（浙江選考）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第34講 物質(zhì)的制備與合成課時作業(yè).docx

課后作業(yè)34物質(zhì)的制備與合成(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分,每小題只有一個選項符合題目要求)1.摩爾鹽的組成可用(NH4)2SO4FeSO46H2O表示,下列關(guān)于該物質(zhì)的敘述不正確的是()A.它是由(NH4)2SO4與FeSO4組成的混合物B.它是一種純凈物C.它是一種復(fù)鹽D.它是一種結(jié)晶水合物答案A解析摩爾鹽即(NH4)2SO4FeSO46H2O,是有固定組成的純凈物,屬于復(fù)鹽,也屬于一種結(jié)晶水合物。2.下列關(guān)于制備硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O的敘述不正確的是()A.其操作過程可分為:鐵屑的凈化,硫酸亞鐵的制取,硫酸亞鐵銨晶體的制備三個步驟B.在鐵屑和稀硫酸反應(yīng)(加熱)的過程中應(yīng)適當(dāng)補充水,使溶液體積基本保持不變C.在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮(NH4)2SO4和FeSO4混合液時,將溶液全部蒸干D.在硫酸亞鐵銨晶體析出后,抽濾,并用少量酒精洗去晶體表面附著的水分答案C解析在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮溶液時,只需小火加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,不能將溶液全部蒸干,否則會使硫酸亞鐵銨晶體失去結(jié)晶水。3.某研究性學(xué)習(xí)小組為了檢驗硫酸亞鐵銨晶體中含有NH4+、Fe2+、SO42-和H2O,設(shè)計了如下實驗步驟:取少量晶體放在試管內(nèi),用酒精燈加熱,試管口有液體產(chǎn)生說明晶體中含有水;將加熱后剩余的晶體溶解于水,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,說明晶體中含有SO42-;濾去白色沉淀,向濾液中加入過量的濃氫氧化鈉溶液,加熱,有能使紅色石蕊試紙變藍的氣體產(chǎn)生,說明晶體中含有NH4+;向步驟的剩余液體中加入KSCN溶液,無明顯變化,再加入少量氯水,溶液變血紅色,說明晶體中含有亞鐵離子。其中不能達到實驗?zāi)康牡氖?)A.B.C.D.答案D解析因為在步驟中加入了過量濃NaOH溶液,Fe2+與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀,故步驟敘述不正確,也不能達到實驗?zāi)康摹?.工業(yè)上常用過量廢鐵屑與硫酸反應(yīng)生產(chǎn)硫酸亞鐵,鐵屑中常含有下列雜質(zhì),其中對生產(chǎn)過程及產(chǎn)品純度影響不大的是()A.油污B.鐵銹C.鋅D.硫化物答案B解析鐵屑中含有油污會阻礙硫酸與鐵的接觸而影響反應(yīng)速率;鐵屑中含有鐵銹,鐵銹溶于硫酸生成硫酸鐵后,由于生產(chǎn)中采用了過量的鐵屑,Fe+2Fe3+3Fe2+,因此,鐵屑中含有鐵銹對生產(chǎn)過程及產(chǎn)品純度影響不大;鐵屑中含有鋅,鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅影響產(chǎn)品純度;鐵屑中含有硫化物(FeS),與硫酸反應(yīng)生成有毒的硫化氫氣體。5.乙酰水楊酸(俗稱阿司匹林)是一種常見的解熱、消炎、鎮(zhèn)痛藥物,它是一種有機弱酸,其結(jié)構(gòu)簡式為。當(dāng)1 mol阿司匹林和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)時最多需氫氧化鈉()A.1 molB.2 molC.3 molD.4 mol答案C解析1mol阿司匹林中有1mol羧基,可以消耗1mol氫氧化鈉;有1mol酯基,水解可生成1mol羧基、1mol酚羥基,又消耗2mol氫氧化鈉。共需氫氧化鈉3mol。6.某種解熱鎮(zhèn)痛藥的結(jié)構(gòu)簡式為,當(dāng)它完全水解時,可得到的產(chǎn)物有()A.2種B.3種C.4種D.5種答案C解析該有機物的分子中含有三個可水解的官能團,其中兩個、一個,水解可產(chǎn)生四種分子。7.水楊酸的結(jié)構(gòu)簡式為,與水楊酸反應(yīng)得到鈉鹽C7H5O3Na的是()A.NaOHB.Na2CO3C.NaHCO3D.NaCl答案C解析NaOH和Na2CO3既能與羧基反應(yīng)又能與酚羥基反應(yīng)生成C7H4O3Na2,NaCl既不能與羧基反應(yīng)又不能與酚羥基反應(yīng)。只有NaHCO3只與羧基反應(yīng)而不能與酚羥基反應(yīng),生成的鈉鹽為,C項符合題意。8.下列關(guān)于阿司匹林的敘述不正確的是()A.是一種具有鎮(zhèn)痛、退熱等功效的藥物B.難溶于水,溶于乙醇C.能發(fā)生水解反應(yīng)D.能與FeCl3溶液形成深紫色配合物答案D解析阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式為,不含有酚羥基,故不能與FeCl3溶液形成深紫色配合物。9.阿司匹林的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為,則1 mol該有機物和足量的NaOH溶液充分反應(yīng),消耗NaOH的物質(zhì)的量為()A.1 molB.2 molC.3 molD.4 mol答案B解析酯基水解后生成的甲醇不能與NaOH反應(yīng)。10.(2018臺州教學(xué)質(zhì)評)聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑,以廢鐵屑為原料制備PFS的具體工藝流程如下:廢鐵屑溶液PFS固體產(chǎn)品Fe2(OH)n(SO4)3-n2y下列說法不正確的是()A.步驟,粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積,提高“酸浸”反應(yīng)速率B.步驟,可選用H2O2、Cl2、KMnO4等氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+C.步驟,加稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍內(nèi),若pH偏小,則Fe3+的水解程度太弱,若pH偏大時,則形成Fe(OH)3沉淀D.步驟,減壓蒸發(fā),有利于降低蒸發(fā)溫度防止產(chǎn)物分解答案B解析廢鐵屑粉碎過篩后加入酸浸,過濾得到濾液在反應(yīng)釜中加入氧化劑將亞鐵離子氧化為鐵離子,加入稀硫酸生成聚合硫酸鐵,減壓蒸發(fā)得到PFS固體產(chǎn)品。步驟,粉碎可以增大反應(yīng)物接觸面積,提高“酸浸”反應(yīng)速率,故A正確;步驟,若選用Cl2、KMnO4等氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,產(chǎn)品中將含有氯離子錳離子等雜質(zhì),故B錯誤;步驟,若pH偏小則Fe3+水解程度太弱,若pH偏大時則形成Fe(OH)3沉淀,因此需要加稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍,故C正確;步驟,為了防止聚合硫酸鐵分解,可以減壓蒸發(fā),有利于降低蒸發(fā)溫度,故D正確。11.(2018浙江選考十校聯(lián)盟考試)氯酸鉀是常見的氧化劑,用于制造火藥、煙火,工業(yè)上用石灰乳氯化法制備氯酸鉀的流程如下已知:氯化過程主要發(fā)生反應(yīng)6Ca(OH)2+6Cl25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O下列說法不正確的是()A.工業(yè)生產(chǎn)氯氣的方法是電解飽和食鹽水B.由制備流程可知:KClO3的溶解度大于Ca(ClO3)2的溶解度C.向熱的濾液中加入稍過量的氯化鉀,溶解后進行冷卻,有大量氯酸鉀晶體析出D.氯化過程需要控制較高溫度,其目的是增大反應(yīng)速率和減少Cl2與Ca(OH)2之間的副反應(yīng)答案B解析工業(yè)生產(chǎn)氯氣的方法是電解飽和食鹽水,A正確;熱的氯酸鈣與氯化鉀反應(yīng)生成溶解度更小的氯酸鉀,因此由制備流程可知:KClO3的溶解度小于Ca(ClO3)2的溶解度,B錯誤;由于KClO3的溶解度小于Ca(ClO3)2的溶解度,所以向熱的濾液中加入稍過量的氯化鉀,溶解后進行冷卻,有大量氯酸鉀晶體析出,C正確;氯化過程需要控制較高溫度,其目的是增大反應(yīng)速率和減少Cl2與Ca(OH)2之間的副反應(yīng),D正確。12.某學(xué)習(xí)小組擬利用如圖裝置制備氮化鈣(化學(xué)式為Ca3N2,極易與H2O反應(yīng))。下列說法正確的是()A.打開活塞K通入N2,試管A內(nèi)有氣泡產(chǎn)生,說明裝置氣密性良好B.U形管中盛放的干燥劑既可以是堿石灰,也可以是濃硫酸C.將產(chǎn)物Ca3N2放入鹽酸中,只能得到一種鹽D.反應(yīng)結(jié)束后,先熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞K答案D解析若通入N2的氣流較大,即使裝置氣密性不好,也能在試管A內(nèi)產(chǎn)生氣泡,A項錯誤;U形管中不能盛放液體干燥劑,B項錯誤;將Ca3N2放入鹽酸中可得到兩種鹽:CaCl2和NH4Cl,C項錯誤;如果先關(guān)閉活塞K,再熄滅酒精燈,有可能引起倒吸,D項正確。二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)13.(12分)硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4FeSO46H2O,又名摩爾鹽,是分析化學(xué)中常用的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計如下實驗來制備摩爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量記為m1。步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀硫酸中,充分反應(yīng)后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質(zhì)量?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為。(2)鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是。將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是。答案(1)m1-m256132(2)除去鐵屑表面的油污加快過濾速度,防止FeSO4被氧化;趁熱過濾防止FeSO4從溶液中析出濃縮至液體表面出現(xiàn)晶膜解析(1)步驟二中的鐵是過量的,目的是防止生成的Fe2+被氧化,所以m2是過量的鐵粉的質(zhì)量,參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為m1-m2,根據(jù)關(guān)系式:FeFeSO4(NH4)2SO4(NH4)2SO4FeSO46H2O,可知(NH4)2SO4的物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)鐵的物質(zhì)的量,得到m(NH4)2SO4=m1-m256132。(2)用鐵屑制取硫酸亞鐵之前要除去表面的油污,制得的硫酸亞鐵既要防止被氧化又要防止結(jié)晶,因此要趁熱減壓過濾,而制取硫酸亞鐵銨時為了使其充分結(jié)晶,應(yīng)冷卻后過濾。14.(10分)阿司匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的:+(CH3CO)2O(水楊酸)(乙酸酐)(阿司匹林)+CH3COOH在生成乙酰水楊酸的同時,水楊酸分子間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下:向150 mL干燥錐形瓶中加入2.0 g水楊酸、5 mL乙酸酐(密度1.08 gmL-1)和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在8590 條件下反應(yīng)510 min。然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。減壓過濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體被收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌23分鐘,直到?jīng)]有二氧化碳氣體產(chǎn)生為止。過濾,用510 mL蒸餾水洗滌沉淀,合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4 molL-1鹽酸,將燒杯置于冷水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體12次,再抽干水分,即得產(chǎn)品(純凈物)1.9 g。請回答下列問題:(1)第步中,要控制反應(yīng)溫度在8590 ,應(yīng)采用加熱方法。用這種加熱方法需要的玻璃儀器有。(2)在第步中,用冷水洗滌晶體,其目的是。(3)第步中,加入碳酸氫鈉的作用是;加入鹽酸的作用是。(4)如何檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸?。(5)試計算本次合成阿司匹林的產(chǎn)率為(保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)水浴酒精燈、燒杯、溫度計(2)洗滌晶體表面附著的雜質(zhì)、減少阿司匹林因溶解而引起的損耗(3)使阿司匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽,而與不溶性的物質(zhì)相互分離將阿司匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿司匹林(4)向水中加入少量產(chǎn)品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出現(xiàn),產(chǎn)品中有水楊酸;若無紫色出現(xiàn),說明產(chǎn)品中不含水楊酸(答案合理即可)(5)73%解析本題考查阿司匹林的合成實驗。(1)水浴加熱可以控制溫度,需要的玻璃儀器有酒精燈、燒杯、溫度計等;(2)洗滌晶體,除去表面的雜質(zhì),用冷水的目的是減小阿司匹林的溶解;(3)將阿司匹林轉(zhuǎn)化為鈉鹽,鈉鹽溶于水,通過過濾而分離雜質(zhì);加入鹽酸的目的是將鈉鹽酸化,重新轉(zhuǎn)化為阿司匹林;(4)水楊酸含有酚羥基,通過FeCl3溶液的顯色反應(yīng)可以檢驗;(5)由2.0g水楊酸、5mL乙酸酐可以得出,乙酸酐過量,所以以水楊酸來計算,算出2.0g水楊酸能夠產(chǎn)生阿司匹林的質(zhì)量:水楊酸阿司匹林1381802.0mm=2.6g,所以阿司匹林的產(chǎn)率為1.92.6100%=73%。15.(18分)實驗室向40 mL硫酸亞鐵溶液(濃度約為4.0 molL-1)中加入過量硫酸銨來制取摩爾鹽(NH4)2SO4FeSO46H2O,其流程如下:過量硫酸銨硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶洗滌、吸干、稱重計算產(chǎn)率請回答下列問題:(1)摩爾鹽的溶解度隨溫度變化并不大,采用冷卻結(jié)晶回收率不高,有人建議直接采用蒸發(fā)結(jié)晶,你認為是否合理?,并給出你的理由。(2)若降溫過程中未見摩爾鹽晶體析出,可以促使結(jié)晶出現(xiàn)。(3)下圖所示為減壓過濾裝置,回答有關(guān)問題。寫出圖中A、B、C三種儀器的名稱:A;B;C。該裝置圖有幾處錯誤,請指出。;(寫出兩處即可)。(4)過濾是一種常見的物質(zhì)分離方法,下列實驗方法也可用于物質(zhì)分離的是。a.分液b.蒸餾c.鹽析d.滴定e.洗氣f.紙層析(5)另取等量硫酸亞鐵溶液和1 molL-1的酸性高錳酸鉀溶液進行滴定:滴定終點的現(xiàn)象為,滴定原理為(用離子方程式表示)。滴定過程中可能用到下列哪些儀器?。(6)滴定至終點耗用酸性高錳酸鉀溶液40 mL。若實驗最后得到摩爾鹽晶體是58.8 g,則本次實驗的產(chǎn)率為。答案(1)不合理若蒸發(fā)結(jié)晶,會有硫酸銨雜質(zhì);會失去部分或全部結(jié)晶水;Fe2+易被氧化(2)用玻璃棒小心摩擦燒杯內(nèi)壁(或向其中投入晶種)(3)布氏漏斗吸濾瓶安全瓶布氏漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對;安全瓶的長管和短管連接順序錯誤(4)a、b、c、e、f(5)最后一滴酸性高錳酸鉀溶液顏色不褪去(或溶液變紅半分鐘內(nèi)不褪色)5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2OA、B(6)75%解析(1)因為加入過量(NH4)2SO4,若采用蒸發(fā)結(jié)晶,會有(NH4)2SO4雜質(zhì),且在蒸發(fā)加熱過程中,會使晶體失去結(jié)晶水。(2)在過飽和溶液中加晶種或用玻璃棒摩擦燒杯壁能促使結(jié)晶。(3)圖中A為布氏漏斗,B為吸濾瓶,C為安全瓶。在減壓過濾時,布氏漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對,安全瓶中的導(dǎo)管應(yīng)左短右長。(4)所給方法中,只有滴定不能用于物質(zhì)的分離。(5)用酸性KMnO4溶液滴定FeSO4,不用其他指示劑,待KMnO4溶液不褪色即為終點,酸性KMnO4溶液應(yīng)用酸式滴定管盛放,故所用儀器為A、B。(6)根據(jù)滴定反應(yīng)方程式:5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O可知,40mL1molL-1的酸性KMnO4溶液應(yīng)與78.4g摩爾鹽反應(yīng),而實驗中只得到58.8g,故本次實驗產(chǎn)率為58.8g78.4g100%=75%。