精江苏高考化学冲刺训练专题7 实验化学Word文件下载.docx
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(2)终点颜色的变化:
________________________。
(3)产品中Fe2+的质量分数为______________________。
2.在苹果、香蕉等水果中存在着乙酸正丁酯,它常用于硝化纤维及漆类的溶剂。
某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯:
(Ⅰ)乙酸正丁酯的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,加入11.5mL(9.25g,0.125mol)正丁醇和
7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴浓硫
酸,摇匀,投入1
~2粒沸石。
按图安装带分水器的回流反应装置,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口。
打开冷凝水,圆底烧瓶在石棉网上用小火加热回流。
在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到反应瓶中。
反应达到终点后,停止加热,记录分出的水量。
(Ⅱ)产品的精制
将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中,用10mL水洗涤
,有机层继续用10mL10%Na2CO3溶液洗涤至中性;
再用10mL的水洗涤,最后将有机层倒入小锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥。
将干燥后的乙酸正丁酯滤入50mL烧瓶中,常压蒸馏,收集124~126℃的馏分。
称量,得到产品的质量11.34g。
(1)冰醋酸在低温时凝结成冰状固体(熔点16.6℃)。
取用方法是_______________________________________。
冷水应该从冷凝管_____(填a或b)管口通入;
(2)判断反应终点的依据是:
_____________________;
分水器的使用条件是:
(3)本实验采用什么方法来提高反应速率和提高产品产率?
__________________________________。
(4)产品的精制过程中,第一次水洗的目的是______________,
第二次水洗的目的是_________________________。
洗涤完成后将有机层从分液漏斗的_____倒入小锥形瓶中。
(5)该实验过程中,生成乙酸正丁酯的产率是:
_____。
(产率%=实际产量
/理论产量×
100%)
3.(2011·
北京高考)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
[
实验操作和现象:
(1)A中反应的化学方程式是_____________________。
(2)C中白色沉淀是_____,该沉淀的生成表明SO2具有_____性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是____________
_________________________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_______________
_________________________________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验,B中现象:
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
________________________________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。
B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由
此得出的结论是___________________________________________________________。
4.(2011·
泰州模拟)粗CuO是将工业废铜、废电线及废铜合金高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。
以粗CuO为原料配备CuSO4·
5H2O的主要步骤如下图所示:
Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
(1)加入3%
H2O2之前需将热溶液冷却,其目的是________________________________________________,
H2O2的作用是________________________________________________________。
(2)加入2mol/L氨水后,溶液的pH应在_____范围内。
(3)经操作Ⅰ得到粗胆矾,经操作Ⅱ得到精制胆矾。
两步操作相同,都包括_____、抽滤、洗涤、干燥等步骤。
某同学装配的抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是_________________________。
(4)调节溶液的pH常选用稀酸或稀碱,而不用浓酸、浓碱,理由是______________________________________。
5.(2011·
盐城模拟)菠菜是常见的蔬菜,100g菠菜中含有的营养成分为:
草酸0.2~0.3g,水91.2g,蛋白质2.6g,脂肪0.3g,纤维素1.7g,糖类2.8g,维生素B10.04mg,维生素B20.11mg
,维生素C32mg,维生素E1.74mg,
Fe2.9mg,Se0.97g,胡萝卜素2.92mg,视黄醇0.487mg等。
(1)菠菜中铁的主要存在价态是____________________。
(2)验证菠菜中草酸的存在要先把草酸从菠菜中分离出来,然后利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀(A)的形式分离,过滤后用酸重新溶解、蒸发、结晶(B)。
沉淀A的化学式是___________________________。
(3)结晶B在热重-差热分析联用仪中加热,测得在0~120℃、120~450℃、450~800℃三区间失重率之比为9∶14∶22,确定B的化学式_______,
写出三个区间的分解反应方程式____________________。
(4)定量测定结晶中B的含量:
取结晶固体0.1280g加入0.2mol/L盐酸15mL(用量筒量取),使固体全部溶解,然后用0.0200mol/L的KMnO4溶液滴定,至锥形瓶中紫色不褪,用去KMnO4溶液16.20mL。
计算结晶中B的百分含量_____________________________________。
高考创新预测
1.已知两种液态有机色素A与B混合在一起,经测定A的亲脂性比B弱,欲将A、B分开,则下列说法正确的是()
A.用溶解过滤法分离,A比B难溶于水
B.用重结晶法分离,A在水中的溶解度比
B大
C.用蒸馏法分离,因为B的熔沸点高
D.用纸层析法分离,丙酮为展开剂,下端为A,上端为B
2.纸层析法的原理是()
A.萃取原理B.毛细现象
C.蒸馏原理D.相似相溶原理
3.制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。
下面是某化学兴趣小组的活动记录:
查阅资料:
文献中查得,四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表:
实验方案:
Ⅰ.溶解:
称取29.8gKCl和34.0gNaNO3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,加热并搅拌,使固体全部溶解。
Ⅱ.蒸发结晶:
继续加热和搅拌,将溶液蒸发浓缩。
在100℃时蒸发掉50.0g水,维持该温度,在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。
得晶体m1g。
Ⅲ.冷却结晶:
待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后,进行减压过滤。
得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ.重结晶:
将粗产品全部溶于水,制成100℃的饱和溶液,冷却至室温后抽滤。
得KNO3纯品。
假定:
①盐类共存时不影响各自的溶解度;
②各种过滤操作过程中,溶剂的损耗忽略不计。
试回答有关问题:
(1)操作Ⅱ中趁热过滤的目的是____________________。
(2)若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水,则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2=_____g,其中混有NaCl_____g。
(3)操作Ⅲ中采用减压过滤,其优点是_________________。
该小组同学所用的装置如图所示,试写出该装置中主要用到玻璃仪器的名称:
若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是________________________________________________。
答案解析
1.【解析】Ⅰ.
(1)用纯碱除去铁屑表面的油污。
(2)铁屑过量防止Fe2+被氧化。
(3)制晶体的三步操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤。
(4)抽滤过滤的装置由三部分构成,优点是过滤速度快,得到较干燥的沉淀。
Ⅱ.
(1)KMnO4溶液具有强氧化性,腐蚀碱式滴定管的橡皮管。
(2)KMnO4溶液显紫色,终点颜色的变化:
溶液由无色变为浅红色。
(3)m(Fe2+)=0.2mol/L×
0.01L×
5×
56g/mol=0.5
6g,
w(Fe2+)=
×
100%=14%
答案:
Ⅰ.
(1)除去铁屑表面的油污
(2)Fe+2Fe3+====3Fe2+ 防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失
(3)冷却结晶 过滤
(4)减压过滤(也称抽滤或吸滤) 得到较干燥的沉淀
Ⅱ.
(1)酸式
(2)溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色
(3)14%
2.【解析】
(1)冷凝管中水的流向从下管口进,上管口出,才能达到冷凝的效果。
(2)乙酸正丁酯的制备生成了水,是可逆反应,只能从产物水的量不再变化判断反应达到终点。
(3)加快化学反应速率的方法很多,本实验采用加热和使用浓硫酸作催化剂的方法。
(4)粗产品是乙酸正丁酯,还有杂质乙酸、正丁醇,第一次水洗的目的是除去乙酸及少量的正丁醇,继续用10mL10%Na2CO3溶液洗涤至中性这一步的目的是中和乙酸,溶解正丁醇。
第二次水洗的目的是除去溶于酯中的少量无机盐乙酸钠等。
(5)生成乙酸正丁酯的产率的计算是:
根据方程式:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH
CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O知:
理论上生成乙酸正丁酯为0.125mo
l,即m=0.125mol×
116g/mol=14.5g
产率为:
(1)可温水浴加热使其熔化后量取 a
(2)分水器中的水层不再增加时,视为反应的终点 与水一起蒸出来到分水器的物质与水不互溶,并且比水的密度要小
(3)使用分水器分离酯化反应生成的水,使平衡正向移动,提高反应产率;
本实验加热和使用浓硫酸作催化剂,加快化学反应速率
(4)除去乙酸及少量的正丁醇除去溶于酯中的少量无机盐 上端
(5)78.2%
3.【解析】
(1)在加热条件下Cu与浓硫酸发生反应2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O,故A装置中铜片表面产生的气泡为SO2,白雾可能为受热挥发的硫酸。
(2)由装置A产生的SO2气体最终进入装置C中,发生反应SO2+H2O====H2SO3,H2SO3电离产生的H+与NO3-共存相当于HNO3存在,将SO2、
SO32-氧化为SO42-,与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,总反应为
3SO2+2H2O+3Ba(NO3)2====3BaSO4↓+2NO+4HNO3,该过程中SO2被氧化,具有还原性。
(3)反应生成的NO与空气中的氧气反应:
2NO+O2====2NO2,NO2是红棕色气体,浓度小时呈浅棕色。
(4)由于BaSO3易溶于稀盐酸,分析B中不溶于稀盐酸的沉淀,应为BaSO4;
甲认为空气中的O2参与反应将SO2氧化为SO42-,乙认为白雾成分参与反应生成含有SO42-的物质。
①甲为证实自己的观点,就要排出装置中的O2,从而使SO2不被氧化为SO42-,B装置中不产生白色沉淀,应进行的操作是打开弹簧夹,通N2一段时间,排出装置中的空气;
乙为证实自己的观点,就需要将白雾排除,在装置A、B间增加洗气瓶D,可选用饱和NaHSO3溶液,发生反应2NaHSO3+H2SO4====Na2SO4+2SO2↑+2H2O(不能选用Na2SO3溶液,因为会发生反应Na2SO3+SO2+H2O====2NaHSO3而使SO2被吸收)。
②按照改进装置进行实验时,甲方案中产生大量白色沉淀,乙方案中产生少量白色沉淀,说明白雾和空气对反应均有影响,白雾的存在对反应的影响大,空气中的氧气对反应影响不太大。
甲的装置中发生的反应为SO42-+Ba2+====BaSO4↓,乙的装置中发生的反应为2Ba2++2SO2+O2+2H2O====2BaSO4↓+4H+,因为白雾的量远远多于装置中O2的量,故甲的实验中产生大量白色沉淀,乙的实验中产生少量白色沉淀。
(5)当把甲、乙两同学的方案合并后,不论是装置中的O2还是白雾均被处理,B装置中通入气体SO2和少量的水蒸气,此时不产生沉淀,说明SO2和BaCl2溶液不反应,即SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
(1)Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4 还原
(3)2NO+O2====2NO2[来源:
Z.xx.k.Com]
(4)①通N2一段时间,排出装置中的空气饱和NaHSO3溶液
②甲:
SO42-+Ba2+====BaSO4↓,
乙:
2Ba2++2SO2+O2+2H2O====2BaSO4↓+4H+,白雾的量远多于装置中O2的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
4.【解析】解题关键是根据流程图分析每一步的反应。
(1)滤渣Ⅰ为泥沙,操作Ⅰ目的是制粗胆矾,经过蒸发、浓缩、冷却结晶等操作。
粗胆矾中的杂质为FeSO4、Fe2(SO4)3等。
(2)根据表中数据知:
除去粗胆矾中的杂质用调pH法。
用NH3·
H2O调pH为3.2~4.7之间,使Fe3+完全沉淀,而Cu2+没有沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀。
(3)抽滤装置错误有一处,布氏漏斗的颈口斜面方向不对。
(1)防止H2O2分解 将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+在Cu2+沉淀之前完全以Fe(OH)3形式沉淀下来
(2)3.2~4.7
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口
(4)便于控制加入酸或碱的量
5.【解析】
(1)人体需要的铁元素存在状态为Fe2+。
(2)草酸的化学式为H2C2O4,与Ca2+结合为CaC2O4沉淀。
(3)分析数据:
失重率之比为9∶14∶22,同时扩大2倍,失重率之比为18∶28∶44,再结合温度,不难看出三个区间分别失去了H2O、CO、CO2。
(4)CaC2O4+2HCl====H2C2O4+CaCl2
5H2C2O4+2MnO4-+6H+====2Mn2++10CO2↑+8H2O
结合方程式进行计算:
(1)+2价
(2)CaC2O4
(3)CaC2O4·
H2O
CaC2O4·
CaC2O4+H2O,
CaC2O4
CaCO3+CO↑,
CaCO3
CaO+CO2↑
(4)92.4%
1.【解析】选D。
色谱分析法常用于分离结构相近、物理性质和化学性质相似的物质。
由于吸附在滤纸上的样品的各组分在水(固定相)或有机溶剂(流动相)中的溶解能力各不相同,各组分会在两相之间产生不同的分配现象,即遵循相似相溶原理。
因此D项正确。
2.【解析】选B、D。
纸层析法也是色谱分析法的一种,原理是毛细现象和相似相溶原理。
(1)由表知溶解度受温度影响大的为KNO3,影响不大的为NaCl。
(2)烧杯中加入了KCl和NaNO3物质的
量都为0.4mol,即可以看成加入了
0.4mol(23.4g)NaCl和0.4mol(40.4g)KNO3。
Ⅱ中蒸发掉50.0gH2O,析出NaCl晶体。
Ⅲ中:
冷却结晶,析出了KNO3和NaCl晶体。
100℃:
20.0gH2O——40.4gKNO3——7.82gNaCl
10℃:
20.0gH2O——4.18gKNO3——7.14gNaCl
即从100℃降温到10℃析出KNO3为40.4g-4.18g=36.22g;
析出NaCl为7.82g-7.14g=0.68g,所以操作Ⅲ中得到粗产品为36.22g+0.68g=36.9g。
(3)减压过滤优点是快速得到较干燥的沉淀。
打开弹簧夹K,防止倒吸。
(1)防止降温时析出KNO3而降低产率
(2)36.9 0.68
(3)可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀 吸滤瓶、安全瓶、抽气泵 打开弹簧夹K