高考化学二轮专题复习讲义第18讲 化学实验探究新题赏析.docx

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高考化学二轮专题复习讲义第18讲化学实验探究新题赏析

第18讲化学实验探究2017新题赏析

题一：

高纯碳酸锂是制备其他高纯锂化合物及锂合金的主要原料。

由粗碳酸锂（含有Na+、K+、Ca2+等杂质离子）制备高纯碳酸锂的工艺流程如下：

碳酸锂溶解度与温度的关系如下表所示。

温度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

1.54

1.33

1.17

1.01

0.85

0.72

回答下列问题：

（1）浆料酸化时，温度不宜超过25℃的主要原因是____________________。

（2）蒸发时主要反应的离子方程式为________；母液循环次数对纯度、产率的影响如图所示，循环不宜超过3次的主要原因是_______________

____________________。

（3）为了获得高纯Li2CO3，过滤II后的操作为________________________。

题二：

实验室以一种工业废渣（含80%~90%的Ca（OH）2，其余为焦炭等不溶物）为原料制备KClO3的实验过程如下：

几种物质的溶解度如下图：

（1）反应I的目的是制备Ca（ClO3）2，写出该反应的化学方程式：

________________；在通入Cl2和O2比例、废渣量均一定的条件下，为使Cl2转化完全，可采取的合理措施是_________________。

（2）若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是_____________（填序号）。

A．漏斗中液面高于滤纸边缘

B．滤纸已破损

C．滤纸未紧贴漏斗内壁

（3）所加试剂Y选用KCl而不用KNO3的原因是_____________。

（4）已知：

4KClO3

3KClO4+KCl；2KClO3

2KCl+3O2↑。

实验室可用KClO3制备高纯KClO4固体，实验中必须使用的用品有：

热过滤装置（如下图所示）、冰水。

①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长，其原因是_____________。

②请补充完整由KClO3制备高纯KClO4固体的实验方案：

向坩埚中加入一定量的KClO3，_____________，在低温下干燥得KClO4固体。

题三：

工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高档颜料——铁红（Fe2O3），具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1）“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为________________________。

（2）实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等；步骤Ⅳ中应选用_______试剂调节溶液的pH（填字母编号）。

A．稀硝酸B．氢氧化钠溶液

C．高锰酸钾溶液D．氨水

（3）检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_____________________。

（4）步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是_________________________。

（5）步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为_____________________________。

（6）欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数，称取ag样品，充分“酸溶”、“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体bg，测得该样品中Fe元素的质量分数为__________。

题四：

硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式___________________________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有______________________（写出两条）。

（2）利用___的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是____。

（化学式）

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是__________________________。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是__________________________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是_____________（填化学式）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为____________。

（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程________________________________________。

题五：

丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：

制取的反应原理：

CH2=CHCOOH+HOCH3

CH2=CHCOOCH3+H2O。

可能用到的信息如下表：

沸点

溶解性

性质

丙烯酸

141℃

与水互溶，易溶于有机溶剂

有毒

甲醇

65℃

与水互溶，易溶于有机溶剂

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

（一）制取丙烯酸甲酯

①取0.14mol丙烯酸、0.2mol的甲醇、少量的浓硫酸放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，加热。

②充分反应后，冷却，向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性。

③分液，取上层油状液体，再加无水Na2SO4后，蒸馏，收集馏分。

（二）检验丙烯酸甲酯的产率，设计如下实验：

①将收集的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-1的KOH溶液10.00mL，加热使之完全水解。

②用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L-1的盐酸，滴定到终点时共消耗盐酸20.00mL。

回答下列问题:

（1）仪器b的名称是_________________。

（2）浓硫酸的作用_________________。

（3）搅拌棒的作用：

___________；5%Na2CO3溶液的作用：

______________。

（4）加无水Na2SO4的作用：

_____________；蒸馏收集______温度的馏分。

（5）滴定终点的判断：

______________________

_______________________。

（6）计算本次酯化反应中丙烯酸的转化率为____________（计算结果保留到小数点后一位）。

题六：

某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷，并探究溴乙烷的性质。

反应原理和实验装置如下（加热装置未画出）：

H2SO4（浓）+NaBr

NaHSO4+HBr↑　CH3CH2OH+HBr

CH3CH2Br+H2O

有关数据见下表:

乙醇

溴乙烷

溴

状态

无色液体

无色液体

深红色液体

密度/（g·cm−3）

0.79

1.44

3.1

沸点/℃

78.5

38.4

59

Ⅰ.溴乙烷的制备：

（1）若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大，均会使C中收集到的粗产品呈橙色，原因是A中发生了副反应，其化学方程式为__________；F连接导管通入稀NaOH溶液中，其目的主要是_________；导管E的末端须低于D的水面，其目的是__________。

（2）为了除去粗产品中的氧化性杂质，宜选择下列_________　（填序号）溶液来洗涤所得粗产品。

A.氢氧化钠　　B.碘化钾　　

C.碳酸氢钠　　D.亚硫酸钠

（3）粗产品用上述溶液洗涤、分液后，再经过蒸馏水洗涤、分液，然后加入少量的无水硫酸镁固体，静置片刻后过滤，再将所得滤液进行蒸馏，收集到的馏分约10.0 g。

从乙醇的角度考虑，本实验所得溴乙烷的产率是___________。

Ⅱ.溴乙烷性质的探究

用如图乙实验装置（铁架台、酒精灯略）验证溴乙烷的性质：

在试管中加入10 mL 6 mol·L−1NaOH溶液和2 mL溴乙烷，振荡、静置，液体分层，水浴加热。

（4）观察到___________，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。

（5）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应的气体产物为乙烯，将生成的气体通入如图丙装置。

a试管中的水的作用是　___________，若无a试管，b试管中的试剂应为___________。

题七：

资料显示：

O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱。

室温下，某学习小组探究不同条件下KI与O2的反应，实验记录如下。

序号

烧杯中的液体

5分钟后现象

①

2mL1mol·L-1KI溶液+5滴淀粉

无明显变化

②

2mL1mol·L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol·L-1HC1

溶液变蓝

③

2mLlmol·L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol·L-1KC1

无明显变化

④

2mL1mol·L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol·L-1CH3COOH

溶液变蓝，颜色较②浅

回答下列问题：

（1）实验③的目的是__________________。

（2）实验②中发生反应的离子方程式是_____________________。

（3）实验②比实验④溶液颜色深的原因是___________________。

为进一步探究KI与O2的反应，用上述装置继续进行实验：

序号

烧杯中的液体

5小时后现象

⑤

2mL混有KOH的pH=8.5的lmol·L-1KI溶液+5滴淀粉

溶液略变蓝

⑥

2mL混有KOH的pH=10的lmol·L-1KI溶液+5滴淀粉

无明显变化

对于实验⑥的现象。

甲同学猜想“pH=10时O2不能氧化I-”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。

（4）烧杯a中的溶液为________________。

（5）实验结果表明此猜想不成立。

支持该结论的实验现象是：

通入O2后，_____________。

（6）乙同学向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有

，用离子方程式表示褪色的原因是_________________。

（7）该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是__________。

题八：

草酸（H2C2O4）在化工生产中有重要应用。

为探究草酸的制取和草酸的性质，进行如下实验。

实验Ⅰ：

实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸，装置如下图所示。

①一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中

②控制反应温度55－60℃，边搅拌边缓慢滴加一定量的混合酸（65%的HNO3与98%的H2SO4的质量比2︰1.25）

③充分反应，冷却，抽滤后再重结晶得到草酸晶体

④硝酸氧化淀粉水解液的反应为：

C6H12O6＋12HNO3

3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O

（1）上图实验装置中仪器乙的名称为：

______________________________。

（2）常温下，0.1mol/L10mL的草酸和0.1mol/L10mL的氢氧化钠充分反应后溶液呈酸性，反应后溶液中各离子浓度大小关系为：

____________________________。

实验Ⅱ：

探究草酸的不稳定性

甲组同学查阅资料得知：

草酸晶体（H2C2O4·2H2O）100℃开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和C