学年高三化学 二轮复习北京 综合实验性质制备探究.docx

1、学年高三化学 二轮复习 北京 综合实验性质制备探究20182019学年高三化学 二轮复习 北京 综合实验（性质制备探究）1(2018衡水中学压题卷)TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4，设计实验如下(夹持装置略去)：相关信息如下表所示：熔点/沸点/密度/gcm3水溶性TiCl4251361.5易水解，能溶于有机溶剂CCl42376.81.6难溶于水请回答下列问题：(1)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为_(填仪器接口字母)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；_(按正确的顺序填入下列操作的字

2、母)。A关闭分液漏斗活塞B停止加热，充分冷却C打开分液漏斗活塞D加热装置D中陶瓷管实验时，当观察到_时，开始进行步骤D。(3)装置A中导管m的作用为_。(4)装置C的作用为_。(5)装置D中除生成TiCl4外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为_。(6)设计实验证明装置F中收集到的液体中含有TiCl4：_。(7)制得的TiCl4中常含有少量CCl4，从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为_。答案(1)acbfg(或gf)hidej(2)CDBA装置F充满黄绿色气体(3)平衡压强，使浓盐酸容易滴落(4)防止水蒸气进入装置F，吸收未参加反应的Cl2，防止污染空气(5)TiO22C

3、2Cl2TiCl42CO(6)取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，产生白色沉淀，则收集到的液体中含有TiCl4(7)蒸馏2、（19年北京西城）KMnO4在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下： 将软锰矿（主要成分MnO2）粉碎后，与KOH固体混合，通入空气充分焙烧，生成暗绿色熔融态物质。冷却，将固体研细，用稀KOH溶液浸取，过滤，得暗绿色溶液。向暗绿色溶液中通入CO2，溶液变为紫红色，同时生成黑色固体。过滤，将紫红色溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得KMnO4固体。 资料：K2MnO4为暗绿色固体，在强碱性溶液中稳定，在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应（Mn的

4、化合价既升高又降低）。（1）中，粉碎软锰矿的目的是_。（2）中，生成K2MnO4的化学方程式是_。（3）中，浸取时用稀KOH溶液的原因是_。（4）中，CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是_。（5）将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，也可制得KMnO4。装置如下图：b极是_极（填“阳”或“阴”），D是_。结合电极反应式简述生成KMnO4的原理：_。传统无膜法电解时，锰元素利用率偏低，与之相比，用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率，其原因是_。（6）用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度，步骤如下： 已知：Na2C2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + Na2SO4 5H2C2O4

5、 + 2MnO4+ 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O 摩尔质量：Na2C2O4 134 gmol 1 KMnO4 158 gmol 1称取a g产品，配成50 mL溶液。称取b g Na2C2O4，置于锥形瓶中，加蒸馏水使其溶解，再加入过量的硫酸。将锥形瓶中溶液加热到7580，恒温，用中所配溶液滴定至终点，消耗溶液V mL（杂质不参与反应）。产品中KMnO4的质量分数的表达式为_。焙烧答案（1）增大反应物接触面积，加快反应速率（1分）（2）2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O（2分） （3）保持溶液呈强碱性，防止K2MnO4发生歧化反应（1分）

6、（4）3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2+ 2K2CO3（2分）（5） 阴（1分） 较浓的KOH溶液（1分） a极：MnO42 e = MnO4，部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区，阳极区生成KMnO4（1分） 用阳离子交换膜可防止MnO4、MnO42在阴极被还原（1分）（6） （2分）3（19年北京西城）实验小组研究酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应。【实验】向盛有H2O2溶液的试管中，加入过量的K2Cr2O7溶液和硫酸，振荡，溶液立即变为紫红色，此时pH1。溶液中持续产生气泡，最终溶液变为绿色。 资料： Cr2(SO4)3溶液呈绿色。酸性条件下，K2

7、Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5，CrO5进一步反应生成Cr3+和O2。CrO5是一种+6价Cr的过氧化物，其结构如右图，CrO5可溶于水， 易溶于乙醚得到蓝色溶液。 乙醚是一种无色、不溶于水、密度比水小的有机溶剂，化学性质稳定。（1）实验中产生的气体是O2，检验的方法是_。（2）实验的紫红色溶液中含有CrO5。 验证紫红色溶液中含有CrO5的操作及现象是_。 生成CrO5的反应不是氧化还原反应，反应的离子方程式是_。（3）对实验中溶液变为绿色和产生O2的原因，作出如下假设： aCrO5在酸性溶液中不稳定，自身氧化还原生成Cr3+和O2。bCrO5在酸性条件下氧化了溶液中的H2O2

8、，生成Cr3+和O2。为验证上述假设，用下图装置进行实验和实验（夹持装置已略，B中石蜡油 用于吸收挥发出的乙醚）。实验操作及现象如下： 【实验】 将20 mL CrO5的乙醚溶液加入A中的20 mL pH1的稀硫酸中，不断搅拌，乙醚层由蓝色 变为无色，水层变为绿色，O2体积为V mL。 步骤结束后向A中加入少量K2Cr2O7溶 液，轻轻搅拌，静置，乙醚层又显出蓝色。 【实验】仅将实验中的pH1的稀硫酸替换为等量的含H2O2的pH1的稀硫酸，重复实验。 现象与实验相同，且O2体积仍为V mL。 实验步骤中消耗的CrO5与生成的O2的物质的量之比为23，补全离子方程式：2CrO5 +_ = 2Cr

9、3+ + 3O2+ _ + _。 甲同学认为依据实验和中生成O2的体积相同，无法说明假设b是否成立，其理由是_。 （4）实验中总反应的离子方程式是_。答案（共10分）（1）将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明生成的气体是O2（1分）（2） 取少量紫红色溶液于试管中，加入乙醚，振荡，静置，液体分为两层，上层呈蓝色（2分） Cr2O72 + 4H2O2 + 2H+ = 2CrO5 + 5H2O（2分）（3） 2CrO5 + 6H+= 2Cr3+ + 3O2+ H2O2 + 2H2O（2分） 实验、中，O2来源于CrO5、H2O2中的1价O，且1价O过量，当CrO5的量相同时，生成O2的体积相同

10、，因而由实验和中生成O2的体积相同无法说明假设b是否成立（1分）（4）Cr2O72 + 3H2O2 + 8H+ = 2Cr3+ + 3O2+ 7H2O（2分）4（19年北京海淀）为探究不同条件下甘油（丙三醇）和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件，科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。实验1：研究不同投料比对产率的影响（1）理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比（物质的量之比）为21。实验证明提高投料比，甘油二酯的产率会降低，其原因可能是 。实验2：研究吸水剂对反应的影响（2）硅胶易与羟基结合，故有较强的亲水性，易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低，说明合成甘油二酯

11、的平衡发生了逆向移动，分析可能的原因是_。实验3：研究不同催化剂的催化效果曲线催化剂纵坐标1 脂肪酶I号辛酸转化率2 脂肪酶II号辛酸转化率3 脂肪酶I号甘油二酯含量4 脂肪酶II号甘油二酯含量 图1（3）其他条件相同时，不同脂肪酶（I号、II号）催化合成甘油二酯的效果如图1所示，选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是_（填字母序号）。 A12 h，I号 B24 h，I号 C12 h，II号 D24 h，II号 实验4：研究温度对反应速率和产率的影响 图2 图3（4）选定脂肪酶做催化剂，继续实验。综合图2和图3，选择6 h时比较适宜的反应温度是_。在6 h之后，辛酸的转化率总趋势缓慢上升，3

12、0、40甘油二酯的含量上升，但是50的却有所降低，分析可能的原因是_。 答案（1）辛酸的量增加，会有更多的甘油三酯生成，导致产物中甘油二酯的产率降低（2）甘油分子有3个羟基，故硅胶对甘油的吸附能力也较强，降低了体系中反应物甘油的浓度，从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动，降低了甘油二酯的含量（3）A （4）50 催化合成甘油二酯反应的脂肪酶，长时间处于高温下活性（选择性）下降，导致甘油二酯含量下降，副反应产物含量增加 5、（19年北京朝阳）Fe3O4呈黑色、有磁性，应用广泛。以Fe3O4为吸附剂去除水中含磷物质是一种新的除磷措施。（1）检验Fe3O4中铁元素的价态：用盐酸溶解Fe3O4，取

13、少量滴加 ，溶液变红；另取少量滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀。 （2）氧化沉淀法制备Fe3O4 向稀硫酸中加入过量铁粉，得到FeSO4溶液。空气中存在O2，由于 （用离子方程式表示），可产生Fe3+。过量铁粉的作用是除去Fe3+。 在N2保护下，向热NaOH溶液中加入FeSO4溶液，搅拌，得到Fe(OH)2浊液。将NaNO3溶液滴入浊液中，充分反应得到Fe3O4。 用湿润红色石蕊试纸检验产物， （填现象），证明生成了NH3。（将反应补充完整）（3）含磷各微粒在溶液中的物质的量分数与pH的关系如下图所示。 下列分析正确的是 。aKH2PO4的水溶液中：c(H+)c(OH-) bK2HP

14、O4 溶液显碱性，原因是HPO42-的水解程度大于其电离程度 cH3PO4是强电解质，在溶液中完全电离 （4）将Fe3O4加到KH2PO4溶液中，调节溶液pH。pH对吸附剂Fe3O4表面所带电荷的影响：pH6.8，Fe3O4表面带正电荷；pH6.8，Fe3O4表面带负电荷；pH=6.8，Fe3O4表面不带电荷。Fe3O4对含磷微粒的去除率随pH的变化如下。 pH=3时，吸附的主要微粒是 。 与pH=5时相比，pH=9时的去除率明显下降，原因是： 。答案（1）KSCN溶液 （2）I II试纸变蓝 （3）ab （4） pH = 5时，带正电荷，含磷的主要微粒是；pH = 9时，带负电荷，含磷的主要

15、微粒是。因此在pH = 9时，吸附剂和含磷的主要微粒之间的静电排斥作用强于pH = 5时。 6、（19年北京海淀）某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。 装置（尾气处理装置略）现象 中开始无明显现象，渐有小气泡生成，越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。中反应剧烈，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色。 （1）试管中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是 。 （2）中反应的速率比中的快，原因是 。（3）针对中溶液呈绿色的原因，提出假设：假设1：Cu2+的浓度较大所致；假设2：溶解了生成的NO2。探究如下：取中绿色溶液，分为两等份。 取一份于右图所示装置中， (填“操作”和“现象

16、”)，证实中溶解了NO2。 向另一份溶液加入 （填化学试剂），溶液变为蓝色。证实假设1不成立，假设2成立。 （4）对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因，提出两种解释：解释1HNO3浓度越稀，溶液中NO3- 的数目越少，被还原时，每个NO3- 从还原剂处获得较多电子的机会 （填“增多”或“减少”），因此被还原为更低价态。解释2推测下列平衡导致了产物的不同，并通过如下实验证实了推测的合理性。 B中盛放的试剂是 。 C中盛放Cu(NO3)2和 。 该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是 。 答案（1） （2）硝酸浓度大 （3） 向上拉动活塞a，试管内液面上方出现红棕色气体 （

17、或CuO等） （4）解释1增多 解释2 水 浓硝酸 C中溶液变绿 7、某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性，进行如下实验，观察，记录结果实验（图1）物质0min1min1h5hFeSO4淡黄色桔红色红色深红色（NH4）2Fe（SO4）2几乎无色淡黄色黄色桔红色（1）上述（NH4）2Fe（SO4）2溶液pH小于FeSO4的原因是（用化学用语表示）溶液的稳定性：FeSO4（NH4）2Fe（SO4）2（填“”或“”）（2）甲同学提出实验中两溶液的稳定性差异可能是（NH4）2Fe（SO4）2溶液中的NH4+保护了Fe2+，因为NH4+具有还原性进行实验，否定了该观点，补全该实验操作现象取，加，观察与实

18、验中（NH4）2Fe（SO4）2溶液现象相同（3）乙同学提出实验中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致，进行实验：分别配制0.80molL1 pH为1、2、3、4的FeSO4溶液，观察，发现pH=1的FeSO4溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO4溶液变黄的时间越短资料显示：亚铁盐溶液中存在反应 4Fe2+O2+10H2O4Fe（OH）3+8H+由实验，乙同学可得出的结论是，原因是（4）进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下，Fe2+的氧化速率与时间的关系如图2（实验过程中溶液温度几乎无变化）反应初期，氧化速率都逐渐增大的原因可能是（5）综合以上实验

19、，增强Fe2+稳定性的措施有答案：某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性，进行如下实验，观察，记录结果实验（图1）物质0min1min1h5hFeSO4淡黄色桔红色红色深红色（NH4）2Fe（SO4）2几乎无色淡黄色黄色桔红色（1）FeSO4（NH4）2Fe（SO4）2（填“”或“”）（2）甲同学提出实验中两溶液的稳定性差异可能是（NH4）2Fe（SO4）2溶液中的NH4+保护了Fe2+，因为NH4+具有还原性进行实验，否定了该观点，补全该实验操作现象取取2mLpH=4.0的0.80molL1FeSO4溶液，加加2滴0.01molL1KSCN溶液，观察与实验中（NH4）2Fe（SO4）2溶液现象相同（3）溶液pH越小，Fe2+越稳定，原因是溶液中存在平衡4Fe2+O2+10H2O4Fe（OH）3+8H+，c（H+）大，对平衡的抑制作用强，Fe2+更稳定（4）生成的Fe（OH）3对反应有催化作用（5）加一定量的酸，密封保存