13.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題1.三氯化氮是一種黃色油狀液體,可用于漂白和殺菌。已知:NCl3熔點(diǎn)為-40℃,沸點(diǎn)為70℃,95℃以上易爆炸,在弱酸性溶液中穩(wěn)定,在熱水中易水解,遇堿則迅速反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)室可用Cl2和NH4Cl溶液反應(yīng)制取NCl3,所用儀器如圖(忽略部分夾持裝置):回答下列問題:(1)根據(jù)氣流方向,各儀器的連接順序?yàn)閍接b,c接f,g接d。

(2)若用裝置A制取氯氣,則試劑X可選用ACD

(填字母);D中儀器的名稱為直形冷凝管。

A.KMnO4 B.MnO2C.Ca(ClO)2 D.KClO3(3)實(shí)驗(yàn)過程中,在B中蒸餾燒瓶?jī)?nèi)觀察到的現(xiàn)象是溶液中有黃色油狀液體出現(xiàn),反應(yīng)生成的NCl3遇熱水易水解,反應(yīng)液有漂白性,寫出NCl3水解的化學(xué)方程式:NCl3+3H2O3HClO+NH3↑。

(4)NCl3純度測(cè)定:NCl3的制取是可逆反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)NCl3+4HCl===NH4Cl+3Cl2↑,利用間接碘量法測(cè)定氯氣的量即可測(cè)定NCl3的純度。實(shí)驗(yàn)步驟:ⅰ.準(zhǔn)確稱量C中的產(chǎn)物0.4g置于三頸燒瓶中,加入10mL足量濃鹽酸,使用磁力攪拌器攪拌,并鼓入氮?dú)狻＂?將混合氣通入200mL0.1mol·L-1KI溶液中,待試管中無色液體變成黃色,停止鼓入氮?dú)?溶液體積變化忽略不計(jì))。ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示劑,用0.1mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(已知:反應(yīng)原理為I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI)①確定滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液中藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。

②NCl3的純度為90.4%(保留三位有效數(shù)字)。

2.糠酸(相對(duì)分子質(zhì)量為112,熔點(diǎn)133℃,沸點(diǎn)231℃,在熱水中溶解度較大,微溶于冷水)和糠醇(熔點(diǎn)-29℃,沸點(diǎn)171℃)均為重要的化工中間體,工業(yè)上可利用糠醛(沸點(diǎn)161.7℃,易被氧化)發(fā)生歧化反應(yīng)制取這兩種物質(zhì)(該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)),反應(yīng)原理如下2+NaOH++HCl+NaCl實(shí)驗(yàn)步驟:步驟1:向三頸燒瓶中加入8.2mL(約0.2mol)新蒸餾的糠醛。通過儀器A向三頸燒瓶中緩慢滴加8mL33%的NaOH溶液。攪拌并保持反應(yīng)溫度為8~12℃,回流20min,得到粗產(chǎn)品。步驟2:將粗產(chǎn)品倒入盛有10mL水的燒杯中,然后將液體轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,用乙醚萃取4次,分液得到水層和醚層。步驟3:向水層中分批滴加25%的鹽酸,調(diào)至溶液的pH=3,冷卻、結(jié)晶、抽濾、冷水洗滌,得到糠酸粗品;向醚層中加入無水碳酸鉀干燥,過濾除掉碳酸鉀后,分離乙醚(乙醚的沸點(diǎn)為34.6℃)和糠醇。(1)儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗。與直形冷凝管相比,使用儀器B的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)管與冷卻水的接觸面積更大,冷凝效果更好。

(2)該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度為8~12℃,實(shí)驗(yàn)中采用了哪些保障措施緩慢滴加NaOH溶液,采用冰水浴給反應(yīng)裝置降溫。

(3)步驟3中分離乙醚和糠醇的實(shí)驗(yàn)操作為蒸餾。

(4)步驟3中洗滌粗糠酸用冷水的原因是減少產(chǎn)品因溶解而造成的損失,進(jìn)一步將粗糠酸提純,應(yīng)采用的方法是重結(jié)晶。

(5)取1.120g提純后的糠酸樣品,配成100mL溶液,準(zhǔn)確量取20.00mL于錐形瓶中,加入幾滴酚酞溶液,用0.0800mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL。糠酸的純度為96.0%。該中和滴定實(shí)驗(yàn)中,若其他實(shí)驗(yàn)操作均正確,則下列實(shí)驗(yàn)操作造成測(cè)得的糠酸的純度比實(shí)際偏低的是D(填字母)。

A.蒸餾水洗凈后,未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗堿式滴定管B.指示劑酚酞溶液滴加過多(酚酞是一種弱酸)C.錐形瓶?jī)?nèi)壁用蒸餾水洗凈后,再用配制好的糠酸樣品溶液潤(rùn)洗2~3次,將潤(rùn)洗液倒掉,再裝入20.00mL糠酸樣品溶液,進(jìn)行中和滴定D.滴定前仰視堿式滴定管液面讀數(shù),滴定后俯視堿式滴定管液面讀數(shù)3.硼氫化鈉(NaBH4)是一種潛在儲(chǔ)氫劑,在有機(jī)合成中也被稱為“萬能還原劑”。實(shí)驗(yàn)室制備、提純、分析NaBH4純度的步驟如下,請(qǐng)結(jié)合信息回答問題。物質(zhì)NaBH4NaHCH3ONa性質(zhì)固體,可溶于異丙胺或水,常溫下與水緩慢反應(yīng),與酸劇烈反應(yīng),強(qiáng)堿環(huán)境下能穩(wěn)定存在固體,強(qiáng)還原性,與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生H2固體,難溶于異丙胺,常溫下與水劇烈反應(yīng)Ⅰ.NaBH4的制備先打開K2,向裝置中鼓入N2,然后升溫到110℃左右,打開磁力攪拌器快速攪拌,將熔化的Na快速分散到石蠟油中,然后升溫到200℃,關(guān)閉K2,打開K1通入H2,充分反應(yīng)后制得NaH。然后升溫到240℃,持續(xù)攪拌下通入N2,打開K3向三頸燒瓶中滴入硼酸三甲酯[B(OCH3)3,沸點(diǎn)為68℃],充分反應(yīng)后,降溫后離心分離得到NaBH4和CH3ONa的固體混合物。(1)寫出NaH與B(OCH3)3的化學(xué)方程式:4NaH+B(OCH3)3NaBH4+3CH3ONa。

(2)下列說法正確的是AB(填字母)。

A.鼓入N2可以防止Na、NaH、NaBH4等被氧化B.攪拌并將Na分散到石蠟油中可以加快H2與鈉的反應(yīng)速率C.取200℃時(shí)的產(chǎn)物加入水中,觀察是否有H2產(chǎn)生,從而判斷NaH中是否含有NaD.快速滴入B(OCH3)3有利于提高其轉(zhuǎn)化率Ⅱ.NaBH4的提純(3)NaBH4可采用索氏提取法提純,其裝置如圖2所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)將NaBH4和CH3ONa的固體混合物放入濾紙?zhí)淄?中,燒瓶中異丙胺(熔點(diǎn):-101℃,沸點(diǎn):33℃)受熱蒸發(fā),蒸氣沿導(dǎo)管2(填“2”或“3”)上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,再經(jīng)導(dǎo)管3(填“2”或“3”)返回?zé)?從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)萃取。當(dāng)萃取完全后,NaBH4在圓底燒瓶(填“圓底燒瓶”或“索氏提取器”)中。

(4)分離異丙胺和NaBH4并回收溶劑的方法是蒸餾。

Ⅲ.NaBH4的純度分析步驟1:取9.00gNaBH4產(chǎn)品(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),將產(chǎn)品溶于X1溶液后配成200mL溶液,取2.00mL置于碘量瓶中,加入30.00mL0.1000mol·L-1KIO3溶液充分反應(yīng)。(反應(yīng)方程式為3NaBH4+4KIO3===3NaBO2+4KI+6H2O)步驟2:向步驟1所得溶液中加入過量的KI溶液,用溶液X2調(diào)節(jié)pH,使過量KIO3轉(zhuǎn)化為I2,冷卻后暗處放置數(shù)分鐘。步驟3:向步驟2所得溶液中加緩沖溶液X3調(diào)pH約為5.0,加入幾滴淀粉指示劑,用0.2000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.00mL。(反應(yīng)方程式為I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)(5)X1溶液為B,X2溶液為A,緩沖溶液X3為D。(填序號(hào))[已知:Ka(CH3COOH)=1.0×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.0×10-5,兩種混合液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比均為1∶1]

A.稀硫酸B.NaOH溶液C.NH4Cl和NH3·H2O混合液D.CH3COOH和CH3COONa混合液(6)產(chǎn)品中NaBH4的純度為76%。滴入Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)若長(zhǎng)時(shí)間振蕩可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低(填“偏高”或“偏低”)。

題型2化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題考向1【典例】【審答思維】E堿性D【解析】A作為H2S的發(fā)生裝置,由于不能驟冷,所以D、E都是冷卻H2S的裝置,C裝置干燥H2S,F冷卻并收集H2S,G作為平衡氣壓和尾氣處理裝置。(1)儀器X的名稱是圓底燒瓶;(2)制備氣體的裝置包括發(fā)生裝置、除雜裝置、收集裝置和尾氣處理裝置,由于不能驟冷,要逐步冷卻,所以B連E,E連C,C連D,D連F;(3)H2S是酸性氣體,不可以用堿性干燥劑,所以不可以用氫氧化鉀和堿石灰,故選BC。答案:(1)圓底燒瓶(2)E→C→D(3)BC【解析】(1)裝置Ⅱ中的試劑為飽和NaHS溶液,飽和NaHS溶液可以除去硫化氫氣體中的氯化氫氣體雜質(zhì)。(2)裝置Ⅲ中硫化氫、氨氣、氯化鎳反應(yīng)生成NiS,離子反應(yīng)方程式為H2S+Ni2++2NH3===NiS↓+2NH4(3)反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉K1、K4,在b、c處分別連接如圖兩個(gè)裝置,打開K2、K3進(jìn)行抽濾洗滌,抽濾洗滌時(shí),洗滌水進(jìn)入裝置Ⅲ,然后通過抽氣裝置抽出達(dá)到洗滌目的,故連有抽氣泵的裝置Ⅳ接在b處以便能夠抽出洗滌水。答案:(1)飽和NaHS溶液(2)H2S+Ni2++2NH3===NiS↓+2NH4+考向2【典例】【審答思維】液體固體固液反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率水浴活性炭重結(jié)晶【解析】將100mmol己-2,5-二酮(熔點(diǎn):-5.5℃,密度:0.737g·cm-3)與100mmol4-甲氧基苯胺(熔點(diǎn):57℃)放入兩頸燒瓶中,利用球形冷凝管進(jìn)行冷凝回流提高原料利用率,通過攪拌來提高反應(yīng)速率,待反應(yīng)完成后,加入50%的乙醇溶液,析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品),加熱至65℃,至固體溶解,加入脫色劑(脫色劑為不溶于水和乙醇等溶劑的固體,如活性炭),回流20min,趁熱過濾,使產(chǎn)品盡可能多地進(jìn)入濾液,濾液靜置至室溫,冰水浴冷卻,有大量白色固體析出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。(1)己-2,5-二酮的熔點(diǎn)為-5.5℃,常溫下為液體,4-甲氧基苯胺的熔點(diǎn)為57℃,常溫下為固體,攪拌可使固液反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率。(2)由題給信息“加熱至65℃”可知,應(yīng)用水浴加熱,這樣便于控制溫度,且受熱更均勻。(3)“脫色劑”的作用是吸附反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有色物質(zhì),結(jié)合題中信息,加入“脫色劑”后回流,趁熱過濾,保留濾液,即“脫色劑”為不溶于水和乙醇等溶劑的固體,所以可以選用活性炭作脫色劑。(4)由題給信息可知,產(chǎn)品吡咯X為白色固體,加熱至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁熱過濾,使產(chǎn)品盡可能多地進(jìn)入濾液,防止產(chǎn)品結(jié)晶損失,提高產(chǎn)率;由加入50%的乙醇溶液,析出淺棕色固體(即含雜質(zhì)的產(chǎn)品)可知,常溫下產(chǎn)品不溶于50%的乙醇溶液,所以為減少溶解損失,洗滌時(shí)可用50%的乙醇溶液。(5)由產(chǎn)品的分離提純過程可知,若需進(jìn)一步提純,可采用的方法為重結(jié)晶。答案:(1)使固液反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率(2)水浴加熱(3)活性炭(4)防止產(chǎn)品結(jié)晶損失,提高產(chǎn)率50%的乙醇溶液(5)重結(jié)晶1.【解析】(1)空氣會(huì)干擾實(shí)驗(yàn),所以通入N2排凈裝置中的空氣,同時(shí)利于CCl4的揮發(fā),使產(chǎn)生的COCl2進(jìn)入后續(xù)裝置中。(2)C中收集到溶解在CCl4中的光氣,利用沸點(diǎn)不同,采用蒸餾法分離出光氣,故步驟Ⅳ中,將光氣分離出的操作名稱為蒸餾;低于100℃可以采用水浴加熱;反應(yīng)開始,用氮?dú)馀懦鲅b置中空氣,然后打開K1、K2,關(guān)閉K3,進(jìn)行反應(yīng),C中得到光氣和四氯化碳,然后再加熱裝置C,此時(shí)關(guān)閉K1和K2,打開K3,利用沸點(diǎn)不同蒸餾出光氣,光氣的沸點(diǎn)為8.2℃,則溫度計(jì)的溫度要控制在8.2℃左右。(3)B裝置中CCl4和Cr2O3固體在700~800℃條件下反應(yīng)生成CrCl3固體和光氣COCl2,化學(xué)方程式:Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。答案:(1)利于CCl4的揮發(fā)(或使產(chǎn)生的COCl2進(jìn)入后續(xù)裝置中)(2)蒸餾關(guān)閉K1和K2,打開K38.2℃(3)Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl22.【解析】(1)由圖可知,盛裝Na2S溶液的儀器名稱是三頸燒瓶;(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,產(chǎn)率越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越合適,最佳反應(yīng)溫度為45℃。答案:(1)三頸燒瓶(2)45考向3【典例】【審答思維】3SO2~3I2~KIO3升華I-3S~3SO2~KIO3【解析】由題中信息可知,利用“燃燒—碘酸鉀滴定法”測(cè)定鋼鐵中硫含量的實(shí)驗(yàn)中,將氧氣經(jīng)干燥、凈化后通入管式爐中將鋼鐵中硫氧化為SO2,然后將生成的SO2導(dǎo)入碘液中吸收,通過消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積來測(cè)定鋼鐵中硫的含量。(1)該滴定實(shí)驗(yàn)是利用過量的半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液來指示滴定終點(diǎn)的,因此,該滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{(lán)色且30s內(nèi)不變色;由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O可得關(guān)系式3S~3SO2~3I2~KIO3,若滴定消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則n(KIO3)=V×10-3L×0.0020000mol·L-1=2.0000×10-6Vmol,n(S)=3n(KIO3)=3×2.0000×10-6Vmol=6.0000×10-6Vmol,樣品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是6.0000×1(2)若裝置D中瓷舟未加蓋,燃燒時(shí)產(chǎn)生的粉塵中含有鐵的氧化物,鐵的氧化物能催化SO2的氧化反應(yīng)從而促進(jìn)SO3的生成,因此,粉塵在該過程中的作用是作催化劑;若裝置E冷卻氣體不充分,則通入F的氣體溫度過高,可能導(dǎo)致部分I2升華,這樣就要消耗更多KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,從而可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大;若滴定過程中,有少量IO3-不經(jīng)I2直接將SO2氧化成H2SO4,從電子轉(zhuǎn)移守恒的角度分析,IO3-得到6e-被還原為I-,仍能得到關(guān)系式3S~3SO2答案:(1)當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{(lán)色且30s內(nèi)不變色19.(2)作催化劑通入F的氣體溫度過高,導(dǎo)致部分I2升華,從而消耗更多的KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液不變1.【解析】(1)氨含量的測(cè)定為返滴定法,n(NH3)=(c1V1-c2V2)×10-3mol,則樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(c1V1-c2V2)×10-3×17(2)由題干信息可知,[Co(NH3)6]Cl3與熱的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Co(OH)3,因此氨含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)所得樣品殘?jiān)暮捔Ｗ訛镃o(OH)3,其與KI反應(yīng)的離子方程式為2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)I2剛好消耗完,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色。(3)可通過測(cè)定外界Cl-的數(shù)目來確定其組成:取兩種溶液各10mL,加入指示劑,用0.1mol·L-1AgNO3溶液滴定,若消耗20mL,則為[Co(NH3)5Cl]Cl2;若消耗30mL,則為[Co(NH3)6]Cl3。答案:(1)(c1(2)2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O藍(lán)色褪去(3)取兩種溶液各10mL,加入指示劑,用0.1mol·L-1AgNO3溶液滴定,若消耗20mL,則為[Co(NH3)5Cl]Cl2,若消耗30mL,則為[Co(NH3)6]Cl32.【解析】(1)滴定消耗0.4000mol·L-1的Na2H2Y的平均體積為24.60mL,則Na2H2Y的物質(zhì)的量為0.4000mol·L-1×0.02460L=0.00984mol,則BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量也為0.00984mol,質(zhì)量為0.00984mol×244g·mol-1≈2.4g,產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的純度為2.4g3.(2)未干燥錐形瓶不影響溶質(zhì)的物質(zhì)的量,對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響,故a錯(cuò)誤;Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液久置部分失效會(huì)使消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,故b正確;滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡會(huì)使消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低,故c錯(cuò)誤;雜質(zhì)可與Na2H2Y反應(yīng)會(huì)使消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,故d正確。答案:(1)80自動(dòng)調(diào)零代替手動(dòng)操作,可以減少人為誤差(2)bd1.【解析】根據(jù)流程圖可知,三頸燒瓶中,發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,裝置B為安全瓶,裝置C中發(fā)生反應(yīng):2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O,最后將沒有完全反應(yīng)的氣體通入NaOH溶液,NaOH溶液可以吸收ClO2,防止污染空氣。(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知,A裝置中儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗。(2)裝置A中生成ClO2的化學(xué)方程式:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。(3)裝置C中H2O2作還原劑,被ClO2氧化為O2,ClO2被還原為NaClO2,故A錯(cuò)誤;為獲得NaClO2晶體,可將C試管中的溶液在55℃蒸發(fā)濃縮結(jié)晶并趁熱過濾,這樣析出的晶體是NaClO2,且可以防止NaClO2受熱分解,故B正確;用50℃左右溫水洗滌所得晶體,可以減少NaClO2晶體的損失,故C正確;高溫烘干過濾后所得濾渣,NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所得產(chǎn)物不純,故D錯(cuò)誤。(4)儀器A中NaClO3需稍微過量,原因是防止Na2SO3過量產(chǎn)生SO2氣體,在C裝置中被氧化生成硫酸鈉,影響產(chǎn)品純度。(5)實(shí)驗(yàn)過程中,常需要打開K1鼓入一定量空氣,該操作的目的是稀釋ClO2,防止ClO2濃度過高引起爆炸。(6)Cl和O可形成另一種化合物Cl2O,中心原子為O,Cl2O的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6-1×22=4,中心原子含有2對(duì)孤電子對(duì),中心原子的VSEPR模型是四面體;由于O—Cl鍵的鍵長(zhǎng)小于O—F鍵,且O—Cl鍵共用電子對(duì)偏向O,成鍵電子對(duì)之間的斥力更大,鍵角更大,則Cl2O鍵角比F2O鍵角大。(7)根據(jù)題給方程式得到關(guān)系式ClO2-~2I2~4S2O32-,則產(chǎn)品中NaClO2物質(zhì)的量為n(ClO2-)=14n(S2O32-)=2.5cV×1答案:(1)恒壓滴液漏斗(2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(3)AD(4)防止Na2SO3過量產(chǎn)生SO2氣體,在C裝置中被氧化生成硫酸鈉,影響產(chǎn)品純度(5)稀釋ClO2,防止ClO2濃度過高引起爆炸(6)四面體大(7)12.5cV2.【解析】(1)①由儀器c的構(gòu)造可知儀器c的名稱為球形冷凝管。②結(jié)合電子得失守恒及元素守恒可得,步驟Ⅰ生成VOCl2的同時(shí),還生成一種無污染的氣體N2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O。(2)①首先通過裝置A制取二氧化碳,利用裝置C除去二氧化碳中的HCl后,將二氧化碳通入裝置D中,排盡裝置中的空氣以防止產(chǎn)物被氧化,待B中澄清石灰水變渾濁,確保空氣被排盡后,再打開D中K2開始實(shí)驗(yàn),接口的連接順序?yàn)锳→C→D→B。②實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先關(guān)閉K2,打開K1,當(dāng)裝置B中澄清石灰水變渾濁時(shí),確保空氣被排盡后,再關(guān)閉K1,打開K2,充分反應(yīng),靜置,得到固體。③由題意可知,制得的氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨沉淀表面附有可溶的氯化銨,所以過濾后,應(yīng)用飽和碳酸氫銨溶液洗滌2~3次除去沉淀表面的氯化銨,再用乙醇洗滌2~3次除去晶體表面的碳酸氫銨。(3)①適量尿素可除去過量的NaNO2,該過程符合綠色化學(xué)觀念,則生成N2、CO2,離子方程式為CO(NH2)2+2NO2-+2H+===CO2↑+2N2↑+3H2②未加尿素,則溶液中殘留的亞硝酸鈉消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量偏大。③由元素守恒及反應(yīng)方程式可知:(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O~6VO2+~6Fe2+,樣品中氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨(摩爾質(zhì)量為Ag·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=cmol·答案:(1)①球形冷凝管②2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O(2)①C→D→B②K2K1裝置B中澄清石灰水變渾濁③b(3)①CO(NH2)2+2NO2-+2H+===CO2↑+2N2↑+3H②偏大③0.3.【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中加熱溫度需要控制在合適的反應(yīng)溫度,故圖中C1處應(yīng)放置溫度計(jì)。(2)Na2Cr2O7溶液具有強(qiáng)氧化性,能把環(huán)己醇氧化為環(huán)己酮,則滴加酸性Na2Cr2O7溶液時(shí)反應(yīng)的離子方程式為3+Cr2O72-+8H+===3+2Cr3++7H2O,由已知條件可知,環(huán)己酮與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)為95℃,(3)實(shí)驗(yàn)過程中Na2Cr2O7溶液分批加入的原因是酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)放熱,導(dǎo)致體系溫度迅速上升,副反應(yīng)增多,所以酸性Na2Cr2O7溶液加入不能太快,應(yīng)分批次滴加。(4)Na2Cr2O7和草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),Na2Cr2O7中的Cr由+6價(jià)降低為+3價(jià),H2C2O4中C由+3價(jià)升高為+4價(jià),結(jié)合得失電子守恒,草酸與Na2Cr2O7的物質(zhì)的量之比為3∶1時(shí)反應(yīng)恰好進(jìn)行完全。(5)環(huán)己酮的提純:首先往液體中加入NaCl固體至飽和,從而降低環(huán)己酮的溶解度,并且增加水層的密度,靜置后分液,分液后用無水硫酸鎂除去有機(jī)物中少量的水分,過濾后蒸餾分離乙醚,得到純凈的環(huán)己酮,所以,提純步驟的正確順序是cdba;加入NaCl固體的作用是增加水層的密度,降低環(huán)己酮的溶解度,有利于分層。(6)環(huán)己醇的質(zhì)量為30mL×0.90g·mL-1=27g,理論上得到環(huán)己酮質(zhì)量=27g100g·mol-答案:(1)溫度計(jì)(2)3+Cr2O72-+8H+===3+2Cr3++7H2環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物一起蒸出(3)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)放熱,導(dǎo)致體系溫度迅速上升,副反應(yīng)增多,所以酸性Na2Cr2O7溶液