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专题20物质的制备和定量实验
1.【2022新课标1卷】醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作复原剂,将三价铬复原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如下图,答复以下问题:
〔1〕实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_________,仪器a的名称是_______。
〔2〕将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,参加少量蒸馏水,按图连接好装置,翻开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反响的离子方程式为_________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是_____________。
〔3〕翻开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并别离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、枯燥。
〔4〕指出装置d可能存在的缺点______________。
【答案】去除水中溶解氧分液〔或滴液〕漏斗Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+排除c中空气c中产生H2使压强大于大气压〔冰浴〕冷却过滤敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
【解析】
②锌还能与盐酸反响生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气的作用是排除c中空气;
〔3〕翻开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反响生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反响;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分析出并别离,需要采取的操作是〔冰浴〕冷却、过滤、洗涤、枯燥。
〔4〕由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
考点定位:考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,涉及仪器识别、化学实验根本操作、离子方程式书写、物质的别离与提纯、化学实验方案设计与评价等
【试题点评】此题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,考查学生的化学实验与探究的能力、从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合,重组为新知识块的能力,题目难度中等。明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。
2.【2022新课标2卷】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O〔三草酸合铁酸钾〕为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。答复以下问题:
〔1〕晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反响的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反响的化学方程式为______________。
〔2〕某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按以下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:________________。
〔3〕测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中参加过量锌粉至反响完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4隔绝空气、使反响产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3粉红色出现
【解析】
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反响中一定产生二氧化碳。装置E中固体变为红色,说明氧化铜被复原为铜,即有复原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;
③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置
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