2018年秋高中化學 主題4 物質的制備 4.2 實驗室制備化工原料練習 魯科版選修6.doc

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課題2 實驗室制備化工原料 1．用下列實驗能達到目的的是(雙選)(　　) A．甲——電解精煉鋁 B．乙——制備Fe(OH)2 C．丙——除去Cl2中的HCl D．丁——測定中和熱 解析：選BC。A項應該以純鋁為陰極(接電源負極)，D項缺少環(huán)形玻璃攪拌棒。 2．酯類物質廣泛存在于香蕉、梨等水果中，其實驗小組從梨中分離出一種酯，然后將分離出的酯水解，得到乙酸和另一種化學式為C6H13OH的物質，以下分析不正確的是(　　) A．C6H13OH分子中含有羥基 B．C6H13OH可與金屬鈉發(fā)生反應 C．實驗小組分離出的酯可表示為CH3COOC6H13 D．不需要催化劑，這種酯在水中加熱即可大量水解 解析：選D。酯的水解需要催化劑，且是可逆反應。 3．下列物質中各含有少量的雜質，能用飽和Na2CO3溶液并借助于分液漏斗除去雜質的是(　　) A．苯中含有少量甲苯 B．乙醇中含有少量乙酸 C．溴苯中含有少量苯 D．乙酸乙酯中含有少量的乙酸 解析：選D。乙酸能與Na2CO3溶液反應，且乙酸乙酯在Na2CO3飽和溶液中的溶解度更小，易于分層。 4．人們常用如圖所示儀器反復進行某物質的性質實驗，如碘的升華實驗。用此類儀器能反復進行的還有(　　) ①NH4Cl受熱分解實驗?、贙ClO3受熱分解實驗 ③CuSO4和CuSO45H2O的互變實驗　④Fe(OH)3受熱分解實驗 A．②④ B．①③ C．①④ D．②③ 解析：選B。KClO3的分解產(chǎn)物KCl和O2，F(xiàn)e(OH)3的分解產(chǎn)物Fe2O3和H2O之間不能重新反應生成KClO3和Fe(OH)3。 5．在標準狀況下，將多余氨氣用水吸收，下圖中哪個裝置最好(　　) 解析：選C。由于NH3極易溶于水，A、B、D將會出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。而C中當液體沿漏斗向上倒吸時，液面與漏斗面脫離，這時漏斗中液體又落下來，故不會出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。 6．下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的有(　　) A．1個 B．2個 C．3個 D．全部 解析：選C。①NH4Cl分解后在管口會重新化合生成NH4Cl，且生成的NH4Cl會堵塞導管，無NH3逸出，③NH4Cl固體與Ca(OH)2固體加熱，管口應略向下傾斜，⑤NH3不能用排水法收集。 7．在實驗室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備銅，有下列兩種途徑：(1)FeH2Cu (2)CuOCuSO4Cu 若用這兩種方法制得等量的銅，下列說法符合實際情況的是(　　) A．消耗氧化銅的質量相同 B．消耗鐵的質量相同 C．消耗硫酸的質量相同 D．生成硫酸亞鐵的質量相同 解析：選A。關鍵要考慮實際操作中的注意事項。制備1 mol Cu需1 mol CuO，而H2還原CuO時由于排氣、冷卻(H2“早到遲退”)，因此需要H2的量遠大于1 mol，即需消耗的鐵、硫酸及生成的FeSO4均多。 8．東風汽車裝有的一種尾氣處理裝置使用鉑做催化劑，可將CO、NO、NO2和碳氫化合物等轉化為無害的物質，有效降低了尾氣對環(huán)境的危害。下列有關說法中不正確的是(　　) A．鉑表面被做成蜂窩狀更有利于提高催化效果 B．在鉑催化下，NO可被CO氧化為N2 C．尾氣處理裝置使用鉑做催化劑可加快CO的氧化 D．碳氫化合物在鉑催化下，可直接將CO氧化為CO2 解析：選B。由題意知鉑做催化劑，可加快反應速率；做成蜂窩狀增大了接觸面積，有利于提高催化效果；CO具有還原性；所以選B。 9．如圖為實驗制取少量乙酸乙酯的裝置圖，下列關于該實驗的敘述中，不正確的是(　　) A．向a試管中先加入濃硫酸，然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇和冰醋酸 B．試管b中導氣管下端管口不能浸入液面的目的是防止實驗過程中產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 C．實驗時加熱試管a的目的之一是及時將乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動 D．試管b中飽和Na2CO3溶液可吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇 解析：選A。濃H2SO4的密度大，正確的做法是，應將濃H2SO4加入到其它液體中。 10．(2010年高考四川卷)中藥狼把草的成分之一M具有消炎殺菌作用，M的結構如圖所示：下列敘述正確的是(　　) A．M的相對分子質量是180 B．1 mol M最多能與2 mol Br2發(fā)生反應 C．M與足量的NaOH溶液發(fā)生反應時，所得有機產(chǎn)物的化學式為C9H4O5Na4 D．1 mol M與足量NaHCO3反應能生成2 mol CO2 解析：選C。A選項M的分子式為C9H6O4，其相對分子質量是178，B選項M可與Br2發(fā)生的反應包括酚羥基鄰對位的氫原子取代反應以及碳碳雙鍵的加成反應，1 mol M最多能與3 mol Br2發(fā)生反應，C選項中M與足量的NaOH溶液反應產(chǎn)物為，化學式為C9H4O5Na4，D選項M不與NaHCO3反應，不能生成CO2。 11．可用如圖所示裝置制取少量乙酸乙酯(酒精燈等在圖中均已略去)。請?zhí)羁眨? (1)試管a中需要加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正確的加入順序及操作是 ________________________________________________________________。 (2)為防止a中的液體在實驗時發(fā)生暴沸，在加熱前應采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (3)實驗中加熱試管a的目的是：①__________________；②____________________。 (4)試管b中加有飽和Na2CO3溶液，其作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)反應結束后，振蕩試管b，靜置，觀察到的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 解析：本題中的實驗裝置基本上直接源于教材中乙酸乙酯的制備的裝置，主要考查實驗反應原理、實驗現(xiàn)象、實驗操作及簡單的實驗設計能力等，反映出試題回歸教材的動向。 答案：(1)先加入乙醇，然后邊搖動試管邊慢慢加入濃硫酸，冷卻到室溫后再加入冰醋酸 (2)在試管a中加入幾粒沸石(或碎瓷片) (3)①加快反應速率　②及時將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動 (4)吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量酸性物質和乙醇且乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度小，有利于收集乙酸乙酯 (5)b中液體分層，上層是有芳香氣味的透明的油狀液體 12．硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上通常采用氨氧化法制取。某?；瘜W興趣小組的同學以氯化銨和氫氧化鈣為主要原料并設計了下列裝置來制硝酸(三氧化二鉻為催化劑，加熱及夾持裝置未畫出)： 回答下列問題： (1)實驗時，A、C兩裝置均需加熱，應先加熱________裝置，原因是 ________________________________________________________________________。 (2)D裝置中應填充的物質是________，該物質的主要作用是____________________。 (3)E裝置的作用是__________________，F(xiàn)、G裝置中的物質分別是________、________。 (4)若保留上圖中黑色粗線框內(nèi)的裝置但去掉通空氣的導管B，將C裝置中的雙孔橡皮塞換成單孔橡皮塞，請你用圖示的方法設計一個最簡單的實驗方案同樣完成硝酸的制取(在下面的方框中畫出裝置圖并注明所用藥品的名稱)。 答案：(1)C　若先加熱A裝置，則產(chǎn)生的氨氣溶解在F中而得不到純凈的硝酸 (2)P2O5(或無水CuSO4或無水CaCl2)　除去C中未反應的氨氣 (3)緩沖氣流，防止倒吸　水　NaOH溶液 (4) 13．根據(jù)下圖所示裝置進行實驗，回答下列問題： (1)在受熱的試管A中，Na2O2發(fā)生反應的化學方程式為 ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 (2)在加熱的鉑絲處發(fā)生反應的化學方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)B中出現(xiàn)的現(xiàn)象為 ________________________________________________________________________。 (4)燒杯C中所發(fā)生的現(xiàn)象為 ________________________________________________________________________。 (5)B管、燒杯C中可能發(fā)生的主要反應的化學方程式為 ________________________________________________________________________。 (6)工業(yè)上由氨催化氧化法制得的硝酸濃度一般為50%左右，如果要制更濃的硝酸，可用____________、__________作為吸水劑，然后________(填“蒸發(fā)”或“蒸餾”)稀硝酸，即可得到96%以上的濃硝酸。 解析：本題要求學生熟練掌握氮元素及其化合物的基本反應關系并了解硝酸工業(yè)生產(chǎn)實際。思考時應從NH4HCO3分解入手，再由其產(chǎn)物NH3、H2O、CO2依次推出各步反應。 答案：(1)①2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ②2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)出現(xiàn)紅棕色氣體　(4)紫色石蕊溶液變紅 (5)2NO＋O2===2NO2；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (6)濃硫酸　硝酸鎂　蒸餾 14．醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法。實驗室制備溴乙烷和1溴丁烷的反應如下： NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4① R—OH＋HBrR—Br＋H2O② 可能存在的副反應有：醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚，Br－被濃硫酸氧化為Br2等。有關數(shù)據(jù)列表如下： 乙醇 溴乙烷 正丁醇 1溴丁烷 密度/gcm－3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758 沸點/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6 請回答下列問題： (1)溴乙烷和1溴丁烷的制備實驗中，下列儀器最不可能用到的是________(填字母)。 a．圓底燒瓶　　　　　　　　b．量筒 c．錐形瓶 d．布氏漏斗 (2)溴代烴的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相應的醇，其原因是________________________________________________________________________。 (3)將1溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在________(填“上層”、“下層”或“不分層”)。 (4)制備操作中，加入的濃硫酸必須進行稀釋，其目的是____________________(填字母)。 a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b．減少Br2的生成 c．減少HBr的揮發(fā) d．水是反應的催化劑 (5)欲除去溴乙烷中的少量雜質Br2，下列物質中最適合的是________(填字母)。 a．NaI b．NaOH c．NaHSO3 d．KCl (6)在制備溴乙烷時，采用邊反應邊蒸出產(chǎn)物的方法，其有利于________________________；但在制備1溴丁烷時卻不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)布氏漏斗主要用于抽濾操作(即有晶體析出時)，但溴乙烷和1溴丁烷均不是晶體，則無需使用。(2)醇比鹵代烴更易溶于水，是由于醇中含有氧原子可以與水形成氫鍵，以增加其在水中的溶解性。(3)1溴丁烷的密度大于水，應沉于水底。(4)根據(jù)題目所提供的信息知，濃硫酸可使醇脫水生成烯和醚；可以將Br－氧化成單質Br2；濃硫酸與水溶液接觸會放熱，而導致HBr的揮發(fā)，以上三點促使硫酸應稀釋。(5)除溴，則必須與溴反應，可排除d；a可以反應，但生成新雜質I2；b可以將溴反應掉，但也可使溴乙烷水解；只有c正確，HSO可以將Br2還原進入水溶液，然后再分液處理即可。(6)制溴乙烷時，利用反應②，蒸出反應物，可促使平衡正向移動；但制1溴丁烷時，由于它與正丁醇的沸點相差很小，在蒸出產(chǎn)物時也蒸出反應物，不妥。 答案：(1)d (2)小于　醇分子可與水分子形成氫鍵，溴代烴分子不能與水分子形成氫鍵 (3)下層　(4)abc　(5)c (6)平衡向生成溴乙烷的方向移動(或反應②向右移動) 產(chǎn)物1溴丁烷的沸點與反應物正丁醇的沸點相差很小，在蒸出產(chǎn)物時反應物也一塊被蒸出