高考化学总复习 第9章 有机化合物 增分补课11 有机制备中的蒸馏与冷凝装置的变迁配套练习 新人教版Word文件下载.docx

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65℃

易挥发，有毒

丙烯酸甲酯

80.5℃

难溶于水，易溶于有机溶剂

易挥发

回答下列问题：

（1）仪器c的名称是______________________________________________。

（2）混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是_________________________。

（3）请写出配制100g5%Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器_______________。

（4）关于产品的蒸馏操作（夹持装置未画出），下图中有2处错误，请分别写出________________________________________________________________、

______________________________________________________________。

为检验产率，设计如下实验：

①将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5mol/L的KOH溶液10.00mL，加热使之完全水解。

②用酚酞做指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCl溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。

（5）计算本次酯化反应丙烯酸的转化率________。

（6）请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施_______________________

_____________________________________________________________。

解析　

（2）用5%Na2CO3溶液洗涤混合液是为了除去混合液中的丙烯酸和甲醇，以便蒸馏时得到较纯的丙烯酸甲酯。

（3）配制100g5%Na2CO3溶液时，将称量的5.0gNa2CO3固体加入烧杯中，用量筒量取95mL的水倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌溶解得到所配溶液，因此所需玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒。

（4）蒸馏时，温度计是用来测被冷凝蒸气温度的，故温度计水银球位置错了；

尾接管与锥形瓶接口应与大气相通。

（5）丙烯酸甲酯水解消耗的KOH的物质的量为2.5mol/L×

10.00mL×

10－3L/mL－0.5mol/L×

20.00mL×

10－3L/mL＝0.015mol。

酯化反应转化的丙烯酸的物质的量＝生成的丙烯酸甲酯物质的量＝丙烯酸甲酯水解消耗的KOH的物质的量，酯化反应丙烯酸的转化率为

×

100%＝54.0%。

（6）丙烯酸和甲醇都有毒且易挥发，该实验应该在通风橱中进行；

甲醇易挥发且易燃，实验时应该防止明火。

答案　

（1）分液漏斗

（2）除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度）

（3）烧杯、玻璃棒、量筒

（4）温度计水银球位置　尾接管与锥形瓶接口密封

（5）54.0%

（6）在通风橱中实验、防止明火（或其他合理答案）

增分点2　有机实验中的冷凝装置

球形冷凝管（物质回流）：

主要应用于有机化合物的合成装置中的回流，一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底。

球形有利于增加冷却接触面，故冷凝面积较直形冷凝管大，冷凝效率稍高。

直形冷凝管（物质流出）：

主要应用于混合液体或液－固体系中沸点不同各组分物质的蒸馏实验中的冷凝，蒸馏是要某物质蒸气冷凝成液体后流出，直形是为了方便液体的流出。

类型二　直形冷凝管的用途及球形冷凝管的冷凝回流

【例2】　（xx·

沈阳监测）四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。

某校化学课外活动小组准备利用下图装置制备四氯化钛（部分夹持仪器已略去）。

资料表明：

室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：

－25℃，沸点：

136.4℃。

在空气中发烟生成二氧化钛固体。

在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。

（1）检查该装置气密性的方法是_____________________________________

_______________________________________________________________。

（2）A处分液漏斗上方的胶皮管的作用是_________________________________

_________________________________________________________________。

（3）实验中B装置中选用的试剂为________，该装置的作用是________________________________________________________________。

（4）写出D中物质制备的化学方程式________________________________

_______________________________________________________________；

写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式____________________________

（5）E处球形冷凝管的作用是_____________________________________，

该装置冷却水应从________（填“c”或“d”）口通入。

（6）仪器F中盛装的物质是________。

（7）该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处__________________________

________________________________________________________________。

解析　

（1）检查装置气密性时可以在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好。

（2）A处分液漏斗上方的胶皮管的作用是平衡气压，有利于液体顺利滴下。

（3）装置B中选用的试剂为饱和食盐水，其作用是洗去Cl2中的HCl气体，并用作安全瓶。

（4）在D中制备TiCl4，反应的化学方程式为TiO2＋2Cl2＋2C

TiCl4＋2CO。

四氯化钛在空气中发烟生成二氧化钛，化学方程式为TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑。

（5）冷凝管的作用是冷凝回流，冷却水从c口通入。

（6）F的作用是避免空气中的水蒸气进入反应装置，所盛装的物质是碱石灰。

（7）该实验设计的不足之处为没有对CO进行尾气处理。

答案　

（1）在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好（或在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，F处连接导气管并将尾端放到水槽中，微热A装置中的烧瓶，水槽中导气管的尾端有气泡冒出，停止加热，倒吸一段水柱，则气密性良好）

（2）平衡气压，有利于液体顺利滴下

（3）饱和食盐水　洗去Cl2中的HCl气体，并用作安全瓶（或用作平衡气压的安全装置，或用作防堵塞的安全装置）

（4）TiO2＋2Cl2＋2C

TiCl4＋2CO　TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑

（5）冷凝回流　c　（6）碱石灰　（7）没有对CO进行尾气处理

【例3】　（xx·

江苏化学，21B）1－溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g·

cm－3。

实验室制备少量1－溴丙烷的主要步骤如下：

步骤1：

在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4；

冷却至室温，搅拌下加入24gNaBr。

步骤2：

如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。

步骤3：

将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。

步骤4：

将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1－溴丙烷。

（1）仪器A的名称是________；

加入搅拌磁子的目的是搅拌和________。

（2）反应时生成的主要有机副产物有2－溴丙烷和________。

（3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是_________________________________________________________________。

（4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是

（5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作：

向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液，振荡，____________________________________________

_________________________________________________，静置，分液。

解析　

（2）浓H2SO4存在条件下，正丙醇可能发生消去反应生成丙烯，也可能分子间脱水生成正丙醚。

（3）冰水降低温度，减少1－溴丙烷的挥发。

（4）因正丙醇与HBr反应生成1－溴丙烷，HBr易挥发，缓慢加热，以减少HBr的挥发。

答案　

（1）蒸馏烧瓶　防止暴沸　

（2）丙烯、正丙醚

（3）减少1－溴丙烷的挥发　（4）减少HBr挥发　

（5）将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体

2019年高考化学总复习第1章化学计量在实验中的应用第2节物质的量在化学实验中的应用模拟预测通关新人教版

一、选择题

1．现有两份溶液：

①将106gNa2CO3固体溶于1L水配成溶液，②将1molNa2CO3·

10H2O溶于水配成1L溶液。

下列物理量一定相等的是（　　）

A．物质的量浓度　B．溶质的物质的量

C．溶液的体积D．质量分数

解析：

选B。

两份溶液中的溶质都是1molNa2CO3，但前者溶液的体积不是1L，故物质的量浓度、质量分数不同。

2．已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高。

则下列溶液沸点最高的是（　　）

A．0.01mol·

L－1的蔗糖溶液

B．0.01mol·

L－1的CaCl2溶液

C．0.02mol·

L－1的NaCl溶液

D．0.02mol·

L－1的CH3COOH溶液

选C。

要理解清楚题目中“非挥发性溶质”，D项中的CH3COOH易挥发，其余三项中C项离子数在单位体积中最多，故选C。

3．下列溶液中，跟100mL0.5mol/LNaCl溶液中所含的Cl－物质的量浓度相同的是（　　）

A．100mL0.5mol/LMgCl2溶液

B．200mL0.25mol/LAlCl3溶液

C．50mL1mol/LNaCl溶液

D．25mL0.5mol/LHCl溶液

选D。

物质的量浓度与溶液的体积无关，100mL0.5mol/LNaCl溶液中c（Cl－）＝0.5mol/L，而A、B、C、D项中，c（Cl－）分别为1mol/L、0.75mol/L、1mol/L、0.5mol/L，故D项正确。

4．用NaCl固体配制0.1mol·

L－1的NaCl溶液，下列操作或说法正确的是（　　）

A．将5.85gNaCl固体放入1000mL容量瓶中，加水溶解并准确定容

B．称量时，将固体NaCl直接放在天平左盘上

C．固体溶解、冷却后将溶液直接转移到容量瓶中，然后向容量瓶中加水至刻度线

D．配制溶液时容量瓶中原来有少量蒸馏水不会影响实验结果

A项，固体应在烧杯中溶解，容量瓶不能用来稀释溶液或溶解固体；

B项，称量固体NaCl时不能直接放在天平托盘上，应放在称量纸上；

C项，配制一定物质的量浓度的溶液时，转移溶液后需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液转移至容量瓶中，然后再加蒸馏水，当加水至距离刻度线1～2cm处时，要改用胶头滴管定容，不能直接加水至刻度线。

5．取100mL0.3mol·

L－1和300mL0.25mol·

L－1的硫酸注入500mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H＋的物质的量浓度是（　　）

A．0.21mol·

L－1B．0.42mol·

L－1

C．0.56mol·

L－1D．0.26mol·

容量瓶中H2SO4溶液的H＋物质的量为n（H＋）＝（0.1L×

0.3mol·

L－1＋0.3L×

0.25mol·

L－1）×

2＝0.21mol，所以c（H＋）＝

＝0.42mol·

L－1。

6．实验中需用2.0mol·

L－1的NaCl溶液950mL，配制时应选用的容量瓶规格和称取的NaCl固体质量分别为（　　）

A．950mL；

111.2gB．500mL；

117.0g

C．1000mL；

117.0gD．1000mL；

111.2g

实验室中没有950mL容量瓶，故只能配制1000mL2.0mol·

L－1的NaCl溶液。

m（NaCl）＝2.0mol·

L－1×

1L×

58.5g·

mol－1＝117.0g。

7．对于4℃时100mL水中溶解了22.4LHCl气体（标准状况下测得）后形成的溶液，下列说法中正确的是（　　）

A．该溶液中溶质的物质的量浓度为10mol/L

B．所得的溶液的体积为22.5L

C．根据题干数据，该溶液中溶质的物质的量浓度无法求得

D．该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得

A．标准状况下22.4L的HCl气体的物质的量是1mol，溶于100mL水中得到的溶液的体积不是100mL，所以所得溶液中溶质的物质的量浓度不是10mol/L，错误；

B．因为该溶液的密度未知，所以溶液的体积无法计算，错误；

C．根据以上分析，该溶液中溶质的物质的量浓度无法计算，缺少数据，正确；

D．该溶液的质量＝水的质量＋HCl的质量，溶剂的质量可以计算，溶质的质量也可以计算，所以该溶液中溶质的质量分数可以计算，错误。

8．把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；

另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。

则原混合溶液中钾离子的浓度为（　　）

A．（b－a）/Vmol·

L－1B．（2b－a）/Vmol·

C．2（b－a）/Vmol·

L－1D．2（2b－a）/Vmol·

由离子方程式：

2OH－＋Mg2＋===Mg（OH）2↓可知，OH－为amol，则Mg2＋为a/2mol，MgSO4为a/2mol；

SO

＋Ba2＋===BaSO4↓可知，Ba2＋为bmol,SO

为bmol，MgSO4和K2SO4共bmol，则K2SO4为（b－a/2）mol，其含有的K＋为（b－a/2）mol×

2＝（2b－a）mol；

原混合溶液中的K＋为2×

（2b－a）mol，所以原混合溶液中钾离子的浓度为2（2b－a）/Vmol·

9．如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。

下列说法正确的是（　　）

A．只有在t1℃时，NaCl和MgSO4的溶解度才相等

B．t1～t2℃，MgSO4的溶解度随温度升高而减小

C．在t2℃时，MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大

D．把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃时，有晶体析出

A项，在t1℃、t3℃时，NaCl、MgSO4的溶解度都相等；

B项，t2℃之前，MgSO4的溶解度随温度的升高而增大，t2℃之后，随温度的升高而降低；

C项，w＝

100%，S越大，w越大；

D项，把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃时，由饱和溶液变成不饱和溶液，不会有晶体析出。

10．如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。

硫酸　化学纯（CP）（500mL）

品名：

硫酸

化学式：

H2SO4

相对分子质量：

98

密度：

1.84g/cm3

质量分数：

98%

A．该硫酸中溶质的物质的量浓度为9.2mol/L

B．1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气

C．配制250mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸62.5mL

D．等质量的水与该硫酸混合后所得溶液中溶质的物质的量浓度大于9.2mol/L

根据c＝

，该硫酸中溶质的物质的量浓度为

mol/L＝18.4mol/L，A项错；

该硫酸为浓硫酸，足量的该硫酸和Zn反应不生成H2，B项错；

等质量的该硫酸的体积小于水的体积，因此混合后溶液的体积大于原硫酸体积的2倍，故该硫酸与水等质量混合后所得溶液中溶质的物质的量浓度小于9.2mol/L，D项错。

二、非选择题

11．根据下列各题所给出的数据，可分别求出其“溶质的质量分数”或“溶质的物质的量浓度”，试判断并求解。

（1）设NA表示阿伏加德罗常数的数值，若某氢氧化钠溶液VL中含有N个OH－，则可求出此溶液中____________为________________。

（2）已知某氢氧化钠溶液中Na＋与H2O的个数之比为1∶a，则可求出此溶液中_______为____________。

（3）已知标准状况下1体积水能溶解500体积的氯化氢，则可求出标准状况下氯化氢饱和溶液中____________为____________。

（4）已知将100mL氯化铝的水溶液加热蒸干灼烧，可得到白色固体bg，则可求出原氯化铝溶液中__________________为____________。

（1）n＝

⇒c＝

。

（2）1∶a⇒m（NaOH）∶m（H2O）⇒w＝m（NaOH）∶[m（NaOH）＋m（H2O）]。

（3）V（HCl）⇒m（HCl）⇒w＝m（HCl）∶[m（HCl）＋m（H2O）]。

（4）bgAl2O3⇒n（AlCl3）⇒c。

答案：

（1）溶质的物质的量浓度　

mol/L

（2）溶质的质量分数　

100%

（3）溶质的质量分数　44.9%

（4）溶质的物质的量浓度　

12．用质量分数为36.5%的浓盐酸（密度为1.16g·

cm－3）配制成1mol·

L－1的稀盐酸。

现实验室仅需要这种盐酸220mL，试回答下列问题：

（1）配制稀盐酸时，应选用容量为________mL的容量瓶。

（2）经计算需要________mL浓盐酸，在量取时宜选用下列量筒中的________。

A．5mLB．10mL

C．25mLD．50mL

（3）在量取浓盐酸后，进行了下列操作：

①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入选定规格的容量瓶中。

②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。

③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。

④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。

上述操作中，正确的顺序是________（填序号）。

（4）在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，则配制的稀盐酸浓度________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀盐酸浓度________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（2）c（HCl）＝

＝

mol·

L－1＝11.6mol·

加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6mol·

V（HCl）＝250mL×

1mol·

L－1，解得V（HCl）＝21.6mL，应该选择25mL的量筒量取。

（4）用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，量取的盐酸被稀释了，其物质的量比实际偏小，所配制溶液的浓度偏低；

若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则一部分溶质损失，所配制溶液的浓度偏低。

（1）250　

（2）21.6　C　（3）③①④②

（4）偏低　偏低

13．实验室需要480mL0.4mol·

L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：

A．把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解冷却至室温

B．把A所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中

C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切

D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶

E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀

请填写下列空白：

（1）操作步骤的正确顺序为________（填序号）。

（2）实验室有如下规格的容量瓶，本实验选用________（填序号）。

a．100mL　　b．250mL　　c．500mL　　d．1000mL

（3）本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平（带砝码）、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外，还必须使用的玻璃仪器有________，实验中该仪器的作用是_____________________。

（4）本实验需要称NaCl晶体的质量是________g。

（5）误差分析（填“偏高”“偏低”或“无影响”）

a．本实验称量NaCl时，物码倒置（1g以下用游码）：

________。

b．某同学观