2020版浙江選考化學一輪夯基提能作業(yè)：專題十 第三單元重要物質的制備與合成

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第三單元重要物質的制備與合成1.（2018浙江11月選考,31,10分）某興趣小組用鍍鋅鐵皮按下列流程制備七水合硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）。相關信息如下:①金屬離子形成氫氧化物沉淀的相關pH范圍。金屬離子pH開始沉淀完全沉淀Fe3+1.52。8Fe2+5.58.3Zn2+5。48.2②ZnSO4的溶解度(物質在100g水中溶解的質量)隨溫度變化曲線.請回答:(1)①鍍鋅鐵皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是。

②步驟Ⅰ，可用于判斷鍍鋅層完全反應的實驗現(xiàn)象是.

(2)步驟Ⅱ,須加入過量H2O2，理由是.

（3)步驟Ⅲ,合適的pH范圍是。

(4)步驟Ⅳ,需要用到下列所有操作：a.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜,停止加熱;b.在60℃蒸發(fā)溶劑；c.冷卻至室溫；d。在100℃蒸發(fā)溶劑;e.過濾。請給出上述操作的正確順序(操作可重復使用).

（5）步驟Ⅴ，某同學采用不同降溫方式進行冷卻結晶，測得ZnSO4·7H2O晶體顆粒大小分布如圖1所示。根據(jù)該實驗結果，為了得到顆粒大小相對均一的較大晶粒，宜選擇方式進行冷卻結晶。

A.快速降溫B。緩慢降溫C.變速降溫圖1(6）ZnSO4·7H2O產品的純度可用配位滴定法測定.①下列關于滴定分析,正確的是。

圖2圖3A。圖2中,應將凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套內的c端B。滴定前,錐形瓶和滴定管均須用標準溶液潤洗C。將標準溶液裝入滴定管時,應借助燒杯或漏斗等玻璃儀器轉移D.滴定時,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手搖動錐形瓶,使溶液向同一方向旋轉E.滴定前滴定管尖嘴內無氣泡，滴定后尖嘴內有氣泡，則測得的體積比實際消耗的?、趫D3中顯示滴定終點時的讀數(shù)是mL。

答案（1）①Na2CO3水解，溶液呈堿性,促使油脂水解②產生氣泡的速率顯著變慢(2)使Fe2+盡可能轉化為Fe3+,H2O2易分解(Fe3+催化加速分解)(3）2.8～5.4(4)dabace(5)C（6)①ADE②20.60解析（1）①碳酸鈉溶液水解呈堿性，促進油污水解為可溶性物質而被除去。②鋅鐵原電池反應放出氫氣，鍍鋅層完全反應,反應速率會突然減小。(2)H2O2可以在酸性環(huán)境下將Fe2+氧化為Fe3+，且Fe3+催化加速H2O2分解；所以過量是為了確保Fe2+完全轉化為Fe3+，利于后續(xù)分離除去。(3)根據(jù)沉淀pH表,需要確保Fe3+完全沉淀，Zn2+沒有沉淀，合適的pH范圍是2。8~5.4（4）題目要求用到所有操作,所以需要從100℃開始蒸發(fā)溶劑加快蒸發(fā)速度，為了確保蒸發(fā)至飽和,需要出現(xiàn)晶膜,那么接下來在60℃蒸發(fā)溶劑，繼續(xù)至飽和，然后通過冷卻結晶的方法使ZnSO4·7H2O因溶解度低而析出,然后過濾,得到粗晶體。(5）由圖像可以得知,宜選擇變速降溫方式進行冷卻結晶.(6）①A項，酸式滴定管涂凡士林:把酸式滴定管旋塞芯取出,將旋塞芯和旋塞槽內擦干,然后分別在旋塞的大頭表面上和旋塞槽小口內壁沿圓周均勻地涂一層薄薄的凡士林,然后把旋塞芯插入塞槽內,向同一方向旋轉使油膜在旋塞內均勻透明，且旋塞轉動靈活。B項，滴定管既需清洗干凈,又需要潤洗，錐形瓶只需清洗干凈,不能潤洗。C項，標準溶液轉移至滴定管時,一定要用試劑瓶直接倒入，絕不可以借助其他儀器(如滴管、漏斗、燒杯等）完成。D項，滴定操作時，左手控制活塞滴加溶液,右手持錐形瓶，沿同一方向作圓周運動。E項,誤差分析,滴定后有氣泡,則所測體積小于實際消耗體積。②滴定管從上往下進行滴定終點讀數(shù),保留兩位小數(shù),所以答案為20.60。2。（2017浙江4月選考，31，10分)ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過高時易發(fā)生分解，常將其制備成NaClO2固體以便運輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖1所示。已知:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2↑+2H2OClO2熔點—59℃、沸點11℃;H2O2沸點150℃圖1請回答：(1)儀器A的作用是;冰水浴冷卻的目的是（寫出兩種）。

(2）空氣流速過快或過慢,均降低NaClO2產率，試解釋其原因

.

（3）Cl-存在時會催化ClO2的生成。反應開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高，并產生微量氯氣.該過程可能經兩步反應完成，將其補充完整：①(用離子方程式表示),②H2O2+Cl22Cl?+O2+2H+。

（4）H2O2濃度對反應速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30%H2O2溶液濃縮至40％，B處應增加一個設備。該設備的作用是，餾出物是。

圖2(5）抽濾法分離NaClO2過程中,下列操作不正確的是.

A。為防止濾紙被腐蝕,用玻璃纖維代替濾紙進行抽濾B.先轉移溶液至漏斗,待溶液快流盡時再轉移沉淀C。洗滌沉淀時,應使洗滌劑快速通過沉淀D.抽濾完畢，斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管后，關閉水龍頭答案（1)防止倒吸降低NaClO2的溶解度；減少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度;減少ClO2的分解(2）空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解;空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收(3)2ClO3-+2Cl—+4H+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O(4）減壓H2解析（1）由于ClO2氣體在冰水浴條件下被吸收,體系內氣壓減小,因此需要防倒吸，故儀器A的作用是作安全瓶,防止溶液倒吸入三頸燒瓶中.冰水浴冷卻可降低NaClO2的溶解度，增加ClO2的溶解度，同時減少H2O2和ClO2的分解。(2)空氣流速過快時,ClO2來不及被充分吸收就被吹出；空氣流速過慢時，ClO2滯留在體系內,ClO2濃度過高發(fā)生分解，故均會降低NaClO2的產率。(3）依題意知Cl-為催化劑，Cl2為中間產物，三頸燒瓶中的總反應為2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,對應的離子方程式為2ClO3-+H2O2+2H+2ClO2↑+O2↑+2H2O,減去反應②即得反應①：2ClO3-+2Cl—+4H+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O.(4)H2O2的沸點是150℃，比水的高，故餾出物是水。水浴加熱的溫度最高為100℃，但瓶內溫度很難達到100℃,因此需要添加減壓裝置.（5）因NaClO23。(2016浙江10月選考，31，10分）某研究小組在實驗室以含鐵的銅屑為原料制備Cu（NO3)2·3H2O晶體，并進一步探究用SOCl2制備少量無水Cu（NO3）2。設計的合成路線如下:Cu屑（含F(xiàn)e)Cu（NO3)2溶液Cu(NO3)2·3H2O晶體無水Cu(NO3）2已知:Cu（NO3）2·3H2OCu（NO3)2·Cu(OH)2CuOSOCl2熔點-105℃、沸點76℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。請回答:（1)第②步調pH適合的物質是（填化學式）.

(2）第③步包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、抽濾等步驟，其中蒸發(fā)濃縮的具體操作是。為得到較大顆粒的Cu(NO3）2·3H2O晶體,可采用的方法是（填一種).

(3）第④步中發(fā)生反應的化學方程式是。

（4)第④步，某同學設計的實驗裝置示意圖(夾持及控溫裝置省略，如圖1）有一處不合理，請?zhí)岢龈倪M方案并說明理由。

圖1裝置改進后,向儀器A中緩慢滴加SOCl2時，需打開活塞（填“a”“b"或“a和b”）。

（5）為測定無水Cu(NO3)2產品的純度，可用分光光度法.已知：4NH3·H2O+Cu2+Cu(NH3)42++4H2O；Cu（NH3)42+對特定波長光的吸收程度(用吸光度A表示)與Cu2+在一定濃度范圍內成正比.現(xiàn)測得Cu(NH3)圖2準確稱取0。3150g無水Cu(NO3）2，用蒸餾水溶解并定容至100mL，準確移取該溶液10.00mL，加過量NH3·H2O,再用蒸餾水定容至100mL，測得溶液吸光度A=0.620，則無水Cu(NO3）2產品的純度是（以質量分數(shù)表示）。

答案(1)Cu（OH）2或Cu2(OH）2CO3（其他合理答案也給分)(2）將溶液轉移至蒸發(fā)皿中，控制溫度加熱至溶液表面形成一層晶膜減慢冷卻結晶的速度（3)Cu(NO3）2·3H2O+3SOCl2Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑(4)在A、B之間增加干燥裝置,防止B中水蒸氣進入反應器Ab（5)92。5％解析（1）調節(jié)pH的目的是使Fe3+沉淀析出，在除雜的過程中不能引入新的雜質，因此調節(jié)pH之后溶液中只含Cu（NO3）2和水,所以可以選擇Cu2（OH）2CO3、Cu(OH)2等物質來調節(jié)pH.（2)蒸發(fā)濃縮過程中不能把水蒸干，否則高溫的晶體可能會飛濺造成危險,而且硝酸銅晶體也可能會在高溫下分解,因此需要蒸發(fā)至表面出現(xiàn)晶膜,停止加熱;冷卻結晶時，溫度降低越慢，得到的晶體顆粒越大。（4)由題給信息可知SOCl2遇水劇烈水解，因此反應環(huán)境必須是無水環(huán)境，而與反應裝置相連的尾氣吸收裝置中盛有氫氧化鈉溶液，其水蒸氣可能進入到反應裝置中與SOCl2反應，因此需在反應裝置和尾氣吸收裝置之間增加一個干燥裝置；恒壓滴液漏斗具有支管,可平衡漏斗與三頸燒瓶內氣壓,滴液時不需要打開上口活塞，只打開活塞b就可以。(5)由題圖可得當A=0。620時，c（Cu2+)=1。55×10—3mol·L-1,因此原溶液中Cu(NO3)2的物質的量為1.55×10-3mol·L-1×0。1L×10010=1.55×10-3mol.所含硝酸銅的質量m=1.55×10—3mol×188g·mol—1=0.2914g，所以產品的純度=04。下圖為實驗室制取乙酸乙酯的裝置。請回答：(1）檢驗該裝置氣密性的方法是

。

（2）濃硫酸的作用是。

（3)下列有關該實驗的說法中，正確的是.

A.向a試管中加入沸石,其作用是防止加熱時液體暴沸B。飽和碳酸鈉溶液可以除去產物中混有的乙酸C.乙酸乙酯是一種無色透明、密度比水大的油狀液體D.若原料為CH3COOH和CH3CH218OH，則乙酸乙酯中不含答案(1)連接好裝置，將導管末端插入水中,用手捂住試管a，若導管口出現(xiàn)氣泡，片刻后松開手,導管末端形成一段水柱,則氣密性良好（2）催化劑、吸水劑(3)AB解析（1)可用微熱法檢驗該裝置的氣密性（詳見答案)。(2)乙酸與乙醇反應生成乙酸乙酯,此反應中濃硫酸的作用是作催化劑和吸水劑。（3）沸石的作用是防止加熱時液體暴沸,A正確。飽和Na2CO3溶液的作用是:①降低乙酸乙酯的溶解度，使之容易分層析出；②吸收乙酸、溶解乙醇,使乙酸、乙醇進入水層而除去，故B正確.乙酸乙酯的密度比水小，C錯誤.CH3COOH與CH3CH218OH反應生成CH3CO18OCH2CH3和H5。納米CdSe（硒化鎘）可用作光學材料.在一定條件下，由Na2SO3和Se(硒,與S為同族元素)反應生成Na2SeSO3（硒代硫酸鈉）；再由CdCl2形成的配合物與Na2SeSO3反應制得CdSe納米顆粒。流程圖如下：注：①CdCl2能與配位劑L形成配合物[Cd(L）n］Cl2［Cd（L）n］Cl2[Cd(L）n］2++2Cl—；［Cd（L）n］2+Cd2++nL②納米顆粒通常指平均粒徑為1~100nm的粒子請回答:(1)圖1加熱回流裝置中，儀器a的名稱是，進水口為(填“1"或“2")。

圖1(2）①分離CdSe納米顆粒不宜采用抽濾的方法,理由是。

②有關抽濾，下列說法正確的是.

圖2A。濾紙應比漏斗內徑略小，且能蓋住所有小孔B。圖2抽濾裝置中只有一處錯誤，即漏斗頸口斜面沒有對著吸濾瓶的支管口C。抽濾得到的濾液應從吸濾瓶的支管口倒出D.抽濾完畢后，應先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管，再關水龍頭,以防倒吸(3)研究表明,CdSe的生成分兩步：①SeSO32-在堿性條件下生成HSe—;②HSe-完成第①步反應的離子方程式SeSO32-+

HSe—+寫出第②步反應的離子方程式。

（4)CdSe納米顆粒的大小影響其發(fā)光性質。某研究小組在一定配位劑濃度下,探究了避光加熱步驟中反應時間和溫度對納米顆粒平均粒徑的影響，如圖3所示;同時探究了某溫度下配位劑濃度對納米顆粒平均粒徑的影響,如圖4所示。圖3圖4下列說法正確的是。

A。改變反應溫度和反應時間,可以得到不同發(fā)光性質的CdSe納米顆粒B.在圖3所示的兩種溫度下，只有60℃反應條件下可得到2。7nm的CdSe納米顆粒C.在其他條件不變時，若要得到較大的CdSe納米顆粒，可采用降低溫度的方法D。若要在60℃得到3.0nm的CdSe納米顆粒，可嘗試降低配位劑濃度的方法答案(1)冷凝管2（2)①抽濾不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀②AD(3）OH—SO42-HSe—+Cd2++OH—CdSe+H解析（1)觀察圖1知，儀器a是冷凝管（或球形冷凝管),冷卻水應從2處通入。（2)①減壓過濾不宜用于過濾膠狀沉淀(膠狀沉淀在抽濾時易透過濾紙）或顆粒太小的沉淀（沉淀顆粒太小易在濾紙上形成一層密實的沉淀，溶液不易透過)。②圖2中還有錯誤,即安全瓶左側導管太長、右側導管太短，應左側導管稍露出橡膠塞、右側導管稍長，B錯誤；抽濾得到的濾液應從吸濾瓶的上口倒出,C錯誤；A、D正確.(3)由電荷守恒及原子守恒,可得到第①步反應的離子方程式：SeSO32-+OH—HSe-+SO42-,第②步反應的離子方程式:HSe-+Cd2++OH6。實驗室制備一硝基甲苯（主要含鄰硝基甲苯和對硝基甲苯)的反應原理、實驗裝置、相關數(shù)據(jù)如下:+對硝基甲苯鄰硝基甲苯密度/g·cm—3沸點/℃相對分子質量溶解性甲苯0。866110。692不溶于水,易溶于一硝基甲苯對硝基甲苯1.286237。7137不溶于水，易溶于液態(tài)烴鄰硝基甲苯1。162222137不溶于水，易溶于液態(tài)烴實驗步驟:①配制混酸,組裝上圖反應裝置。取100mL燒杯，用10mL濃硫酸與30mL濃硝酸配制混酸，加入恒壓滴液漏斗中。把15mL甲苯（折合質量13.0g）加入三頸燒瓶中。②向室溫下的甲苯中逐滴加混酸，邊滴邊攪拌,混合均勻。③在50~60℃下發(fā)生反應,直至反應結束。④除去混酸后，依次用蒸餾水和10%Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產品。請回答下列問題：（1）配制40mL混酸的操作是

.

(2)裝置中還缺少（填儀器名稱）。如果溫度超過60℃,將會有(填物質名稱）生成。

(3）分離粗產品和水的操作方法是.

（4)產品用10%Na2CO3溶液洗滌之后,再用蒸餾水洗滌,檢驗產品是否洗干凈的操作是

。

（5)為了得到更純凈的硝基苯,還須先向液體中加入除去水,然后蒸餾。若最終得到產品的質量為13.70g，則一硝基甲苯的產率是（保留3位有效數(shù)字）。

答案(1)分別取30mL濃硝酸和10mL濃硫酸，將30mL濃硝酸倒入燒杯中，再慢慢沿燒杯內壁注入10mL濃硫酸,邊加邊攪拌(2）溫度計二硝基甲苯或三硝基甲苯(3)分液(4)取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加氯化鈣溶液，無沉淀生成，則說明已洗凈（其他合理答案均可）（5）CaO70.8%解析(1）濃硫酸的密度比濃硝酸大,所以要將濃硫酸加入到濃硝酸中，并不斷攪拌。（2）反應需控制溫度為50~60℃,所以缺少溫度計；溫度過高,會生成二硝基甲苯、三硝基甲苯。(3）一硝基甲苯與水不相溶，用分液的方法分離。（4)檢驗最后一次洗滌液中是否含有CO32-即可,可用CaCl2溶液或BaCl2溶液等來檢驗,若滴加CaCl2(5）除水可用吸水劑，不引入雜質，則可選擇CaO吸水。理論上甲苯的物質的量與生成的一硝基甲苯的物質的量相等,則一硝基甲苯的產率為13.7。肼是重要的化工原料。某探究小組利用下列反應制取水合肼（N2H4·H2O):CO（NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4·H2O+NaCl實驗一：制備NaClO溶液（實驗裝置如圖甲所示）（1）配制30％NaOH溶液時，所需玻璃儀器除量筒外還有（填序號）。

A。容量瓶 B.燒杯C。燒瓶 D.玻璃棒(2）因后續(xù)實驗需要，需利用中和滴定原理測定反應后錐形瓶中混合溶液中NaOH的濃度。某同學準備利用鹽酸標準溶液直接對一定體積的待測液進行滴定，選用酚酞為指示劑。根據(jù)你的分析，他的實驗(填“能”或“不能")成功，理由是。

（3）NaClO有強氧化性,可以與水合肼反應，生成無色無味的氣體,請寫出該反應的離子方程式:.

實驗二:制取水合肼(實驗裝置如圖乙所示）圖乙控制反應溫度,將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應。加熱蒸餾三頸燒瓶內的液體,收集108~114℃的餾分。(4)分液漏斗中的溶液是（填標號)。

A.CO（NH2）2溶液B.NaOH和NaClO混合溶液實驗三:測定餾分中水合肼的含量稱取餾分5.000g,加水配成250mL溶液，移出25。00mL,用0。1000mol·L—1的含I2溶液滴定。（已知：N2H4·H2O+2I2N2↑+4HI+H2O）（5)有關移液管的說法不正確的是（填序號).

A.移液管是準確量取一定體積液體的量具B.移液管使用前要檢漏C.放出液體時,將移液管垂直放入稍傾斜的容器中,并使管尖與容器內壁接觸,松開手指使液體全部流出D。移液管使用完畢，應立即洗凈（6)實驗編號待測液體積（mL）滴定前讀數(shù)（mL）滴定后讀數(shù)（mL)125.000。0018.02225.000.2021.30325.001.4019.38根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算餾分中水合肼（N2H4·H2O）的質量分數(shù)為(結果保留三位有效數(shù)字）。

答案(1）BD(2）不能NaClO水解后生成的HClO有漂白性（3)N2H4·H2O+2ClO-N2↑+3H2O+2Cl-（4）B(5）B（6）9。00%解析(2)NaClO水解后生成的HClO有漂白性會干擾指示劑的顯色.(4)選B可以防止生成的N2H4·H2O與瓶內的NaClO發(fā)生氧化還原反應,而降低N2H4·H2O的產率.(6)先對數(shù)據(jù)進行分析處理,可以發(fā)現(xiàn)實驗2中的數(shù)據(jù)誤差太大，舍棄。實驗1、3中消耗標準溶液體積的平均值為18.00mL，則餾分中水合肼的質量分數(shù)為0.1000mol·8。三草酸合鐵(Ⅲ）酸鉀K3[Fe(C2O4）3］·3H2O（Mr=491）為綠色晶體,易溶于水，難溶于乙醇等有機溶劑.110℃下可失去結晶水，230℃時即分解，是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料.以硫酸亞鐵銨為原料制備三草酸合鐵（Ⅲ)酸鉀晶體的流程如下：請回答下列問題:（1）實驗室中也可用三價鐵鹽代替硫酸亞鐵銨來制備該晶體，需先用堿液沉淀Fe3+,若用相同濃度的NaOH溶液或氨水通過相同操作來沉淀，選用（填“NaOH溶液”或“氨水”）能獲得顆粒較大的Fe(OH）3。

（2）氧化過程中采用水浴加熱，控制最佳溫度為40℃,理由是,發(fā)生反應的化學方程式為。氧化完全后需將所得溶液煮沸，目的是.

（3)關于過程X的下列說法中不正確的是。

A.可采用冷卻和向溶液中加入乙醇的方法促使晶體析出B。為了快速得到較干燥的晶體，可以采用抽濾的方法C.洗滌晶體時,可先用少量水洗，再用乙醇洗D.可用加熱烘干的方法得到較干燥的晶體（4)為了分析產品的純度,進行如下操作