資源簡介

微測5　裝置型實驗設計與評價
　
1.利用下列裝置完成相應實驗,能達到實驗目的的是(　　)
A.驗證乙醇脫水生成乙烯 B.利用分水器制備乙酸乙酯并提高產率
C.驗證苯與液溴發生取代反應 D.分離I2和NH4Cl
2.下述裝置或操作能實現相應實驗目的的是(　　)
裝置或 操作
實驗 目的 鐵釘表面鍍銅 配制銀氨溶液
選項 A B
裝置或 操作
實驗 目的 驗證氧化性:Cl2>Br2>I2 檢驗1 溴丙烷的消去反應產物丙烯
選項 C D
3.興趣小組利用如圖所示裝置依次向乙裝置中通入制備的甲烷和氯氣,探究甲烷與氯氣在光照條件下的反應。已知實驗室制備甲烷的反應式為CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。下列說法錯誤的是(　　)
A.CH4和Cl2均不適合用甲裝置制備
B.試劑X適合選用飽和食鹽水
C.CH4和Cl2適宜在日光直射下反應以加快速率
D.CH4和Cl2反應后關閉K1、打開K2,可觀察到丙裝置中液體進入乙裝置
4.Zn(NH3)2SO4·H2O是制備納米ZnO的原料。Zn(NH3)2SO4·H2O的制備反應為ZnSO4+2NH3+H2OZn(NH3)2SO4·H2O。實驗步驟:①在圓底燒瓶內加入1.5 g ZnSO4、1.5 g尿素[CO(NH2)2]和5.0 mL乙二醇水溶液;②控制溫度在120 ℃以下回流,加熱時溶液澄清,繼續反應半小時有固體析出,再反應半小時,冷卻;③過濾,用無水乙醇洗滌沉淀數次,在100 ℃下烘干得到產品。實驗裝置如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.尿素水解提供NH3
B.選擇沸水浴加熱回流
C.冷凝器進水口為a
D.產品在乙醇中的溶解度大于在水中的
5.(2024·南昌二模)實驗室可以在50 ℃用濃硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)氣體來制備草酸,主要裝置如圖所示。
下列說法錯誤的是(　　)
A.多孔球泡可增大氣體與溶液的接觸面積
B.用電石制得的C2H2中含有H2S雜質,應用FeSO4溶液除去
C.增大硝酸的質量分數,草酸的產率可能會下降
D.實驗中會產生氮氧化物等污染性氣體,可用NaOH溶液吸收
6.正溴丁烷可用于生產染料和香料,是稀有元素萃取的溶劑。某小組采用以下改進裝置(加熱和夾持裝置略)實現正溴丁烷粗產品的制備和蒸餾分離,其反應原理:
CH3CH2CH2CH2OH+NaBr(s)+H2SO4(濃)CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O。
下列有關說法錯誤的是(　　)
A.燒杯中NaOH溶液可以吸收揮發出的溴單質和溴化氫
B.恒壓滴液漏斗可用于接收蒸餾出的粗產品
C.反應開始時應先加熱三頸燒瓶一段時間,再滴入濃硫酸
D.粗產品可經水洗、NaOH溶液洗滌、水洗、干燥等步驟進一步提純
7.(2024·湖南聯考)實驗室以VOCl2溶液和碳酸氫銨溶液制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O},裝置如圖所示。已知VO2+能被O2氧化。下列說法不正確的是(　　)
A.Ⅱ中的試劑為飽和NaHCO3溶液
B.實驗開始時應先打開活塞a,一段時間后,再打開活塞b
C.Ⅲ中的反應為氧化還原反應
D.反應完全,小心取下分液漏斗,停止通氣,立即塞上橡膠塞,將錐形瓶置于CO2保護下的干燥器中,靜置過濾,得到晶體
8.疊氮化鈉(NaN3)常用作汽車安全氣囊中的藥劑。某化學小組在實驗室制取疊氮化鈉的實驗裝置(略去夾持儀器)如圖所示。
實驗流程如下:
制取NH3→制取NaNH2→制取NaN3→分離提純產品。
已知NaN3是易溶于水的白色晶體,微溶于乙醇、不溶于乙醚,NaNH2熔點為210 ℃,沸點為400 ℃,在水溶液中易水解。
下列操作及說法錯誤的是(　　)
A.在加熱裝置A中金屬鈉之前,需通入一段時間的氨氣用于排除裝置中的空氣
B.制取NaN3過程中需控制溫度在210~220 ℃,可采用油浴加熱
C.分離提純應先冷卻產物,再向產物中加入乙醇,減壓濃縮、結晶后,再過濾、洗滌、晾干
D.若用0.5 mol/L NaClO溶液將260 g NaN3轉化為無毒氣體,則至少需要NaClO溶液5 L
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
微測5　裝置型實驗設計與評價
1.B　解析　乙醇發生消去反應應該在170 ℃,溫度計應該插入液面以下,A項錯誤;乙醇和乙酸在濃硫酸作催化劑的條件下發生酯化反應,碎瓷片用于防止暴沸,球形冷凝管用于將有機物冷凝回流,通過分水器分離出水,使平衡正向移動,提高乙酸乙酯的產率,B項正確;苯與液溴在溴化鐵作催化劑的條件下發生取代反應生成溴苯和溴化氫,由于溴具有揮發性,會隨著溴化氫一起進入硝酸銀溶液,溴和水反應生成溴化氫,與硝酸銀溶液反應生成淡黃色沉淀,干擾對反應產物的驗證,C項錯誤;溫度升高,I2會升華,后在燒瓶底部凝結為碘固體,同時NH4Cl受熱分解,后在燒瓶底部NH3和HCl又重新反應生成NH4Cl,無法分離兩者,D項錯誤。
2.A　解析　題干電解裝置中鐵與電源負極相連為陰極,銅與電源正極相連作陽極,硫酸銅作電解質溶液,能夠實現在鐵釘表面鍍銅,A項符合題意;配制銀氨溶液的操作為向一潔凈的試管中加入一定量的2%的AgNO3溶液,向其中逐滴加入稀氨水至產生的沉淀恰好完全溶解為止,題干圖示試劑加入順序反了,B項不符合題意;題干圖示裝置可以看到NaBr溶液處變橙黃色,淀粉 KI溶液處變藍色,說明氯氣可分別氧化NaBr、KI,但不能說明Br2能氧化KI,即不能比較溴、碘的氧化性強弱,C項不符合題意;揮發的醇可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,紫色褪去不能證明生成丙烯,D項不符合題意。
3.C　解析　甲裝置適用于不溶于水的塊狀固體和液體在不加熱的條件下制備氣體,制備甲烷的試劑中不存在液體,所以不能用甲裝置制備甲烷,而常溫下制備氯氣的固體反應物(如高錳酸鉀)易溶于水,也不能用甲裝置制備氯氣,A項正確;可用排飽和食鹽水的方法收集一定量甲烷后,繼續收集氯氣,得到甲烷和氯氣的混合氣體,即試劑X適合選用飽和食鹽水,B項正確;CH4和Cl2在日光直射下反應易爆炸,所以混合氣體應在光亮處反應,但不能日光直射,C項錯誤;常溫下甲烷和氯氣反應后生成極易溶于水的HCl,且甲烷和氯氣發生取代反應生成的氯代物中只有CH3Cl為氣體,即反應后乙中壓強減小,所以CH4和Cl2反應后關閉K1、打開K2,可觀察到丙裝置中液體進入乙裝置,D項正確。
4.A　解析　尿素水解生成二氧化碳和氨氣,為反應提供氨氣,A項正確;反應需要控制溫度在120 ℃以下回流,沸水的溫度達不到120 ℃,B項錯誤;冷凝水需要下進上出,應該b進a出,C項錯誤;Zn(NH3)2SO4·H2O屬于鹽的結晶水合物,在極性大的溶劑中的溶解度更大,乙醇的極性小于水,因此Zn(NH3)2SO4·H2O在水中的溶解度更大,D項錯誤。
5.B　解析　多孔球泡讓通入的氣體以小氣泡的形式和液體接觸,能增大接觸面積,A項正確;用電石制得的C2H2中含有H2S雜質,應用CuSO4溶液除去,B項錯誤;草酸具有較強的還原性,硝酸是氧化性酸,增大硝酸的質量分數可能會氧化草酸而導致草酸產率下降,C項正確;實驗中硝酸可能被還原為NO、NO2等污染性氣體,可以用NaOH溶液吸收,D項正確。
6.B　解析　NaOH溶液具有堿性,可以與酸性的溴化氫發生中和反應生成鹽和水。同時,溴單質也可以與NaOH溶液反應生成相應的溴化物和次溴酸鹽,故燒杯中NaOH溶液可以吸收揮發出的溴單質和溴化氫,A項正確。恒壓滴液漏斗主要用于向反應容器中滴加液體,其特點是可以使滴加的液體與反應容器內的氣體壓強相等,從而使液體能夠順利滴下。然而,恒壓滴液漏斗并不適合用于接收蒸餾出的粗產品,粗產品在三頸燒瓶中,B項錯誤。加熱三頸燒瓶的目的是為了預熱反應體系,使其達到一個較為均勻的溫度狀態,這有助于后續反應的平穩進行,避免由于溫度突然升高而導致發生副反應或實驗事故,如果先加入濃硫酸再進行加熱,可能會因為局部溫度過高而導致濃硫酸飛濺或引發其他不安全因素,C項正確。正溴丁烷粗產品的制備和蒸餾分離過程中,經過水洗、氫氧化鈉溶液洗滌、再次水洗以及干燥等步驟可以去除粗產品中的雜質,提高其純度,D項正確。
7.C　解析　飽和碳酸氫鈉溶液可除去CO2氣體中的氯化氫氣體,A項正確;VO2+能被O2氧化,必須先通入CO2氣體排除裝置中的空氣,B項正確;裝置Ⅲ中發生的反應為VOCl2、NH4HCO3、H2O反應生成(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O,無元素化合價變化,C項錯誤;反應后先取分液漏斗,再停止通氣,需要二氧化碳持續做保護氣,立即塞上橡膠塞,將錐形瓶置于CO2保護下的干燥器中,靜置過濾,得到晶體,D項正確。
8.D　解析　金屬鈉易被氧化,需通入一段時間的氨氣排除裝置中的空氣,A項正確;制取NaN3過程中需控制溫度在210~220 ℃,故可采用油浴加熱,B項正確;分離提純應先冷卻產物,再向產物中加入乙醇,降低NaN3的溶解度,減壓濃縮、結晶后,再過濾,洗滌,晾干,C項正確;NaN3與NaClO反應會生成N2和NaCl,關系式為2NaN3~NaClO,故反應260 g NaN3至少需要4 L 0.5 mol·L-1 NaClO溶液,D項錯誤。(共27張PPT)
微測5　裝置型實驗設計與評價
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贏在欲點

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