解得V27.17 mL。(3)向Cu(NH3)4SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3，发生的是氧化还原反应，铜元素的化合价降低被还原，二氧化硫部分被氧化生成SO，根据得失电子守恒和原子守恒写出生成NH4CuSO3的化学方程式为2Cu(NH3)4SO43SO24H2O=2NH4CuSO33(NH4)2SO4。(4)合金中的Al、Zn和稀硫酸反应生成氢气，n(H2)0.134 4 L22.4 Lmol10.006 mol，合金中Cu、Al、Zn和足量浓硫酸反应生成SO2，n(SO2)0.380 8 L22.4 Lmol10.017 mol，因Zn、Al与稀硫酸产生的H2和Zn、Al与浓硫酸产生的SO2的物质的量相同，所以n(Cu)n(SO2)n(H2)0.017 mol0.006 mol0.011 mol，铜的质量分数为100%70.4%。答案：(1)C(2)27.17(3)2Cu(NH3)4SO43SO24H2O=2NH4CuSO33(NH4)2SO4(4)70.4%
