【正文】 J 單元 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 目錄 J 單元 化學(xué)實(shí)驗(yàn) ............................................................................................................. 1 J1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見儀器與基本方法 .................................................................................... 1 J2 物質(zhì)的分離、提純與檢驗(yàn) ......................................................................................... 13 J3 氣體的制取 ............................................................................................................. 39 J4 綜合實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價） ....................................................................... 42 J5 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合 .......................................................................................................... 52 J1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見儀器與基本方法 F4 J1 J2 J4【 2020寧夏銀川一中三模 】 (14 分 ) 鉻鐵礦的主要成分可表示為 FeOCr2O3， 還含有 MgO、 Al2O Fe2O3等雜質(zhì) ， 以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀 （ K2Cr2O7） 的流程圖 ： 根據(jù)題意回答下列問題： （ 1）操作 Ⅰ 的名稱是 ，固體 X 中主要含有 （填寫化學(xué)式）； （ 2）用醋酸調(diào)節(jié)溶液 pH=7～ 8后再進(jìn)行操作 Ⅱ 所得固體 Y 的成分為 （寫化學(xué)式） . （ 3）酸化步驟中調(diào)節(jié)溶液 pH＜ 5 時發(fā)生反應(yīng) 2CrO42－ ＋ 2H+ Cr2O72－ ＋ 改用鹽酸，鹽酸會與 Cr2O72－ 反應(yīng)造成大氣污染并生成 Cr3+雜質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為 . （ 4）下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，操作 III 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是： 。 （ 5）含鉻廢渣（廢水）的隨意排放對人類生存環(huán)境有極大的危害。電解法是處理鉻污染的一種方法，金屬鐵作陽極、石墨作陰極電解含 Cr2O72的酸性廢水，一段時間后產(chǎn)生 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀。 ① 電解法處理廢水的總反應(yīng)如下，配平并 填寫空缺： (已知產(chǎn)物中 n(Fe(OH)3): n (H2)=1:1) ___Fe＋ ___Cr2O72＋ ___ ＋ ___H2O ＝ ___Fe(OH)3↓＋ ___Cr(OH)3↓＋ ___H2↑； ② 已知常溫下 Cr(OH)3的 Ksp=10–32mol4/l4，若 Ⅰ 類生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)鉻含量最高限值是 mg/L，要使溶液中 c(Cr3+)降到符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，須調(diào)節(jié)溶液的 pH 大于 ______。（已知 lg2=） 【知識點(diǎn)】 常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用 、 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 【答 案解析】 （ 1）漏斗、玻璃棒、燒杯（ 2 分） Fe2O MgO（ 2 分） ⑵ Al(OH)3（ 2 分 ） ⑶ Cr2O72－ +6Cl－ +14H+＝ 2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O（ 2 分 ） ⑷ K2Cr2O7的溶解度比 Na2Cr2O7小 （ 或四種物質(zhì)中 K2Cr2O7的溶解度最小 ） 。 （ 2 分 ） ⑸ ① 6,1,2H+,17,6,2,6 (6Fe＋ Cr2O72＋ 2H+＋ 17H2O = 6Fe(OH)3↓＋ 2Cr(OH)3↓＋ 6H2↑)；（ 2 分 ） ② （ 2 分 ） 解析 ：（ 1） 鉻鐵礦的主要成分可表示為 FeO?Cr2O3， 還含有 MgO、 Al2O Fe2O3等雜質(zhì) ， 加入氧氣和碳酸鈉 ， 發(fā)生反應(yīng)為 ： ① 4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑ ； ② Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2↑ ； ③ Cr2CO72+H2O?2CrO42+2H+ 操作 Ⅰ 是過濾 ， 得到不溶于水的固體 X 為 Fe2O MgO；（ 2） 用醋酸調(diào)節(jié)溶液 pH=7～ 8 后 ，將偏鋁酸根沉淀成氫氧化鋁 ， 再進(jìn)行操作 Ⅱ 過濾所得固體 Y 為 ： Al(OH)3（ 3） Cr2O72－ 具有強(qiáng)氧化性 ， 會將氧化成 Cl2， 方程式為 ： Cr2O72－ +6Cl－ +14H+＝ 2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O （ 4） 依據(jù)圖表物質(zhì)的溶解度分析對比 ， 操作 Ⅲ 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl； 說明 K2Cr2O7 的溶解度比 Na2Cr2O7 小 （ 或四種物質(zhì)中K2Cr2O7 的溶解度最小 ）；（ 5） ① 根據(jù)化合價升降進(jìn)行配平 ： 6Fe＋ Cr2O72＋ 2H+＋ 17H2O = 6Fe(OH)3↓＋ 2Cr(OH)3↓＋ 6H2↑； ② 若地表水鉻含量最高限值是 ， 換算成物質(zhì)的量濃度 c（ Cr3+） =103247。52=1106mol/L， 要使溶液中 c（ Cr3+） 降到符合地表水限值 ， 已知 Cr（ OH） 3的 Ksp=1032=c（ Cr3+） c 3（ OH）， 須調(diào)節(jié)溶液的 c（ OH） ≥4109mol/L PH≥； 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了物質(zhì)制備流程和方案的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，題干信息的分析理解，操作步驟的注意問題和基本操作方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等。 26． J1 J2 J4【 2020寧夏銀川一中三模 】（ 15 分） 氨基甲酸銨（ NH2COONH4）是一種白色固體，易分解、易水解， 可用做 肥料、滅火劑、洗電解 滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨， 反應(yīng)的化學(xué)方程式如下： 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH＜ 0 （ 1）如用右圖裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是 。 （ 2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時，停止制備。 注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。 ① 發(fā)生器用冰水冷卻的原因是： 、 。液體石蠟鼓泡瓶的作用是： 。 ② 從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品，為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是 _______ （填寫選項(xiàng)序號）。 40 ℃ 以下烘干 ③ 尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用： ； 濃硫酸的作用： 、 。 （ 3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品 g，用足量石灰水 充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質(zhì)量為 g。則樣品中氨基甲酸銨的 物質(zhì)的量 ． ． ． ． 分?jǐn)?shù)為 。 [Mr(NH2COONH4)=78g/mol、 Mr(NH4HCO3) =79 g/mol、 Mr(CaCO3)=100 g/mol]【來 .源 ：全 ,】【知識點(diǎn)】 常見 實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價 【答案解析】 （ 1）濃氨水與氫氧化鈉 固體 （ CaO、堿石灰）等合理答案（ 2 分） （ 2） ① 降溫提高反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解）（ 2 分） 通過觀察氣泡，調(diào)節(jié) NH3與 CO2通入比例（ 2 分） ② 過濾（ 2 分） C （ 2 分） ③ 防止倒吸（ 1 分）吸收多余氨氣防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解（ 2 分） （ 3） 80% （ 4/ 其他結(jié)果不給分）（ 2 分） 解析 ：（ 1） 裝置 1 是利用分液漏斗滴入液體溶解錐形瓶中的固體，利用溶解放熱使氨水分解生成氨氣；把濃氨水滴加到固體氧化鈣或氫氧化鈉，在溶解過程中放熱使?jié)獍彼纸馍砂睔?；（ 2） ① 反應(yīng) 2NH3（ g） +CO2（ g） ?NH2COONH4（ s） +Q，是放熱反應(yīng)，降溫平衡正向進(jìn)行，溫度升高；發(fā)生器用冰水冷卻提高反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，防止生成物溫度過高分解，液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應(yīng)進(jìn)行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比； ② 制備氨基甲酸銨的裝置如圖所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，分離產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（ NH2COONH4）是一種白色固體，易分解、不能加熱烘干，應(yīng)在真空 40℃ 以下烘干； ③ 雙通玻璃管的作用是防止 液體倒吸；濃硫酸起到吸收多余的氨氣，同時防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解；（ 3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品 ，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質(zhì)量為 ．物質(zhì)的量為，設(shè)樣品中氨基甲酸銨物質(zhì)的量為 x，碳酸氫銨物質(zhì)的量為 y，依據(jù)碳元素守恒得到； x+y= 解得 x= 78x+79y= y= 則樣品中氨基甲酸銨 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) =247。100%=80%； 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，主要是氨氣的制備方法，氨基甲酸的制備實(shí)驗(yàn)裝置分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作，混合物分離的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，有關(guān)混合物的計(jì)算，題目難度中等。 1 J1 J2【 2020臨川二中一模 】利用下列實(shí)驗(yàn)方案可以從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤作用的活性物質(zhì)。下列說法錯誤的是 ( ) A．步驟（ 1）需要過濾裝置 B．步驟（ 3）需要用到蒸發(fā)皿 C．步驟（ 4）是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離的 D．活性物質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水 【知識點(diǎn)】 基本實(shí)驗(yàn)操作方法 【答案解析】 D 解析 ： A、步驟（ 1）得到濾液和不溶性物質(zhì)，需要過濾裝置，故 A正確； B 、 步 驟 （ 3 ） 是 結(jié) 晶 操 作 ， 需 要 用 到 蒸 發(fā) 皿 ， 故 B 正確； C、步驟（ 4）是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)差異進(jìn)行蒸餾分離液態(tài)混合物，故 C 正確； D、活性物質(zhì)是從水層溶液析出的，說明易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，所以 D 錯誤； 故答案選 D 【思路點(diǎn)撥】 本題綜合考查基本實(shí)驗(yàn)操作，考查學(xué)生提取信息分析問題的能力，難度中等。 28． J1 J2 J4【 2020襄陽四中模擬 】（ 14 分） 肼是重要的化工原料。某探究小組利用下 列反應(yīng)制取水合肼（ N2H4H 2O）。 CO(NH2)2+ 2NaOH + NaClO = Na2CO3 + N2H4H 2O + NaCl 實(shí)驗(yàn)一： 制備 NaClO 溶液。（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示） （ 1）配制 30%NaOH 溶液時，所需玻璃儀器除量筒外還有 （填標(biāo)號）。 A．容量瓶 B．燒杯 C．燒瓶 D．玻璃棒 （ 2） 錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （ 3） 因后續(xù)實(shí)驗(yàn)需要，需利用中和滴定原理測定反 應(yīng)后錐形瓶中混合溶液的 NaOH 的濃 度。請選用所提供的試劑 (H2O2溶液、 FeCl2溶液、 L1鹽酸、酚酞試液 )，設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)方案。 。 實(shí)驗(yàn)二： 制取水合肼。（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示）控制反應(yīng)溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應(yīng)。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集 108~114℃ 餾分。 （ 已知 ： N2H4H 2O + 2NaClO ＝ N2↑ + 3H2O + 2NaCl） （ 4）分液漏斗中的溶液是 （填標(biāo)號）。 A． CO (NH2) 2溶液 ． NaOH 和 NaClO 混合溶液 選擇的理由是 。 實(shí)驗(yàn)三： 測定餾分中肼含量。 稱取餾分 ，加入適量 NaHCO3 固體，加水配成 250mL 溶液，移出 ，用L1的 I2溶液滴定。滴定過程中，溶液的 pH保持