高中化学实验萃取碘水中的碘实验报告练习新人教必修.docx
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高中化学实验萃取碘水中的碘实验报告练习新人教必修
碘水中碘的萃取实验报告
实验名称:
碘水中碘的萃取
实验目的:
1.学会从碘水中把碘提取出的方法;
2.验证萃取的原理;
3.初步学会使用萃取、分液的方法对混合物进行分离。
实验原理:
利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂(即:
萃取剂,四氯化碳)把溶质(碘)从它与另一种溶剂(水)组成的溶液(碘水)中提取出来,再利用分液的方法,将两者分离开来。
实验用品:
药品:
碘水,四氯化碳
器材:
分液漏斗、带铁圈的铁架台、烧杯
检漏:
关闭下端活塞,向分液漏斗内注入适量的 ,观察活塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水,若不漏水,关闭上口玻璃塞,左手握住活塞,右手食指摁住玻璃塞,倒立,检查是否漏水;若不漏水,正立,将上玻璃塞旋转180度,倒立,检查是否漏水,若不漏水,则此分液漏斗可以使用。
1、装液:
用量筒量取6mL碘的饱和水溶液,倒入 ,然后再注入3mL四氯化碳(CCl4)(四氯化碳不宜取得过多的原因:
1.略有毒性2.浪费药品3.造成污染4.处理不便),盖好玻璃塞。
实验现象:
上层呈色,为层;下层呈色,为层。
3、振荡:
用右手压住,左手握住,把分液漏斗倒转过来振荡;振荡过程中需不时打开活塞,进行。
4、静置分层
将分液漏斗放在铁架台的铁圈上,静置待液体。
实验现象:
上层呈色,为层,;下层呈色,为层。
5、分液
(1)将上端的玻璃塞打开(或者,使塞上的或对准漏斗上的),再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体从漏斗下口流出,用烧杯承接。
。
(2)待下层液体流尽时,迅速关闭。
烧杯中的回收到指定容器中(有机液体必须回收到指定容器内!
否则污染环境)。
分液漏斗内上层液体由倒出。
6、清洗仪器,整理实验桌。
【反思交流】
1、若分液时不打开上端玻璃塞,能否顺利分液?
2、经振荡、静置分层后,上层液体理论上应该呈什么色?
实际上呈现什么颜色?
请解释原因。
3、实验过程中,你发现了哪些问题?
如何解决的?
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.室温下,1L含0.1molHA和0.1molNaA的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表(加入前后溶液体积不变):
溶液a
通入0.01molHCl
加入0.01molNaOH
pH
4.76
4.67
4.85
像溶液a这样,加入少量强酸或强碱后pH变化不大的溶液称为缓冲溶液。
下列说法正确的是
A.溶液a和0.1mol·L−1HA溶液中H2O的电离程度前者小于后者
B.向溶液a中通入0.1molHCl时,A−结合H+生成HA,pH变化不大
C.该温度下HA的Ka=10-4.76
D.含0.1mol·L−1Na2HPO4与0.1mol·L−1NaH2PO4的混合溶液也可做缓冲溶液
2.某太空站的能量转化示意图如下,下列说法错误的是
A.燃料电池系统中发生化合反应生成了水
B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能
C.水电解系统中是将电能转化为化学能
D.背日面时氧气燃烧,将化学能转化为光能和热能
3.短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如下表所示。
下列判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:
丙<丁<戊
B.戊不可能为金属
C.氢氧化物碱性:
丙>丁>戊
D.氢化物的稳定性:
甲>乙
4.可用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.工作过程中化学能转化为电能
B.工作一段时间后溶液的pH几乎不变
C.电极I上发生反应:
CO-2e-+H2O=CO2+2H+
D.电极II上发生反应:
O2+2H2O+4e-=4OH
5.某学生利用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜以后,进行“铝毛”实验。
在其实验过程中常有发生,但与实验原理不相关的反应是( )
A.Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O
B.2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑
C.2Al+3Hg(NO3)2→2Al(NO3)3+3Hg
D.4Al+3O2→2Al2O3
6.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。
降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。
下列说法错误的是()
A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体
B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)
D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个
7.四种有机物的结构简式如下图所示。
下列说法中错误的是
A.①②③④的分子式相同B.①②中所有碳原子均处于同一平面
C.①④的一氯代物均有2种D.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④
8.某科研小组利用硫铁矿(主要成分是FeS2,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)制备重要的化工原料纳米Fe2O3的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)煅烧前硫铁矿粉碎的目的是__,硫铁矿煅烧得到的气体需回收,该气体在工业上的主要用途是__。
(2)用稀硫酸浸取硫铁矿烧渣的主要反应的离子方程式为__,浸取后过滤得到的滤渣的化学式为__。
(3)加入FeS2的主要目的是还原滤液中的Fe3+,反应的化学方程式为:
FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,反应中每消耗1molFeS2,转移的电子数目为__,检验Fe3+是否完全被还原,应选择__(填标号)。
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(4)加FeCO3调溶液pH到5.8左右,其目的为__。
(5)加入NH4HCO3生成FeCO3的离子方程式为__,若煅烧得到160g纳米Fe2O3,则消耗的气体和生成的气体的物质的量之比为__。
9.扑热息痛的结构如图所示
,下列关于扑热息痛的描述正确的是
A.分子式为C8H10NO2
B.扑热息痛易溶于水
C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应
D.属于芳香烃
10.X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。
X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。
下列叙述正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:
W>Y
B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强
D.原子半径:
r(W)>r(Z)>r(Y)
11.目前中国已经通过自主创新成功研发出第一台锌溴液流储能系统,实现了锌溴电池的隔膜、极板、电解液等关键材料自主生产。
锌溴电池的原理装置图如图所示,下列说法错误的是()
A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极
B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区
C.放电时负极反应为2Br-—2e-=Br2
D.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大
12.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体。
下列说法正确的是()
A.a、c、d三种元素形成的化合物一定会抑制水的电离
B.原子半径:
a
C.b、c、d的简单氢化物的热稳定性依次增强
D.m、n、q三种物质均为共价化合物
13.下列关于有机物的说法正确的是
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.二环己烷(
)的二氯代物有7种结构(不考虑立体异构)
C.按系统命名法,化合物
的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.环己烯(
)分子中的所有碳原子共面
14.分别向体积均为100mL、浓度均为1mol/L的NaClO、NaOH、CH3COONa的三种溶液中通入CO2,测得各溶液中n(HCO3-)的变化如下图所示:
下列分析正确的是
A.CO2通入NaClO溶液的反应:
2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
B.CO2通入CH3COONa溶液的反应:
CO2+H2O+CH3COO-=HCO3-+CH3COOH
C.通入n(CO2)=0.06mol时,NaOH溶液中的反应:
2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.通入n(CO2)=0.03mol时,三种溶液中:
n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03mol
15.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
下列说法正确的是
A.过程①中钛氧键断裂会释放能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ/mol
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。
熔点为8.6℃,沸点100.8℃,25℃电离常数Ka=1.8×10-4。
某化学兴趣小组进行以下实验。
Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳
A.
B.
C.
D.
(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称__________。
用A图所示装置进行实验。
利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是________;实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_______。
(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:
a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究
资料:
ⅰ.常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;
ⅱ.一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:
CO+NaOH
HCOONa
利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。
(3)打开k2,F装置中发生反应的化学方程式为_____________;为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是_________,H装置的作用是____________。
(4)现需验证E装置中CO与NaOH固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:
取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH,若pH>7,证明CO与NaOH固体发生了反应。
该方案是否可行,请简述你的观点和理由:
________,_________。
(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh的数量级为____________。
若向100ml0.1mol.L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol.L-1的HCl溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.H是合成某药物的中间体,其合成路线如F(-Ph代表苯基):
(1)已知X是一种环状烃,则其化学名称是___。
(2)Z的分子式为___;N中含氧官能团的名称是__。
(3)反应①的反应类型是__。
(4)写出反应⑥的化学方程式:
__。
(5)T是R的同分异构体,同时满足下列条件的T的同分异构体有___种(不包括立体异构)。
写出核磁共振氢谱有五个峰的同分异构体的结构简式:
___。
a.与氯化铁溶液发生显色反应
b.1molT最多消耗2mol钠
c.同一个碳原子上不连接2个官能团
(6)参照上述合成路线,结合所学知识,以
为原料合成OHCCH2CH2COOH,设计合成路线:
___(其他试剂任选)。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.氯氧化铜[xCuO·yCuCl2·zH2O]在农业上用作杀菌剂。
工业上用铜矿粉(主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等)为原料制取氯氧化铜的流程如下:
⑴“调节pH”并生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为______。
⑵调节pH,要使常温溶液中c(Cu2+)≥0.022mol·L-1,而c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,则应调节pH的范围为______。
{已知Ksp[Cu(OH)2=2.2×10-20],Ksp[Fe(OH)3=1×10-36]}
⑶为测定氯氧化铜的组成,现进行如下实验:
步骤Ⅰ:
称取0.4470g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量30%的硝酸使固体完全溶解。
滴加K2CrO4溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,滴定至终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL;
步骤Ⅱ:
称取0.4470g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量硫酸使固体完全溶解。
向溶液中加入过量的KI固体,充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液,用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
已知步骤Ⅱ中所发生的反应如下:
2Cu2++4I-=2CuI↓+I22Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
①已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,步骤Ⅰ滴定终点时的实验现象是_______。
②通过计算确定氯氧化铜的化学式________________(写出计算过程)。
19.(6分)钛(Ti)有“21世纪将是钛的世纪”之说,而钛铝合金广泛用于航天领域,已知熔融的TiO2能够导电。
回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的价层电子排布图____________,钛元素在周期表中的位置是____________。
(2)TiO2、TiCl4和TiBr4的熔点如下表所示,解释表中钛的化合物熔点存在差异的原因_________。
(3)TiC14可由TiO2和光气(COC12)反应制得,反应为TiO2+2COC12
TiCl4+2CO2。
反应中COC12和CO2碳原子的杂化方式分别为____________、____________,COCl2的空间构型是_______。
(4)钛铝合金中,原子之间是由____________键形成的晶体,一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构,在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置,Al原子位于棱心和体心,则该合金中Ti和Al原子的数量之比为____________。
(5)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心,TiO2晶胞结构如图所示:
①根据晶胞图分析TiO2晶体中Ti4+的配位数是____________。
②已知TiO2晶胞参数分别为anm、bnm和cnm,设阿伏加德罗常数的数值为NA,则TiO2的密度为____________g·cm-3(列出计算式即可)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.溶液a为酸性,HA电离程度大于A-水解程度,相对于纯HA,同浓度下,溶液a中存在一部分A-,起始时有了一部分产物,所以溶液a和0.1mol/LHA溶液中HA的电离程度前者小于后者,从而H2O的电离程度前者大于后者,A选项错误;
B.根据表中数据,向溶液a中通入0.1molHCl时,溶液a中一共只有1L含0.1molNaA,则完全消耗NaA,这就超出了缓冲溶液的缓冲范围了,NaA变成了HA,溶液便失去了缓冲能力,pH不可能变化不大,B选项错误;
C.HA的
,由表可知,1L含0.1molHA和0.1molNaA的溶液a的pH=4.76,但此时c(A-)不等于c(HA),故该温度下HA的Ka不等于10-4.76,C选项错误;
D.向0.1mol·L−1Na2HPO4与0.1mol·L−1NaH2PO4的混合溶液中加入少量强酸或强碱,溶液的组成不会明显变化,故也可做缓冲溶液,D选项正确;
答案选D。
2.D
【解析】
【分析】
根据空间站能量转化系统局部示意图可知,向日面时发生水的分解反应,背日面时发生氢气和氧气生成水的电池反应。
【详解】
A.由转化图可知,燃料电池系统中发生化合反应生成了水,故A正确;
B.燃料电池系统产生的直接能量来源是化学反应产生的化学能,但最初来源于太阳能,故B正确;
C.水电解系统中是将电能转化为化学能,故C正确;
D.背日面时氢气燃烧,将化学能转化为光能和热能,故D错误;
故答案选D。
【点睛】
整个太空站的能量转化包括光能到电能,电能到化学能,化学能到电能等一系列转化,但是能量的最终来源是太阳能,太阳能在支撑整个体系的运转。
3.C
【解析】
【详解】
A、同周期从左向右原子半径减小(稀有气体除外),即原子半径大小顺序是丙>丁>戊,故A错误;
B、若丙为Na,丁为Mg,则戊为Al,故B错误;
C、同周期从左向右金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,氢氧化物的碱性:
丙>丁>戊,故C正确;
D、同周期从左向右非金属性增强,其氢化物的稳定性增强,即氢化物的稳定性:
甲<乙,故D错误;
答案选C。
4.D
【解析】
【分析】
该传感器在工作过程中,负极上CO失电子生成CO2,
,则Ⅰ为负极,氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,
,其电池的总反应为
。
【详解】
A.装置属于原电池装置,工作过程中化学能转化为电能,故A正确;
B.电池的总反应为
,工作一段时间后溶液的pH几乎不变,故B正确;
C.由图可知,CO在负极上失去电子生成二氧化碳,则通CO的电极反应式为
,故C正确;
D.氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,酸性环境中电极反应式为:
,故D错误;
故选:
D。
【点睛】
该装置是燃料电池,通入燃料的一断为负极,通入氧气的一端为正极;判断溶液pH是否变化,要根据总反应去判断,观察总反应中是否消耗氢离子或氢氧根,是否生成或氢氧根,是否消耗或生成水。
5.B
【解析】
【详解】
利用NaOH 溶液去除铝表面的氧化膜,发生的反应为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,然后进行“铝毛”实验即汞能与铝结合成合金,俗称“铝汞齐”,所以铝将汞置换出来,形成“铝汞齐”,发生反应为:
2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg,当“铝汞齐”表面的铝因氧化而减少时,铝片上的铝会不断溶解进入铝汞齐,并继续在表面被氧化,最后使铝片长满固体“白毛”而且越长越高,发生反应为:
4Al+3O2=2Al2O3,所以与实验原理不相关的反应是B;
故选:
B。
6.C
【解析】
【详解】
A.降冰片二烯与四环烷分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,A正确;
B.降冰片二烯分子中含有碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.四环烷含有三种位置的H原子,因此其一氯代物有三种,C错误;
D.根据乙烯分子是平面分子,与碳碳双键连接的C原子在碳碳双键所在的平面上,所以降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子为4个,D正确;
故合理选项是C。
7.B
【解析】
【详解】
A.①②③④的分子式都是C8H8,故A正确;
B.①中含有多个饱和的碳原子,根据甲烷分子的正四面体结构可以判断,分子中所有碳原子不可能共平面,故B错误;
C.①④分子中都有2种等效氢,所以一氯代物均有2种,故C正确;
D.③分子中没有碳碳双键,④分子中有碳碳双键,③不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,④能,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④,D正确。
选B。
8.增大接触面积,加快反应速率,使硫铁矿煅烧更加充分工业制硫酸Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OSiO214NA或8.428×1024C除去滤液中的Al3+2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O1:
4
【解析】
【分析】
硫铁矿煅烧,发生FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,加硫酸,Al2O3、Fe2O3与硫酸反应,SiO2不与硫酸反应,根据流程目的是制备纳米Fe2O3,需要除去Al3+,因为Fe(OH)3的溶度积小于Al(OH)3的溶度积,因此先将Fe3+转化成Fe2+,加入FeS2的目的是将Fe3+转化成Fe2+,加入FeCO3调节pH,使Al3+以Al(OH)3形式除去,加入NH4HCO3,Fe2+与HCO3-反应生成FeCO3,煅烧FeCO3得到Fe2O3,逐步进行分析;
【详解】
(1)煅烧前粉碎硫铁矿,增加硫铁矿与空气的接触面积,加快反应速率,使硫铁矿煅烧更加充分;FeS2与O2发生4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,利用SO2制备硫酸;
(2)硫铁矿煅烧后的烧渣为Fe2O3、Al2O3、SiO2,SiO2为酸性氧化物不与硫酸反应,Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3,Al2O3与硫酸反应生成Al2(SO4)3,烧渣中Fe2O3为主要物质,因此加入硫酸发生的主要反应是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;浸取后的滤渣为SiO2;
(3)根据反应方程式,FeS2中S由-1价转化成+6价,Fe2(SO4)3中Fe的化合价由+3价转化成+2价,因此消耗1molFeS2,转移电子物质的量为1mol×2×[6-(-1)]=14mol,即转移电子物质的量为14NA或8.428×1024;检验Fe3+是否完全被还原,则需要检验是否含有Fe3+,即用KSCN溶液检验,如果溶液不变红,则说明Fe3+完全反应,反之未完全反应,答案悬C;
(4)根据上述分析,加入FeCO3的目的是调节pH,使Al3+以Al(OH)3形式沉淀出来;
(5)加入NH4HCO3溶液得到FeCO3,即反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;煅烧FeCO3得到Fe2O3反应方程式为4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2,消耗O2和生成CO2的物质的量之比为1:
4。
【点睛】
难点是(5)离子方程式的书写,因为生成FeCO3,需要HCO3-电离出CO32-,即HCO3-
H++CO32-,Fe2+结合CO32-生成FeCO3沉淀,促使平衡向正反应方向进行,c(H+)增大,然后发生H+与HCO3-反应生成CO2,最后写出离子方程式即可,书写类似反应时,注意原理的应用。
9.C
【解析】
【详解】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;
B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;
C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;
D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;
故选C。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可以推断出元素X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。
A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:
H2S<H2O,选项A错误;
B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物Na2O2,选项B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl非金属性强于S,所以HClO4是该周期中最强的酸,选项C错误;
D.原子半径的大小顺序:
r(Z)>r(W)>r(Y),选项D错误。
答案选B。
11.C
【解析】
【分析】
放电时,Zn是负极,负极反应式为:
Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为:
Br2+2e-=2Br-,充电时,阳极反应式为2Br--2e-=Br2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn。
【详解】
A