1、专 项 微 测微测20 探究型实验1(2019惠州模拟)制备 N2H4H2O(水合肼)和无水 Na2SO3 主要实验流程如下：已知：氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；N2H4H2O 有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。(1)从流程分析，本流程所用的主要有机原料为_(填名称)。尿素(2)步骤制备 NaClO 溶液时，若温度为 41，测得产物中除 NaClO外还含有 NaClO3，且两者物质的量之比为 51，该反应的离子方程式为_。(3)实验中，为使步骤中反应温度不高于 40，除减缓 Cl2 的通入速率外，还可采取的措施是_。8Cl216OH=5ClOClO3 10Cl8H2O冰水浴冷
2、却(4)步骤合成 N2H4H2O(沸点约 118)的装置如图。NaClO 碱性溶液与尿素CO(NH2)2(沸点 196.6)水溶液在 40 以下反应一段时间后，再迅速升温至 110 继续反应。使用冷凝管的目的是_。滴液漏斗内的试剂是_；将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是_；写 出 流 程 中 生 成 水 合 肼 反 应 的 化 学 方 程 式：_。通过冷凝回流，减少水合肼的挥发，提高水合肼的产率NaClO 碱性溶液打开滴液漏斗的活塞，旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下NaClOCO(NH2)22NaOH=NaClN2H4H2ONa2CO3(5)步骤制备无水 Na2SO3(水溶液中 H2SO3
3、、HSO3、SO23 随 pH 的分布如图所示)。边搅拌边向 Na2CO3 溶液中通入 SO2 制备 NaHSO3 溶液。实验中确定停止通 SO2 的 pH 值为_(取近似整数值，下同)；用制得的 NaHSO3 溶液再制 Na2SO3 溶液的 pH 应控制在_。410解析(1)根据流程图，本流程所用的主要有机原料为尿素。(2)若温度为 41，测得产物中除 NaClO 外还含有 NaClO3，且两者物质的量之比为 51，同时还生成 NaCl，根据得失电子守恒，n(ClO)nClO3 nCl5110，反应的离子方程式为 8Cl216OH=5ClOClO3 10Cl8H2O。(3)氯气与烧碱溶液的反
4、应是放热反应，实验中，为使步骤中反应温度不高于 40，除减缓 Cl2 的通入速率外，避免反应过于剧烈，放出大量的热而导致温度升高，还可以用冰水浴冷却。(4)为避免 N2H4H2O 的挥发，使用球形冷凝管，目的是冷凝回流，减少水合肼的挥发，提高水合肼的产率。为了避免 N2H4H2O与 NaClO 剧烈反应生成 N2，实验中通过滴液漏斗滴加 NaClO 碱性溶液；将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞，旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下。根据流程图，NaClO 和 CO(NH2)2在 NaOH 溶液中反应 生 成 水 合 肼 和 碳 酸 钠，反 应 的 化 学 方 程 式 为 Na
5、ClO CO(NH2)2 2NaOH=NaClN2H4H2ONa2CO3。(5)用 Na2CO3 制备无水 Na2SO3，在Na2CO3 溶液中通入过量的二氧化硫生成 NaHSO3，然后在NaHSO3溶液中加入NaOH 溶液可生成 Na2SO3。由图象可知，溶液 pH 约为 4 时，可完全反应生成 NaHSO3，此时可停止通入二氧化硫；由图象可知 pH 约为 10 时，可完全反应生成 Na2SO3。2(2019东北三省三校二模)富马酸亚铁，是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。富马酸在适当的 pH 条件下与 FeSO4 反应得富马酸亚铁。已知：物质名称化学式相对分子质量电离常数(25)富马酸
6、C4H4O4116K19.5104，K24.2105碳酸H2CO3K14.4107，K24.71011富马酸亚铁FeC4H4O4170.制备富马酸亚铁将富马酸置于 100 mL 烧杯 A 中，加水热沸搅拌；加入 Na2CO3溶液 10 mL 使溶液 pH 为 6.56.7，并将上述溶液移至 100 mL 容器 B 中；安装好回流装置 C，加热至沸，然后通过恒压滴液漏斗 D 缓慢加入FeSO4 溶液 30 mL；维持反应温度 100，充分搅拌 1.5 小时，冷却，减压过滤，用水洗涤沉淀；最后水浴干燥，得棕红(或棕)色粉末，记录产量。请回答以下问题：(1)该实验涉及的主要仪器需从以上各项选择，则
7、B 为_(填字母)，C 为_(填名称)。b球形冷凝管(2)已知反应容器中反应物 FeSO4和富马酸按恰好完全反应的比例进行起 始 投 料，写 出 步 骤 中 加 入 Na2CO3 溶 液 调 节 pH 的 目 的 是_；若加入 Na2CO3 溶液过量，溶液 pH 偏高，则制得产品的纯度会_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(3)配制 FeSO4 溶液方法为称取 FeSO47H2O 固体，溶于 30 mL 新煮沸过 的 冷 水 中，需 用 新 煮 沸 过 的 冷 水 的 原 因 是_。使富马酸转化为富马酸根离子偏低除去水中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率和纯度(4)步骤中洗涤的目的
8、主要是为了除去_离子，检验沉淀是否洗净的方法是_。.计算产品的产率(5)经测定，产品中富马酸亚铁的纯度为 76.5%。以 5.80 g 富马酸为原料反应制得产品 8.10 g，则富马酸亚铁的产率为_%(结果保留小数点后一位)。Na、SO24取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净72.9解析(1)仪器 B 为反应容器 b；回流装置 C 为球形冷凝管。(2)已知反应容器中反应物 FeSO4 和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，步骤中加入 Na2CO3溶液调节 pH，使富马酸转化为富马酸根离子；若加入 Na2CO3溶液过量，溶液 pH 偏高，部
9、分铁元素沉淀而损失，则制得产品的纯度会偏低。(3)配制FeSO4溶液方法为称取FeSO47H2O固体，溶于 30 mL 新煮沸过的冷水中，需用新煮沸过的冷水的原因是除去水中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率和纯度。(4)步骤中洗涤的目的主要是除去沉淀表面的可溶物，即Na、SO24，检验沉淀是否洗净的方法是取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净。5经测定，产品中富马酸亚铁的纯度为 76.5%。以 5.80 g 富马酸为原料反应制得产品 8.10 g，则富马酸亚铁的产率为8.10 g76.5%5.80 g170116100%72.9%。3
10、过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂，常温下为白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，但溶于酸。某实验小组拟探究 CaO2的性质及其实验室制法。(1)实验探究 CaO2与酸的反应。操作现象向盛有 4 g CaO2的大试管中加入 10 mL 稀盐酸得溶液 a剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体取 5 mL 溶液 a 于试管中，滴入两滴石蕊试液溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色CaO2与盐酸反应的化学方程式为_。加 入 石 蕊 试液 后 溶 液褪 色 可 能 是 因为 溶 液 a 中 存 在 较 多的_。(2)用如图所示装置制备过氧化钙，其反应原理
11、为CaO2=CaO2。2CaO24HCl=2CaCl22H2OO2H2O2 请 选 择 实 验 所 需 要 的 装 置，按 气 流 方 向 连 接 的 顺 序 为_(填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用)。根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：.检验装置的气密性后，装入药品；.打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；.反应结束后，_(填操作)；.拆除装置，取出产物。defbce(或 defcbe)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞(3)利用反应：Ca2H2O22NH38H2O=CaO28H2O2NH4，在碱性环境下制取 CaO2 的装置如图所
12、示。A CNH3在 Ca2和 H2O2 的反应过程中所起的作用是_。反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O。过滤需要的玻璃仪器是_；将沉淀进行洗涤的操作为_。(4)设计实验证明 CaO2 的氧化性比 FeCl3 的氧化性强：_。中和生成的氢离子，促进反应进行(或使溶液呈碱性，减少CaO28H2O 的溶解，或提高产品的产率等其他合理答案)烧杯、漏斗、玻璃棒沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复 23 次向酸性 FeCl2 溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不显红色，再加入少量CaO2 粉末，溶液变红色，说明 CaO2的氧化性比 FeCl3 的氧化性强解析(1)C
13、aO2 与盐酸反应产生 CaCl2、H2O 和氧气，反应的化学方程式为 2CaO24HCl=2CaCl22H2OO2；加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液 a 中发生反应 CaO22H2O=Ca(OH)2H2O2而存在较多的 H2O2，该物质具有氧化性，将红色的物质氧化变为无色。(2)用 H2O2与 MnO2 反应产生 O2，用浓硫酸干燥氧气，然后氧气与 Ca 在加热时发生反应产生 CaO2，为防止空气中的水分影响反应产物，应该再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。装置的连接顺序是defbce(或 defcbe)；根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：.检验装置的气密性后，装入药品；.打开分液漏斗活塞，通
14、入气体一段时间，加热药品；.反应结束后，熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞；.拆除装置，取出产物。(3)根据反应方程式可知 NH3 与反应产生的 H结合形成 NH4，所以在 Ca2和 H2O2 的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子，促进 Ca2与 H2O2 反应进行；反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得 CaO28H2O，过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复 23 次。(4)证明 CaO2 的氧化性比 FeCl3的氧化性强的实验是向酸性 FeCl2 溶液中滴加 KSCN
15、溶液，溶液不显红色，再加入少量 CaO2 粉末，溶液变红色，说明 CaO2 的氧化性比 FeCl3 的氧化性强。4(2019唐山期末)某实验小组学习了反应 CO22Mg=点燃2MgOC 的相关知识后，欲探究镁是否与 SO2 气体反应，设计了下列实验装置图(注：石棉绒是一种耐火材料，不参与反应)。请回答下列问题：(1)若可供选择固体试剂有木炭、铜片、亚硫酸钠固体，则装置 A 中发生反应的化学方程式为_。(2)装置 B 中所盛入的药品是_。(3)仪器 a 的名称是_，其作用是_。(4)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，则镁与 SO2
16、除发生 SO22Mg=2MgOS 反应外，还发生的反应是_。Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或 Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)浓硫酸球形干燥管防止倒吸MgS=MgS(5)在装置 C、D 间加入如图所示装置，可以获得亚硫酸(H2SO3)溶液。液体 X 可以是下列试剂中的_(填字母)。A苯B汽油C四氯化碳D酒精C 实验完毕后，通过_(填实验操作名称)可以将上、下两层液体分开。向亚硫酸溶液中通入空气，溶液的 pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是_(用化学方程式表示)。分液减小2H2SO3O2=2H2SO4解 析 (1)装 置 A 制 备 二 氧
17、化 硫，反 应 的 方 程 式 为Na2SO3 H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或 Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)。(2)装置 B 用于干燥二氧化硫，装置 B 中所盛入的药品是浓硫酸。(3)D用于吸收尾气，仪器 a 的名称是球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，说明发生了 SO22Mg=2MgOS 反应，将石棉绒及其附着物投入稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，说明含有 MgS，则镁与 SO2除发生 SO22Mg=2MgOS 反应外，还发生的反应是 MgS=MgS。(5)液体 X 密度大于水，且二氧化硫在其中溶解度小，故选 C。实验完毕后，通过分液可将互不相溶的两层液体分开。通入空气将亚硫酸氧化成硫酸，pH 减小，反应方程式为 2H2SO3O2=2H2SO4。