非選擇題增分練(四)綜合實驗1.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是印染工業中常用的漂白劑。具有以下性質:Ⅰ.易溶于水且隨溫度升高溶解度增大,難溶于酒精;Ⅱ.酸性條件下易分解、堿性條件下穩定,固態時Na2S2O4相對Na2S2O4·2H2O較穩定;Ⅲ.水溶液中低于52℃以Na2S2O4·2H2O形態結晶,堿性溶液中高于52℃脫水成無水鹽。工業中經典的制取方法是以SO2、Zn、NaOH為原料,主要反應及實驗室模擬流程如下:SO2+H2OH2SO3;Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O;ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2↓(1)步驟①的反應裝置如圖。制備SO2選用的最佳試劑組合為(填字母)。

A.70%硫酸+Na2SO3固體B.10%硫酸+Na2SO3固體C.70%硫酸+飽和Na2SO3溶液D.稀硝酸+飽和NaHSO3溶液虛線方框內儀器的作用是。反應控制在35~45℃的原因是

。

(2)步驟②加過量NaOH溶液的作用除了使ZnS2O4充分生成Na2S2O4外,還有一個作用是。

(3)產品純度測定。取1.2800g產品與足量甲醛水溶液混合于錐形瓶中,生成甲醛亞硫酸氫鈉與甲醛次硫酸氫鈉:H2O+Na2S2O4+2CH2ONaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O,在所得的混合溶液中加入3.8100gI2、輕輕振蕩,發生反應:2I2+NaHSO2·CH2O+2H2ONaHSO4+CH2O+4HI。過量的I2以淀粉為指示劑,用0.1000mol·L-1的標準Na2S2O3溶液滴定:I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI。消耗標準Na2S2O3溶液20.00mL。①產品的純度為(精確到0.01%)。

②下列操作會導致測定的純度偏高的是(填字母)。

A.裝標準Na2S2O3溶液的滴定管用蒸餾水洗滌后沒有用標準液潤洗B.滴定前尖嘴處有氣泡,滴定后無氣泡C.起始讀數正確,滴定后俯視讀數D.制備時由于操作不當,樣品中混有Na2S2O4·2H2OE.滴定時當溶液由藍色變成無色時立即讀數,半分鐘后又變回藍色2.(2023·浙江金麗衢十二校第二次聯考)某興趣小組以六水氯化鉻(CrCl3·6H2O)、氯化亞砜(SOCl2)、四氫呋喃(THF)為原料制備CrCl3(THF)3的簡略流程如下(夾持儀器已省略):已知:①氯化亞砜(SOCl2)為無色液體,遇水發生反應:H2O+SOCl2SO2↑+2HCl↑。②四氫呋喃為常見的有機溶劑,沸點66℃,結構簡式:,常簡寫為THF。③制備CrCl3(THF)3的主要反應:CrCl3+3THFCrCl3(THF)3。CrCl3難溶于四氫呋喃而CrCl3(THF)3易溶于四氫呋喃,二者都極易與水反應。請回答:(1)①步驟Ⅰ過濾操作中玻璃棒的作用是;②圖1冷卻水進水口是(填“a”或“b”)。

(2)下列有關步驟Ⅰ、步驟Ⅱ、步驟Ⅲ的說法不正確的是(填字母)。

A.步驟Ⅰ:該步驟的實驗目的是除去CrCl3·6H2O中的結晶水,獲得CrCl3固體B.步驟Ⅰ:濾紙應用水潤濕,使其緊貼漏斗內壁,防止有氣泡而減慢過濾速度C.步驟Ⅱ:過濾所得固體用四氫呋喃洗凈后無需干燥可直接轉移至濾紙套筒內D.步驟Ⅲ:組裝好圖1裝置,加入四氫呋喃后持續通入氮氣,打開冷凝水,加熱回流(3)步驟Ⅲ:①雙頸燒瓶中四氫呋喃除作為反應物外還有一個用途:。

②本實驗使用索氏提取器的優點:

。

(4)步驟Ⅳ:將裝有粗產品的雙頸燒瓶接到純化裝置(圖2)上純化,打開抽氣泵,緩慢打開通氣活塞,開啟加熱器,進行純化。請給出純化完成后的合理的操作排序:純化完成→()→()→()→()→f。

a.關閉抽氣泵b.關閉通氣活塞c.拔去橡皮管,打開通氣活塞,充入氮氣d.待燒瓶冷卻至室溫,關閉加熱器e.關閉加熱器,待燒瓶冷卻至室溫f.放入干燥器中保存(5)實驗所用的四氫呋喃需進行無水處理,下列可以除去四氫呋喃中少量水分的試劑是(填字母)。

A.金屬鈉B.無水硫酸銅C.孔徑大小與水分子大小相近的分子篩D.濃硫酸3.(2023·浙江杭州高三期中)某研究小組制備配合物順式-二甘氨酸合銅[(H2NCH2COO)2Cu],結構簡式為,流程如下:CuSO4溶液深藍色溶液Cu(OH)2收集濾液冷卻結晶產品已知:Cu(OH)2與甘氨酸反應還可能生成反式-二甘氨酸合銅。請回答:(1)寫出Cu(OH)2與甘氨酸反應的化學方程式:

。

(2)下列說法正確的是(填字母)。

A.流程中不用CuSO4溶液直接與NaOH反應的原因可能是防止生成堿式硫酸銅沉淀B.步驟Ⅱ中,溫度過高會導致產率降低C.步驟Ⅲ中,趁熱過濾的目的是除去Cu(OH)2同時減少產物的析出D.步驟Ⅳ中,加入乙醇能增大溶劑極性,促進順式-二甘氨酸合銅析出(3)可用碘量法測定產品中Cu元素的含量,進而測定產品純度,已知:ⅰ.2Cu2++4I-2CuI+I2ⅱ.I2+2S2O32-2I-ⅲ.CuI固體能吸附溶液中的少量碘單質,Ksp(CuSCN)<Ksp(CuI)。實驗流程如下(碘量瓶示意如圖):用分析天平稱量產品xg→在燒杯中用水溶解,再加入適量硫酸→用容量瓶配制100mL樣品溶液→用移液管移取20.00mL溶液到碘量瓶→加入過量KI固體→塞上碘量瓶的塞子、用少量水封→在暗處靜置5分鐘→打開塞子,用標準Na2S2O3溶液滴定至溶液呈淺黃色,加入適量NH4SCN溶液→劇烈振蕩碘量瓶→加入淀粉溶液→用標準Na2S2O3溶液滴定至終點,再取20.00mL溶液進行一次平行實驗。①溶解時加入硫酸的作用是

。

②滴定終點的現象是。

③若兩次平行實驗,平均消耗0.1050mol·L-1Na2S2O3溶液20.00mL,則xg產品中含Cu的質量為g。

非選擇題增分練(四)綜合實驗1.答案(1)A防止倒吸若溫度過高則SO2溶解度低,浪費多;若溫度過低,反應速率太慢(2)使溶液處于堿性環境,保證Na2S2O4穩定存在(3)①95.16%②CE解析本實驗制備連二亞硫酸鈉,根據制備步驟,鋅粉水懸濁液與SO2反應生成ZnS2O4,加入過量的NaOH溶液,ZnS2O4與NaOH反應生成Na2S2O4和氫氧化鋅沉淀,過濾得到Na2S2O4溶液,因為Na2S2O4在堿性條件下穩定,因此需要加入NaOH溶液的量應過量,然后從溶液中獲得連二亞硫酸鈉,據此分析。(1)因為SO2易溶于水,且亞硫酸為中強酸,因此實驗室常用70%的硫酸和Na2SO3固體反應得到SO2,故A符合題意;10%硫酸中含有大量水,Na2SO3與硫酸反應生成SO2,SO2易溶于水,不利于SO2的逸出,故B不符合題意;飽和Na2SO3溶液中有大量水,不利于SO2逸出,故C不符合題意;稀硝酸具有強氧化性,能將SO2氧化,故D不符合題意。虛線框中儀器是倒置的漏斗,其作用是防止倒吸。制備Zn2S2O4利用Zn和H2SO3的反應,溫度過高,則SO2溶解度低,浪費多;若溫度過低,反應速率太慢。(2)根據題中所給信息Ⅱ,步驟②加過量NaOH溶液,除生成Na2S2O4外,確保溶液顯堿性,防止Na2S2O4分解。(3)①根據I2與Na2S2O3的反應,得出過量I2的物質的量為20.00×10-3L×0.1000mol·L-1×12,則與NaHSO2·CH2O反應的I2的物質的量為(3.8100g254g·mol-1-20.00×10-3L×0.1000mol·L-1×12),從而計算出NaHSO2·CH2O的物質的量為(3.8100g254g·mol-1-20.00×10-3L×0.1000mol·L-1×12)×12,根據H2O+Na2S2O4+2CH2ONaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O,計算出Na2S2O4的物質的量為(3.(3.8100g254g·mol-1-20.00×10-3L×0.1000mol·L-1×12)×12×174g·mol-11.2800g×100%=95.16%;②未用標準液潤洗滴定管,消耗Na2S2O3溶液的體積增多,與NaHSO2·CH2O反應的I2的量減少,從而導致測定的純度偏低,A不符合題意;滴定前尖嘴處有氣泡,滴定后無氣泡,消耗Na2S2O3溶液的體積增多,與NaHSO2·CH2O反應的I2的量減少,從而導致測定的純度偏低,B不符合題意;起始讀數正確,滴定后俯視讀數,消耗Na2S2O3溶液的體積減小,與NaHSO2·CH2O反應的I22.答案(1)①引流②b(2)BD(3)①萃取劑②溶劑可循環使用,使用量減少;生成物溶于THF被分離,可提高轉化率(4)ebac(5)AC解析六水氯化鉻與氯化亞砜、THF在室溫下攪拌、過濾后得到CrCl3固體,轉移到圖1裝置中加入THF和催化劑進行回流、攪拌、純化后得到產品。(1)①步驟Ⅰ過濾操作中玻璃棒的作用是引流;②圖1冷卻水應下進上出,故進水口是b。(2)經過步驟Ⅰ后得到CrCl3固體,故該步驟的實驗目的是除去CrCl3·6H2O中的結晶水,獲得CrCl3固體,A正確;經過步驟Ⅰ得到CrCl3固體,該固體極易溶于水,濾紙不能用水潤濕,B錯誤;加熱回流時用到的有機溶劑仍為THF,故步驟Ⅱ過濾所得固體用四氫呋喃洗凈后無需干燥可直接轉移至濾紙套筒內,C正確;步驟Ⅲ:組裝好圖1裝置,加入四氫呋喃后通入氮氣,將裝置中的空氣排干凈,打開冷凝水,加熱回流,D錯誤。(3)①CrCl3(THF)3易溶于四氫呋喃,故雙頸燒瓶中四氫呋喃除作為反應物外還有一個用途是萃取劑;②本實驗使用索氏提取器的優點:溶劑可循環使用,使用量減少;生成物溶于THF被分離,可提高轉化率。(4)純化完成后,關閉加熱器,待燒瓶冷卻至室溫,關閉通氣活塞,關閉抽氣泵,拔去橡皮管,打開通氣活塞,充入氮氣,放入干燥器中保存,故正確順序是ebacf。(5)鈉與水反應,與THF不反應,可用于除去THF中的水,A正確;無水硫酸銅用于檢驗水,除去水不用,B錯誤;孔徑大小與水分子大小相近的分子篩可以除水,C正確;濃硫酸具有腐蝕性,本實驗不用其除水,D錯誤。3.答案(1)Cu(OH)2+2H2NCH2COOH(H2NCH2COO)2Cu+2H2O(2)ABC(3)①破壞配合物結構,解離出銅離子,有利于與I-反應②滴入最后半滴標準溶液后溶液藍色褪去,且30s不恢復③0.6720解析某研究小組制備配合物順式-二甘氨酸合銅[(H2NCH2COO)2Cu],向硫酸銅溶液中加入過量氨水至溶液呈深藍色,再加入氫氧化鈉溶液得到氫氧化銅沉淀,過濾后得到的固體加入甘氨酸溶液,在加熱的條件下發生反應生成順式-二甘氨酸合銅,乙醇的極性較水更小,加入乙醇后使得溶液整體極性下降,促進順式-二甘氨酸合銅析出,以此解答。(1)Cu(OH)2與甘氨酸反應生成二甘氨酸合銅和水,化學方程式為Cu(OH)2+2H2NCH2COOH(H2NCH2COO)2Cu+2H2O。(2)NaOH溶液堿性太強,流程中不用CuSO4溶液直接與NaOH反應的原因可能是防止生成堿式硫酸銅沉淀,A正確;步驟Ⅱ中,溫度過高會使甘氨酸的溶解度降低或失去穩定性轉化成其他化合物,導致產率降低,B正確;步驟Ⅲ中,趁熱過濾的目的是除去Cu(OH)2同時減少產物的析出,C正確;乙醇的極性較水更小,加入乙醇后使得溶液整體極性下降,D錯誤。(3)①順式-二甘氨酸合銅是配合物,溶解時加入硫酸的作用是破壞配合物結構,解離出銅離子,有利于與I-反應;②用碘量法測定產品中Cu元素的含量,以淀粉為指示劑,反應ⅰ:2Cu2++4I-2CuI+I2,