专题17化学试验综合题1.[2021新课标Ⅰ]硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐；为充分利用资源，变废为宝，在试验室中探究接受废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答如下问题：〔1〕步骤①的目的是去除废铁屑外表的油污，方法是；〔2〕步骤②需要加热的目的是，温度保持80~95℃，接受的适宜加热方式是；铁屑中含有少量硫化物，反响产生的气体需要净化处理，适宜的装置为〔填标号〕；〔3〕步骤③中选用足量的H2O2，理由是；分批参加H2O2，同时为了，溶液要保持pH小于0.5；〔4〕步骤⑤的具体试验操作有，经枯燥得到硫酸铁铵晶体样品；〔5〕接受热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%；硫酸铁铵晶体的化学式为；【答案】〔1〕碱煮水洗〔2〕加快反响热水浴C2+3+3+〔3〕将Fe全部氧化为Fe；不引入杂质防止Fe水解〔4〕加热浓缩，冷却结晶，过滤〔洗涤〕〔5〕NH4Fe(SO4)2·12H2O【解析】〔1〕步骤①的目的是去除废铁屑外表的油污，油污在碱性条件下简洁水解，所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗，即碱煮水洗；〔2〕步骤②需要加热的目的是为了加快反响速率；温度保持80~95℃，由于保持温度比拟恒定且低于水的3+-6沸点，故接受的适宜加热方式是水浴加热〔热水浴〕；铁屑中含有少量硫化物，硫化物与硫酸反响生成硫化氢气体，可以用氢氧化钠溶液吸取，为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗，应当选择C装置；2+3+〔3〕步骤③中选用足量的H2O2，H2O2可以将Fe氧化为Fe，且H2O2的复原产物为H2O，不会引入新的杂质，2+3+故理由是：将Fe全部氧化为Fe，不引入新的杂质；由于H2O2本身易分解，所以在参加时需重量参加，同时为了防止Fe水解，溶液要保持pH小于0.5；〔4〕为了除去可溶性的硫酸铵，铁离子等，需要经过的步骤为：加热浓缩，冷却结晶，过滤〔洗涤〕；〔5〕设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2.xH2×18=27，如此27/(266+18x)=5.6%，解得x=12，如此硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2.12H2O；2.[2021新课标Ⅱ]℃，100℃以上开头升华〕，有兴奋大脑神经和利尿等作用；茶叶中含咖啡因约1%~5%，单宁酸〔Ka约为10，易溶于水与乙醇〕约3%~10%，仍含有色素，纤维素等；试验室从茶叶中提取咖啡因的流程如如下图所示；索氏提取装置如以下图；试验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进展萃取；萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取；回答如下问题：〔1〕试验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是，圆底烧瓶中参加95%乙醇为溶剂，加热前仍要加几粒；〔2〕提取过程不行选用明火直接加热，缘由是，与常规的萃取相比，接受索氏提取器的优点是；〔3〕提取液需经“蒸馏浓缩〞除去大局部溶剂；与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是；“蒸馏浓缩〞需选用的仪器除了圆底烧瓶，蒸馏头，温度计，接收管之外，仍有〔填标号〕；A.直形冷凝管B．球形冷凝管C．接收瓶D．烧杯〔4〕浓缩液加生石灰的作用是中和和吸取；〔5〕可接受如以下图的简易装置别离提纯咖啡因；将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该别离提纯方法的名称是；【答案】〔1〕增加固液接触面积，提取充分沸石〔2〕乙醇易挥发，易燃使用溶剂量少，可连续萃取〔萃取效率高〕〔3〕乙醇沸点低，易浓缩AC〔4〕单宁酸水〔5〕升华【解析】〔1〕萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积，从而使提取更充分；由于需要加热，为防止液体暴沸，加热前仍要参加几粒沸石；〔2〕由于乙醇易挥发，易燃烧，为防止温度过高使挥发出的乙醇燃烧，因此提取过程中不行选用明火直接加热；依据题干中的信息可判定与常规的萃取相比拟，接受索式提取器的优点是使用溶剂量少，可连续萃取〔萃取效率高〕；〔3〕乙醇是有机溶剂，沸点低，因此与水相比拟乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩；蒸馏浓缩时需要冷凝管，为防止液体残留在冷凝管中，应当选用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管，A正确，B错误；为防止液体挥发，冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分，而不需要烧杯，C正确，D...