届高三化学第三轮复习实验计算综合13.docx
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届高三化学第三轮复习实验计算综合13
2013届高三化学第三轮复习—实验计算综合一
练习一
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。
有关物质的物理性质如下表。
请回答有关问题。
化合物
密度/g·cm-3
沸点/℃
溶解度/100g水
正丁醇
0.810
118.0
9
冰醋酸
1.049
118.1
∞
乙酸正丁酯
0.882
126.1
0.7
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5mL正丁醇和9.4mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸。
然后安装分水器(作用:
实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热冷凝回流反应。
(1)本实验过程中可能产生多种有机副产物,写出其中两种的结构简式:
、。
(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是:
、。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的制备
(1)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:
①水洗②蒸馏③用无水MgSO4干燥④用10%碳酸钠洗涤,正确的操作步骤是(填字母)。
A.①②③④B.③①④②
C.①④①③②D.④①③②③
(2)将酯层采用如右图所示装置蒸馏。
①写出右图中仪器A的名称。
冷却水从口进入(填字母)。
②蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在左右。
Ⅲ.计算产率
测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成的水体积为1.8mL,假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,计算乙酸正丁酯的产率。
练习二
某天然碱的化学组成可能为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数),为确定其组成,化学兴趣小组的同学进行了如下实验:
(1)定性分析
①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝。
能否说明样品中含结晶水,试简述理由。
②请你设计一个简单的实验方案,确认样品中含有CO32-离子。
(2)定量分析
该小组同学设计了下图所示装置,测定天然碱的化学组成。
实验步骤:
1按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
。
A处碱石灰的作用是。
②称取天然碱样品7.3g,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g;装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。
该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是
。
计算推导:
该天然碱的化学式为。
练习一
硫铁矿石(主要成份FeS2,)用于工业制硫酸,其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。
经磁选获得精矿,可直接用于高炉炼铁。
已知某精矿的主要成分是磁性铁(Fe3O4)和Fe2O3及杂质(杂质不含铁、硫、氧元素,且杂质不耗氧)。
请回答下列问题:
(1)某硫铁矿石中(杂质不含铁、硫)含硫的质量分数是0.360,则该硫铁矿石含铁的质量分数是:
。
(用小数表示,保留3位小数)
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸,矿渣经磁选获得精矿,直接用于高炉炼铁用于炼铁,当制得98%的硫酸1.92吨时(不考虑硫的损失),则炼铁厂(不计选矿及炼铁时铁的损失)最多可生产含炭4%的生铁吨。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。
从沸腾炉排出的气体成分如下。
如果精矿中铁、氧物质的量之比(n(Fe):
n(O))为5:
7。
则富氧空气中O2和N2的体积比为:
。
气体
SO2
N2
O2
物质的量(mol)
10
58
6
(4)已知高炉中炼铁的反应分下列三步完成:
3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2、Fe3O4+CO→3FeO+CO2、FeO+CO→Fe+CO2
取一定量的Fe2O3和Fe3O4组成的混合物测得其中铁氧质量之比为5:
2,模仿高炉的反应温度,通入COamol在一密闭的容器中充分反应。
残余固体的物质的量与通入CO的物质的量amol如图所示,试分析:
①当7≤a≤14时,残留固体的成分
是:
。
②当1<a<6时,残留固体的物质的量:
n=mol。
(用含a的代数式表示)
练习二
Na2O、Na2O2是钠的重要化合物,它们性质活泼,用途广泛。
请完成下列各题:
53.下列关于过氧化钠的叙述正确的是
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O
B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂
C.用Na2O2漂白过的织物,麦秆等日久又渐渐变成黄色
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中,放出大量O2,并有白色固体析出
54.CO与H2混合气体3g和足量的氧气燃烧后,在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2
后,Na2O2增重的质量为_________________
55.将70g过氧化钠和氧化钠的混合物与98g水充分反应,所得氢氧化钠溶液的质量分数为
50%,请写出过氧化钠与水反应的化学方程式_____________________________________,
并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量。
56.将Na2O2、NaHCO3组成的混合物分成等质量的两份,向第一份中加入100mL盐酸,充分反应后恰好成中性,放出的气体共2.24L。
将此气体通入第二份混合物中,充分反应后,气体体积变为2.016L(均为标准状况)。
求加入的盐酸的物质的量浓度。
(写出简要过程)
2013届高三化学第三轮复习—实验计算综合二
练习三
硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。
利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。
25℃时,CaSO4微溶于水,PbSO4难溶于水。
35.已知步骤Ⅰ有NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。
分别写出PbO、Pb参加
反应的化学方程式_________________、________________。
36.步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是_______________。
37.母液可循环利用于步骤Ⅰ,其溶质主要是____________(填一种物质化学式),若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是_____________________。
38.产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤,目的是除去____________。
练习四
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:
ClO-+Cl-+2H+→Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
39.此消毒液可吸收空气中的CO2生成NaHCO3而变质。
写出化学反应方程式。
40.取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。
通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。
限选试剂:
98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0mol·L-1KI-淀粉溶液、1.0mol·L-1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。
所加试剂
预期现象和结论
试管A中加足量①;
试管B中加1%品红溶液;
试管C中加②。
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊。
则消毒液部分变质;
③则消毒液未变质;
④则消毒液完全变质。
41.用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。
实验步骤如下:
⑴量取25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的amol·L-1Na2SO3溶液bmL;
⑵滴定分析。
用cmol·L-1的酸性KMnO4溶液和剩余的Na2SO3发生反应。
当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据。
重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液vmL;
滴定过程中涉及的反应有:
NaClO+Na2SO3→NaCl+Na2SO4;
2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O
实验步骤⑴⑵中用到的玻璃仪器有__________________________________。
⑶计算。
消毒液中NaClO的浓度为mol·L-1(用含a、b、c、v的代数式表示)。
练习三
粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣,其中含莫来石(Al6Si2O13)的质量分数为43.4%,还有含量较多的SiO2(其他成分不含Al和Si)。
用粉煤灰和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式为:
Al6Si2O13+3Na2CO3→2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑①
Al6Si2O13+5Na2CO3→2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑②
SiO2+Na2CO3→Na2SiO3+CO2↑③
57、粉煤灰中铝的质量分数为%。
58、用1molAl6Si2O13和4molSiO2制得5molNaAlO2、1molNaAlSiO4,还应制得Na2SiO3____________mol,共消耗Na2CO3mol(得到的固体中无SiO2)。
59、若粉煤灰中Al6Si2O13与SiO2的物质的量之比为1:
2,则1kg粉煤灰与6molNa2CO3反应(反应物全部都参与反应),可制得NaAlO2_________________mol。
60、若用100molAl6Si2O13同时生产NaAlSiO4和NaAlO2,且n(NaAlSiO4):
n(NaAlO2)=x,消耗Na2CO3ymol,试确定y与x的关系式。
练习五
实验室模拟合成硫酸的流程如下:
已知实验室用浓硫酸和亚硫酸钠制取SO2;用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取O2。
35、从下图中选择制取气体的合适装置
制取二氧化硫选择________装置,制取氧气选择__________装置。
36、SO2和O2通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,
还有、
某实验小组同学采用下列装置模拟硫酸工业的接触室,制备SO3并测定实验条件下SO2的转化率。
37、结束实验时应先停止 ,并继续 。
38、为了除去SO2气体中混有的少量SO3,还可以让混合气体通过 溶液(除了图示方法)。
为了检验SO2气体中是否混有少量SO3,可以让混合气体通过 溶液;若有现象出现,说明SO2气体中混有SO3。
39、为了测定该条件下SO2的转化率,若B中U型管内收集到的物质的质量为mg,还需要测定的实验数据是 。
40、实际测得SO2的转化率比理论值小,其主要原因有。
A、装置C中亚硫酸盐被氧化B、SO2通入速度太快,未被充分吸收
C、有SO2残留在A、B装置中D、SO3挥发,被装置C吸收
练习六
医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。
以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:
41、除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。
检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。
42、酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH为4.0,其目的有:
。
测定样品中Cl-含量的方法是:
a.称取0.7500g样品,溶解,在
(1)250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测液于
(2)锥形瓶中;c.用装在25.00ml的(3)酸式滴定管的0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,实验数据如下表:
编号
滴定管第一次读数
滴定管第二次读数
1
0.00mL
20.00mL
2
0.50mL
20.30mL
3
1.00mL
18.50mL
43、
(1)
(2)(3)中,需要润洗的仪器是(填编号)
44、选择合理数据,计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为:
。
若准确值为99.50%,则测定的相对误差为。
45、若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
46、若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有:
;。
2013届高三化学第三轮复习—实验计算综合三
练习七
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
请回答相关问题:
35.定性分析:
如图甲可通过观察,
36.定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是
,
37.定量分析:
如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。
图中仪器A的名称为,
38.检查该装置气密性的方法是,
39.实验中需要测量的数据是 。
40.加入0.10molMnO2粉末于50mLH2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式。
②实验时放出气体的总体积是mL。
③放出
气体所需时间为min。
④反应放出
气体所需时间约为min。
⑤A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_____>____>____>____。
⑥解释反应速率变化的原因。
⑦计算H2O2的初始物质的量浓度_____________。
(请保留两位有效数字)
练习八、食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:
饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液
Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳冷水
41.欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为
(只填化学式)。
42.洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为。
在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是(填序号)。
ABCD
Ⅱ我国化学工程专家侯德榜创立的侯氏制碱法,食盐是其中的主要原料。
实验室根据侯氏制碱法并参考下表数据,制备纯碱的主要步骤是:
将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热,控制一定温度范围,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30min,静置、过滤得晶体NaHCO3。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2h,制得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度表(g/100g水)
0oC
10oC
20oC
30oC
40oC
50oC
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
—
—
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
※温度高于35oC,NH4HCO3会有分解
43.请回答:
该反应的方程式:
44.操作过程中反应温度控制在30oCⅢ电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2L,
45.则同样条件下收集的Cl2(填“>”、“=”或“<”)2L,
原因是。
46.装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中
NaOH的浓度,常用的方法为。
装置b口出来气体的检验方法:
。
练习四
铁氧体是一类磁性材料,通式为MO·xFe2O3(M为二价金属离子),如Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3,制备流程为:
根据题意回答第57~60题:
57.现称取2.8g铁粉,加入一定量的稀硫酸使其完全溶解后,再加入g的FeCl3固体,经上述反应后,方可得到纯净的Fe3O4。
58.如果以MgSO4和FeCl3为原料,要获得18.0克MgO·2Fe2O3,在制取过程中至少需要
1mol/L的NaOH溶液mL。
59.在一次制备Fe3O4的实验中,由于反应物比例控制不当,获得了另一种产品。
取一定量该产品溶于足量盐酸中,还需通入标准状况下672mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,然后把所得溶液蒸干,灼烧至恒重,得9.6g固体。
该产品的化学式为。
60.有一种在电子工业上应用广泛的含铬铁氧体,其组成可表示为:
,现有15.2gFeSO4,经Cr2O72-、H2O2等物质处理后(不再引入含铁物质),可得到含铬铁氧体的质量范围为。
参考答案
练习一
Ⅰ
(1)CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、CH2=CHCH2CH3
(2)用分水器及时移走反应生成的水,减小生成物的浓度;使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率。
ⅡC冷凝管g121.6℃
Ⅲ.79.4%
练习二
(1)定性分析
①不能说明。
因为天然碱样品中的“NaHCO3”加热分解也可产生水。
②取少量天然碱样品溶于水,加入足量的CaCl2溶液(或BaCl2溶液),过滤并洗涤沉淀;向沉淀中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中。
若有浑浊现象,说明天然碱样品中含有CO32-离子。
(2)定量分析
实验步骤:
①检查装置的气密性除去通入空气中的CO2和H2O
⑤使反应生成的CO2和H2O被充分吸收
计算推导:
Na2CO3·2NaHCO3·H2O
练习三
35.PbO+2HNO3→Pb(NO3)2+H2O
3Pb+8HNO3→3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O
36.防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中)
37.HNO3
浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率
38.CaSO4杂质
练习四
39.NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
40.
所加试剂
预期现象和结论
①1.0mol/LKI-淀粉溶液
②澄清石灰水
③若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化),则消毒液未变质
④若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不退色(无变化),C中溶液变浑浊则消毒液完全变质
41.⑵滴定管、锥形瓶;⑶(2ab–5vc)/50
练习五
35、B;D
36、控制SO2、O2的流速;干燥
37、通入SO2,通入一段时间O2
38、饱和亚硫酸氢钠;氯化钡溶液;白色沉淀
39、C瓶溶液增重的质量(C、D瓶溶液增重的质量)40、A、D(2分)
练习六
41、取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全(2分)
42、①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2;②防止Ca2+在蒸发时水解;③防止溶液吸收空气中的CO2(2分,答对两点即可)
43、(3)(1分)
44、97.51%;-0.02(各2分)
45、偏高(1分)
46、样品中存在少量的NaCl,少量CaCl2·2H2O失水(各1分)
练习七
35.产生气泡的快慢(1分),
36.消除阴离子不同对实验的干扰(1分),
37.分液漏斗(1分),
38.关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位。
(1分)
39.产生40mL气体所需的时间(1分)
40.①2H2O2
2H2O+O2↑(1分);②60mL(1分);③1min(1分);④2.5min(说明:
只要答2.5~2.6min同样给分,1分);⑤D>C>B>A(1分);
⑥随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢(1分)
⑦0.11mol·L-1(1分);
练习八
41.BaCl2、Na2CO3、NaOH(1分,只要保证Na2CO3在BaCl2之后的顺序都得分)
42.75%乙醇(1分)A、C(1分)
43.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(2分)
44.35oC(1分);水浴加热(1分);
45.<(1分);产物Cl2和NaOH会反应,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(1分);
46.酸碱中和滴定(1分);将湿润的淀粉—KI试纸放在b口,若试纸变蓝,说明有Cl2产生…………(2分)(必须说明操作、现象、结论,否则不得分)
参考答案
练习一
(1)0.315(4分)
(2)0.56(4分)
(3)39:
116(4分)
(4)①FeO、Fe(2分)②2a+3(2分)
练习二
53.D
54.3g
55.略
56.3.4mol/L;1.3mol/L
练习三
57、16.5%
58、5,8
59、4.98mol(4.9~5.1均可)
60、y=
练习四
57.16.25g(4分)
58.700(4分)
59.Fe4O5或2FeO·Fe2O3(4分)
60.(116/15,11.4)[写成(7.73,11.4)也可](4分)