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微测5　装置型实验设计与评价
　
1.利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是(　　)
A.验证乙醇脱水生成乙烯 B.利用分水器制备乙酸乙酯并提高产率
C.验证苯与液溴发生取代反应 D.分离I2和NH4Cl
2.下述装置或操作能实现相应实验目的的是(　　)
装置或 操作
实验 目的 铁钉表面镀铜 配制银氨溶液
选项 A B
装置或 操作
实验 目的 验证氧化性:Cl2>Br2>I2 检验1 溴丙烷的消去反应产物丙烯
选项 C D
3.兴趣小组利用如图所示装置依次向乙装置中通入制备的甲烷和氯气,探究甲烷与氯气在光照条件下的反应。已知实验室制备甲烷的反应式为CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。下列说法错误的是(　　)
A.CH4和Cl2均不适合用甲装置制备
B.试剂X适合选用饱和食盐水
C.CH4和Cl2适宜在日光直射下反应以加快速率
D.CH4和Cl2反应后关闭K1、打开K2,可观察到丙装置中液体进入乙装置
4.Zn(NH3)2SO4·H2O是制备纳米ZnO的原料。Zn(NH3)2SO4·H2O的制备反应为ZnSO4+2NH3+H2OZn(NH3)2SO4·H2O。实验步骤:①在圆底烧瓶内加入1.5 g ZnSO4、1.5 g尿素[CO(NH2)2]和5.0 mL乙二醇水溶液;②控制温度在120 ℃以下回流,加热时溶液澄清,继续反应半小时有固体析出,再反应半小时,冷却;③过滤,用无水乙醇洗涤沉淀数次,在100 ℃下烘干得到产品。实验装置如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.尿素水解提供NH3
B.选择沸水浴加热回流
C.冷凝器进水口为a
D.产品在乙醇中的溶解度大于在水中的
5.(2024·南昌二模)实验室可以在50 ℃用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)气体来制备草酸,主要装置如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A.多孔球泡可增大气体与溶液的接触面积
B.用电石制得的C2H2中含有H2S杂质,应用FeSO4溶液除去
C.增大硝酸的质量分数,草酸的产率可能会下降
D.实验中会产生氮氧化物等污染性气体,可用NaOH溶液吸收
6.正溴丁烷可用于生产染料和香料,是稀有元素萃取的溶剂。某小组采用以下改进装置(加热和夹持装置略)实现正溴丁烷粗产品的制备和蒸馏分离,其反应原理:
CH3CH2CH2CH2OH+NaBr(s)+H2SO4(浓)CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O。
下列有关说法错误的是(　　)
A.烧杯中NaOH溶液可以吸收挥发出的溴单质和溴化氢
B.恒压滴液漏斗可用于接收蒸馏出的粗产品
C.反应开始时应先加热三颈烧瓶一段时间,再滴入浓硫酸
D.粗产品可经水洗、NaOH溶液洗涤、水洗、干燥等步骤进一步提纯
7.(2024·湖南联考)实验室以VOCl2溶液和碳酸氢铵溶液制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O},装置如图所示。已知VO2+能被O2氧化。下列说法不正确的是(　　)
A.Ⅱ中的试剂为饱和NaHCO3溶液
B.实验开始时应先打开活塞a,一段时间后,再打开活塞b
C.Ⅲ中的反应为氧化还原反应
D.反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过滤,得到晶体
8.叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。某化学小组在实验室制取叠氮化钠的实验装置(略去夹持仪器)如图所示。
实验流程如下:
制取NH3→制取NaNH2→制取NaN3→分离提纯产品。
已知NaN3是易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇、不溶于乙醚,NaNH2熔点为210 ℃,沸点为400 ℃,在水溶液中易水解。
下列操作及说法错误的是(　　)
A.在加热装置A中金属钠之前,需通入一段时间的氨气用于排除装置中的空气
B.制取NaN3过程中需控制温度在210~220 ℃,可采用油浴加热
C.分离提纯应先冷却产物,再向产物中加入乙醇,减压浓缩、结晶后,再过滤、洗涤、晾干
D.若用0.5 mol/L NaClO溶液将260 g NaN3转化为无毒气体,则至少需要NaClO溶液5 L
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
微测5　装置型实验设计与评价
1.B　解析　乙醇发生消去反应应该在170 ℃,温度计应该插入液面以下,A项错误;乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应,碎瓷片用于防止暴沸,球形冷凝管用于将有机物冷凝回流,通过分水器分离出水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率,B项正确;苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于溴具有挥发性,会随着溴化氢一起进入硝酸银溶液,溴和水反应生成溴化氢,与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,干扰对反应产物的验证,C项错误;温度升高,I2会升华,后在烧瓶底部凝结为碘固体,同时NH4Cl受热分解,后在烧瓶底部NH3和HCl又重新反应生成NH4Cl,无法分离两者,D项错误。
2.A　解析　题干电解装置中铁与电源负极相连为阴极,铜与电源正极相连作阳极,硫酸铜作电解质溶液,能够实现在铁钉表面镀铜,A项符合题意;配制银氨溶液的操作为向一洁净的试管中加入一定量的2%的AgNO3溶液,向其中逐滴加入稀氨水至产生的沉淀恰好完全溶解为止,题干图示试剂加入顺序反了,B项不符合题意;题干图示装置可以看到NaBr溶液处变橙黄色,淀粉 KI溶液处变蓝色,说明氯气可分别氧化NaBr、KI,但不能说明Br2能氧化KI,即不能比较溴、碘的氧化性强弱,C项不符合题意;挥发的醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,紫色褪去不能证明生成丙烯,D项不符合题意。
3.C　解析　甲装置适用于不溶于水的块状固体和液体在不加热的条件下制备气体,制备甲烷的试剂中不存在液体,所以不能用甲装置制备甲烷,而常温下制备氯气的固体反应物(如高锰酸钾)易溶于水,也不能用甲装置制备氯气,A项正确;可用排饱和食盐水的方法收集一定量甲烷后,继续收集氯气,得到甲烷和氯气的混合气体,即试剂X适合选用饱和食盐水,B项正确;CH4和Cl2在日光直射下反应易爆炸,所以混合气体应在光亮处反应,但不能日光直射,C项错误;常温下甲烷和氯气反应后生成极易溶于水的HCl,且甲烷和氯气发生取代反应生成的氯代物中只有CH3Cl为气体,即反应后乙中压强减小,所以CH4和Cl2反应后关闭K1、打开K2,可观察到丙装置中液体进入乙装置,D项正确。
4.A　解析　尿素水解生成二氧化碳和氨气,为反应提供氨气,A项正确;反应需要控制温度在120 ℃以下回流,沸水的温度达不到120 ℃,B项错误;冷凝水需要下进上出,应该b进a出,C项错误;Zn(NH3)2SO4·H2O属于盐的结晶水合物,在极性大的溶剂中的溶解度更大,乙醇的极性小于水,因此Zn(NH3)2SO4·H2O在水中的溶解度更大,D项错误。
5.B　解析　多孔球泡让通入的气体以小气泡的形式和液体接触,能增大接触面积,A项正确;用电石制得的C2H2中含有H2S杂质,应用CuSO4溶液除去,B项错误;草酸具有较强的还原性,硝酸是氧化性酸,增大硝酸的质量分数可能会氧化草酸而导致草酸产率下降,C项正确;实验中硝酸可能被还原为NO、NO2等污染性气体,可以用NaOH溶液吸收,D项正确。
6.B　解析　NaOH溶液具有碱性,可以与酸性的溴化氢发生中和反应生成盐和水。同时,溴单质也可以与NaOH溶液反应生成相应的溴化物和次溴酸盐,故烧杯中NaOH溶液可以吸收挥发出的溴单质和溴化氢,A项正确。恒压滴液漏斗主要用于向反应容器中滴加液体,其特点是可以使滴加的液体与反应容器内的气体压强相等,从而使液体能够顺利滴下。然而,恒压滴液漏斗并不适合用于接收蒸馏出的粗产品,粗产品在三颈烧瓶中,B项错误。加热三颈烧瓶的目的是为了预热反应体系,使其达到一个较为均匀的温度状态,这有助于后续反应的平稳进行,避免由于温度突然升高而导致发生副反应或实验事故,如果先加入浓硫酸再进行加热,可能会因为局部温度过高而导致浓硫酸飞溅或引发其他不安全因素,C项正确。正溴丁烷粗产品的制备和蒸馏分离过程中,经过水洗、氢氧化钠溶液洗涤、再次水洗以及干燥等步骤可以去除粗产品中的杂质,提高其纯度,D项正确。
7.C　解析　饱和碳酸氢钠溶液可除去CO2气体中的氯化氢气体,A项正确;VO2+能被O2氧化,必须先通入CO2气体排除装置中的空气,B项正确;装置Ⅲ中发生的反应为VOCl2、NH4HCO3、H2O反应生成(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O,无元素化合价变化,C项错误;反应后先取分液漏斗,再停止通气,需要二氧化碳持续做保护气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过滤,得到晶体,D项正确。
8.D　解析　金属钠易被氧化,需通入一段时间的氨气排除装置中的空气,A项正确;制取NaN3过程中需控制温度在210~220 ℃,故可采用油浴加热,B项正确;分离提纯应先冷却产物,再向产物中加入乙醇,降低NaN3的溶解度,减压浓缩、结晶后,再过滤,洗涤,晾干,C项正确;NaN3与NaClO反应会生成N2和NaCl,关系式为2NaN3~NaClO,故反应260 g NaN3至少需要4 L 0.5 mol·L-1 NaClO溶液,D项错误。(共27张PPT)
微测5　装置型实验设计与评价
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