专项提能训练(七)
探究与评价综合型实验题的解题策略
1.(2024安徽安庆二模)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,可由两种常见气体制取,其易分解、易水解,可用于医药、氨化剂等。某科研小组利用以下装置制备氨基甲酸铵。回答下列问题:
(1)写出a中的固体药品的名称 ,制取氨气的原理为 (结合化学方程式并用简要的文字加以说明)。
(2)恒压滴液漏斗的作用是 。
(3)有同学建议CO2发生装置直接改用如下装置代替,你认为他的改进有何优点(试述一种): 。
(4)反应器C中发生反应的化学方程式为 。 (5)双通玻璃管的作用是 ;b中溶液的作用是 。
(6)上述制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、稀盐酸。 实验步骤 步骤1:取少量固体样品于试管中,加入得到无色溶液 蒸馏水至固体溶解。
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预期现象和结论 步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置。 步骤3:取步骤2的上层清液于试管中加入少量的 。
答案 (1)新制生石灰(NaOH、碱石灰均可) CaO+NH3·H2O热促进氨气生成(答案合理即可) (2)平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下
(3)装置简单,无需干燥;低温环境,提高产率(答其中一点即可) (4)2NH3+CO2
H2NCOONH4
Ca(OH)2+NH3↑,CaO吸水且放
溶液变浑浊,则证明固体中含有 。 溶液不变浑浊,则证明固体中不含有 。 (5)防止倒吸 吸收氯化氢气体 (6)(NH4)2CO3 Ba(OH)2溶液 NH4HCO3
解+析 由题意结合实验装置可得,三颈烧瓶中产生氨气,锥形瓶中产生CO2,经除杂、干燥后的氨气和CO2在反应器C中反应生成氨基甲酸铵。
(1)恒压滴液漏斗中盛有浓氨水,是利用NH3·H2O受热分解产生氨气,所以a中的固体药品可以是新制生石灰或氢氧化钠固体、碱石灰等。
(2)a中产生气体,使压强增大,使用恒压滴液漏斗可以平衡漏斗与三颈烧瓶中的压强,使漏斗内液体顺利滴下。
(4)氨气和CO2在反应器C中反应生成氨基甲酸铵,化学方程式为2NH3+CO2
H2NCOONH4。
(5)双通玻璃管的作用是防止倒吸;锥形瓶中用稀盐酸与碳酸钙制取二氧化碳,二氧化碳中会有氯化氢气体,所以b的作用是吸收氯化氢气体。
(6)碳酸铵能与BaCl2溶液反应生成BaCO3沉淀,碳酸氢铵与BaCl2溶液不反应,所以步骤2中溶液不变浑浊,则证明固体中不含(NH4)2CO3;碳酸氢铵能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,所以步骤3中加入的试剂可以是Ba(OH)2溶液,溶液变浑浊,则证明固体中含有NH4HCO3。 2.(2024广东二模)某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、Fe3P等)制备FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高温分解的产物。
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Ⅰ.制备实验步骤如下:
①称取一定量的废铁屑,用热的碳酸钠溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤。
②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量3 mol/L的硫酸,连接好装置(如图)后水浴加热至反应完全。
③依据现象停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸。 ④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。 回答下列问题:
(1)步骤①称量5.6 g废铁屑时,若砝码与物品的位置放反了,则称得的废铁屑的质量会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)步骤②中需控制硫酸的用量,使铁粉过量,其目的是 。 (3)装置C的作用是 。
(4)步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是 。 A.稀硝酸 B.无水乙醇 C.苯 (5)测定产品的纯度:
称取m g产品,放入锥形瓶中,用经煮沸且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解,然后用c mol/L的KMnO4标准溶液滴定,消耗V mL KMnO4标准溶液。
滴定过程中发生反应的离子方程式为 ;产品的纯度为 (列出计算表达式即可)。
Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高温分解的产物的实验装置及步骤如下,请完成相关填空:
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