浙江选考版高考化学一轮复习专题十第三单元重要物质的制备与合成夯基提能作业.docx

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浙江选考版高考化学一轮复习专题十第三单元重要物质的制备与合成夯基提能作业

第三单元　重要物质的制备与合成

1.（2018浙江11月选考,31,10分）某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌（ZnSO4·7H2O）。

相关信息如下:

①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。

金属离子

pH

开始沉淀

完全沉淀

Fe3+

1.5

2.8

Fe2+

5.5

8.3

Zn2+

5.4

8.2

②ZnSO4的溶解度（物质在100g水中溶解的质量）随温度变化曲线。

请回答:

（1）①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。

②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）步骤Ⅱ,须加入过量H2O2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）步骤Ⅲ,合适的pH范围是　　　　　。

（4）步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:

a.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;

b.在60℃蒸发溶剂;

c.冷却至室温;

d.在100℃蒸发溶剂;

e.过滤。

请给出上述操作的正确顺序　　　　　　　　　（操作可重复使用）。

（5）步骤Ⅴ,某同学采用不同降温方式进行冷却结晶,测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图1所示。

根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒,宜选择　　　　方式进行冷却结晶。

A.快速降温　　　B.缓慢降温　　　C.变速降温

图1

（6）ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。

①下列关于滴定分析,正确的是　　　　　　　　。

图2　　　　　图3

A.图2中,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端

B.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗

C.将标准溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移

D.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转

E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,则测得的体积比实际消耗的小

②图3中显示滴定终点时的读数是　　　　mL。

答案　

（1）①Na2CO3水解,溶液呈碱性,促使油脂水解　②产生气泡的速率显著变慢

（2）使Fe2+尽可能转化为Fe3+,H2O2易分解（Fe3+催化加速分解）

（3）2.8~5.4

（4）dabace

（5）C

（6）①ADE　②20.60

解析　

（1）①碳酸钠溶液水解呈碱性,促进油污水解为可溶性物质而被除去。

②锌铁原电池反应放出氢气,镀锌层完全反应,反应速率会突然减小。

（2）H2O2可以在酸性环境下将Fe2+氧化为Fe3+,且Fe3+催化加速H2O2分解;所以过量是为了确保Fe2+完全转化为Fe3+,利于后续分离除去。

（3）根据沉淀pH表,需要确保Fe3+完全沉淀,Zn2+没有沉淀,合适的pH范围是2.8~5.4

（4）题目要求用到所有操作,所以需要从100℃开始蒸发溶剂加快蒸发速度,为了确保蒸发至饱和,需要出现晶膜,那么接下来在60℃蒸发溶剂,继续至饱和,然后通过冷却结晶的方法使ZnSO4·7H2O因溶解度低而析出,然后过滤,得到粗晶体。

（5）由图像可以得知,宜选择变速降温方式进行冷却结晶。

（6）①A项,酸式滴定管涂凡士林:

把酸式滴定管旋塞芯取出,将旋塞芯和旋塞槽内擦干,然后分别在旋塞的大头表面上和旋塞槽小口内壁沿圆周均匀地涂一层薄薄的凡士林,然后把旋塞芯插入塞槽内,向同一方向旋转使油膜在旋塞内均匀透明,且旋塞转动灵活。

B项,滴定管既需清洗干净,又需要润洗,锥形瓶只需清洗干净,不能润洗。

C项,标准溶液转移至滴定管时,一定要用试剂瓶直接倒入,绝不可以借助其他仪器（如滴管、漏斗、烧杯等）完成。

D项,滴定操作时,左手控制活塞滴加溶液,右手持锥形瓶,沿同一方向作圆周运动。

E项,误差分析,滴定后有气泡,则所测体积小于实际消耗体积。

②滴定管从上往下进行滴定终点读数,保留两位小数,所以答案为20.60。

2.（2017浙江4月选考,31,10分）ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。

过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。

已知:

2NaClO3+H2O2+H2SO4

2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH

2NaClO2+O2↑+2H2O

ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃

图1

请回答:

（1）仪器A的作用是　　　　　　　　;冰水浴冷却的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出两种）。

（2）空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）Cl-存在时会催化ClO2的生成。

反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。

该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）,②H2O2+Cl2

2Cl̄+O2+2H+。

（4）H2O2浓度对反应速率有影响。

通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。

该设备的作用是　　　　　,馏出物是　　　　　　　　。

图2

（5）抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是　　　。

A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤

B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀

C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀

D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头

答案　

（1）防止倒吸　降低NaClO2的溶解度;减少H2O2的分解;增加ClO2的溶解度;减少ClO2的分解　

（2）空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收　（3）2Cl

+2Cl-+4H+

2ClO2↑+Cl2↑+2H2O　（4）减压　H2O　（5）C

解析　

（1）由于ClO2气体在冰水浴条件下被吸收,体系内气压减小,因此需要防倒吸,故仪器A的作用是作安全瓶,防止溶液倒吸入三颈烧瓶中。

冰水浴冷却可降低NaClO2的溶解度,增加ClO2的溶解度,同时减少H2O2和ClO2的分解。

（2）空气流速过快时,ClO2来不及被充分吸收就被吹出;空气流速过慢时,ClO2滞留在体系内,ClO2浓度过高发生分解,故均会降低NaClO2的产率。

（3）依题意知Cl-为催化剂,Cl2为中间产物,三颈烧瓶中的总反应为2NaClO3+H2O2+H2SO4

2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,对应的离子方程式为2Cl

+H2O2+2H+

2ClO2↑+O2↑+2H2O,减去反应②即得反应①:

2Cl

+2Cl-+4H+

Cl2↑+2ClO2↑+2H2O。

（4）H2O2的沸点是150℃,比水的高,故馏出物是水。

水浴加热的温度最高为100℃,但瓶内温度很难达到100℃,因此需要添加减压装置。

（5）因NaClO2有强氧化性,为防止滤纸被腐蚀,可用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤,A正确;抽滤时,用倾析法先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀,B正确;洗涤沉淀时,为确保充分洗涤,应关小水龙头,使洗涤剂缓慢通过沉淀,C错误;抽滤完毕,应先断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管,再关闭水龙头,以防倒吸,D正确。

3.（2016浙江10月选考,31,10分）某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu（NO3）2·3H2O晶体,并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu（NO3）2。

设计的合成路线如下:

Cu屑（含Fe）

Cu（NO3）2溶液

Cu（NO3）2·3H2O晶体

无水Cu（NO3）2

已知:

Cu（NO3）2·3H2O

Cu（NO3）2·Cu（OH）2

CuO

SOCl2熔点-105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。

请回答:

（1）第②步调pH适合的物质是　　　　（填化学式）。

（2）第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤,其中蒸发浓缩的具体操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

为得到较大颗粒的Cu（NO3）2·3H2O晶体,可采用的方法是　　　　　　　　　　（填一种）。

（3）第④步中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）第④步,某同学设计的实验装置示意图（夹持及控温装置省略,如图1）有一处不合理,请提出改进方案并说明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

图1

装置改进后,向仪器A中缓慢滴加SOCl2时,需打开活塞　　　　（填“a”“b”或“a和b”）。

（5）为测定无水Cu（NO3）2产品的纯度,可用分光光度法。

已知:

4NH3·H2O+Cu2+

Cu（NH3

+4H2O;Cu（NH3

对特定波长光的吸收程度（用吸光度A表示）与Cu2+在一定浓度范围内成正比。

现测得Cu（NH3

的吸光度A与Cu2+标准溶液浓度关系如图2所示:

图2

准确称取0.3150g无水Cu（NO3）2,用蒸馏水溶解并定容至100mL,准确移取该溶液10.00mL,加过量NH3·H2O,再用蒸馏水定容至100mL,测得溶液吸光度A=0.620,则无水Cu（NO3）2产品的纯度是　（以质量分数表示）。

答案　

（1）Cu（OH）2或Cu2（OH）2CO3（其他合理答案也给分）

（2）将溶液转移至蒸发皿中,控制温度加热至溶液表面形成一层晶膜　减慢冷却结晶的速度

（3）Cu（NO3）2·3H2O+3SOCl2

Cu（NO3）2+3SO2↑+6HCl↑

（4）在A、B之间增加干燥装置,防止B中水蒸气进入反应器A　b

（5）92.5%

解析　

（1）调节pH的目的是使Fe3+沉淀析出,在除杂的过程中不能引入新的杂质,因此调节pH之后溶液中只含Cu（NO3）2和水,所以可以选择Cu2（OH）2CO3、Cu（OH）2等物质来调节pH。

（2）蒸发浓缩过程中不能把水蒸干,否则高温的晶体可能会飞溅造成危险,而且硝酸铜晶体也可能会在高温下分解,因此需要蒸发至表面出现晶膜,停止加热;冷却结晶时,温度降低越慢,得到的晶体颗粒越大。

（4）由题给信息可知SOCl2遇水剧烈水解,因此反应环境必须是无水环境,而与反应装置相连的尾气吸收装置中盛有氢氧化钠溶液,其水蒸气可能进入到反应装置中与SOCl2反应,因此需在反应装置和尾气吸收装置之间增加一个干燥装置;恒压滴液漏斗具有支管,可平衡漏斗与三颈烧瓶内气压,滴液时不需要打开上口活塞,只打开活塞b就可以。

（5）由题图可得当A=0.620时,c（Cu2+）=1.55×10-3mol·L-1,因此原溶液中Cu（NO3）2的物质的量为1.55×10-3mol·L-1×0.1L×

=1.55×10-3mol。

所含硝酸铜的质量m=1.55×10-3mol×188g·mol-1=0.2914g,所以产品的纯度=

×100%≈92.5%。

4.下图为实验室制取乙酸乙酯的装置。

请回答:

（1）检验该装置气密性的方法是  　　　　　　　。

（2）浓硫酸的作用是　　　　　　　。

（3）下列有关该实验的说法中,正确的是　　　　。

A.向a试管中加入沸石,其作用是防止加热时液体暴沸

B.饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸

C.乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体

D.若原料为CH3COOH和CH3C

OH,则乙酸乙酯中不含18O

答案　

（1）连接好装置,将导管末端插入水中,用手捂住试管a,若导管口出现气泡,片刻后松开手,导管末端形成一段水柱,则气密性良好

（2）催化剂、吸水