最新苏教版高中化学选修6专题七物质的制备与合成课后练习Word版含答案及解析.docx

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最新苏教版高中化学选修6专题七物质的制备与合成课后练习Word版含答案及解析

最新苏教版高中化学选修6全册课后练习

专题七物质的制备与合成

课题一　硫酸亚铁铵的制备

（时间：

45分钟）

1．工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时，为了提高产品的质量，常采取的措施是（　　）

A．硫酸过量

B．铁屑过量

C．硫酸和铁的物质的量之比为1∶1

D．需要用浓硫酸

2．用倾析法进行分离适用于（　　）

A．沉淀的结晶颗粒较小B．沉淀的结晶颗粒较大

C．沉淀不容易沉降D．沉淀的质量较小

3．将硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液按溶质物质的量之比为1∶1混合，加热浓缩，再冷却结晶，最先析出的晶体是（　　）

A．硫酸亚铁

B．硫酸铵

C．硫酸亚铁铵

D．硫酸亚铁和硫酸铵的混合晶体

4．下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氨气

B．用装置乙除去氨气中的水蒸气

C．用装置丙验证氨气具有还原性

D．用装置丁吸收尾气

5．在制备硫酸亚铁铵晶体的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A．应保持H2SO4适当过量，避免Fe2＋、NH

的水解

B．将铁屑放入Na2CO3溶液中浸泡数分钟是为了除去铁屑表面的油污

C．将FeSO4和（NH4）2SO4的混合溶液加热蒸干即可得到硫酸亚铁铵

D．洗涤硫酸亚铁铵晶体时，应用少量酒精洗去晶体表面附着的水分

6．下列物质的制备合理的是（　　）

①将氯化铝溶液与硫化钾溶液混合后过滤来制备硫化铝

②将过量的铁与氯气加热反应制备氯化亚铁

③在配制FeSO4溶液时常向其中加入一定量铁粉和稀硫酸

④铜先氧化成氧化铜，再与稀硫酸反应来制取硫酸铜

⑤用氧化钙与浓氨水反应制取氨气

A．①②④B．②③⑤C．③④⑤D．全部

7．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是（　　）

①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀　⑤加入盐酸生成Al（OH）3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液

A．①⑥⑤③B．②③④③

C．②③⑤③D．①③⑤③

8．无水MgBr2可用作催化剂。

实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1，主要步骤如下：

图1

步骤1　三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置B中加入15mL液溴。

步骤2　缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。

步骤3　反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。

步骤4　室温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr2产品。

已知：

①Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。

②MgBr2＋3C2H5OC2H5

MgBr2·3C2H5OC2H5

请回答：

（1）仪器A的名称是________。

实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是______________________

_____________________________________________________________。

（2）如将装置B改为装置C（图2），可能会导致的后果是________________

_______________________________________________________________。

图2

（3）步骤3中，第一次过滤除去的物质是________。

（4）有关步骤4的说法，正确的是________。

A．可用95%的乙醇代替苯溶解粗品

B．洗涤晶体可选用0℃的苯

C．加热至160℃的主要目的是除去苯

D．该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴

（5）为测定产品的纯度，可用EDTA（简写为Y4－）标准溶液滴定，反应的离子方程式：

Mg2＋＋Y4－===MgY2－

①滴定前润洗滴定管的操作方法是________________________________。

②测定时，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500mol·L－1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是________（以质量分数表示）。

9．硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。

可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。

三种盐的溶解度（单位为g/100g水）如下表：

温度/℃

10

20

30

40

50

70

（NH4）2SO4

73.0

75.4

78.0

81.0

84.5

91.9

FeSO4·7H2O

40.0

48.0

60.0

73.3

－

－

（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O

18.1

21.2

24.5

27.9

－

－

Ⅰ.实验室制取少量摩尔盐的流程如下：

试回答下列问题：

（1）步骤3中进行“趁热快速过滤”，可采取的措施是_________________

_______________________________________________________（写出1种），

趁热过滤的目的是_______________________________________________

_____________________________________________________________；

（2）步骤4中加热浓缩至___________________________________________

______________________________________________________时为止；

（3）步骤4中析出的晶体不含（NH4）2SO4、FeSO4的原因是________________

_____________________________________________________________，

理论上制得的摩尔盐的质量为________。

Ⅱ.称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵，制成溶液。

用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定。

（1）滴定时，将KMnO4酸性溶液装在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管。

已知MnO

被还原为Mn2＋，试写出该滴定过程中的离子方程式：

_________

_________________________________________________________；

（2）判断该反应到达滴定终点的现象为_______________________________

__________________________________________________________；

（3）假设到达滴定终点时，用去VmLKMnO4酸性溶液，则该KMnO4酸性溶液的浓度为________mol·L－1。

10．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用作分析试剂及鞣革还原剂。

它受热、遇酸易分解。

工业上可用反应：

2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。

实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：

（1）b中反应的离子方程式为_______________________________________

_____________________________________________________________，

c中试剂为____________________________________________________。

（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。

此浑浊物是____________________________________________________________。

（3）d中的试剂为________________________________________________。

（4）实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有___________________

____________________________________________________（写出两条）。

（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是___________________________________________________________。

课题二　阿司匹林的合成

（时间：

45分钟）

1．苯亚甲基苯乙酮俗称查尔酮，淡黄色棱状晶体，熔点58℃，沸点208℃（3.3kPa）易溶于醚、氯仿和苯，微溶于醇。

制备原理如下：

（1）制备过程中，需在搅拌下滴加苯甲醛，并控制滴加速度使反应温度维持在25～30℃，说明该反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。

如温度过高时，则可以采取________________________措施。

（2）产品结晶前，可以加入几粒成品的查尔酮，其作用是

______________________________________________________________。

（3）结晶完全后，需抽滤收集产物。

抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有________________、________________（填仪器名称）。

（4）获得的深色粗产品加入活性炭，以95%乙醇重结晶。

加入活性炭的作用是________________________________________________________________

_____________________________________________________________。

2．草酸二乙酯可用于苯巴比妥等药物的中间体，实验室以草酸（HOOC—COOH）和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下：

步骤1：

在如图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热6870℃回流共沸脱水。

步骤2：

待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯。

步骤3：

所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥。

步骤4：

常压蒸馏，收集182～184℃的馏分，得草酸二乙酯57g。

（1）步骤1中发生反应的化学方程式是_________________________________，

反应过程中冷凝水应从________（填“a”或“b”）端进入。

（2）步骤2操作为____________________________________________。

（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是________________________。

（4）步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和___________________________________________________________。

（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为______________________________。

3．甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下：

实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在100℃时，反应一段时间，再停止反应，并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

（1）实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有________、烧杯；操作Ⅱ的名称为________。

（2）如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，若无此操作会出现的危害是____________________________________________

_________________________________________________________。

（3）在操作Ⅲ中，抽滤前需快速冷却溶液，其原因是____________________；

如图2所示抽滤完毕，应先断开_____________________________________之间的橡皮管。

（4）纯度测定：

称取1.220g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10－3mol。

产品中苯甲酸质量分数为________。

4．3－丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广，广泛用于药物合成，还用作食品的着香剂。

其相对分子质量为130，常温下为无色液体，沸点181℃，受热温度超过95℃摄氏度时就会分解；易溶于水，与乙醇、乙酸乙酯等有机试剂以任意比混溶；实验室可用以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。

乙酸乙酯相对分子质量为88，常温下为无色易挥发液体，微溶于水，沸点77℃。

【反应原理】

【实验装置】

【实验步骤】

1．加热反应：

向反应装置中加入32mL（28.5g，0.32mol）乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6g（0.07mol）切细的金属钠，微热回流1.5～3小时，直至金属钠消失。

2．产物后处理：

冷却至室温，卸下冷凝管，将烧瓶浸在冷水浴中，在摇动下缓慢的加入32mL30%醋酸水溶液，使反应液分层。

用分液漏斗分离出酯层。

酯层用5%碳酸钠溶液洗涤，有机层放入干燥的锥形瓶中，加入无水碳酸钾至液体澄清。

3．蒸出未反应的乙酸乙酯：

将反应液在常压下蒸馏至100℃。

然后改用减压蒸馏，得到产品2.0g。

回答下列问题：

（1）从反应原理看，无水乙醇的作用是___________________________。

（2）反应装置中加干燥管是为了______________。

两个装置中冷凝管的作用________（填“相同”或“不相同”），冷却水进水口分别为________和________（填图中的字母）。

（3）产物后处理中，滴加稀醋酸的目的是____________________，稀醋酸不能加多了，原因是__________________________________________________。

用分液漏斗分离出酯层的操作叫__________。

碳酸钠溶液洗涤的目的是________________________。

加碳酸钾的目的是_______________________。

（4）采用减压蒸馏的原因是__________________。

（5）本实验所得到的3－丁酮酸乙酯产率是__________________（填正确答案标号）。

A．10%B．22%C．19%D．40%

5．对硝基苯甲酸在医药、感光材料等工业中应用广泛。

以对硝基甲苯等为原料制取对硝基苯甲酸（黄色结晶，熔点242℃，沸点约359℃，微溶于水，能升华。

）的反应原理为：

某小组以对硝基甲苯等物质为原料制取对硝基苯甲酸的实验装置如图所示（加热和仪器固定装置均已略去），实验步骤如下：

步骤1：

向250mL三颈烧瓶中依次加入适量的对硝基甲苯、重铬酸钠粉末、水，并充分混合。

在搅拌下，用滴液漏斗滴入适量浓硫酸后，加热0.5h至反应液呈黑色。

步骤2：

待反应混合物冷却后，和适量冰水充分混合，抽滤并用50mL水分两次洗涤。

将洗涤后的固体放入盛有适量5%硫酸溶液中，水浴加热10min，冷却后抽滤。

步骤3：

将抽滤后的固体溶于适量5%NaOH溶液中，50℃温热后抽滤，在滤液中加入少量活性炭，煮沸后趁热抽滤。

将得到的滤液慢慢加入到盛有适量15%硫酸溶液的烧杯中，析出黄色沉淀，抽滤，冷水洗涤，干燥得粗产品。

（1）在步骤1中“搅拌”是用电动搅拌器完成的，这样操作的好处有________、________。

（2）在三颈烧瓶中，随着浓硫酸的加入，反应温度迅速上升，为使反应温度不致过高，必要时可采取的措施是________。

（3）在步骤2中，抽滤所得固体的主要成分是________。

抽滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有________、________（填仪器名称）。

（4）步骤3用NaOH溶液进行处理的作用主要是________。

用NaOH溶液处理后，需50℃温热后抽滤的原因是________。

（5）制得的粗产品需要进一步精制（纯化），根据对硝基苯甲酸的有关性质可知，对其进行精制（纯化）可以用乙醇溶液完成，也可以采用________法完成。

6．阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得。

其制备原理如下：

乙酰水杨酸的钠盐易溶于水。

阿司匹林可按如下步骤制取和纯化：

步骤1：

在干燥的50mL圆底烧瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡使水杨酸全部溶解。

步骤2：

按图所示装置装配好仪器，通入冷凝水，在水浴上加热回流5～10min，控制水浴温度在85～90℃。

步骤3：

反应结束后，取下反应瓶，冷却，再放入冰水中冷却、结晶、抽滤、冷水洗涤2～3次，继续抽滤得粗产物。

步骤4：

将粗产物转移至150mL烧杯中，在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，充分搅拌，然后过滤。

步骤5：

将滤液倒入10mL4mol·L－1盐酸溶液，搅拌，将烧杯置于冰浴中冷却，使结晶完全。

抽滤，再用冷水洗涤2～3次。

（1）步骤1中浓硫酸的作用可能是________。

（2）步骤2中，冷凝管通水，水应从________口进（填“a”或“b”）。

（3）步骤3抽滤时，有时滤纸会穿孔，避免滤纸穿孔的措施是___________________________________________________________。

（4）步骤4发生的主要反应的化学方程式为__________________________；过滤得到的固体为________。

（5）取几粒步骤5获得的晶体加入盛有5mL水的试管中，加入1～2滴1%三氯化铁溶液，发现溶液变紫色，可采用________方法，进一步纯化晶体。

答案及解析

课题一　硫酸亚铁铵的制备

1．解析　铁屑过量可以还原氧化生成的Fe3＋，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，保证Fe2＋稳定、纯净地存在，减少产物中的Fe3＋杂质。

答案　B

2．解析　当沉淀的结晶颗粒较大，静置后容易沉降至容器底部时，常用倾析法（也称倾注法）进行分离或洗涤。

答案　B

3．解析　由于复盐在水中的溶解度比组成它的每一种盐都要小，因此，将硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液按溶质物质的量之比为1∶1混合，加热浓缩，冷却结晶，最先析出的晶体是硫酸亚铁铵。

答案　C

4．解析　A项，NH3的溶解度较大，不加热，NH3不会从溶液中出来，错误；B项，NH3显碱性，会被浓H2SO4吸收，故不可用浓H2SO4作干燥剂，错误；C项，发生的反应为3CuO＋2NH3

3Cu＋N2＋3H2O，反应中NH3作还原剂，正确；D项，NH3通入溶液中，首先接触的是水，故会发生倒吸，错误。

答案　C

5．解析　将FeSO4和（NH4）2SO4的混合溶液蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止，不能蒸干。

答案　C

6．解析　①中Al3＋与S2－会发生双水解生成Al（OH）3和H2S，得不到Al2S3；②中无论Fe过量与否均生成FeCl3；③中加入铁粉是防止Fe2＋氧化，加入稀H2SO4是抑制Fe2＋的水解；④中符合绿色化学的思想，减少了污染；⑤中方法不用加热，操作简便。

答案　C

7．解析　加入NaOH溶液后，Al溶解生成NaAlO2溶液，Mg不溶解，过滤除去Mg，在NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀，不宜加盐酸（盐酸量不易控制）。

答案　B

8．解析　

（1）仪器A为球形干燥管；空气主要成分为氮气和氧气，如用空气代替干燥氮气，则镁屑与氧气反应，导致生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应。

（2）液溴具有挥发性，装置B是利用氮气把溴蒸气带入三颈瓶中；若将装置B改为装置C，则氮气通入后，会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患。

（3）由于镁屑不溶于混合液中，故第一次过滤而除去。

（4）95%的乙醇中含有水，溴化镁有强烈的吸水性，A错误；加入苯的目的是除去乙醚和溴，洗涤晶体用0℃的苯，可以减少产品的溶解，B正确；加热至160℃的主要目的是分解三乙醚合溴化镁得到溴化镁，不是为了除去苯，C错误；该步骤是为了除去乙醚和溴，故D正确。

故选BD。

（5）①滴定管润洗的操作方法为：

从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2～3次。

②据题意知：

MgBr2～Y4－，n（MgBr2）＝n（Y4－）＝0.0500mol·L－1×0.0265L＝1.325×10－3mol，m（MgBr2）＝1.325×10－3mol×184g·mol－1＝0.2438g，无水溴化镁产品的纯度为0.2438g/0.2500g×100%＝97.5%。

答案　

（1）干燥管　防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg与Br2的反应

（2）会将液溴快速压入三颈瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患

（3）镁屑　（4）BD

（5）①从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2～3次

②97.5%

9．解析　以物质的制备为背景材料的实验题对实验能力的要求是很弹性的，可以问最简单的实验仪器使用、基本操作，也可以提高到实验步骤的分析能力，还可以灵活考查实验方法的灵活运用能力，甚至可以渗透实验方案设计。

由于试题情景的绝对真实性，所涉及的反应原理、实验操作方法一般都是常用的、实用的，仪器也是比较常见的。

所以应该把精力放在理解透基本的实验方法、实验原理上。

如本题因为FeSO4在低温时溶解度较小，应采用趁热过滤，如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O晶体析出，过滤时会出现漏斗堵塞现象。

答案　Ⅰ.

（1）将漏斗置于沸水中预热后进行快速热过滤　防止FeSO4·7H2O晶体析出

（2）液体表面出现晶膜

（3）在相同温度下，（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度比（NH4）2SO4、FeSO4都要小　7（m1－m2）g

Ⅱ.

（1）酸式　5Fe2＋＋MnO

＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

（2）当最后一滴KMnO4酸性溶液滴下时，溶液变成紫色，30s内不褪色，说明达到滴定终点

（3）1/V

10．解析　

（2）由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。

（3）d装置的作用是吸收反应中产生的CO2，故d中的试剂为NaOH溶液。

（4）溶液中的反应速率受温度、浓度的影响，故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。

（5）SO2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而Na2S2O3遇酸会分解。

答案　

（1）SO

＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO

＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化钠和碳酸钠混合溶液

（2）硫（或S）　（3）NaOH溶液　（4）控制反应温度、调节酸的滴加速率（或调节酸的浓度等）　（5）若SO2过量，溶液显酸性，产物分解

课题二　阿司匹林的合成

1．解析　

（1）反应放热，需要控制滴液速度，且在搅拌散热下进行。

冰水可以降温，使反应速率减慢。

（2）提供晶种，可以加速结晶。

（