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1、化学综合实验题专题训练1莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O是实验中常用的滴定剂，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图1所示的装置，通过实验检验莫尔盐晶体加强热时的分解产物。装置C中可观察到的现象是酚酞溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。A中绿色粉末逐渐变成红色粉末，检验该红色粉末需要的试剂是_(填化学式)。(2)乙组同学认为莫尔盐晶体分解的产物中可能还含有SO3(g)、SO2(g)及N2。为进行验证，选用甲组实验中的装置A和图2所示的部分装置进行实验。乙组同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为_。装置D中加足量盐
2、酸的作用是_；如果含有SO3，实验现象是_；如果含有SO2，实验现象是_。(3)经实验证明(NH4)2Fe(SO4)2分解生成红色粉末、SO2、N2、NH3和H2O，没有SO3生成。写出发生的化学反应方程式：_。答案(1)NH3吸收分解产生的酸性气体HCl、KSCN(2)A、G、D、B、C、F吸收氨气并将溶液酸化，排除SO2的干扰D中有白色沉淀B中品红褪色(3)2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3N24SO22NH35H2O解析(1)莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)6H2O受热分解，会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。根据装置图可知，碱石灰可以吸收酸性气体，氨气遇到酚酞溶液会变红色，
3、所以装置C中可观察到的现象是溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有NH3。装置B的主要作用是吸收分解产生的酸性气体。A中绿色粉末逐渐变成红色粉末是分解生成物被氧化为氧化铁，检验该红色粉末需要加入盐酸溶解得到溶液，在溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色，即证明是氧化铁。(2)要检验生成SO3(g)、SO2(g)及N2，在甲组实验中的装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3，再通过品红溶液检验SO2，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气，所以装置依次连接的合理顺序为A、G、D、B、C、F。由于产生的气体中有氨气，所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸，可以吸收氨气并防止产生亚硫
4、酸钡沉淀，排除SO2的干扰，SO3通入氯化钡溶液中可以产生白色的硫酸钡沉淀，二氧化硫能使品红褪色。(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解生成红色粉末氧化铁、SO2、N2、NH3和H2O，没有SO3生成，反应的化学方程式为：2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3N24SO22NH35H2O。2乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰苯胺的制备原理为：实验参数：实验装置：(如图)注：刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离。实验步骤：步骤1：在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3 mL，冰醋酸18.4 mL
5、，锌粉0.1 g，安装仪器，加入沸石，调节加热温度，使柱顶温度控制在105 左右，反应约6080 min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出。步骤2：在搅拌下，趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100 mL冰水的烧杯中，剧烈搅拌，并冷却，结晶，抽滤、洗涤、干燥，得到乙酰苯胺粗品。步骤3：将此粗乙酰苯胺进行重结晶，晾干，称重，计算产率。请回答下列问题：(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是_(填编号)。a25 mL b50 mL c150 mL d200 mL(2)从化学平衡的角度分析，要控制分馏柱上端的温度在105 左右的原因是_。(3)步骤1加热可用_(填“水浴”或“油浴”)。(4)洗涤乙酰苯胺粗
6、品最合适的方法是_。(填编号)a用少量冷水洗 b用少量热水洗c先用冷水洗，再用热水洗 d用酒精洗(5)步骤2得到的粗晶体中因含有某些杂质而颜色较深。步骤3重结晶的操作是：将粗晶体用热水溶解，加入活性炭0.1 g，煮沸进行脱色，_，再将滤液冷却结晶。(6)该实验最终得到纯品9.1 g，已知苯胺、乙酸和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93 gmol1、60 gmol1、135 gmol1。则乙酰苯胺的产率是_。答案(1)b (2)不断分离出反应生成的水，促进反应正向进行，同时防止乙酸被蒸出(3)油浴 (4)a (5)趁热过滤 (6)66%解析(1)根据题给试剂用量知，选用50 mL圆底烧瓶最佳。(2)控制
7、温度在105 ，可以保证水被蒸出，而其他物质不能被蒸出，水减少，促进反应正向进行。(3)因为温度超过100 ，所以不能用水浴加热，选用油浴加热。(4)为减少乙酰苯胺溶解造成的损失，用少量冷水洗涤粗品。(5)温度低时，乙酰苯胺会结晶析出，所以要趁热过滤。(6)根据题给数据知，乙酸过量，应根据苯胺的量计算生成乙酰苯胺的质量。m(苯胺)9.31.02 g9.486 g，则应生成乙酰苯胺的质量为135 g13.77 g，乙酰苯胺的产率为100%66%。3亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。已知：室温
8、下，2NONa2O2=2NaNO2；3NaNO23HCl=3NaClHNO32NOH2O；酸性条件下，NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2。请按要求回答下列问题：(1)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体Ar，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡。上述操作的作用是_。(2)B中观察到的主要现象是_。(3)A装置中反应的化学方程式为_。(4)D装置中反应的离子方程式为_。(5)预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和_。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为_。(6)利用改
9、进后的装置，将3.12 g Na2O2完全转化为NaNO2，理论上至少需要木炭_g。答案(1)排尽空气，防止生成的NO被O2氧化(2)红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出(3)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(4)3MnO5NO4H=3Mn25NO2H2O(5)NaOH碱石灰(6)0.48解析(1)由题给条件及反应原理知，亚硝酸钠是由NO和Na2O2反应得到的，因为NO极易与空气中的O2反应，所以通入气体Ar的作用是排尽空气，防止生成的NO被O2氧化。(2)木炭与浓硝酸反应生成的CO2、NO2进入B中，NO2与水反应生成HNO3和NO，铜与硝酸反应生成硝酸铜和NO，
10、所以看到的现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出。(3)A装置中发生的是木炭和浓硝酸的反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(4)结合题给条件“酸性条件下，NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2”，知D中反应为NO和酸性高锰酸钾溶液的反应：3MnO5NO4H=3Mn25NO2H2O。(5)从B中出来的气体有NO、CO2和H2O，它们都能与Na2O2反应，所以得到的固体产物中含有NaNO2、Na2CO3、NaOH，加装置E除去CO2和H2O，可以是装有碱石灰的干燥管。(6)3.12 g Na2O2的物质的量为0.04 mol，由反应2NONa2O2=2NaN
11、O2可知，需要NO 0.08 mol。设理论上至少需要木炭的物质的量为x mol，则C4HNO3(浓)CO24NO22H2Ox mol 4x mol3NO2H2O=2HNO3NO4x mol x mol x mol3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O x mol x molx molx mol0.08 mol，解得x0.04，故理论上至少需要木炭的质量为0.04 mol12 gmol10.48 g。4某次实验探究活动中，甲、乙两组同学分别进行下列有关氨气的制备及性质实验探究。回答下列问题：(1)甲组同学需选取合适的装置和试剂完成有关氨气的制备与收集实验。供选择的实验装置：供选择的试剂：Ca(OH)2粉末、NaOH固体、NH4Cl晶体、浓氨水、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液。氨气制备装置选取甲，则选取的试剂最好是_，结合方程式说明该制备方法的反应原理：_，气体收集装置为_。(2)乙组同学利用下列装置进行NH3的还原性实验探究：装置A中发生反应的化学方程式为_。装置B中盛装的药品名称为_，装置C中的现象是_，装置D的作用是_。(3)设计两种方法证明NH3H2O是弱碱：_。_。答案(1)NaOH固体、浓氨水NHOHNH3H2O NH3H2O，NaOH溶于水放热，且电离出O
