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高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取

(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是      

(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线见图9)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)          、干燥。

(3)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定,蒸馏装置如图10所示(加热和仪器固定装置已略去),实验步骤如下:

步骤1:按图10所示组装仪器,检查装置气密性。

步骤2:准确称取样品a g(约0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL水溶解。

步骤3:准确量取40.00mL约0.1 mol·L-1H2SO4 溶解于锥形瓶中。

步骤4:经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3 mol·L-1NaOH 溶液。

步骤5:加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。

步骤6:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。

步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1mL。

步骤8.将实验步骤1~7重复2次

①步骤3中,准确量取40.00mlH2SO4 溶液的玻璃仪器是                          

②步骤1~7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是                           (填写步骤号)。

③为获得样品中NH4ClO4 的含量,还需补充的实验是                                 


【分析】本题以复合火箭推进剂的重要成分制取和分析为背景的综合实验题,涉及理论分析、阅读理解、读图看图、沉淀制备、沉淀洗涤、含量测定等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。

【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。

【答案】(1)氨气与浓盐酸反应放出热量

    (2)蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,冰水洗涤

    (3)①酸式滴定管

②1、5、6

③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度(或不加高氯酸铵样品,保持其他条件相同,进行蒸馏和滴定实验)


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


请按要求填空:

⑴ 下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是______________(填序号)

① 用稀HNO3清洗做过银镜反应实验的试管;

② 配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌;

③ 用碱式滴定管量取20.00mL 0.1000mol/L 的KMnO4溶液;

④ 用托盘天平称取10.50g干燥的NaCl固体;

⑤ 不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用酒精清洗;

⑥ 用瓷坩埚高温熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固体混合物;

⑦ 向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体;

⑧ 配制Al2(SO4)3溶液时,加入少量的稀硫酸。

⑵ 为了确定乙醇分子的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH,实验室利用如图所示的实验装置,测定乙醇与钠反应(△H<0)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。试回答下列问题:

① 指出实验装置中的错误_________________________。

② 若实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇,相同条件下,测得的氢气体积将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

③ 请指出能使该实验安全、顺利进行的关键实验步骤(至少指出两个关键步骤)____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:

(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积的水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积)
(1)A是氯气发生装置,其中的化学反应方程式为                        

(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→______→______ →d
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl气体。试写出D中反应的化学方程式:                    ,装置C的作用是                             。为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是                   。
(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由____________________________________________________________________。

(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B的作用是     ________________________     

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科目:高中化学 来源: 题型:


柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4  FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是                            (填字母),原因是

                                                           。

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

                                                                          。

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。①铁粉的作用是                            。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是                                                 。

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是

                                                     。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,                            

                                                         ,得到FeSO4溶液,

                                                                         ,得到FeSO4·7H2O晶体。

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科目:高中化学 来源: 题型:


向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是

操作

现象

结论

A

滴加BaCl2溶液

生成白色沉淀

原溶液中有SO42

B

滴加氯水和CCl4,振荡、静置

下层溶液显紫色

原溶液中有I

C

用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应

火焰呈黄色

原溶液中有Na+,无K+

D

滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口

试纸不变蓝

原溶液中无NH4

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科目:高中化学 来源: 题型:


化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:

查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

  取适量牙膏样品,加水成分搅拌、过滤。

(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。

(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_______________________________。

Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题:

(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:_________________________________。

(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。

(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是_____________(填标号)。

a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。

(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是_________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成,是良好的耐热冲击材料。

(1)X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应。X的原子结构示意图为________。

(2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________。

(3)一定条件下,A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子。

①Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,Y单质的电子式为____________;Z分子的结构呈____________。

②A的化学式是________________________。

(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合,高温下反应得到的化合物均由两种元素组成,且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用),其反应的化学方程式是____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


如何防止铁的腐蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:

序号

内容

实验现象

1

常温下将铁丝放在干燥空气中一个月

干燥的铁丝表面依然光亮

2

常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时

铁丝表面依然光亮

3

常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月

铁丝表面已变得灰暗

4

将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时

铁丝表面略显灰暗

5

将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时

铁丝表面已变得灰暗

6

将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时

铁丝表面灰暗程度比实验5严重

回答以下问题:

(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_______________;在电化学腐蚀中,负极反应是_______________;正极反应是_______________;

(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________;

(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_______________(答两种方法)。

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科目:高中化学 来源: 题型:


根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

100℃

NaCl

35.7

35.8

36.0

36.3

36.6

37.0

37.3

39.8

NH4HCO3

11.9

15.8

21.0

27.0

-①

NaHCO3

6.9

8.1

9.6

11.1

12.7

14.5

16.4

NH4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

50.4

55.3

77.3

①>35℃NH4HCO3会有分解

请回答:

(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则               ,若低于30℃,则                       ;为控制此温度范围,采取的加热方法为                                  

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是                         。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是                             。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去                       杂质(以化学式表示)。

(3)过滤所得的母液中含有                    (以化学式表示),需加入           ,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。

(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32+H==HCO3反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。

写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=                      

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