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答案 (1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理即可) (2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可) 溶液变澄清(或浑浊消失) ad (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可) 【课堂对点训练】
1.氮是生物体不可缺少的一种元素,其化合物是实验室和生活中常见的物质。 (1)某学习小组为了探究“Ag与浓硝酸反应生成气体的情况”,设计如下实验流程: Ⅰ.测定NO的体积通入Ag与浓HNO3反应生成的气体――→H2O―→
Ⅱ.测定装置B中n(HNO3)
①仪器b是________(填名称);用图中的装置组合成一套可实现Ⅰ、Ⅱ目的的实验装置,合理的连接顺序是: a→1→______→______→________→________→________(填各导管口的编号)。反应前要先打开开关a,通一会儿N2,原因是______________________
________________________________________________________________。 ②反应结束后,假设装置B中溶液仍为100 mL,从中取出25.00 mL,用0.10 mol·
L NaOH溶液进行滴定(酚酞作指示剂),滴定前后滴定管液面的位置如图乙。则在装置B中生成HNO3的物质的量为________ mol。
③实验收集到NO的体积为112.0 mL(标准状况下),则装置A中Ag与浓硝酸反应________(填“有”或“没有”)NO生成,依据是______________________
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_____________________________________(用计算所得的数据说明)。 (2)小明同学进一步用下图装置探究(1)中反应产生的气体的氧化性和还原性:
①通气体的过程,观察到甲中溶液变浑浊,小明得出的结论1是NO2具有氧化性。乙中鼓入空气后观察到有红棕色气体生成,小明得出的结论2是NO具有还原性。小华对小明的实验设计提出了质疑,他认为甲中的现象不足以得出结论1,他的理由是____________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ②你认为怎样才能准确得出小明的结论1?(简要回答出原理和现象即可) ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
解析 (1)①广口瓶B中气体跟水反应,长进短出;广口瓶C是短进长出进行排水。反应前要先打开开关a,通一会儿N2,目的是将装置中的空气排尽,防止NO被空气氧化。②c(NaOH)·V(NaOH)=c(HNO3)·V(HNO3),即0.10 mol·L
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×(20.40-0.40) mL=25.00 mL×c(HNO3),则c(HNO3)=0.08 mol·L,则装置B中n(HNO3)=0.08×0.1 mol
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=0.008 mol。③根据3NO2+H2O===2HNO3+NO,则由该反应生成的NO的物质的量为0.004 mol,而实验收集到0.005 mol,所以Ag和浓硝酸反应有NO生成。(2)由(1)知Ag与浓HNO3反应生成NO2和NO;分别在不同的装置中探究它们的性质,甲装置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S,故应在无水的环境中检验NO2的氧化性。
答案 (1)①圆底烧瓶 2 3 5 4 6 将装置中的空气排尽,防止NO被空气中O2氧化 ②0.008 ③有 NO2与水反应生成NO的体积89.6 mL小于收集到NO的体积112.0 mL(其他合理答案也给分)
(2)①NO2和水反应生成的HNO3是一种强氧化性酸,可将Na2S氧化,使溶液变浑浊 ②可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合,若有淡黄色固体生成,即可证明NO2的氧化性 【解题建模】 物质制备审、答题模板
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考点指导2 以模拟工业生产为载体的无机物的制备
【典例2】 (2016·四川化学,9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】
【实验探究】
该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是________。
(2)实验操作的先后顺序是a→________→e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________。 (4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_______________________ _________________________________________________________________。 【探究反思】
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析: ①若杂质是CuCl2,则产生的原因是________________________________。 ②若杂质是CuO,则产生的原因是_________________________________。
【思维提示】 第1步:审题干信息,本题题干信息很简单,提取实验目的:用热分解CuCl2·2H2O晶体制取CuCl。 第2步:(1)审“流程”,获取反应条件等有效信息:CuCl2·2H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水,再继续加热使无水CuCl2分解,若不在HCl气流中加热,CuCl2·2H2O将会水解,最终产物为CuO。 (2)审“装置图”,获取每个仪器的作用等有效信息:
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①A为CuCl2·2H2O分解产生CuCl的装置,气体入口必须通入HCl气体; ②X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气; ③C中湿润的红色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2; ④D为尾气处理装置,吸收HCl和Cl2。
第3步,审问题信息:结合第1步、第2步提取的有效信息,结合题目提出的具体问题,联想已学过的知识,规范解答题目中的具体问题。
如本题第(2)问,结合第2步中获取的流程信息的条件控制,必须先通HCl排尽空气,防止O2影响产品纯度,然后点燃酒精灯,在HCl气流中加热分解CuCl2·2H2O,最后在HCl气流中冷却生成CuCl,即可顺利选择操作顺序:a→c→d→b→e。
第(3)问,结合第2步获取的有效信息,知通入C装置的气体有HCl和Cl2,再根据HCl和Cl2的性质,即可得出石蕊试纸“先变红后褪色”的实验结论。
第(4)问中NaOH吸收Cl2属于氧化还原反应,即可写离子方程式。
第(5)问,结合流程信息,可知有CuCl2的原因,是分解不完全,肯定是“加热时间不够”;产生CuO肯定是CuCl2·2H2O发生水解,肯定是“HCl通入的量不足”。 答案 (1)干燥管 (2)cdb (3)先变红后褪色
(4)Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O
(5)①加热时间不足或温度偏低 ②通入HCl的量不足 【课堂对点训练】
2.三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品,某兴趣小组用如下装置模拟工业制法,在NH3和NH4Cl存在条件下,以活性炭为催化剂,用H2O2氧化CoCl2溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3(该反应为放热反应),实验步骤如下:
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①称取研细的CoCl2·6H2O粉末10.0 g和 NH4Cl 5.0 g于烧杯中并加水溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25 mL浓氨水和适量活性炭粉末,逐滴加入5 mL 30%的H2O2溶液。
②在60 ℃水浴中恒温20 min,然后用冰水浴冷却,充分结晶后过滤。 ③将沉淀溶于热的盐酸中,趁热过滤,滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。 ④过滤、用乙醇洗涤晶体并在105 ℃条件下烘干。
⑤晶体制备完成后,该小组通过以下步骤测定产品的纯度:称取0.285 8 g样品放入锥形瓶中并加水溶解,再加入3 mL 10%的NaOH溶液,充分加热产生Co(OH)3沉淀,加6 mol·L盐酸将沉淀完全溶解后加入足量KI粉末和
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