12．膽礬（CuSO4•5H2O）有廣泛的用途．某研究性學(xué)習(xí)小組利用某次實(shí)驗(yàn)后的稀硫酸、和氧化銅制備膽礬．實(shí)驗(yàn)流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作X為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．
（2）過(guò)濾操作中需要玻璃儀器除了燒杯、漏斗還需要玻璃棒．
（3）現(xiàn)有48g含CuO粉末，與300mL的稀硫酸恰好完全反應(yīng)生成CuSO4．
①理論上生成膽礬的質(zhì)量為多少？
②原稀硫酸的物質(zhì)的量的濃度是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

分析 （1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，如得到膽礬，應(yīng)將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥可得到晶體；
（2）過(guò)濾操作中需要玻璃儀器除了燒杯、漏斗還需要玻璃棒；
（3）①計(jì)算CuO的物質(zhì)的量，結(jié)合銅元素質(zhì)量守恒可計(jì)算CuSO4•5H2O的質(zhì)量；
②根據(jù)硫酸根守恒計(jì)算稀硫酸的物質(zhì)的量的濃度．

解答 解：（1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，如得到膽礬，應(yīng)將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥可得到晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（2）過(guò)濾操作中需要玻璃儀器除了燒杯、漏斗還需要玻璃棒，故答案為：玻璃棒；
（3）①n（CuO）=$\frac{48g}{80g/mol}$=0.6mol，則根據(jù)銅守恒，所以理論上生成膽礬的質(zhì)量為0.6mol×250g/mol=150g，答：理論上生成膽礬的質(zhì)量為150g；
②根據(jù)銅守恒生成0.6molCuSO4，又硫酸根守恒，所以n（H2SO4）=0.6mol，則稀硫酸的物質(zhì)的量的濃度是$\frac{0.6mol}{0.3L}$=2mol/L，
答：原稀硫酸的物質(zhì)的量的濃度是2mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純的實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算能力的考查，主要把握實(shí)驗(yàn)的原理、操作方法以及守恒法應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算，難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．下列現(xiàn)象與膠體的性質(zhì)無(wú)關(guān)的是（　　）
A．早晨的樹(shù)林里會(huì)看到太陽(yáng)透過(guò)樹(shù)葉射出的美麗光束
B．渾濁的水可以用明礬凈化
C．向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，會(huì)出現(xiàn)紅褐色沉淀
D．尿毒癥患者做“血液透析”

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．氯水是實(shí)驗(yàn)室常需臨時(shí)配制的一種試劑．圖甲所示的是實(shí)驗(yàn)室配制氯水時(shí)的一種常用裝置，圖乙是某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組自行設(shè)計(jì)的一種配制氯水的裝置（圖中的鼓氣球是一種具有氣體單向閥的可用于向瓶中鼓入空氣的儀器）．

（1）氯水中含有七種粒子，其中的分子為Cl2、H2O、HClO （化學(xué)式）；需臨時(shí)配制的原因是2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O2↑ （用化學(xué)方程式表示）．
（2）圖甲所示裝置中，燒杯內(nèi)的液體是NaOH溶液，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
（3）用圖乙所示裝置中配制氯水時(shí)，操作步驟如下：
①關(guān)閉活塞2，打開(kāi)分液漏斗上口的玻璃塞，再打開(kāi)活塞1，將少量濃鹽酸注入大試管內(nèi)．
②關(guān)閉活塞1，蓋上分液漏斗上口玻璃塞．濃鹽酸和大試管內(nèi)的高錳酸鉀粉末反應(yīng)產(chǎn)生氯氣．
③輕輕搖動(dòng)瓶A，使氯氣不斷溶入水中．
用圖乙裝置能在較短時(shí)間內(nèi)得到飽和氯水．除了在搖動(dòng)過(guò)程中增大了氣體和水的接觸面以外，另一個(gè)重要原因是氯氣在瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生較大壓強(qiáng)，增大了氯氣的溶解度．分液漏斗中的濃鹽酸應(yīng)分?jǐn)?shù)次加入試管內(nèi)．若一次加入太多的濃鹽酸，可能引起的后果是在瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生過(guò)多的氯氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大會(huì)使瓶A的橡皮塞彈開(kāi)．
（4）配制氯水完成后，不必拆卸裝置即可從瓶A 中取用少量氯水，方法是打開(kāi)活塞2，關(guān)閉活塞1，用鼓氣球向瓶A中鼓入空氣．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

20．工業(yè)上常用CO2和NH3通過(guò)如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH2）2]．
2NH3（g）+C02（g）$\stackrel{一定條件}{?}$C0（NH2）2 （g）+H20（g）△H＜0
t℃時(shí)，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min開(kāi)始達(dá)到平衡．反應(yīng)中CO2（g）的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示：
時(shí)間/min0207080100
萬(wàn)（CO2）/mol0.100.0600.0200.0200.020
①70min 時(shí)，平均反應(yīng)速率（CO2 ）=5.7×10-4mol/（L•min）mol/（L min）．
②在100min時(shí)，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050mo1CO和0.20molNH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將增大 （填“增大”、“不變”或“減小”）．
③上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為277.8（保留一位小數(shù)）．
④如圖所示裝置（陰、陽(yáng)極均為惰性電極）可用于電解尿素〔CO（NH2）2〕的堿性溶液制取氫氣．該裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

7．根據(jù)CuSO4晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定，填寫(xiě)下列空白
（1）此實(shí)驗(yàn)操作順序如下：
①稱量坩堝、晶體 ②加熱冷卻 ③稱量 ④加熱冷卻⑤稱量⑥計(jì)算 ⑦誤差分析
（2）用托盤(pán)天平（指針向上的）稱量時(shí)若指針偏向左邊，則表示D
A．左盤(pán)重，樣品輕  B．左盤(pán)輕砝碼重 C．右盤(pán)重砝碼輕 D．右盤(pán)輕，樣品重
（3）在進(jìn)行④⑤步操作中，有時(shí)要重復(fù)進(jìn)行，這是由于兩次稱量誤差超過(guò)0.1g．
（4）實(shí)驗(yàn)用品除托盤(pán)天平、研缽、玻棒、三腳架、泥三角、瓷坩堝、酒精燈、火柴外，還缺少的兩種儀器是坩堝鉗和干燥器．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

17．乙酸正丁酯是無(wú)色透明有愉快果香氣味的液體，可由乙酸和正丁醇制備．反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
CH3COOH+CH2CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
發(fā)生的副反應(yīng)如下：2CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$
CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$
有關(guān)化合物的物理性質(zhì)見(jiàn)表：
化合物密度（g•cm-3）水溶性沸點(diǎn)（℃）
冰乙酸1.05易溶118.1
正丁醇0.80微溶117.2
正丁醚0.77不溶142.0
乙酸正丁酯0.90微溶126.5
已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水組成三元共沸物恒沸點(diǎn)為90.7℃．
合成：
方案甲：采用裝置甲（分水器預(yù)先加入水，使水面略低于分水器的支管口），在干燥的50mL圓底燒瓶中，加入13.8mL（0.150mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸和2g沸石，搖勻．按下圖安裝好帶分水器的回流反應(yīng)裝置，通冷卻水，圓底燒瓶在電熱套上加熱煮沸．在反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)分水器下部的旋塞分出生成的水（注意保持分水器中水層液面仍保持原來(lái)高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中）．反應(yīng)基本完成后，停止加熱．
方案乙：采用裝置乙，加料方式與方案甲相同．加熱回流，反應(yīng)60min后停止加熱．

提純：甲乙兩方案均采用蒸餾方法．操作如下：

請(qǐng)回答：
（1）方案甲中使用分水器不斷分離除去水的目的是有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反應(yīng)方向移動(dòng)．
（2）儀器a的名稱接受器或牛角管，儀器b的名稱球形冷凝管．
（3）提純過(guò)程中，步驟②的目的是為了除去有機(jī)層中殘留的酸，步驟④加入少量無(wú)水MgSO4的目的是干燥．
（4）下列有關(guān)洗滌過(guò)程中分液漏斗的使用正確的是AB．
A．分液漏斗使用前必須要檢漏，只要分液漏斗的玻璃塞和旋塞芯處不漏水即可使用
B．洗滌時(shí)振搖放氣操作應(yīng)如圖所示

C．放出下層液體時(shí)，不需將要玻璃塞打開(kāi)或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔
D．洗滌完成后，先放出下層液體，然后繼續(xù)從下口放出有機(jī)層置于干燥的錐形瓶中
（5）按裝置丙蒸餾，最后圓底燒瓶中殘留的液體主要是正丁醚；若按圖丁放置溫度計(jì)，則收集到的產(chǎn)品餾分中還含有正丁醇．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明方案甲的產(chǎn)率較高，原因是通過(guò)分水器及時(shí)分離出產(chǎn)物水，有利于酯化反應(yīng)的進(jìn)行，提高酯的產(chǎn)率．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

4．利用甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)制取鹽酸的設(shè)想，在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)．某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：

根據(jù)要求填空：
（1）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）B裝置有三種功能：
①控制氣流速度；②使氣體混合均勻；③干燥氣體．
（3）在C裝置中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的強(qiáng)光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫(xiě)出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式CH4+2Cl2$\stackrel{hv}{→}$C+4HCl．
（4）D裝置中的石棉上均勻附著濕潤(rùn)的KI粉末，其作用是吸收未反應(yīng)的氯氣，E裝置的作用是吸收HCl，防止倒吸．
（5）裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液；
該裝置還有缺陷，原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理，寫(xiě)出尾氣中的主要成分是AB．
（填編號(hào)）
A．CH4         B．CH3Cl       C．CH2Cl2      D．CHCl3       E．CCl4
（6）實(shí)驗(yàn)之余，該學(xué)習(xí)小組進(jìn)一步探究甲烷與氯氣反應(yīng)的條件．

通過(guò)排飽和食鹽水的方法收集兩瓶甲烷與氯氣（體積比為1：4）混合氣體（Ⅰ、Ⅱ），Ⅱ瓶用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨�，I瓶放在光亮處（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）．按上圖安裝好裝置，并夾緊彈簧夾a和b．過(guò)一段時(shí)間，打開(kāi)彈簧夾a、b，Ⅰ、Ⅱ中觀察到現(xiàn)象是在I瓶中：顏色逐漸變淺，且有油狀液體產(chǎn)生，出現(xiàn)白霧，并可以看見(jiàn)水倒吸入I瓶中．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

1．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128℃～135℃．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH3CO）2O]為主要原料合成阿司匹林，反應(yīng)原理如下：

制備基本操作流程如下：
醋酸酐+水楊酸$\stackrel{濃硫酸}{→}$$\stackrel{搖勻}{→}$$\stackrel{85℃-90℃加熱}{→}$$\stackrel{冷卻}{→}$$→_{洗滌}^{減壓過(guò)濾}$粗產(chǎn)品
主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)如表所示：
名稱相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)或沸點(diǎn)（℃）水
水楊酸138158（熔點(diǎn)）微溶
醋酸酐102139.4（沸點(diǎn)）易水解
乙酰水楊酸180135（熔點(diǎn)）微溶
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：
（1）制備阿司匹林時(shí)，要使用干燥的儀器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）合成阿司匹林時(shí)，最合適的加熱方法是水浴加熱．
（3）提純粗產(chǎn)品流程如下，加熱回流裝置如圖：
粗產(chǎn)品$→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加熱}$$\stackrel{趁熱過(guò)濾}{→}$$→_{減壓過(guò)濾}^{冷卻}$$→_{干燥}^{洗滌}$乙酰楊酸
①沸石的作用是防止暴沸；
②冷凝水的流出方向是c（填“b”或“c”）；
③使用溫度計(jì)的目的是便于調(diào)控加熱溫度，防止乙酰水楊酸受熱分解．
（4）在實(shí)驗(yàn)中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm3），最終稱得產(chǎn)品質(zhì)量為2.2g，則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為84.3%（用百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后一位）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．“結(jié)晶玫瑰”具有強(qiáng)烈的玫瑰香氣，是一種很好的定香劑．其化學(xué)名稱為“乙酸三氯甲基苯甲酯”，通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐為原料制備：

已知：
三氯甲基苯基甲醇無(wú)色液體．不溶于水，溶于乙醇．
醋酸酐無(wú)色液體．溶于水形成乙酸，溶于乙醇．
結(jié)晶玫瑰白色至微黃色晶體．不溶于水，溶于乙醇．熔點(diǎn)：88℃
醋酸無(wú)色的吸濕性液體，易溶于水、乙醇．
操作步驟和裝置（圖1）如下：
$\stackrel{加料}{→}$$→_{溫度在110℃}^{加熱3小時(shí)，控制}$$→_{入冰水中}^{反應(yīng)液倒}$$\stackrel{抽濾}{→}$粗產(chǎn)品$\stackrel{重結(jié)晶}{→}$產(chǎn)品

請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：
（1）加料時(shí)，應(yīng)先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐，然后慢慢加入濃硫酸并攪拌（或開(kāi)啟磁力攪拌器）．待混合均勻后，最適宜的加熱方式為油浴加熱（填“水浴加熱”，“油浴加熱”，“砂浴加熱”）．
（2）用圖II抽濾裝置操作時(shí)，布氏漏斗的漏斗管插入單孔橡膠塞與吸濾瓶相接．橡膠塞插入吸濾瓶?jī)?nèi)的部分不得超過(guò)塞子高度的$\frac{2}{3}$；向漏斗中加入溶液，溶液量不應(yīng)超過(guò)漏斗容量的$\frac{2}{3}$；當(dāng)吸濾瓶中液面快達(dá)到支管口位置時(shí)，應(yīng)拔掉吸濾瓶上的橡皮管，從吸濾瓶上口 倒出溶液．
（3）重結(jié)晶提純時(shí)，應(yīng)將粗產(chǎn)品溶解在無(wú)水乙醇中（填“水”，“無(wú)水乙醇”，“粗產(chǎn)品濾液”）．已知70℃時(shí)100g 溶劑中溶解a g結(jié)晶玫瑰，重結(jié)晶操作過(guò)程為：按粗產(chǎn)品、溶劑的質(zhì)量比為1：$\frac{100}{a}$混合，用水浴加熱回流溶劑使粗產(chǎn)品充分溶解，然后待晶體完全溶解后停止加熱（若溶液沸騰時(shí)還未全部溶解，可再加少量溶劑）冷卻結(jié)晶，抽濾，此重結(jié)晶過(guò)程中不需要用到的儀器是c．
A．冷凝管  B．燒杯      C．蒸發(fā)皿     D．錐形瓶

（4）某同學(xué)欲在重結(jié)晶時(shí)獲得較大的晶體，查閱資料得到如圖2信息：由信息可知，從高溫濃溶液中獲得較大晶體的操作為加入晶種，緩慢降溫．
（5）在物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)品經(jīng)抽濾、洗滌后，尚需干燥，請(qǐng)列舉一種常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室干燥方法．空氣中風(fēng)干、空氣中晾干、高溫烘干、用濾紙吸干．

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