《2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專題突破7 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的突破方法練習(xí) 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專題突破7 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的突破方法練習(xí) 新人教版(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專題突破7 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的突破方法練習(xí) 新人教版
1.乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量
密度/(g·cm-3)
沸點(diǎn)/℃
水中溶解性
異戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸異戊酯
130
0.8670
142
難溶
實(shí)驗(yàn)步驟:
在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片。開始緩慢加熱A,回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中,分別用
2、少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌;分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進(jìn)行蒸餾純化,收集140~143 ℃餾分,得乙酸異戊酯3.9 g。
回答下列問題:
(1)儀器B的名稱是________。
(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是____________,第二次水洗的主要目的是________________。
(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后________(填標(biāo)號)。
a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出
c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異
3、戊酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出
(4)本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是_______________________。
(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是________。
(6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號)。
(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號)。
a.30% b.40% c.60% D.90%
(8)在進(jìn)行蒸餾操作時,若從130 ℃便開始收集餾分,會使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏__________(填“高”或“低”),其原因是
___________________
4、_________________________________。
答案 (1)球形冷凝管
(2)洗掉大部分硫酸和乙酸'洗掉碳酸氫鈉
(3)d'(4)提高醇的轉(zhuǎn)化率'(5)干燥'(6)b'(7)c
(8)高'會收集少量未反應(yīng)的異戊醇
解析 (1)儀器B為球形冷凝管。
(2)第一次水洗的目的是除去作催化劑的硫酸和過量的乙酸,接下來用飽和碳酸氫鈉溶液進(jìn)一步除去殘留的少量乙酸,第二次水洗的目的是除去過量的飽和碳酸氫鈉溶液。
(3)洗滌、分液后有機(jī)層密度小,在上面,密度大的水層在下面,需將水層從分液漏斗下口放出,然后將有機(jī)層從分液漏斗上口倒出,d項(xiàng)正確。
(4)制備乙酸異戊酯的反應(yīng)為
5、可逆反應(yīng),加入過量的乙酸,能提高醇的轉(zhuǎn)化率,從而提高乙酸異戊酯的產(chǎn)率。
(5)加入少量無水MgSO4能除去有機(jī)層中的少量水,起到干燥作用。
(6)蒸餾實(shí)驗(yàn)中溫度計水銀球需和蒸餾燒瓶支管口在同一高度,而c中不應(yīng)該用球形冷凝管,球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置,即在反應(yīng)時考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反應(yīng)更徹底,故b正確。
(7)根據(jù)題中化學(xué)方程式及所給各物質(zhì)的量,可知實(shí)驗(yàn)中異戊醇完全反應(yīng),理論上應(yīng)生成乙酸異戊酯6.5 g,實(shí)驗(yàn)中實(shí)際生成乙酸異戊酯3.9 g,故乙酸異戊酯的產(chǎn)率為3.9/6.5×100%=60%。
(8)若從130 ℃便開始收集餾分,則收集得到的是乙酸異戊酯和少
6、量未反應(yīng)的異戊醇的混合物,導(dǎo)致所測出的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率偏高。
2.[2017·石家莊模擬]某化學(xué)興趣小組為研究過氧化鈉與SO2的反應(yīng)情況,進(jìn)行如下探究。
(1)[提出假設(shè)]
向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO2,對反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)。
假設(shè)一:反應(yīng)后固體中只有Na2SO3,證明SO2未被氧化;
假設(shè)二:反應(yīng)后固體中只有Na2SO4,證明SO2完全被氧化;
假設(shè)三:反應(yīng)后固體中__________________________,證明SO2部分被氧化。
(2)[定性研究]
為驗(yàn)證假設(shè)三,該小組進(jìn)行如下研究,請你完善表中內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程
7、)
預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取適量反應(yīng)后的固體置于試管中,___________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________
(3)[定量研究]
通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
①裝置B中所盛裝試劑的名稱為________。
②裝置D的作用是_____________________________
8、______。
③請畫出裝置E。
④實(shí)驗(yàn)測得裝置C中過氧化鈉的質(zhì)量增加了m1 g,裝置D的質(zhì)量增加了m2 g,裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),利用上述有關(guān)測量數(shù)據(jù)將下列表格補(bǔ)充完整。
SO2被氧化的程度
V與m1或m2的關(guān)系
未被氧化
—
完全被氧化
V=0
部分被氧化
________
答案 (1)既有Na2SO3,又有Na2SO4
(2)
實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程)
預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸
加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,加入稀鹽酸沉淀部分溶解。證明原固體中既有Na2SO3,又有Na
9、2SO4
(其他合理答案均可。如先加足量鹽酸,再加BaCl2溶液)
(3)①濃硫酸?、谖瘴捶磻?yīng)的SO2
③
④0<V<或m1>
解析 (1)結(jié)合假設(shè)一和假設(shè)二,很容易確定假設(shè)三是反應(yīng)后固體為Na2SO3和Na2SO4的混合物。
(2)證明SO2部分被氧化,其反應(yīng)可能為①2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,②Na2O2+SO2===Na2SO4。為證明固體為Na2SO3和Na2SO4的混合物,實(shí)驗(yàn)時應(yīng)取少量固體溶解于水后再加入試劑,并且現(xiàn)象與結(jié)論要對應(yīng)。
(3)定量研究中,裝置A制得的SO2氣體要先干燥,故裝置B中所盛試劑為濃硫酸,SO2在裝置C中與過氧化鈉反應(yīng)
10、,過量的SO2被裝置D中的堿石灰吸收。用裝置E收集可能生成的O2并測量其體積。若SO2完全被氧化,只發(fā)生反應(yīng)②,V=0;若SO2未被氧化,只發(fā)生反應(yīng)①,利用裝置C中過氧化鈉的質(zhì)量增加了m1 g,根據(jù)差量法,可求得V=(此處注意m2 g是一個干擾數(shù)據(jù),因?yàn)闊o法知道裝置A中生成SO2氣體的量);若SO2部分被氧化時,反應(yīng)①②均有發(fā)生,0
11、N2稀釋的SO2氣體,發(fā)生反應(yīng)H2SO3+MnO2===MnSO4+H2O。下列措施中,目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的是________(填標(biāo)號)。
A.MnO2加入前先研磨
B.?dāng)嚢?
C.提高混合氣中N2比例
②已知實(shí)驗(yàn)室制取SO2的原理是Na2SO3+2H2SO4(濃)===2NaHSO4+SO2↑+H2O。選擇下圖所示部分裝置與上圖裝置相連制備MnSO4溶液,應(yīng)選擇的裝置有________(填標(biāo)號)。
③若用空氣代替N2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),缺點(diǎn)是__________________(酸性環(huán)境下Mn2+不易被氧化)。
(2)制備MnCO3固體:
實(shí)驗(yàn)步驟:①向MnSO4溶液中邊攪拌邊加入
12、飽和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀,反應(yīng)結(jié)束后過濾;
②……
③在70~80 ℃下烘干得到純凈干燥的MnCO3固體。
步驟②需要用到的試劑有________。
Ⅱ.設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案
(3)利用沉淀轉(zhuǎn)化的方法證明Ksp(MnCO3)<Ksp(NiCO3):
_______________________________________________________
(已知NiCO3為難溶于水的淺綠色固體)。
(4)證明H2SO4的第二步電離不完全:_______________________
________________________________________
13、____________________
[已知Ka2(H2SO4)=1.1×10-2]。
答案 (1)①AB?、赼bef?、劭諝庵械腛2能氧化H2SO3,使SO2利用率下降
(2)水、鹽酸酸化的BaCl2溶液、乙醇
(3)向Na2CO3溶液中滴加稍過量NiSO4溶液,生成淺綠色沉淀,再滴加幾滴MnSO4溶液,沉淀變成白色(其他合理答案也可)
(4)用pH計測量Na2SO4溶液的pH大于7(其他合理答案也可)
解析 (1)①反應(yīng)物是H2SO3、MnO2,MnO2加入前先研磨、攪拌均可加快反應(yīng)速率,而提高混合氣中N2比例會使SO2濃度降低,反應(yīng)速率減慢,故A、B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯誤。②制
14、備SO2用裝置b,裝置a提供N2,用裝置e將SO2和N2混合,用裝置f吸收尾氣。③若用空氣代替N2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則空氣中的O2能氧化H2SO3,SO2的利用率降低。
(2)步驟②為過濾,用少量水洗滌2~3次;然后用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗(yàn)SO,從而判斷沉淀是否洗滌干凈;最后用少量C2H5OH洗滌。
(4)若H2SO4的第二步電離不完全,則第二步電離產(chǎn)生的SO能發(fā)生水解,Na2SO4溶液的pH大于7。
4.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點(diǎn)為101 ℃
15、,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解?;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________________,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有________。裝置B的主要作用是__________________________________________。
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是
16、________。
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________。
(3)設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明:
①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)____________________。
②草酸為二元酸________________________________________。
答案 (1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁'CO2'冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn)
(2)①F、D、G、H、D、I' CuO' ②H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的D中澄清石灰水變渾濁
(3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生
②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液
17、滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍
解析 (1)結(jié)合題給裝置中裝的藥品知,草酸晶體的分解產(chǎn)物中有二氧化碳?xì)怏w,所以裝置C中觀察到有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁。通入澄清石灰水前,氣體進(jìn)行了冷卻,由題中信息知,草酸鈣難溶于水,若氣體不冷卻,則揮發(fā)出的草酸蒸氣也會進(jìn)入裝置C,與澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀,會干擾CO2的檢驗(yàn)。
(2)由題給實(shí)驗(yàn)儀器和藥品知,CO應(yīng)與裝置H中固體反應(yīng),可推測裝置H中固體為CuO,CO還原氧化銅生成Cu和CO2氣體,然后把CO2通入到D中,結(jié)合裝置H和裝置D中的現(xiàn)象可判斷草酸晶體的分解產(chǎn)物中是否含有CO。檢驗(yàn)CO之前應(yīng)先除去CO中混有的CO2,連接順序?yàn)锳、B、F、D、G、H、D、I。
(3)①向盛有碳酸氫鈉的試管中加入草酸溶液,若有氣泡產(chǎn)生,則證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸。②證明草酸為二元酸可以用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍。