物质的制备及实验方案的设计与评价高考考点解析.docx
- 文档编号:15027041
- 上传时间:2023-06-29
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:165.99KB
物质的制备及实验方案的设计与评价高考考点解析.docx
《物质的制备及实验方案的设计与评价高考考点解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物质的制备及实验方案的设计与评价高考考点解析.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
物质的制备及实验方案的设计与评价高考考点解析
开卷速查 规范特训
课时作业 实效精练
开卷速查(三十六) 物质的制备及实验方案的设计与评价
一、选择题:
本大题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.[2014·玉溪模拟]下列实验设计和结论相符的是( )
A.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
B.将SO2通入溴水,溴水褪色后加热恢复原色,说明SO2漂白生成的物质不稳定
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液生成沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
解析:
FeCl3溶液充分加热会发生水解反应先生成氢氧化铁,进一步灼烧氢氧化铁生成三氧化二铁,故A项不正确;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热不能恢复原色,此处SO2表现的是还原性,而不是漂白性,故B项不正确;溶液中加Ba(NO3)2溶液生成沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,可能是因为溶液中的SO
被硝酸根在酸性条件下氧化为SO
,从而生成BaSO4,故C项不正确。
答案:
D
2.[2014·保定市高三期末调研考试]下列实验设计能够达到目的的是( )
编号
实验目的
实验设计
A
证明盐酸酸性比醋酸强
用同一电路测等体积盐酸、醋酸溶液的导电性
B
证明H2CO3酸性比H2SiO3强
将CO2通入Na2SiO3溶液中
C
证明钠的金属活动性比铜强
向CuCl2溶液中投入金属钠
D
证明溶液中含有I-
向溶液中加入淀粉溶液
解析:
证明盐酸酸性比醋酸强,用同一电路测等浓度的盐酸,醋酸溶液的导电性,A选项错误;金属钠加入CuCl2溶液中Na先与H2O反应,而不能与CuCl2发生置换反应,C选项错误;I-不能使淀粉溶液变色,D选项错误。
答案:
B
3.[2014·衡阳模拟]某学生设计了三种制备方案:
①用KI晶体与浓硫酸反应制HI;②用浓度均为0.1mol·L-1的氯化铁和氢氧化钠混合制备氢氧化铁胶体;③用纯碱和石灰水制烧碱,可用的方案是( )
A.① B.③
C.②③D.全部
解析:
KI中的I-具有强还原性,不可用氧化性物质浓硫酸制取;制备氢氧化铁胶体应把饱和氯化铁溶液滴入沸水中至液体呈红褐色;用纯碱和石灰水反应除去沉淀制烧碱,只有B项正确。
答案:
B
4.[2014·石家庄市高中毕业班复习教学质量检测
(一)]下列选项正确的是
A
B
C
D
解析:
收集氧气时试管不能加橡皮塞,A选项错误;盛放盐酸的滴定管不能用碱式滴定管,C选项错误;收集乙酸乙酯的导管末端不应伸到液面以下,D选项错误。
答案:
B
5.下述实验能达到预期目的的是( )
编号
实验内容
实验目的
A
将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温
研究温度对化学平衡的影响
B
用铂丝替代玻璃材质的环形搅拌器
准确测定中和热
C
分别向两支试管中加入相同体积、不同浓度的H2O2溶液,再向其中一支加入少量MnO2
研究催化剂对H2O2分解速率的影响
D
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
证明SO2具有很强的还原性
解析:
A项,铜与浓硝酸反应生成NO2气体,用冰水混合物冷却降温可研究温度对2NO2N2O4平衡的影响,故正确;B项,铂是一种金属,它散热快,故容易使所测得的中和热数值偏小,不正确;C项,研究催化剂对H2O2分解速率的影响,应该采用相同浓度的H2O2,故不正确;D项,因为酸性条件下KMnO4具有很强的氧化性,弱还原性的物质也能与它反应,故该反应只能证明SO2具有还原性,而不是强还原性。
答案:
A
6.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( )
操作和现象
结论
A
处理锅炉水垢中的CaSO4时,依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸,水垢溶解
溶解度:
S(CaCO3)
B
用石墨作电极电解MgSO4溶液,某电极附近有白色沉淀生成
该电极为阳极
C
向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉,有红色固体析出
氧化性:
Cu2+>Fe3+
D
向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有Ag+
解析:
A项,处理水垢时,常把溶解度较小的硫酸钙转化为溶解度更小的碳酸钙,然后用酸溶解;B项,用石墨作电极电解MgSO4溶液,氢离子在阴极区放电产生氢气,同时产生的OH-和溶液中的Mg2+结合生成氢氧化镁白色沉淀;C项,向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉,铁粉先和Fe3+反应,再和Cu2+反应置换出红色的单质铜;D项,向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,原溶液中也可能含有SO
。
答案:
A
7.[2014·北京市崇文区]根据下列实验内容得出的结论正确的是( )
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质一定是氨气
B
某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
该气体一定是氯气
C
某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无味气体
该溶液中一定含有大量碳酸根离子
D
向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液显血红色
反应后溶液中肯定有Fe3+,可能还有Fe2+
解析:
A项,该物质是NaOH、KOH也可以,不一定是氨气,不正确;B项,该气体可以是NO2或O3等气体,不一定是氯气,不正确;C项,该溶液中也可能有碳酸氢根离子,不一定含碳酸根离子,不正确;D项能遇KSCN显血红色的溶液中肯定有Fe3+,不能确定是否有Fe2+,故可能有Fe2+,正确。
答案:
D
8.[2014·河南新乡市]下列有关实验描述中,正确的是( )
A.检验溴乙烷中的溴元素,在溴乙烷中滴入氢氧化钾溶液加热后,用稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液
B.测氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上,待其变色后和标准比色卡比较
C.配制一定物质的量浓度溶液时,用量筒量取溶液时仰视读数,所得溶液的浓度偏低
D.证明CH2=CHCH2CHO中一定有碳碳不饱和键:
滴入KMnO4酸性溶液,看紫红色是否褪去
解析:
氯水能将pH试纸漂白,无法测其pH;用量筒量取溶液时仰视读数,视线偏低,这样量取一定体积溶液时量取的浓溶液偏多,所配溶液浓度偏大;碳碳双键与醛基都能使酸性KMnO4溶液褪色。
答案:
A
二、非选择题:
本大题共3小题,将答案填在题中横线上。
9.下面是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图(根据需要可在其中加入液体或固体)。
请回答下列问题。
(1)能用作干燥氨气的装置有________(填字母)。
(2)既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有________(填字母)。
(3)在氯气和铁反应实验中,能添加在制氯气和反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有__________(填字母)。
(4)能用于乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置有________(填字母)。
(5)若用C装置作二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验,则其中广口瓶的作用是________。
(6)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某同学设计了如图所示的实验。
①可通过观察____________现象来定性比较得出结论。
②有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是____________________,你认为还可以作何改进?
____________________________________________________________
______________________________________________________________。
解析:
(6)两溶液中所加溶质的阳离子和阴离子都不同,为防止阴离子差异对实验产生干扰,可选取阴离子相同的溶质。
答案:
(1)DE
(2)AB (3)A (4)A
(5)可防止倒吸
(6)①反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度 ②控制阴离子相同,排除阴离子的干扰 将FeCl3改为Fe2(SO4)3
10.[2014·大庆市高三年级第二次教学质量检测]某化学兴趣小组用下图实验装置进行醋酸亚铬的制备研究。
已知:
醋酸亚铬(其中铬元素为二价)是红棕色晶体,不溶于水,在潮湿时,Cr2+极易被氧化成Cr3+。
(备注:
Cr2+在溶液中为蓝色)。
【实验步骤】
①将100mL蒸馏水加热煮沸10min后,隔绝空气冷却制备无氧水,配制实验所需溶液。
②如图连接好仪器,检查装置气密性。
③在A中放入1.47gK2Cr2O7粉末、7.50g锌丝(过量),锥形瓶中放冷的醋酸钠溶液,250mL烧杯中放蒸馏水。
塞紧瓶塞,A内的导管要伸到瓶底。
向装置中通入一段时间N2。
④在恒压滴液漏斗中放入35.00mL8.00mol·L-1盐酸,夹紧弹簧夹1,打开弹簧夹2,向A内滴加盐酸,控制滴加速度使反应平衡进行。
⑤待反应结束后,将A中的液体转移到锥形瓶中,可见锥形瓶内有红棕色晶体析出。
⑥过滤、洗涤和干燥,获得醋酸亚铬晶体。
【问题讨论】
(1)上图装置中,A仪器的名称为________。
(2)对比分液漏斗,恒压滴液漏斗显著的优点①____________________;②更好的控制溶液滴入的速率。
(3)实验步骤④滴入盐酸后,装置A的溶液中所发生反应的离子方程式为____________________;反应完成的标志是________________。
(4)使A中的液体转移到锥形瓶中的具体操作为________________________________。
(5)实验中最困难的步骤是晶体的过滤和洗涤。
洗涤产品时,最好选用以下试剂中的________。
(填字母序号)
a.水b.无水乙醇
c.稀盐酸d.氯化钠溶液
(6)最后获得的无水醋酸亚铬产品质量为1.38g,则产品的产率为________%。
解析:
(6)n(K2Cr2O7)=
=0.005mol,n(Zn)=
=0.11mol
n(H+)=0.035L×8.00mol/L=0.28mol,
根据反应方程式:
Cr2O
+ 4Zn + 14H+===2Cr2++4Zn2++7H2O
1mol4mol14mol
0.005mol0.11mol0.28mol
经比较Cr2O
不足量,由Cr2O
来计算无水醋酸亚铬的质量:
0.005mol×2×170g/mol=1.7g。
无水醋酸亚铬产品的产率为:
×100%=81.18%。
答案:
(1)三颈烧瓶
(2)平衡压强,使得液体顺利滴下
(3)Cr2O
+4Zn+14H+===2Cr2++4Zn2++7H2O A(或三颈烧瓶)中的溶液变成纯蓝色
(4)将锥形瓶塞子除去后,打开弹簧夹1,将导管插入液面以下,关闭弹簧夹2,继续向A中滴加盐酸(使剩余的锌与盐酸反应产生的氢气将溶液压到锥形瓶中)
(5)b (6)81.18
11.[2014·河南省联考]已知:
苯甲酸在水中的溶解度为0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。
乙醚的沸点为34.6℃。
实验室常用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸,其原因为
2C6H5CHO+NaOH===C6H5CH2OH+C6H5COONa。
实验步骤如下:
①向图中装置中加入适量NaOH、水和苯甲醛,混匀、加热,使反应充分进行。
②从冷凝管下口加入冷水,混匀,冷却。
倒入分液漏斗,用乙醚萃取、分液。
水层保留待用。
将乙醚层依次用10%碳酸钠溶液、水洗涤。
③将乙醚层倒入盛有少量无水硫酸镁的干燥锥形瓶中,混匀、静置后将其转入蒸馏装置,缓慢均匀加热除去乙醚,收集198~204℃馏分得苯甲醇。
④将步骤②中的水层和适量浓盐酸混合均匀,析出白色固体。
冷却、抽滤得粗产品,将粗产品提纯得苯甲酸。
(1)步骤②中,最后用水洗涤的作用是____________________。
将分液漏斗中两层液体分离开的实验操作方法是先__________________后__________________。
(2)步骤③中无水硫酸镁的作用是________________________________________。
(3)步骤④中水层和浓盐酸混合后发生反应的化学方程式为________________________;将反应后混合物冷却的目的是____________________________。
(4)抽滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有________、________(填仪器名称)。
解析:
(1)水洗的目的是除去可溶性的杂质,因为有机物会溶解在乙醚中,通过分液可以使其分离。
(3)本实验的目的还需要制备苯甲酸,苯甲酸以苯甲酸钠的形式存在于滤液中,加入浓盐酸生成苯甲酸,利用其溶解度随温度的变化关系,冷却,使其析出沉淀。
答案:
(1)除去NaOH、苯甲酸钠和碳酸钠等杂质 把下层液体从下端放出 把上层液体从上口倒出
(2)干燥剂
(3)C6H5COONa+HCl―→C6H5COOH+NaCl
把苯甲酸尽可能多地析出
(4)吸滤瓶 布氏漏斗
创新试题 教师备选
教学积累 资源共享
2012年和2013年高考实验题,全国Ⅰ卷,全国Ⅱ卷均变为有机实验,实验往往给定反应方程式,实验装置图及有关物质的性质等信息为命题素材,考查物质的分离方法、操作要领及注意事项等,考查信息接受、理解和应用能力,因此设计习题加强练习。
1.[2014·河北省模拟]乙基叔丁基醚(ETBE)是一种环境友好型汽油添加剂。
苏州大学的化学工作者设计了一个用杂多酸做催化剂进行绿色制取该物质的方法,可以有效提高产率和减少对环境的污染。
反应方程式为(CH3)3COH+CH3CH2OH
(CH3)3COCH2CH3+H2O
实验步骤如下:
Ⅰ.合成
向如图装置加入12.1g95%乙醇、4.3g杂多酸催化剂,搅拌均匀加催化剂溶解,烧瓶浸在冷水浴中冷却,恒压滴液漏斗加入0.125mol叔丁醇[(CH3)3COH]。
加热、搅拌,采用边滴加边反应边蒸馏收集产物的方式,控制分馏柱顶部的温度在53℃,得到醚和水混合形成的共沸物(蒸气中含有水和醚)。
滴加完毕,继续加热30min后停止反应。
Ⅱ.分离与提纯
将馏出液转移至分液漏斗中,用水洗涤多次,洗至醚层为澄清透明,分出醚层再用1g无水碳酸钠干燥,将醚转移到干燥的回流装置中加入0.5~1g金属钠,加热回流0.5h。
最后蒸馏收集72~75℃的馏分。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:
________;Vigreux分馏柱的作用:
______________________________。
(2)取用12.1g95%的乙醇所用的仪器有________(填选项编号)。
A.20mL量筒 B.50mL量筒 C.50mL容量瓶
D.胶头滴管 E.25mL移液管
(3)将醚转移到干燥的回流装置中加入金属钠的目的是__________________________。
(4)将馏出液转移至分液漏斗之前,应检查分液漏斗是否漏水,检查的具体操作方法是________________________________。
(5)该实验小组制得了三种杂多酸H3PW12O40、H4SiW12O40、H3PW6MoO40。
为了研究这三种催化剂对反应产率的影响,需要控制反应条件一致,同时乙醇、叔丁醇和________的质量要保持一致,同时需要测量的量是_____________________________________________________。
解析:
(2)12.1g95%乙醇的体积小于20mL,需要20mL量筒和胶头滴管。
(3)醚与金属钠不反应,加入金属钠的目的是除去水分。
(5)研究这三种催化剂对反应产率的影响,需要保证在三种催化剂的质量相同的条件下去比较,此外还需要测量产物的质量,从产物的质量来分析不同催化剂对反应速率的影响。
答案:
(1)牛角管 反应时防止反应物蒸出,及时分离出产物(答“冷凝回流”也可)
(2)AD
(3)检验和除去醚中混有的水分
(4)关闭旋塞,向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞芯处是否漏水。
塞上上口玻璃塞,将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水
(5)杂多酸(催化剂) 产物的质量
2.苯甲酸是一种重要的化工产品,某学习小组设计方案制备苯甲酸。
反应原理如下:
已知甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866g·cm-3;苯甲酸的熔点为122.4℃,在25℃和95℃下溶解度分别为0.3g和6.9g。
【制备产品】30.0mL甲苯和25.0mL1mol·L-1高锰酸钾溶液在80℃下反应30min,装置如图所示:
(1)图中支管的作用是________________________。
(2)冷凝管的作用是______________;进水口为________(填“a”或“b”)。
(3)相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是____________________;在本实验中,三颈烧瓶
最合适的容积是________(填字母)。
A.50mL B.100mL
C.200mLD.250mL
【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯:
(4)操作Ⅰ的名称是________;含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A,则操作Ⅱ的名称是________。
(5)操作Ⅲ的名称是________。
检验B中是否含有Cl-的方法如下:
取少量B溶于水,在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液,若产生白色沉淀,则B中含有Cl-。
解析:
(1)观察装置图知,支管将漏斗与三颈烧瓶连通,起到平衡压强的作用。
(2)甲苯易挥发,冷凝回流能提高甲苯的利用率;冷凝管下管口进水,能提高冷凝效果。
(3)容器中液体不能超过容积的2/3,也不宜低于1/3,本实验中混合液总体积约为55mL,选择容积为100mL的三颈烧瓶最合适。
(4)甲苯不溶于水,苯甲酸钾溶于水,滤液已分层,所以操作Ⅰ是分液而不是萃取。
答案:
(1)平衡压强,使甲苯顺利滴入三颈烧瓶
(2)冷凝回流,提高甲苯的利用率 a
(3)便于控制温度和使容器受热均匀 B
(4)分液 蒸馏
(5)冷却、过滤 AgNO3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物质 制备 实验 方案 设计 评价 高考 考点 解析