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精英家教網(wǎng) > 高中化學(xué) > 題目詳情

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)定鐵的氧化物樣品組成，查閱資料發(fā)現(xiàn)：甲酸是一種有刺激性氣味的無色液體，易揮發(fā)，有較強(qiáng)的還原性，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)，能與水、乙醇互溶，甲酸與濃硫酸共熱可制備一氧化碳：HCOOH H2O+CO↑，制備時(shí)先加熱濃硫酸至，再逐滴滴入甲酸。根據(jù)以上信息設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：

儀器中裝入的試劑：B ______ 、C ______ 、D ______。

該實(shí)驗(yàn)裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器，其名稱為______；連接好裝置后應(yīng)首先______。

“加熱反應(yīng)管E”和“從B向A逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進(jìn)行的是______在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是______。

反應(yīng)過程中F管內(nèi)盛堿石灰逸出的氣體是______，其處理方法是______。

測(cè)得下列數(shù)據(jù)空E管的質(zhì)量為；管和樣品的總質(zhì)量為；反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉計(jì)算可知該鐵的氧化物化學(xué)式為______。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：

甲酸的酸性比碳酸的強(qiáng)______。

的氧化性比的弱______。

【答案】甲酸氫氧化鈉溶液濃硫酸溫度計(jì) 檢查氣密性從B向A逐滴滴加液體檢驗(yàn)CO的純度 CO 在F管出口處點(diǎn)燃或用氣囊收集 FeO 向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色

【解析】

裝置A為燒瓶盛放濃硫酸，分液漏斗中盛放甲酸，制備時(shí)先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸，發(fā)生反應(yīng)HCOOHH2O+CO↑，通過裝置C中的氫氧化鈉溶液吸收揮發(fā)出的甲酸，通過裝置D中的濃硫酸吸收氣體中的水蒸氣，得到干燥氣體一氧化碳，通過裝置E中和固體鐵的氧化物加熱反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，通過裝置F吸收生成的二氧化碳，剩余氣體一氧化碳點(diǎn)燃處理，
（1）儀器中分別盛放的試劑分別為甲酸；氫氧化鈉溶液；濃硫酸；
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器應(yīng)為溫度計(jì)，可知反應(yīng)溫度80℃-90℃，防止甲酸揮發(fā)，氣體發(fā)生裝置和除雜裝置、性質(zhì)驗(yàn)證裝置等需要保持裝置氣密性；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先點(diǎn)燃燒瓶處酒精燈，生成氣體充滿裝置后再加熱裝置E處酒精燈，在這兩步之間需要檢驗(yàn)一氧化碳的純度，防止進(jìn)入裝置E中的一氧化碳混有空氣加熱爆炸；
（4）反應(yīng)過程中F管（內(nèi)盛堿石灰）逸出的氣體是一氧化碳，不能排放到空氣中，需要點(diǎn)燃處理；
（5）測(cè)得下列數(shù)據(jù)①空E管的質(zhì)量為16.6g；②E管和FexOy樣品的總質(zhì)量為27.4g；③反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為25.0g（經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉），得到鐵的氧化物質(zhì)量=27.4g-16.6g=10.8g，生成鐵的質(zhì)量=25.0g-16.6g=8.4g，依據(jù)元素守恒計(jì)算氧元素和鐵元素物質(zhì)的量得到氧化物化學(xué)式；
（6）①甲酸的酸性比碳酸的強(qiáng)，可以設(shè)計(jì)甲酸和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳驗(yàn)證酸性強(qiáng)弱；
②Fe2+的氧化性比Cu2+的弱，依據(jù)氧化劑影響大于氧化產(chǎn)物設(shè)計(jì)，把鐵放入硫酸銅溶液中反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵證明。

裝置A為燒瓶盛放濃硫酸，分液漏斗中盛放甲酸，制備時(shí)先加熱濃硫酸至，再逐滴滴入甲酸，發(fā)生反應(yīng)HCOOHH2O+CO↑，通過裝置C中的氫氧化鈉溶液吸收揮發(fā)出的甲酸，通過裝置D中的濃硫酸吸收氣體中的水蒸氣，得到干燥氣體一氧化碳，通過裝置E中和固體鐵的氧化物加熱反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，通過裝置F吸收生成的二氧化碳，剩余氣體一氧化碳點(diǎn)燃處理。

依據(jù)分析過程可知，儀器中分別盛放的試劑分別為：B中為甲酸、C中為氫氧化鈉溶液、D中為濃硫酸，故答案為：甲酸；氫氧化鈉溶液；濃硫酸；

題干可知反應(yīng)溫度，該實(shí)驗(yàn)裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器應(yīng)為溫度計(jì)，防止甲酸揮發(fā)，氣體發(fā)生裝置和除雜裝置、性質(zhì)驗(yàn)證裝置等需要保持裝置氣密性，故答案為：溫度計(jì)；檢查氣密性；

實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先點(diǎn)燃燒瓶處酒精燈，生成氣體充滿裝置后再加熱裝置E處酒精燈，在這兩步之間需要檢驗(yàn)一氧化碳的純度，防止進(jìn)入裝置E中的一氧化碳混有空氣加熱爆炸，“加熱反應(yīng)管E”和“從B向A逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進(jìn)行的是：從B向A逐滴滴加液體，在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是檢驗(yàn)CO的純度，故答案為：從B向A逐滴滴加液體；檢驗(yàn)CO的純度；

反應(yīng)過程中F管內(nèi)盛堿石灰逸出的氣體是一氧化碳，不能排放到空氣中，需要點(diǎn)燃或用氣囊收集處理，故答案為：CO；在F管出口處點(diǎn)燃或用氣囊收集；

測(cè)得下列數(shù)據(jù)空E管的質(zhì)量為；管和樣品的總質(zhì)量為；反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉，得到鐵的氧化物質(zhì)量，生成鐵的質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計(jì)算氧元素和鐵元素物質(zhì)的量得到氧化物化學(xué)式：：1:1，化學(xué)式為FeO，故答案為：FeO；

甲酸的酸性比碳酸的強(qiáng)，可以設(shè)計(jì)甲酸和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳驗(yàn)證酸性強(qiáng)弱，向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生，說明甲酸酸性強(qiáng)于碳酸，故答案為；向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生；

的氧化性比的弱，依據(jù)氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物設(shè)計(jì)，把鐵放入硫酸銅溶液中反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵證明，具體操作為：向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩，有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，說明銅離子氧化性大于亞鐵離子，故答案為：向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩，有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題：

(1)相同條件下，0.1mol/L NH4Al(SO4)2中c(NH4+) ______ 填“等于”、“大于”或“小于”0.1mol/LNH4HSO4中c(NH4+)。

(2)如圖是0.1mol/L電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖象：

①其中符合0.1mol/L NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是 ______ (填寫字母)；

②20℃時(shí)，0.1mol/L NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______mol/L

(3)室溫時(shí)，向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是 ______ ；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 ______

(4)已知Al(OH)3為難溶物(常溫下，Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)當(dāng)溶液pH=5時(shí)，某溶液中的Al3+ ______ 填“能”或“不能”完全沉淀(溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，沉淀完全)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】1，2－二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，不溶于水，易溶于醇等有機(jī)溶劑。實(shí)驗(yàn)室制備1，2－二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：

CH3CH2OHCH2=CH2+H2O

CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br

已知：①乙醇在濃硫酸存在下在140℃脫水生成乙醚

2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O

②實(shí)驗(yàn)中常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量SO2和CO2，用12.0g溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

類別	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態(tài)	無色液體	無色液體	無色液體
密度/g·cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點(diǎn)/℃	78.5	132	34.6
熔點(diǎn)/℃	-130	9	-116

回答下列問題：

（1）在此制備實(shí)驗(yàn)中，A中按最佳體積比3﹕1加入乙醇與濃硫酸后，A中還要加入幾粒碎瓷片，其作用是___。要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是___。

（2）裝置B的作用是作安全瓶，瓶中盛水，除了可以防止倒吸以外，還可判斷裝置是否堵塞，若堵塞，B中現(xiàn)象是____。

（3）在裝置C中應(yīng)加入NaOH溶液，其目的是____。

（4）裝置D中小試管內(nèi)盛有液溴，判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是___。

（5）將1，2—二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在___層(填“上”或“下”)。若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2，最好用___洗滌除去；若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚，可用____（填操作方法名稱）的方法除去。

（6）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，其主要目的是乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱，冷卻可避免溴的大量揮發(fā)；但又不能過度冷卻(如用冰水)，其原因是___。

（7）若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到9.4g產(chǎn)品，1，2—二溴乙烷的產(chǎn)率為___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】苯甲酸是一種消毒防腐劑，其鈉鹽可抑制牙膏中微生物的生長(zhǎng)。甲苯氧化法是實(shí)驗(yàn)室制備苯甲酸的常用方法之一。

（一）反應(yīng)原理

C6H5CH3+2KMnO4C6H5COOK+KOH+2MnO2↓+H2O

C6H5COOK+HCl→C6H5COOH+KCl

已知：苯甲酸相對(duì)分子質(zhì)量122，熔點(diǎn)122.4℃；苯甲酸在水中的溶解度如下表。

溫度/℃	17.5	25	75	80	100
溶解度/g	3.00	3.99	5.90	8.39	11.7

（二）實(shí)驗(yàn)過程

①將一定量甲苯、水、幾粒沸石加入三頸燒瓶中；

②裝上冷凝管，加熱至沸后分批加入適量高錳酸鉀，攪拌回流反應(yīng)4小時(shí)；

③將反應(yīng)混合物趁熱減壓過濾，并用熱水洗滌濾渣，將洗滌液并入濾液中；

④濾液加入鹽酸酸化后，抽濾(裝置如圖1)、洗滌、干燥得苯甲酸粗產(chǎn)品。

（1）圖1電動(dòng)攪拌器的作用是_____，冷凝管中冷水應(yīng)從_____（填“a”或“b”）口進(jìn)入；判斷甲苯被氧化完全的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。

（2）第③步抽濾操作時(shí)，要趁熱進(jìn)行，是因?yàn)?/span>_____，反應(yīng)混合物趁熱減壓過濾后，若溶液呈紅色，可用少量NaHSO3溶液處理，反應(yīng)的離子方程式為_____。

（三）純度測(cè)定

（3）稱取1.22g產(chǎn)品溶解在甲醇中配成100mL溶液，移取25.00mL溶液，用KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，消耗KOH的物質(zhì)的量為2.30×10-3mol，產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為____（保留兩位有效數(shù)字）。