高届高级高三化学一轮复习衡中金榜化学配套PPT课件学案132.docx
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高届高级高三化学一轮复习衡中金榜化学配套PPT课件学案132
衡中作业（三十二）
1.实验室分别用图1、图2装置完成石蜡油分解实验和煤的干馏实验。
下列说法不正确的是（ ）
图1
图2
A.图1中碎瓷片为反应的催化剂
B.图1中酸性KMnO4溶液褪色可证明有乙烯生成
C.图2中得到的煤焦油含有苯、甲苯等有机物
D.取图2中水层滴加酚酞溶液溶液变红
【试题解析】：
图1中酸性KMnO4溶液褪色可证明有烯烃生成,但不一定是乙烯,B选项错误。
【试题参考答案】：
B
2.实验室以碳和浓HNO3反应制备并收集NO的装置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.②中试剂可以选择蒸馏水
B.③的作用是将NO2转化为NO
C.④中可用向上排气法收集气体
D.尾气可用NaOH溶液吸收
【试题解析】：
由实验目的和装置图知,①中反应生成的气体为CO2和NO2的混合气体,②中用蒸馏水将NO2转化为NO,A项正确；③的作用是吸收NO中的CO2,B项错误；NO与O2反应,不能用排空气法收集,应用排水法收集,C项错误；NO不与NaOH溶液反应,D项错误。
【试题参考答案】：
A
3.文献报道,H2能还原FeCl2。
某学习小组设计实验探究“文献”的真实性,下列装置和试剂使用错误的是（ ）
【试题解析】：
氢气还原氯化亚铁生成铁、氯化氢,检验氯化氢可以确认氢气是否能还原氯化亚铁。
A装置用于制备氢气,但不能用稀硝酸,且长颈漏斗要伸入多孔隔板以下；B装置用于还原氯化亚铁；C装置检验氯化氢,因为氯化氢极易溶于水,必须考虑防倒吸装置；D装置用于干燥氢气。
故选A。
【试题参考答案】：
A
4.某同学用如图1所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应,结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象,但通入SO2看不到浑浊现象。
经思考后该同学改用如图2所示的装置,将气体收集在注射器中,缓慢地将气体通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再变澄清的现象,且通入SO2时产生的现象明显且快。
（1）对比分析两组实验,你认为用图1所示的装置实验时,通入SO2不能出现浑浊的原因可能是______________________________________。
（2）用图2所示的装置实验时,以相同速率通入CO2和SO2,SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2快的原因是____________________________。
（3）用图1所示的装置进行SO2与澄清石灰水反应的实验若存在缺陷,其改进方法是（若你认为该装置没有缺陷,此空可以不填）______________________。
【试题参考答案】：
（1）SO2在水中的溶解度大且气体发生装置产生SO2的速率快,SO2直接与Ca（OH）2反应生成了可溶于水的酸式盐Ca（HSO3）2而观察不到沉淀
（2）SO2溶于水生成的亚硫酸的酸性比碳酸的强,CaSO3转化为Ca（HSO3）2的速率也快
（3）用导管将尾气通入NaOH溶液中
5.某铜矿中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质离子。
某小组在实验室中用浸出萃取法制备硫酸铜：
（1）操作Ⅰ为________。
操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________。
（2）操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是________,富集铜元素。
（3）小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2（OH）2CO3悬浊液。
多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多的Cu（OH）2或Cu4（OH）6SO4。
已知Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3、Cu4（OH）6SO4均难溶于水,可溶于酸；分解温度依次为80℃、200℃、300℃。
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。
限选试剂：
2mol·L－1HCl、1mol·L－1H2SO4、0.1mol·L－1NaOH、0.1mol·L－1BaCl2、蒸馏水,仪器和用品自选。
（4）上述实验需要100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液,配制时需称取________gCuSO4·5H2O。
【试题解析】：
铜矿石溶于酸,然后采用过滤的方法将难溶性固体和溶液分离,则操作Ⅰ为过滤；向滤液中加入有机物,采用萃取方法将含铜物质和溶液分离,所以操作Ⅱ为萃取,得到的有机相中含有铜元素,再采用硫酸作萃取剂将含铜有机相萃取,得到硫酸铜溶液和有机相,将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶后,得到硫酸铜晶体。
（1）依据流程图分析,操作Ⅰ是矿石酸溶后分离固体和液体,实验操作是过滤；操作Ⅱ是加入有机物溶解铜的化合物且能和水分层,实验操作是分液,用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗等。
（2）利用水和有机溶剂萃取提纯硫酸铜溶液,结晶得到硫酸铜晶体；操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是除去溶液中的杂质。
（3）利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2（OH）2CO3悬浊液,由于条件控制不同使其中混有较多的Cu（OH）2或Cu4（OH）6SO4。
通过实验验证杂质是否存在,可以检验是否含硫酸根离子来检验Cu4（OH）6SO4是否存在,加入盐酸排除其他离子的干扰,加入氯化钡,若生成白色沉淀,则证明含Cu4（OH）6SO4。
依据氢氧化铜受热分解生成黑色氧化铜沉淀设计实验来分析验证,取少量悬浊液于试管中,利用沸水浴加热试管；试管中有黑色沉淀生成,证明含Cu（OH）2；水浴加热的目的是避免温度过高氧化铜分解。
（4）溶质CuSO4的物质的量为0.05mol,则需要的CuSO4·5H2O也为0.05mol,其质量为12.5g。
【试题参考答案】：
（1）过滤 分液漏斗
（2）除去杂质
（3）加入过量2mol·L－1的盐酸,充分振荡,再滴入几滴0.1mol·L－1氯化钡溶液 有白色沉淀生成 将试管放入装有沸水的小烧杯中,水浴加热一段时间后取出试管观察 试管中有黑色固体生成
（4）12.5
6.某研究小组验证乙醇的还原性,装置如下：
（1）乙醇被氧化的产物为________,1mol乙醇失去________mol电子。
（2）通入乙醇反应,试管A中的现象是________________________；反应结束后,如果对试管B进行加热,将会出现的现象是____________________。
（3）研究小组发现,反应后期有不溶于水的气体出现,收集该气体证明是H2,为了进一步研究设计了如下装置（部分加热仪器已省略）：
①C装置盛有的物质是______,先加热________（填装置字母）,赶走装置内的空气。
②E收集液体产物,甲认为是乙酸,乙认为是乙醛,请你判断谁的推测更合理,并说明理由：
__________________________________。
【试题解析】：
（1）乙醇被强氧化剂（如酸性KMnO4溶液）氧化能得到乙酸,但像Fe2O3这样的氧化剂只能把乙醇氧化为乙醛；乙醇（C2H6O）中C的化合价是－2价,乙醛（C2H4O）中C的化合价是－1价,所以1mol乙醇被氧化为乙醛时失去2mol电子。
（2）联想乙醇与CuO的反应,可知试管A中发生下列反应：
3CH3CH2OH＋Fe2O3
3CH3CHO＋2Fe＋3H2O，所以A中可看到的现象是红色固体变黑。
（3）①反应后期，Fe2O3已大部分变为Fe，此时有H2生成，最大的可能是Fe作催化剂使乙醇发生了脱氢反应，为验证这一猜想，设计了题图所示实验，所以C中盛有的物质是乙醇；为了防止空气中的O2与Fe反应，需先赶走装置内的空气，因此应先加热C装置，使乙醇汽化。
②若E中是乙酸，则反应的化学方程式是2C2H5OH
CH3COOH＋2H2↑＋C2H4↑，生成的气体中除氢气外还有乙烯，这与实验事实不符；若E中是乙醛，则反应的化学方程式是C2H5OH
CH3CHO＋H2↑，符合实验事实，因此乙的推测合理。
答案：
（1）乙醛 2
（2）红色固体变黑 出现红色沉淀
（3）①乙醇 C ②乙合理，依据氧原子守恒和得失电子守恒，若生成乙酸则气体除了有氢气外还有乙烯，这与实验现象不符
7．锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌，正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极，电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物，该电池放电过程中产生MnOOH。
废旧电池中的Zn、Mn元素的回收，对环境保护有重要的意义。
Ⅰ.回收锌元素，制备ZnCl2
步骤一：
向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水，搅拌，充分溶解，经过滤分离得固体和滤液。
步骤二：
处理滤液，得到ZnCl2·xH2O晶体。
步骤三：
将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。
制取无水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2（夹持及加热装置略）的装置如下：
（已知：
SOCl2是一种常用的脱水剂，熔点－105℃，沸点79℃，140℃以上时易分解，与水剧烈水解生成两种气体。
）
（1）写出SOCl2与水反应的化学方程式：
__________________________。
（2）接口的连接顺序为a→________→________→h→h→________→________→________→e。
Ⅱ.回收锰元素，制备MnO2
（3）洗涤步骤一得到的固体，判断固体洗涤干净的方法：
_______________。
（4）洗涤后的固体经初步蒸干后进行灼烧，灼烧的目的____________。
Ⅲ.二氧化锰纯度的测定
称取1.40g灼烧后的产品，加入2.68g草酸钠（Na2C2O4）固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参与反应），充分反应后冷却，将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻线，从中取出20.00mL，用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定，滴定三次，消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为17.30mL。
（5）写出MnO2溶解反应的离子方程式_________________。
（6）产品的纯度为________________。
（7）若灼烧不充分，滴定时消耗高锰酸钾溶液体积________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
解析：
Ⅰ.SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl，用冰水冷却收集SOCl2，浓硫酸吸收水蒸气，防止溶液中水蒸气进入，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气中二氧化硫与HCl，防止污染环境，注意防止倒吸。
Ⅱ.（3）固体吸附氯离子，可用检验氯离子的方法检验固体是否洗涤干净：
（4）固体含有碳和MnOOH，灼烧可除去碳，且将MnOOH氧化生成MnO2.
Ⅲ.高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠（Na2C2O4）氧化，分别发生：
2MnO4＋5C2O
＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，MnO2＋C2O
＋4H＋===2Mn2＋＋2CO2↑＋8H2O，
n（C2O
）＝
mol＝0.02mol
滴定100mL稀释后溶液，消耗n（MnO4－）＝0.0200mol/L×0.0173L×（100/20）＝0.00173mol
根据氧化还原反应中得失电子数相等得n（MnO2）×2＋0.00173mol×5＝0.0200mol×2，
n（MnO2）＝0.005675mol，再根据质量分数公式计算其纯度。
答案：
（1）SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
（2）f g b c d
（3）取最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明固体洗涤干净
（4）除去碳粉，并将MnOOH氧化为MnO2
（5）MnO2＋C2O
＋4H＋===Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O
（6）97.4%
（7}偏大
8．单过硫酸氢钾复合盐（PMPS）的化学组成为2KHSO5·KHSO4·K2SO4，可用作饮用水消毒剂、养殖业中的供氧剂和烟气的脱硫脱硝剂等。
某校设计实验制备PMPS并探究其性质。
回答下列问题：
（1）甲组同学制备PMPS溶液的步骤如下：
步骤1.将30%H2O2溶液用冰水冷却后，向其中缓慢滴加浓硫酸，得到H2SO5和H2SO4的混合溶液；
步骤2.加入NaH2PO4作稳定剂。
分批加入K2CO3，至溶液pH为2～3时得到无色的PMPS溶液。
①“步骤1”H2O2溶液需事先用冰水冷却的目的是______________________；加入浓硫酸发生反应（可逆反应）的化学方程式为_______________。
②实验室中用pH试纸测定溶液pH的方法是_________________。
（2）乙组同学取少量PMPS溶液加入试管中，向其中滴入2滴MnSO4溶液，溶液变为紫色，说明氧化性：
HSO
________MnO
（填“>”或“<”）。
（3）PMPS可用于刻蚀铜，丙组同学在PMPS溶液中加入适量的硫酸并加入铜箔，则发生的主要反应的化学方程式为________________________。
（4）文献报道添加适量NaClO的PMPS可有效脱除烟气中的NO，某同学设计下列装置进行验证。
①装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。
②盛装稀硝酸的仪器名称是________，装置C的作用是______________________________。
③能说明D（气体无色）中几乎不含NO的现象是________________________。
解析：
（1）①浓硫酸与溶液混合放热，由于H2O2受热易分解，故需将浓H2O2溶液先用冰水冷却，由“得H2SO5和H2SO4混合溶液”故知H2O2与H2SO4反应生成H2SO5和H2O。
②测定溶液pH需注意用干燥的pH试纸，用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸，变色后与标准比色卡比较读数。
（2）依据现象Mn2＋―→MnO
，氧化性：
氧化剂大于氧化产物，故氧化性：
HSO
＞MnO
。
（3）KHSO5具有强氧化性，蚀刻铜类似H2O2与Cu反应，可写出反应的方程式。
（4）①铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，然后改写为离子方程式。
②KHSO5和NaClO都具有强氧化性，可将NO氧化，可氧化为NO
、NO
及NO2气体，用NaOH溶液可吸收NO2（2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O）或NO（NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O）。
③若最后尾气中有较多NO，在瓶口会与空气中氧气化合生成红粽色的NO2。
答案：
（1）①防止混合时温度升高导致H2O2分解 H2O2＋H2SO4H2SO5＋H2O
②将pH试纸放在干燥洁净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，变色后与标准比色卡比较
（2）＞
（3）KHSO5＋H2SO4＋Cu===CuSO4＋KHSO4＋H2O或2KHSO5＋H2SO4＋2Cu===2CuSO4＋K2SO4＋2H2O
（4）①3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ②分液漏斗 吸收氧化后生成的NO2（或NO2和少量NO） ③瓶口气体几乎无色
9．咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华），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10－6，易溶于水及乙醇）约3%～10%，还含有色素、纤维素等。
实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如图所示。
实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，进行萃取。
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。
回答下列问题：
（1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是______________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒________________。
（2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是______________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是______________________。
（3）提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是__________________________________________________。
“蒸发浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有________（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________________和吸收________________。
（5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。
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，该分离提纯方法的名称是_______。
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，加热前还要加入几粒沸石。
（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，因此提取过程中不可选用明火直接加热；根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较，采用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，因此与水相比较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，应该选用直形冷凝管，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错误。
（4）由于茶叶中还含有单宁酸，且单宁酸也易溶于水和乙醇，因此浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸，同时也吸收水。
（5）根据已知信息可知咖啡因在100℃以上时开始升华，因此该分离提纯方法的名称是升华。
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
10．乙酰苯胺是生产磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。
苯胺具有较强的还原性。
苯胺与冰醋酸反应可生成乙酰苯胺，反应的化学方程式为
相关物质的物理性质如表1和表2所示。
表1 物理参数
物质
相对分
子质量
熔点
/℃
沸点
/℃
密度/
（g·cm－3）
水溶
性
苯胺
93
－6.3
184.4
1.02
微溶
冰醋
酸
60
16.6
117.9
1.05
易溶
乙酰
苯胺
135
114.3
305
1.22
表2 乙酰苯胺在水中的溶解度
温度/℃
20
50
80
100
溶解度/g
0.46
0.84
3.45
5.55
在圆底烧瓶中先加入10mL新蒸馏过的苯胺，再加入15mL冰醋酸及少许锌粉（约0.1g），装置如右图所示。
加热圆底烧瓶中的反应混合物并进行回流，保持温度计读数在105℃约1h，反应生成的水和少量醋酸被蒸出，当温度下降则表明反应已经完成。
在搅拌下趁热将反应混合物倒入盛有250mL冷水的烧杯中。
冷却后抽滤，用冷水洗涤粗产品。
将粗产品移至500mL烧杯中，加入300mL水，置烧杯于石棉网上加热使粗产品完全溶解，稍冷即过滤，滤液冷却，乙酰苯胺结晶析出，抽滤。
低温烘干，并称量产品质量。
（1）仪器A的名称是________。
（2）反应混合物中加入锌粉的主要目的是_________________________
（3）实验中使用的圆底烧瓶的容积应为________（填选项字母）。
A．25mL B．50mL
C．100mL D．250mL
（4）加热回流时，保持温度计读数在105℃的目的是_____________。
（5）若装置中温度计水银球位置偏高，则可能造成的影响是_______。
（6）实验中使用的圆底烧瓶和烧杯均需要垫石棉网进行加热，目的是__________。
下列仪器中，加热时不需要垫石棉网的有________。
A．坩埚 B．蒸发皿
C．试管D．蒸馏烧瓶
（7）实验中向圆底烧瓶中加入的苯胺和冰醋酸，其中____________过量。
实验结束时，称量产品质量为9.65g，则乙酰苯胺的产率为________。
解析：
（2）锌粉、苯胺都具有还原性，锌粉可防止苯胺被氧化。
（3）在圆底烧瓶中加入液体共计25mL进行加热，应在烧瓶中不少于容积的
不大于
，故选50mL的圆底烧瓶。
（7）实验中向圆底烧瓶中加入的苯胺的物质的量为：
，加入的冰醋酸的物质的量为：
，通过比较冰醋酸过量。
由苯胺计算理论上生成乙酰苯胺质量为：
×135g·mol－1＝14.8g，则乙酰苯胺的产率为：
×100%＝65%。
答案：
（1）锥形瓶
（2）防止苯胺被氧化 （3）B
（4）使反应生成的水蒸出以提高反应物转化率，并减少乙酸的蒸出 （5）蒸出的物质中含有较多乙酸，造成苯胺的转化率降低 （6）使仪器受热均匀，防止炸裂 ABC （7）冰醋酸 65%
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