2020版高考人教版化学一轮复习文档:第10章 化学实验基础 第32讲 联系客服

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在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集馏分,得叔丁基苯30 g。

(1)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用恒压滴液漏斗的优点是________________________________________________________________________。 (2)洗涤操作中,水洗的目的是____________________________________________________; 无水硫酸镁的作用是________。

(3)常压蒸馏时,最低控制温度为________。

(4)该实验中叔丁基苯的产率为________。(小数点后保留两位数字) 答案 (1)球形冷凝管 可以使液体顺利滴下

(2)洗掉Na2CO3等(或洗掉可溶性无机物) 吸水(或干燥) (3)80.1 ℃ (4)74.63%

解析 (1)仪器a的名称为球形冷凝管;使用恒压滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下。 (2)水洗的目的是洗掉Na2CO3等(或洗掉可溶性无机物);无水硫酸镁的作用是吸水(或干燥)。 (3)常压蒸馏的目的是除去苯、氯代叔丁烷,由表中数据可知,应控制最低温度为80.1 ℃。 (4)苯的物质的量为15 mL×1.84 g·mL-1

92.5 g·mol-1

120 mL×0.88 g·mL-1

78 g·mol-1

≈1.35 mol,氯代叔丁烷的物质的量为

≈0.30 mol,由制取原理可知苯过量,则理论上生成n(叔丁基苯)=n(氯代

叔丁烷)=0.30 mol,理论上生成叔丁基苯的质量为0.30 mol×134 g·mol-1=40.20 g,故叔丁基30苯的产率为×100%≈74.63%。

40.20

2.(2018·江西九所重点中学联考)二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一所示。

已知:Ⅰ.二茂铁熔点是173 ℃,在100 ℃时开始升华;沸点是249 ℃。 Ⅱ.制备二茂铁的反应原理是:

2KOH+FeCl2+2C5H6===Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。 实验步骤为:

①在三颈烧瓶中加入25 g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60 mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10 min;

②再从仪器a滴入5.5 mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95 g·cm3),搅拌;

③将6.5 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45 min滴完,继续搅拌45 min; ④再从仪器a加入25 mL无水乙醚搅拌;

⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液; ⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。 回答下列问题:

(1)仪器a的名称是________________。

(2)步骤①中通入氮气的目的是_____________________________________________。 (3)仪器c的适宜容积为________(填序号)。 ①100 mL ②250 mL ③500 mL

(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是_____________________________________________。 (5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二装置中进行,其操作名称为__________;该操作中棉花的作用是

________________________________________________________________________。 (6)为了确认得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是___________________________; 若最终制得纯净的二茂铁4.3 g,则该实验的产率为________(保留三位有效数字)。 答案 (1)恒压滴液漏斗

(2)排尽装置中的空气,防止Fe2被氧化

(3)②

(4)除去多余的KOH

(5)升华 防止二茂铁挥发进入空气中 (6)测定所得固体的熔点 58.4%

解析 (2)Fe2+具有还原性,能被氧气氧化,通入氮气的目的是排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化。(3)根据实验,加入仪器c中的液体体积总和为(60+5.5+25+25) mL=115.5 mL,因此选用250 mL的三颈烧瓶。(4)根据制备二茂铁的化学方程式以及所给的KOH、氯化亚铁、环戊二烯的量可知,加入的KOH应是过量的,因此步骤⑤中加入盐酸的目的是除去多余的KOH。(5)图二操作名称为升华,棉花的作用是防止升华的二茂铁进入空气中。(6)可利用二茂

铁的熔点低的特点,检验是否是二茂铁;环戊二烯的质量为5.5 mL×0.95 g·cm-3=5.225 g,FeCl2的质量为6.5 g,根据反应方程式知FeCl2过量,则根据环戊二烯进行计算,理论上产生5.225×1864.3 g二茂铁的质量为 g=7.362 5 g,产率为×100%≈58.4%。

7.362 5 g2×66

1.温度计水银球的位置:若要控制反应温度,应插入反应液中,若要选择收集某温度下的馏分,则应放在蒸馏烧瓶支管口附近。

2.冷凝管的选择:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流,又能用于冷凝收集馏分。

3.冷凝管的进出水方向:下进上出。 4.加热方法的选择

(1)酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。

(2)水浴加热。水浴加热的温度不超过100 ℃。

5.防暴沸:加碎瓷片,防止溶液暴沸,若开始忘加沸石,需冷却后补加。

热点三 组成探究综合实验

题型一 定性分析型 1.核心知识必备

(1)常考气体的定性检验方法:包括Cl2、NH3、SO2、HCl、CO2、NO等。 (2)常考阳离子的检验方法,包括NH4、Fe3、Fe2、Al3、Cu2、Ag等。

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(3)常考阴离子的检验方法,包括Cl、Br、I、SO24、CO3、SO3等。

2.物质检验的一般思路

根据物质性质,使被检验物质与加入的试剂作用,转变为某种已知物质,或产生某种特殊现象,从而确定该物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。常见的特殊现象有: (1)生成气体。能够生成气体的离子很多,生成的气体的性质也常有相似之处,判断时要注意排除干扰离子。

(2)生成沉淀。许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀,但同时也应注意排除干扰离子。

(3)显现特殊颜色。特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂,是鉴别物质的常见方法,如KSCN检验Fe3、淀粉检验I2等。

特别提醒

(1)能使品红溶液退色的气体有:SO2、Cl2、O3等,其中SO2只能使石蕊溶液变红,而不能使其退色,Cl2、O3最终可使石蕊溶液退色。

(2)在中学化学中,氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。

(4)NO气体的检验方法是向无色气体中通入空气(或O2),看气体是否变红棕色。

[典例剖析] [2015·全国卷Ⅰ,26(1)(2)]草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×102,K2

=5.4×105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,

熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱水、升华,170 ℃以上分解。回答下列问题:

(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 由此可知草酸晶体分解的产物中有________。装置B的主要作用是____________________。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。