高考化学一轮综合复习 第十章 化学实验基础及综合探究 第32讲 化学实验热点练习.doc
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1、1 / 32【2019【2019最新最新】精选高考化学一轮综合复习精选高考化学一轮综合复习 第十章第十章 化学实验基础及综合探究化学实验基础及综合探究 第第3232讲讲 化学实验热点练习化学实验热点练习 热点一热点一 以以“模拟工业生产模拟工业生产”为载体的综合实验题为载体的综合实验题解答物质制备试题的一般程序(1)认真阅读题干,提取有用信息,包括实验目的,反应条件,陌生物质的性质、陌生反应原理等。(2)仔细观察装置图(或框图),联想熟悉的实验,观察装置图(或框图),找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方,分析每件仪器中所装药品的作用。(3)通读问题,整合信息,把所有的问题进行综合分
2、析,运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。典例剖析 (2016四川理综,9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl,并进行相关探究。资料查阅实验探究该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)请回答下列问题:(1)仪器X的名称是_。(2)实验操作的先后顺序是a_e(填操作的编号)。a检查装置的气密性后加入药品b熄灭酒精灯,冷却c在“气体入口”处通入干燥HCld点燃酒精灯,加热2 / 32e停止通入HCl,然后通入N2(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_。(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。探究
3、反思(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:若杂质是CuCl2,则产生的原因是_。若杂质是CuO,则产生的原因是_。审题流程第1步:审题干信息,本题题干信息很简单,提取实验目的:用热分解CuCl22H2O晶体制取CuCl。第2步:(1)审“流程”,获取反应条件等有效信息:CuCl22H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水,再继续加热使无水CuCl2分解,若不在HCl气流中加热,CuCl22H2O将会水解,最终产物为CuO。(2)审“装置图”,获取每个仪器的作用等有效信息:A为CuCl22H2O分解产生CuCl的装置,气体入口必须通入
4、HCl气体;X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气;3 / 32C中湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2;D为尾气处理装置,吸收HCl和Cl2。第3步,审问题信息:结合第1步、第2步提取的有效信息,结合题目提出的具体问题,联想已学过的知识,规范解答题目中的具体问题。如本题第(2)问,结合第2步中获取的流程信息的条件控制,必须先通HCl排尽空气,防止O2影响产品纯度,然后点燃酒精灯,在HCl气流中加热分解CuCl22H2O,最后在HCl气流中冷却生成CuCl,即可顺利选择操作顺序:acdbe。第(3)问,结合第2步获取的有效信息知,通入C装置的气体有HCl和Cl2,再根据
5、HCl和Cl2的性质,即可得出石蕊试纸“先变红后褪色”的实验结论。第(4)问中NaOH吸Cl2属于氧化还原反应,即可写离子方程式。第(5)问,结合流程信息,可知有CuCl2的原因是分解不完全,肯定是“加热时间不够”;产生CuO的原因是CuCl22H2O发生水解,肯定是“HCl通入的量不足”。答案 (1)干燥管(2)cdb(3)先变红后褪色(4)Cl22OH=ClClOH2O(5)加热时间不足或温度偏低 通入HCl的量不足1实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物的流程如下:请按要求回答下列问题:(1)现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装
6、置等省略)。按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是a_。实验中硬质玻璃管加热前要进行一步重要操作,该操作是_。4 / 32反应时,盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是_。(2)上述流程中,所得固体需要加稀盐酸溶解,其目的是_;溶液可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X最好选用下列试剂中的_(填字母)。aCubNH3H2OcCuOdCu2(OH)2CO3eH2S(3)向溶液中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式:_。答案 (1)d e h i f g b(f、g可调换顺序) 通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的气体(排出装置中的空气) 产生大量棕黄色的烟
7、(2)抑制CuCl2和FeCl3水解 cd(3)SO22H2O2Cu22Cl2CuClSO4H解析 (1)要利用图中所给实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应,首先要找到Cl2的发生装置(A),然后将制得的Cl2净化(除去HCl,用装置C)、干燥(用装置E),并使其与粗铜粉反应(用装置D),最后进行尾气吸收(用装置B)。按气流方向连接各仪器接口,正确的顺序是adehifgb(f、g可调换顺序)。实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2,使装置中充满黄绿色的5 / 32气体,以防止O2与铜粉反应。Cl2与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒,故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象
8、是产生大量棕黄色的烟。(2)题给流程中,所得固体是CuCl2和FeCl3的混合物,加稀盐酸而不加水溶解,是为了抑制CuCl2和FeCl3水解;向溶液中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3,故X最好是能与H反应、但不与Cu2反应且不引入新杂质的试剂,题给选项中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。(3)向溶液(CuCl2溶液)中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,该过程中发生SO2还原Cu2的反应,SO2被氧化为SO。2(2017天津区期末质量调查)锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231;Sn2易水解、易被氧化;SnCl4极易水解,熔点为
9、33、沸点为114。请按要求回答下列相关问题:(1)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:取1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2;加入过量的Fe2(SO4)3;用0.1000molL1K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈3价),消耗20.00mL。步骤中加入Fe2(SO4)3的作用是_;此锡粉样品中锡的质量分数为_。(2)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下:步骤加入Sn粉的作用:_及调节溶液pH。步骤用到的玻璃仪器有烧杯、_、_。步骤生成SnO的离子方程式:_。步骤中证明SnO已洗涤干净的操作是_6 / 32_。步骤操作依次为_、_、过滤、洗涤、低温
10、干燥。(3)SnCl4蒸气遇氨及水呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为_。实验室欲用上图装置制备少量SnCl4(夹持装置省略),该装置存在明显缺陷,改进方法是_。利用改进后的装置进行实验,当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯,反应仍可持续进行的理由是_。答案 (1)将Sn2全部氧化为Sn4 60%(2)防止Sn2被氧化为Sn4漏斗(或普通漏斗) 玻璃棒Sn22HCO=SnO2CO2H2O取最后洗涤液少许于试管中,先加足量稀硝酸再加少量AgNO3溶液,无白色沉淀蒸发浓缩 冷却结晶(3)SnCl44NH34H2O=Sn(OH)44NH4Cl 在A、B装置间依次连接盛有饱
11、和食盐水、浓硫酸的洗气瓶熔融锡与氯气化合的反应是放热反应,且放出的热足够此反应持续进行解析 题干信息中Sn、Sn2、SnCl4的性质是解答设问的重要线索和依据,必须做到心7 / 32中有数。(1)根据氧化还原反应找到SnSn22Fe2Cr2O关系式,是解答Sn的质量分数的关键。(2)滤液B的主要成分是SnCl2,所以步骤中发生的反应是Sn2和HCO之间反应,由于Sn2易水解,该反应应为双水解反应,生成Sn(OH)2、CO2,根据信息可知,最后得到的是SnO,应是Sn(OH)2分解所致,据此可写出总反应的离子方程式。SnO表面附着有NaCl杂质,因此只需检验洗涤液中是否还含有Cl即可。(3)Sn
12、Cl4极易水解,遇水会生成Sn(OH)4和HCl,当有NH3存在时,HCl与NH3又结合成NH4Cl,据此可写出总反应的化学方程式;由MnO2和浓盐酸反应制得的Cl2中混有HCl和H2O(g)杂质,HCl会与Sn粉反应,水蒸气会使生成的SnCl4发生水解,因此这两种杂质必须除去。热点二热点二 有机物的制备与基本操作的融合有机物的制备与基本操作的融合把握三个关键,突破有机物制备实验1把握制备过程2盘点常用仪器3熟悉常考问题(1)有机物易挥发,因此在反应中通常要采用冷凝回流装置,以减少有机物的挥发,提高原料的利用率和产物的产率。(2)有机反应通常都是可逆反应,且易发生副反应,因此常使某种价格较低的
13、反应物过量,以提高另一反应物的转化率和产物的产率,同时在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生。(3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法,如蒸馏、分液等。典例剖析 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:可能用到的有关数据如下:8 / 32相对分子质量密度/ gcm3沸点/溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90。分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗
14、涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。回答下列问题:(1)装置b的名称是_。(2)加入碎瓷片的作用是_;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_(填字母,下同)。A立即补加B冷却后补加 C不需补加 D重新配料(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_。(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_(填“上口倒出”或“下口放出”)。(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_。(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_。A圆底烧瓶 B温度计 C吸滤瓶D球形冷凝管 E接收器(7)本实
15、验所得到的环己烯产率是_。A41%B50%C61%D70%9 / 32审题流程 有机物制备实验一般包括制备过程和提纯过程。本题给出了详细的实验过程,可对题干信息解读如下:制备过程提纯过程醇脱水是合成烯烃的常用方法制备原理;20g环己醇反应物用量,用于计算;碎瓷片防止暴沸;冷却搅拌下,加入浓硫酸浓硫酸溶解放热;通入冷却水,产物冷却产物呈液态,利于分离;缓慢加热反应开始;馏出物的温度不超过90产物环己烯的沸点为83,环己醇的沸点为161,可分离出环己烯粗产物用5%碳酸钠溶液洗涤除去少量的酸;粗产物用水洗使粗产物中的无机物进入水层;分离得到较纯的环己烯;加入无水氯化钙干燥产品(环己烯);蒸馏得到纯净
16、的环己烯(除去环己醇);10g环己烯产物量,用于计算解析 (1)装置b为直形冷凝管,可用于冷凝回流。(2)加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生暴沸。如果在加热时发现忘记加碎瓷片,这时必须停止加热,待冷却后补加碎瓷片。(3)醇分子间最容易发生脱水反应生成醚类化合物。(4)分液漏斗在使用前必须要检漏。实验生成的环己烯的密度比水的要小,所以环己烯应从上口倒出。(5)加入无水氯化钙的目的:除去水(作干燥剂)和除去环己醇(因为乙醇可以和氯化钙反应,类比推知,环己醇和氯化钙也可以反应)。(6)观察题中实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。(7)加入20g环己醇的物质的量为0.2mol,理
17、论上生成环己烯的物质的量为0.2mol,环己烯的质量为0.2mol82gmol116.4g,实际得到环己烯的质量为10g,则产率为100%61%。答案 (1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B(3) (4)检漏 上口倒出(5)干燥(或除水除醇) (6)CD (7)C1(2017安徽淮北一模)苯甲酸钠是一种常见的食品防腐剂。实验室制备苯甲10 / 32酸的反应装置图和有关数据如下:相对分子质量熔点/沸点/溶解性甲苯9294.9110.6难溶于水苯甲酸122122.13249微溶于水苯甲酸钠144249.3易溶于水按下列合成步骤回答问题:(1)制备苯甲酸在三颈烧瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸,放入
18、碎瓷片后,加热至沸腾,加入12.8g高锰酸钾,加热到甲苯层消失。将三颈烧瓶在冰水浴中冷却,分离出苯甲酸。球形冷凝管的作用是_,其进水口是_(填“a”或“b”)。三颈烧瓶中反应的离子方程式是_。分离苯甲酸选用的玻璃仪器是_(填字母)。A分液漏斗B玻璃棒C烧杯D漏斗E蒸馏烧瓶F直形冷凝管分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是_,为进一步提纯,应采用的方法是_。(2)制备苯甲酸钠控制温度为70,向三颈烧瓶中加入61.0g苯甲酸和适量的32%碳酸钠溶液,充分反应后停止加热。在深色的溶液中加入活性炭,并将混合物过滤,得到无色透明的苯甲酸钠溶液,将滤液转入蒸发皿中,加热蒸发、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥制得苯
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- 高考 化学 一轮 综合 复习 第十 实验 基础 探究 32 热点 练习
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