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【題目】疊氮化鉀()能促使作物或難于萌發(fā)的種子發(fā)育。設計如下實驗制備疊氮化鉀并測定其純度:

I.制備

步驟1:制備亞硝酸丁酯(

反應裝置如圖1(夾持裝置略去),向燒杯中依次加入稀硫酸、丁醇、亞硝酸鈉溶液,待反應完全后,分離出上層油狀物,用的混合溶液洗滌三次,經干燥后備用。

步驟2:制備疊氮化鉀

反應裝置如圖2(夾持及加熱裝置路去),向儀器A中加入乙醇溶液、的聯(lián)氨()、亞硝酸丁酯,蒸汽浴加熱,反應完全后,疊氮化鉀即沉淀出來,冰浴冷卻,過濾,先用無水乙醇洗滌,再用無水乙醚洗滌,在空氣中于干燥。

相關物質性質如下:

物質

顏色、狀態(tài)

沸點(℃)

溶解性

無色晶體

受熱易分解

易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚

無色液休

118

微溶于水,與乙醇、乙醚混溶

無色或淡黃色油狀液體

78

不溶于水,與乙醇、乙醚混溶

無色油狀液體

118

與水、乙醇混溶,不溶于乙醚

請回答:

1)儀器A的名稱為_____________.

2)步驟1中分離出亞硝酸丁酯的操作名稱為_____________;步驟1中用NaClNaHCO3的混合溶液洗滌的目的是__________________________.

3)步驟2中冰浴冷卻的目的是__________________________;步驟2中干燥產品的溫度控制在55~60℃,原因是__________________________

4)如需提高產品的純度,可在_____________(填編號)中進行重結晶。

A.無水乙醇 B.無水乙醚 C. D.乙醇的水溶液

.分光光度法測定產品的純度

原理:反應非常靈敏,生成紅色絡合物,在一定波長下測量紅色溶液的吸光度,利用“吸光度”曲線確定樣品溶液中的。測定步驟如下:

①用品體配制標準溶液;

②配制一組相同體積()不同濃度的標準溶液,分別加入(足量)標準溶液,搖勻,測量吸光度,繪制標準溶液的與吸光度的關系曲線,如圖;

③產品測定:稱取0.360g產品,配成溶液,取出于標準管中,加入(足量)標準溶液,搖勻,測得吸光度為0.6。

5)實驗室用晶體配制標準溶液的方法為_________________.

6)產品的純度為_________________;若③中加入的標準溶液不足以將產品完全反應,則測得的產品純度________________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

【答案】三頸燒瓶(或三頸瓶) 分液 洗去亞硝酸丁酯中混有的酸 降低產品的溶解度,提高產率 溫度過低,則干燥時間較長;溫度過高導致產品分解 D 稱取一定質量的晶體,溶于鹽酸中,加水稀釋后再轉移至容量瓶中定容 90% 偏低

【解析】

I.1)依據(jù)儀器的結構與用途作答;

2)酯類與水互不相容,據(jù)此選擇混合物的分離方法;制備過程中需除去亞硝酸;

3)依據(jù)KN3受熱易分解,結合溫度對KN3溶解度的影響作答;

4)根據(jù)KN3易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚的物理性質作答;

.5)結合氯化鐵溶液中鐵離子水解的特點,進行實驗的規(guī)范操作;

6)依據(jù)曲線吸光度對應的,計算求得的質量,進而求出純度;依據(jù)錯誤操作對標準液濃度的誤差分析判斷。

I.1)儀器A的名稱為三頸燒瓶;

2)上層油狀物即為亞硝酸丁酯,所以分離方法是分液;步驟1中,用NaClNaHCO3的混合溶液洗滌主要是為了除去亞硝酸,故答案為:分液;洗去亞硝酸丁酯中混有的酸;

3)疊氮化鉀析出后,用冰浴冷卻是為了降低產品的溶解度,提高產率。溫度過低,則干燥時間較長;溫度過高導致產品分解。

4)產品不溶于乙醇、乙醚,排除A、B項,產品中的有機雜質不易溶于水,故用乙醇水溶液可以有效溶解有機雜質,同時也有利于產品再次結晶析出,故答案為:D。

.5)鐵離子強烈水解,故配制鐵鹽溶液時,先將其溶于對應的酸中以抑制鐵離子水解,再加水稀釋。由于此處需配制標準溶液,所以用容量瓶定容,故答案為:稱取一定質量的晶體,溶于鹽酸中,加水稀釋后再轉移至容量瓶中定容。

6)根據(jù)曲線圖,吸光度0.6對應的,則產品中含有的質量為,純度為;若加入的標準溶液不足,則溶液中的無法完全反應,測得的比實際濃度低,測得的純度偏低,故答案為:90%;偏低。

練習冊系列答案
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【題目】研究物質的合成或制備是有機化學、無機化學的重要任務之一。

(1)某實驗小組探究實驗室制備無水氯化鎂的方法,設計了如下圖裝置。

①分液漏斗中的A物質是___________ (填試劑名稱)。

②利用中學常見的儀器,某同學在空白方框內補充完整實驗裝置,他選擇的試劑有____ (填序號)

A.稀NaOH溶液 B.無水氯化鈣 C.稀硫酸 D.濃硫酸

(2)實驗室制備并收集純凈乙烯。

①有的同學通過乙醇制備乙烯,寫出相關化學方程式:_______________;該實驗除乙醇外,所需的試劑或用品(不包括儀器)_______________________。

②有的同學探究其他制備乙烯的方法,他設計了下圖裝置制備乙烯。實驗結果是量筒內壁附著較多無色油狀液體,且得到很少量的氣體。請分析氣體產率很低的原因主要是_______

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【題目】鐵與4mol·L1的稀硫酸反應(放熱反應)生成H2的物質的量與反應時間的關系如圖所示。下列結論正確的是

A.反應開始2min內平均反應速率最大

B.常溫下,改用98.3%的濃硫酸可以加快反應速率

C.反應在24min間生成H2的平均反應速率為0.1mol·L1·min1

D.24min內反應速率逐漸增大,說明24min內溫度比濃度對反應速率的影響大

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【題目】(1)11.2 g KOH的稀溶液與1 L0.1mol/LH2SO4溶液反應放出11.46 kJ的熱量,該反應表示中和熱的熱化學方程式為___________________。

(2)0.40 mol N2O4氣體充入2 L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應:N2O4(g) 2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2℃時,測得NO2的物質的量隨時間變化如圖所示:

T1℃,4080 s內用N2O4表示該反應的平均反應速率為________mol/(L·s)。

ΔH________0(“>”“<”“=”)。

(3)向甲、乙兩個容積均為1 L的恒容容器中,分別充入2 mol A2 mol B1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T ),發(fā)生下列反應:A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示:

①甲容器平衡后物質B的轉化率為_______;

T 時該反應的平衡常數(shù)為________。

(4)25 ℃下,將a mol/L的氨水與0.01mol/L的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。

①則溶液顯________(”“”)

②用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb__________________。

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【題目】目前世界上廣泛采用氨和二氧化碳高溫高壓下制備尿素,主要反應為兩步:

第一步:生成氨基甲酸銨

第二步:氨基甲酸銨脫水生成尿素

2NH3(l)CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸銨) (l) H1

H2NCOONH4(l)H2O(l)H2NCONH2(l)

H2

快速放熱

慢速吸熱

1)寫出制備尿素的總反應化學方程式:____________________________,該反應熱為,則______________(“大于”“小于”或“等于”)。

2)下列說法正確的是________________

A.利用二氧化碳制備尿素是減緩溫室效應的有效方法

B.第二步反應高溫條件下自發(fā)進行

C.提高投料中的水碳比有利于尿素的生成

D.第一步反應的活化能大于第二步反應

3)尿素生產過程中轉化率通常用二氧化碳轉化率來表示,當二氧化碳起始濃度為時(,水碳比=0.5),尿素平衡轉化率隨氨碳比的變化如表所示:

氨碳比/濃度比

2.95

3.10

3.20

3.50

尿素平衡轉化率/%

56.4

57.5

57.9

60.0

提高氨碳比有利于生成尿素,主要有兩個原因:一是增大氨氣濃度有利于反應正向移動;二是_____________。氨碳比為3.50時,求該狀態(tài)下的制備尿素總反應平衡常數(shù)K=___________.

4)一定條件下,在圖中繪制氨基甲酸銨()在反應過程中物質的量與時間的關系圖。

_______________

5)通過直接尿素燃料電池裝置,實現(xiàn)了“尿素能”的利用,且產生無污染的產物,寫出負極反應:____________________________.

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【題目】某化學興趣小組在實驗室中進行化學實驗按右圖甲,連接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,按右圖乙連接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡亮,下列結論一定正確的是( )

A.NaCl固體是非電解質而NaCl溶液是電解質

B.在通電的條件下,NaCl在水中電離出大量的離子而導電

C.相同條件下,向乙的NaCl溶液中逐滴滴加硝酸銀溶液,溶液導電性先減弱后增強

D.甲的NaCl固體中無自由移動的陰陽離子,因此不能導電

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【題目】實驗室按照下圖所示的操作程序用于提純某種物質,下列分析一定正確的是

A. 該操作流程可用于分離水與四氯化碳

B. 操作I-定是過濾,目的是將固液分離

C. 可以用于從四氯化碳中提取碘單質

D. 可以提純含少量BaSO4NaCI固體混合物

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實驗序號

稀硝酸的體積/mL

剩余固體的質量/g

NO的體積/L

1

100

17.2

2.24

2

200

8.00

4.48

3

400

0

V

下列說法正確的是(  )

A. 表中V=7.84 L

B. 原混合物粉末的質量為25.6 g

C. 原混合物粉未中鐵和銅的物質的量之比為2:3

D. 實驗3所得溶液中硝酸的物質的量濃度為0.875 molL1

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【題目】(1)研究有機物的方法有很多,常用的有①核磁共振氫譜②蒸餾③重結晶④萃、菁t外光譜⑥過濾,其中用于分子結構確定的有____(填序號)。

(2)下列物質中,其核磁共振氫譜中只有一個吸收峰的是____(填字母)。

A.CH3CH3 B.CH3COOH

C.CH3COOCH3 D.CH3OCH3

(3)某含碳、氫、氧三種元素的有機物,經燃燒分析實驗測定其碳的質量分數(shù)是64.86%,氫的質量分數(shù)是13.51%,則其實驗式是________。如圖是該有機物的質譜圖,則其相對分子質量為______,分子式為________

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