【步步高】(廣東專用)2014版高考化學(xué) 考前三個(gè)月高考沖刺練 第1題 綜合實(shí)驗(yàn)探究(含答案解析)

1、第1題綜合實(shí)驗(yàn)探究1 1乙氧基萘是一種無(wú)色液體，密度比水大，不溶于水，易溶于醇、醚，熔點(diǎn)5.5 ，沸點(diǎn)267.4 。1乙氧基萘常用作香料，也可作為合成其他香料的原料。實(shí)驗(yàn)室制備1乙氧基萘的過(guò)程如下：按要求回答下列問(wèn)題：(1)將72 g 1萘酚溶于100 mL無(wú)水乙醇中，加入5 mL濃硫酸混合，將混合液置于如圖所示的容器中加熱使其充分反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中使用過(guò)量乙醇的原因是_。(2)燒瓶上連接長(zhǎng)直玻璃管的主要作用是_。(3)反應(yīng)結(jié)束，將燒瓶中的液體倒入冷水中，經(jīng)處理得到有機(jī)層。為提純產(chǎn)物有以下四步操作：蒸餾；水洗并分液；用10%的NaOH溶液堿洗并分液；用無(wú)水氯化鈣干燥并過(guò)濾。正確的順序是_(填字母代號(hào)

2、)。(資料表明1萘酚呈酸性，能與NaOH溶液反應(yīng)生成可溶性的)A B C(4)蒸餾時(shí)所用的玻璃儀器除了酒精燈、冷凝管、接收器、錐形瓶外還有_。(5)用金屬鈉可檢驗(yàn)1乙氧基萘是否純凈，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論：_。答案(1)提高1萘酚的轉(zhuǎn)化率(2)冷凝回流，提高原料的利用率(3)A(4)溫度計(jì)、蒸餾燒瓶(5)加入金屬鈉有氣泡生成則產(chǎn)物不純，無(wú)氣泡生成則產(chǎn)物純凈解析(1)有機(jī)反應(yīng)一般為可逆反應(yīng)，加入過(guò)量乙醇使生成1乙氧基萘的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高1萘酚的轉(zhuǎn)化率。(3)用10%的NaOH溶液堿洗除去1萘酚和硫酸，水洗洗去NaOH及生成的可溶性鹽，再用無(wú)水氯化鈣吸水，最后1乙氧基萘中還溶解有乙醇，只能用

3、蒸餾的方法獲取純凈的1乙氧基萘。(4)蒸餾時(shí)要用蒸餾燒瓶，測(cè)餾分的溫度必須用到溫度計(jì)。(5)1乙氧基萘中可能含有的雜質(zhì)是水、乙醇和1萘酚，都能與Na反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而1乙氧基萘沒(méi)有羥基，不能與Na反應(yīng)。2 乙酰苯胺為無(wú)色晶體，具有退熱鎮(zhèn)痛作用，實(shí)驗(yàn)室可用苯胺和冰醋酸制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下：制備原理：相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)：物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量狀態(tài)熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解度(g)水乙醇苯胺93無(wú)色液體61843.42(20 )任意比混溶冰醋酸60無(wú)色液體17118任意比混溶任意比混溶乙酰苯胺135白色片狀固體1143040.56(20 ) 3.45(50 ) 5.20(100 )36.9(

4、20 )制備方法：步驟2 步驟3 步驟4已知：苯胺易被氧化，加入少量鋅可防止氧化；韋氏分餾柱作用與原理類似于冷凝管。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出圖中玻璃儀器a的名稱：_。(2)步驟1中保持柱頂溫度為105 ，則錐形瓶中收集到的餾分主要是_，選擇此溫度的主要理由是_。(3)步驟2中將反應(yīng)液倒入水中的目的是_。(4)步驟3中洗滌劑最好選擇_(填字母序號(hào))。A冷水 B熱水C15%的乙醇溶液 DNaOH溶液(5)步驟4重結(jié)晶的過(guò)程：粗產(chǎn)品溶于沸水中配制成飽和溶液再加入少量蒸餾水加入活性炭脫色加熱煮沸_冷卻結(jié)晶抽濾洗滌干燥。下列裝置在步驟4中肯定用不到的是_。(6)本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)品的產(chǎn)率為_(kāi)。若制得的晶體顆粒

5、較小，分析可能的原因_。答案(1)圓底燒瓶(2)水溫度過(guò)低不能將水蒸餾出來(lái)，降低了產(chǎn)率，溫度過(guò)高冰醋酸也被蒸出，降低了原料的利用率(3)洗去未反應(yīng)的乙酸和苯胺，同時(shí)降低乙酰苯胺的溶解度，促使其析出(4)A(5)趁熱過(guò)濾(6)35.3%溶液溫度過(guò)高，冷卻結(jié)晶時(shí)速度過(guò)快，產(chǎn)物溶解度較小3 氯化鐵是實(shí)驗(yàn)室中的重要試劑。某同學(xué)用m g含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取FeCl36H2O晶體，同時(shí)測(cè)定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。為此設(shè)計(jì)了如圖裝置(夾持裝置略，氣密性已檢驗(yàn))：操作步驟如下：.打開(kāi)彈簧夾K1，關(guān)閉彈簧夾K2，并打開(kāi)活塞a，緩慢滴加鹽酸。.當(dāng)時(shí)，關(guān)閉彈簧夾K1，打開(kāi)彈簧夾K2，當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入

6、燒杯后關(guān)閉活塞a。.將燒杯中溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到FeCl36H2O晶體。請(qǐng)回答：(1)A中發(fā)生的置換反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)操作中“”的內(nèi)容是_，燒杯中的現(xiàn)象是_，燒杯中相應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式是_、_。(3)操作不采用直接加熱制FeCl36H2O晶體的原因是_。(用簡(jiǎn)要文字并結(jié)合離子方程式解釋)。(4)測(cè)得B中所得的氣體是V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，由此計(jì)算出該廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是，該數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏低，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作無(wú)誤，偏低的原因是_。(5)為了準(zhǔn)確測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，另取m g廢鐵屑和某種常見(jiàn)的還原性氣體在加熱條件下充分反應(yīng)到恒重，測(cè)得實(shí)驗(yàn)后剩余固體質(zhì)量是w g。由

7、此求出鐵的準(zhǔn)確質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_(用含m和w的式子表示)。答案(1)Fe2HCl=FeCl2H2(2)A中固體完全消失淺綠色溶液逐漸變黃，有氣泡產(chǎn)生2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2H2O22H2OO2(3)Fe33H2OFe(OH)33H，加熱會(huì)促進(jìn)FeCl3水解，產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀(4)Fe3和Fe發(fā)生反應(yīng)消耗部分Fe，使與鹽酸反應(yīng)的Fe相應(yīng)減少(5)100%或100%解析(1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是鐵與鹽酸的反應(yīng)和氧化鐵與鹽酸的反應(yīng)，其中前者為置換反應(yīng)。(2)裝置A中反應(yīng)完全的現(xiàn)象是固體溶解；裝置A中反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)成分是FeCl2，與過(guò)氧化氫混合后，被氧化為黃色的FeCl3，同時(shí)

8、在氯化鐵的催化作用下過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣。(3)氯化鐵在水溶液中水解，加熱可促進(jìn)其水解。(4)鹽酸與氧化鐵反應(yīng)生成的Fe3會(huì)與Fe反應(yīng)，這部分單質(zhì)鐵沒(méi)有生成氫氣，導(dǎo)致測(cè)得的結(jié)果偏低。(5)減少的質(zhì)量為雜質(zhì)Fe2O3中O的質(zhì)量，故Fe2O3的物質(zhì)的量為，即混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為m160。4 某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在獲得了如下資料的情況下，利用下面的裝置來(lái)探究二氧化氮與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的產(chǎn)物及反應(yīng)的機(jī)理。資料：亞硝酸是一種弱酸，酸性較碳酸酸性強(qiáng)。亞硝酸不穩(wěn)定，很易分解：3HNO2=HNO32NOH2O。實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性。在U形管中盛滿蒸餾水，從b處通入二氧化氮?dú)怏w，在U形管的B處得到無(wú)色氣體

9、，打開(kāi)分液漏斗活塞，使少量氣體進(jìn)入分液漏斗，在分液漏斗中看到有紅棕色氣體。在U形管中盛滿飽和碳酸氫鈉溶液，從b處通入二氧化氮?dú)怏w，在U形管的B處也得到無(wú)色氣體，打開(kāi)分液漏斗活塞，使少量氣體進(jìn)入分液漏斗，在分液漏斗中卻看不到紅棕色氣體。將中B處無(wú)色氣體通過(guò)導(dǎo)管b通入足量澄清石灰水中有白色沉淀生成。將U形管中盛滿氫氧化鈉溶液，從b處通入二氧化氮時(shí)在B處得不到任何氣體。請(qǐng)回答下列各題：(1)檢查裝置氣密性的方法為_(kāi)。(2)在中B處得到的無(wú)色氣體是_；用兩個(gè)化學(xué)方程式表示二氧化氮與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理：_。(3)在中B處得到的無(wú)色氣體(單一純凈)是_；只得到該無(wú)色氣體的原因是_。(4)取出中得到的溶液

10、，加入足量稀鹽酸，預(yù)測(cè)可觀察到的現(xiàn)象_。(5)寫(xiě)出中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_。答案(1)關(guān)閉分液漏斗的活塞，夾緊止水夾b，從長(zhǎng)頸漏斗加水，長(zhǎng)頸漏斗中有一段水柱不下降，證明氣密性良好(2)NO2NO2H2O=HNO2HNO3、3HNO2=HNO32NOH2O(3)CO2NO2與水反應(yīng)生成HNO2和HNO3，二者都比碳酸的酸性強(qiáng)，因而與NaHCO3反應(yīng)生成CO2(4)產(chǎn)生無(wú)色氣體，在空氣中變?yōu)榧t棕色(5)2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O解析解答該題的關(guān)鍵是能及時(shí)遷移應(yīng)用資料卡中的信息，結(jié)合已掌握的氮及其化合物的性質(zhì)，合理解釋每步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。帶有長(zhǎng)頸漏斗的裝置檢查氣密性，一般都采用“液差法

11、”，首先應(yīng)注意密封一端。說(shuō)明NO2與水反應(yīng)生成NO，印證3NO2H2O=2HNO3NO的存在。，說(shuō)明NO2與NaHCO3溶液反應(yīng)，氣體產(chǎn)物只有CO2，沒(méi)有NO，從而否定NO2CO2的常規(guī)認(rèn)識(shí)，再根據(jù)資料卡中的信息，預(yù)測(cè)可能是NO2與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，生成的HNO2立即與NaHCO3反應(yīng)生成了穩(wěn)定的NaNO2，不能分解產(chǎn)生NO。更進(jìn)一步驗(yàn)證了上述推測(cè)的正確性。5 氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的作用。(1)NH3是制堿工業(yè)中不可缺少的重要物質(zhì)。繼侯德榜“聯(lián)合制堿法”后，上世紀(jì)50年代某些化工專家開(kāi)始研究有機(jī)胺制堿法，其工藝流程如下：已知：NR3CO2NaClH2O=NaHCO3NR

12、3HCl，NR3HCl=NR3HCl，且NR3HCl易溶于有機(jī)溶劑。操作名稱為_(kāi)；某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)查閱資料知，有機(jī)溶劑和有機(jī)胺的沸點(diǎn)差別較大，現(xiàn)欲將A中各成分進(jìn)行分離，請(qǐng)寫(xiě)出除了導(dǎo)管、酒精燈、牛角管、錐形瓶外，該分離操作所需的玻璃儀器名稱_。(2)N2在化工生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、航天航空等領(lǐng)域用途廣泛。現(xiàn)提供以下裝置(連接儀器略去)：某化學(xué)興趣小組甲同學(xué)欲用加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2，應(yīng)該選擇的發(fā)生裝置是_，在添加藥品、制取氣體前必須進(jìn)行的操作是_。在加熱條件下，用NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得銅粉，此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是_。乙同學(xué)用此法制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料。按氣流從左到右的方式，整套裝置的連接順序是_(填寫(xiě)字母序號(hào))；最后一個(gè)裝置中試劑的作用是_。答案(1)分液蒸餾燒