高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤練55含答案

課時跟蹤練1．MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實驗室用SO2還原MnO2制備MnSO4。甲同學(xué)設(shè)計如下圖所示的裝置制備硫酸錳。請回答下列有關(guān)問題：(1)儀器組裝好后首先進(jìn)行的操作是_________________。(2)裝置B中的試劑為__________，裝置E的作用為________________________。(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。要從裝置D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)在觀察到___________________現(xiàn)象時停止通入SO2。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度不能過高的原因是_______________________________________________________。(5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的設(shè)計過于復(fù)雜，設(shè)計了下圖裝置制備硫酸錳：簡述該裝置的優(yōu)點：________________________________________(填寫兩點)。解析：(1)儀器組裝好后首先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。(2)濃鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體中含有雜質(zhì)氣體氯化氫，裝置B中盛放飽和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氫，裝置E用于吸收尾氣(SO2)。(3)裝置D中二氧化硫與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，要獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)該在觀察到三頸燒瓶中黑色粉末完全消失時停止通入SO2。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過高時氣體的溶解度減小，不利于制備硫酸錳晶體。(5)濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體不含雜質(zhì)氣體，直接通入三頸燒瓶中與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，同時設(shè)計有多孔球泡，吸收SO2更充分。答案：(1)檢查裝置的氣密性(2)飽和NaHSO3溶液吸收SO2(3)MnO2＋SO2=MnSO4三頸燒瓶中黑色粉末完全消失(4)溫度過高時，SO2在水中的溶解度減小，不利于制備硫酸錳晶體(5)操作簡單，有多孔球泡，吸收SO2更充分(答案合理即可)2．磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑，實驗室可利用SO2與Cl2在活性炭作用下反應(yīng)制取少量的SO2Cl2，裝置如下圖所示(部分夾持裝置省略)。已知SO2Cl2的熔點為－54.1℃，沸點為69.1℃，遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，并產(chǎn)生白霧。回答下列問題。(1)裝置甲可以用于實驗室制SO2，下列試劑組合合適的是________(填字母)。A．18.4mol·L－1的硫酸和CuB．10mol·L－1的硝酸和Na2SO3固體C．70%的硫酸和Na2SO3固體裝置庚中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。(2)導(dǎo)管a的作用是___________________________。儀器b盛放的試劑為______________。裝置乙和丁中可以使用同一種試劑，該試劑為_________________________________________。(3)控制反應(yīng)過程中裝置丙中進(jìn)氣速率的方法是______________________________________________________________________________________________________________________。實驗結(jié)束時，關(guān)閉分液漏斗活塞和止水夾k，此時裝置戊的作用是_____________________________________________________。(4)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。(5)若反應(yīng)中消耗氯氣的體積為896mL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO2足量)，最后得到3.3g純凈的磺酰氯，則磺酰氯的產(chǎn)率為________________(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)A．18.4mol·L－1的硫酸和Cu混合，不加熱時，反應(yīng)不能發(fā)生，故A錯誤；B．10mol·L－1的硝酸和Na2SO3固體混合，硝酸會將Na2SO3氧化為Na2SO4，沒有SO2生成，故B錯誤；C．70%的硫酸和Na2SO3固體混合后發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成SO2氣體，故C正確。裝置庚中，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2、Cl2和H2O，離子方程式為2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)導(dǎo)管a可調(diào)節(jié)分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等，所以其作用是平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于濃鹽酸順利流下；儀器b的作用是吸收SO2和Cl2，同時防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，所以盛放的試劑為堿石灰；裝置乙和丁中可以使用同一種試劑，該試劑能同時干燥SO2和Cl2，應(yīng)為濃硫酸。(3)可通過觀察裝置乙、丁中氣泡的生成速率來控制裝置甲、庚中分液漏斗中液體的滴加速率；實驗結(jié)束時，關(guān)閉分液漏斗活塞和止水夾k，此時生成的Cl2進(jìn)入裝置戊中，裝置戊的作用是平衡壓強(qiáng)，貯存少量氯氣。(4)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì)，由元素守恒可確定另一種物質(zhì)為H2SO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO3Heq\o(=,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4。(5)n(Cl2)＝eq\f(896mL,22400mL·mol－1)＝0.04mol，故理論上可得到0.04molSO2Cl2，質(zhì)量為0.04mol×135g·mol－1＝5.4g，故磺酰氯的產(chǎn)率為eq\f(3.3g,5.4g)×100%≈61.1%。答案：(1)C2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于濃鹽酸順利流下堿石灰濃硫酸(3)通過觀察裝置乙、丁中氣泡的生成速率來控制裝置甲、庚中分液漏斗中液體的滴加速率平衡壓強(qiáng)，貯存少量氯氣(4)2ClSO3Heq\o(=,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4(5)61.1%3．(2023·新高考遼寧卷)2-噻吩乙醇(Mr＝128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10℃，加入25mL噻吩，反應(yīng)至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至－10℃，加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應(yīng)30min。Ⅳ.水解?；謴?fù)室溫，加入70mL水，攪拌30min；加鹽酸調(diào)pH至4～6，繼續(xù)反應(yīng)2h，分液；用水洗滌有機(jī)相，二次分液。Ⅴ.分離。向有機(jī)相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對濾液進(jìn)行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產(chǎn)品17.92g。回答下列問題：(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇________。a．乙醇b．水c．甲苯d．液氨(2)噻吩沸點低于吡咯()的原因是____________________。(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為___________________________________。(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱，為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng)，加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是___________________________________________。(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)節(jié)pH的目的是____________________________。(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是____________________(填名稱)；無水MgSO4的作用為________________________________。(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為________(用Na計算，精確至0.1%)。解析：(1)該實驗條件下，乙醇、水、液氨均會與Na反應(yīng)，而步驟Ⅰ的目的是熔化鈉，故液體A應(yīng)選甲苯。(2)吡咯分子中含有—NH—，分子間可形成氫鍵，而噻吩分子間只有范德華力，故噻吩沸點低于吡咯。(3)根據(jù)題目信息及原子守恒可知，步驟Ⅱ中噻吩和Na反應(yīng)生成噻吩鈉和H2：2＋2Na→2＋H2↑。(4)為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng)，應(yīng)控制投料量和投料速度，可分批、多次加入試劑。(5)2-噻吩乙醇鈉水解產(chǎn)生2-噻吩乙醇和NaOH，用鹽酸調(diào)節(jié)pH可中和NaOH，促進(jìn)水解平衡正向移動，使水解進(jìn)行更徹底。(6)步驟Ⅴ涉及的操作有過濾、蒸餾，過濾需用到漏斗、玻璃棒、燒杯，蒸餾裝置(夾持、加熱儀器略去)是，故無需使用的儀器是球形冷凝管、分液漏斗。無水MgSO4的作用為作為吸水劑，除去產(chǎn)品中的水分。(7)由反應(yīng)關(guān)系可知，1mol鈉～1mol2-噻吩乙醇，4.60gNa的物質(zhì)的量是0.2mol，故2-噻吩乙醇的理論產(chǎn)量為0.2mol×128g·mol－1＝25.6g，而實際產(chǎn)量為17.92g，故產(chǎn)品的產(chǎn)率為eq\f(17.92g,25.6g)×100%＝70.0%。答案：(1)c(2)吡咯分子中含有—NH—，分子間可形成氫鍵(3)2＋2Na→2＋H2↑(4)分批、多次加入(5)與2-噻吩乙醇鈉水解產(chǎn)生的OH－反應(yīng)，使水解更徹底(6)球形冷凝管、分液漏斗吸收水分(7)70.0%4．(2024·湛江一中月考)糠酸(熔點為133℃，沸點為231℃，在熱水中溶解度較大，微溶于冷水)和糠醇(熔點為－29℃，沸點為171℃)均為重要的化工中間體，工業(yè)上可利用糠醛(沸點為161.7℃，易被氧化)發(fā)生歧化反應(yīng)制取這兩種物質(zhì)(該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng))，反應(yīng)原理和實驗裝置如下：實驗步驟：步驟1：向三頸燒瓶中加入8.2mL(約0.2mol)新蒸餾的糠醛，通過儀器A向三頸燒瓶中緩慢滴加8mL33%的NaOH溶液。攪拌并保持反應(yīng)溫度為8～12℃，回流20min，得到粗產(chǎn)品。步驟2：將粗產(chǎn)品倒入盛有10mL水的燒杯中，然后將液體轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，用乙醚萃取4次，分液得到水層和醚層。步驟3：向水層中分批滴加25%的鹽酸，調(diào)至溶液的pH＝3，冷卻、結(jié)晶、抽濾、冷水洗滌，得到糠酸粗品；向醚層中加入無水碳酸鉀干燥，過濾除掉碳酸鉀后，分離乙醚(乙醚的沸點為34.6℃)和糠醇?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A的名稱為____________。與直形冷凝管相比，使用儀器B的優(yōu)點是____________________________________________。(2)該反應(yīng)必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度為8～12℃，實驗中控制溫度的措施為________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步驟3中分離乙醚和糠醇的實驗操作為____________________。(4)步驟3中洗滌粗糠酸用冷水的原因是_____________________。進(jìn)一步將粗糠酸提純，應(yīng)采用的方法是________________。(5)取1.120g提純后的糠酸樣品，配成100mL溶液，準(zhǔn)確量取20.00mL于錐形瓶中，加入幾滴酚酞溶液，用0.0800mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平行滴定三次，平均消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液24.80mL?？匪岬募兌葹開___________。該中和滴定實驗中，若其他實驗操作均正確，則下列實驗操作造成測得的糠酸的純度比實際偏低的是________(填字母)。A．堿式滴定管用蒸餾水洗凈后，未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗B．指示劑酚酞溶液滴加過多(酚酞是一種弱酸)C．錐形瓶內(nèi)壁用蒸餾水洗凈后，再用配制好的糠酸樣品溶液潤洗2～3次，將潤洗液倒掉，再裝入20.00mL糠酸樣品溶液，進(jìn)行中和滴定D．滴定前仰視堿式滴定管液面讀數(shù)，滴定后俯視堿式滴定管液面讀數(shù)解析：(1)儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗；儀器B中內(nèi)管與冷卻水的接觸面積更大，冷凝效果更好。(2)實驗中控制反應(yīng)溫度為8～12℃的措施是緩慢滴加NaOH溶液，采用冰水浴給反應(yīng)裝置降溫。(3)乙醚和糠醇互溶，且沸點不同，所以可采用蒸餾的方式分離混合物。(4)糠酸在冷水中的溶解度小，因此用冷水洗滌糠酸，可降低因溶解而造成的損失。將不純的固體進(jìn)一步提純，應(yīng)采用的方法是重結(jié)晶。(5)根據(jù)題干數(shù)據(jù)可計算出糠酸的純度為eq\f(0.0800mol·L－1×0.0248L×\f(100mL,20.00mL)×112g·mol－1,1.120g)×100%＝99.2%。A．未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗堿式滴定管，則滴定管中的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度變小，滴定時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，測得的糠酸的純度比實際偏高；B．指示劑酚酞溶液滴加過多(酚酞是一種弱酸)，則消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，測得的糠酸的純度比實際偏高；C．錐形瓶內(nèi)壁用蒸餾水洗凈后，再用配制好的糠酸樣品溶液潤洗2～3次，將潤洗液倒掉，再裝入20.00mL糠酸樣品溶液，進(jìn)行中和滴定，則錐形瓶中糠酸樣品溶液的體積偏大，滴定結(jié)束時消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，測得的糠酸的純度比實際偏高；D．滴定前仰視堿式滴定管液面讀數(shù)，滴定后俯視堿式滴定管液面讀數(shù)，則二次讀數(shù)之差偏小，造成消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積讀數(shù)偏小，測得的糠酸的純度比實際偏低。答案：(1)恒壓滴液漏斗內(nèi)管與冷卻水的接觸面積更大，冷凝效果更好(2)緩慢滴加NaOH溶液，采用冰水浴給反應(yīng)裝置降溫(3)蒸餾(4)減少產(chǎn)品因溶解而造成的損失重結(jié)晶(5)99.2%D5．(2024·惠州高三調(diào)研)工業(yè)制備并提取一氯乙酸(ClCH2COOH)的母液中有CH3COOH、ClCH2COOH、Cl2CHCOOH等殘留。實驗室用多孔硫顆粒作為催化劑，對母液進(jìn)行深度氯化，使其中殘留物轉(zhuǎn)化為有廣泛應(yīng)用價值的三氯乙酸(CCl3COOH)。主要反應(yīng)：ClCH2COOH＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(S),\s\do8(△))CCl3COOH＋2HCl。制備裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置甲中用儀器X替換分液漏斗的好處是_____________。(2)裝置甲中制取Cl2的離子方程式為___________________。(3)裝置丁中儀器Y的名稱是____________。(4)制備三氯乙酸時，需要控制溫度在140℃左右持續(xù)加熱，則裝置丁的加熱方法是____________(填“水浴加熱”“油浴加熱”或“酒精燈直接加熱”)。(5)制備三氯乙酸過程中不需要另加沸石，原因是____________________。(6)可以用pKa(pKa＝－lgKa)來衡量酸性的強(qiáng)弱，下表是部分酸的pKa數(shù)據(jù)：物質(zhì)ClCH2COOHCl2CHCOOHCCl3COOHH2SO3pKa(室溫)2.861.290.65pKa1＝1.9、pKa2＝7.5①從表中數(shù)據(jù)可知，酸性強(qiáng)弱：ClCH2COOH<Cl2CHCOOH<CCl3COOH，請從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度解釋原因：_____________________。②在Na2SO3溶液中加入足量的ClCH2COOH，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________。解析：(1)裝置甲中用儀器X替換分液漏斗的好處是能夠平衡壓強(qiáng)，使?jié)恹}酸順利滴下。(2)在裝置甲中濃鹽酸與KMnO4反應(yīng)制取Cl2，反應(yīng)的離子方程式為2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(3)裝置丁中儀器Y的名稱是球形冷凝管。(4)制備三氯乙酸時，需要控制溫度在140℃左右持續(xù)加熱，由于水浴加熱溫度不超過100℃，酒精燈直接加熱溫度不容易控制，因此裝置丁的加熱方法是油浴加熱。(5)由于催