近年年高考化学真题和模拟题分项汇编专题16化学实验综合题.pdf
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1、2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)1 专题 16 化学实验综合题 12019新课标 硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_.(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095,采用的合适加热方式是_.铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH 小于0。5.(4)步骤的具体实验操作
2、有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时,失掉1。5个结晶水,失重5.6。硫酸铁铵晶体的化学式为_.【答案】(1)碱煮水洗(2)加快反应 热水浴 C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解 2019 年高考真题 2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)2(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O【解析】(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,油污在碱性条件下容易水解,所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗,即碱煮水洗;(2)步骤需要
3、加热的目的是为了加快反应速率;温度保持 8095,由于保持温度比较恒定且低于水的沸点,故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴);铁屑中含有少量硫化物,硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体,可以用氢氧化钠溶液吸收,为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗,故选择 C装置;(3)步骤中选用足量的 H2O2,H2O2可以将 Fe2+氧化为 Fe3+,且 H2O2的还原产物为 H2O,不会引入新的杂质,故理由是:将 Fe2+全部氧化为 Fe3+,不引入新的杂质.因为 H2O2本身易分解,所以在加入时需分量加入,同时为了防止 Fe3+水解,溶液要保持 pH小于 0。5;(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等,需要经过的
4、步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤);(5)设硫酸铁铵的化学式为 NH4Fe(SO4)2xH2O,其相对分子质量为 266+18x,1。5 个水分子的相对分子质量为 1.518=27,则 27/(266+18x)=5.6%,解得 x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)212H2O。22019 新课标 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点 234.5,100以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用.茶叶中含咖啡因约 15%、单宁酸(Ka约为 106,易溶于水及乙醇)约 310,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。的目的是去除废铁屑表面的油污方法是
5、步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)3 索氏提取装置如图所示.实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管 2 上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒 1 中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管 3 顶端时,经虹吸管 3 返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:(1)
6、实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒 1 中,研细的目的是_,圆底烧瓶中加入 95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒_。(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是_,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是_。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是_。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有_(填标号)。A直形冷凝管 B球形冷凝管 C接收瓶 D烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和_和吸收_.(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是_.的目的是去除
7、废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)4 【答案】(1)增加固液接触面积,提取充分 沸石(2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸点低,易浓缩 AC(4)单宁酸 水(5)升华【解析】(1)萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积,从而使
8、提取更充分;由于需要加热,为防止液体暴沸,加热前还要加入几粒沸石;(2)由于乙醇易挥发,易燃烧,为防止温度过高使挥发出的乙醇燃烧,因此提取过程中不可选用明火直接加热;根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较,采用索式提取器的优点是使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高);(3)乙醇是有机溶剂,沸点低,因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低,易浓缩;蒸馏浓缩时需要冷凝管,为防止液体残留在冷凝管中,应该选用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正确,B错误;为防止液体挥发,冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分,而不需要烧杯,C正确,D错误,答案选 AC。(4)由于茶叶中还含有单宁酸,且单宁酸
9、也易溶于水和乙醇,因此浓缩液中加入氧化钙的作用是中和单宁酸,同时也吸收水;(5)根据已知信息可知咖啡因在 100以上时开始升华,因此该分离提纯方法的名称是升华。32019 新课标乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学
10、 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)5 水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸 熔点/157159-72-74 135138 相对密度/(gcm3)1。44 1.10 1。35 相对分子质量 138 102 180 实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g 及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL 浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 左右,充分反应.稍冷后进行如下操作.在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。固体经纯化得白色的乙酰
11、水杨酸晶体5.4 g。回答下列问题:(1)该合成反应中应采用_加热.(填标号)A热水浴 B酒精灯 C煤气灯 D电炉(2)下 列 玻 璃 仪 器 中,中 需 使 用 的 有 _(填 标 号),不 需 使 用 的_(填名称)。(3)中需使用冷水,目的是_。(4)中饱和碳酸氢钠的作用是_,以便过滤除去难溶的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除
12、废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)6 杂质。(5)采用的纯化方法为_。(6)本实验的产率是_%。【答案】(1)A(2)BD 分液漏斗、容量瓶(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠(5)重结晶(6)60【解析】(1)因为反应温度在 70,低于水的沸点,且需维温度不变,故采用热水浴的方法加热;(2)操作需将反应物倒入冷水,需要用烧杯量取和存放冷水,过滤的操作中还需要漏斗,则答案为:BD;分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物,容量瓶用于配制一定浓度的溶液,这两个仪器用不到.(3)反应时温度较高,所以用冷水的目的是使得乙
13、酰水杨酸晶体充分析出;(4)乙酰水杨酸难溶于水,为了除去其中的杂质,可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去杂质;(5)每次结晶过程中会有少量杂质一起析出,可以通过多次结晶的方法进行纯化,也就是重结晶;(6)水杨酸分子式为 C7H6O3,乙酰水杨酸分子式为 C9H8O4,根据关系式法计算得:C7H6O3 C9H8O4 138 180 6。9g m 的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和
14、模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)7 m(C9H8O4)=(6.9g180)/138=9g,则产率为。42019 天津 环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:回答下列问题:环己烯的制备与提纯(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为_,现象为_。(2)操作 1 的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。烧瓶 A中进行的可逆反应化学方程式为_,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为_(填序号)。a浓硫酸易使原料炭化并产生2SO b污染小、可循环
15、使用,符合绿色化学理念 c同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高 仪器 B的作用为_。(3)操作 2 用到的玻璃仪器是_。(4)将操作 3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_,弃去前馏分,收集 83的馏分。的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综
16、合题(含解析)8 环己烯含量的测定 在一定条件下,向ga环己烯样品中加入定量制得的2mol Brb,与环己烯充分反应后,剩余的2Br与足量KI作用生成2I,用1mol Lc的223Na S O标准溶液滴定,终点时消耗223Na S O标准溶液mLv(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:(5)滴定所用指示剂为_。样品中环己烯的质量分数为_(用字母表示).(6)下列情况会导致测定结果偏低的是_(填序号)。a样品中含有苯酚杂质 b在测定过程中部分环己烯挥发 c223Na S O标准溶液部分被氧化【答案】(1)3FeCl溶液 溶液显紫色(2)a、b 减少环己醇蒸出(3)分液漏斗、烧
17、杯(4)通冷凝水,加热 的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)9(5)淀粉溶液 (6)b、c【解析】【分析】I。(1)检验物质时通常是利用该物质的特殊性质,或利用不同物质间的性质差异。苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应而醇不能,可依此设计用氯化铁溶液检验苯
18、酚的存在;(2)书写陌生情境的化学方程式时,一定要将题给的所有信息挖掘出来,比如题给的反应条件,如催化剂、加热的温度、此反应已明确指出的“可逆”;(3)催化剂选择 FeCl36H2O而不用浓硫酸的理由分析,显然要突出浓硫酸的缺点,突出FeCl36H2O的优点;(4)在发生装置中加装冷凝管,显然是为了冷凝回流,提高原料的利用率。(5)计算此问时尽可能采用关系式法,找到已知和未知之间的直接关系.(6)误差分析时,利用相关反应式将量尽可能明确化.【详解】I.(1)检验苯酚的首选试剂是 FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入 FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;(2)从题给的制备流程可以看出,环己
19、醇在 FeCl36H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl36H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用 FeCl36H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a 项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2+SO2+2H2O;b 项合理,与浓硫酸相比,FeCl36H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c 项不合理,的目的是去除废铁屑表面的
20、油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)10 催化剂并不能影响平衡转化率;仪器 B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;(3)操作 2 实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用
21、到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;(4)题目中已明确提示了操作 3 是蒸馏操作.蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的式和式,可知剩余的 Br2与反应消耗的 Na2S2O3的物质的量之比为 1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余=12cmolL-1vmL103LmL-1=2000cvmol,反应消耗的 Br2的物质的量为(b-2000cv)mol,据反应式中环己烯与溴单质 1:1 反应,可知环己烯的物质的量也为(b 2000cv)mol,其
22、质量为(b-2000cv)82g,所以 ag 样品中环己烯的质量分数为:。(6)a 项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为 31.3g;而每反应 1mol Br2,消耗环己烯的质量为 82g;所以苯酚的混入,将使耗 Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b 项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c 项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。【点睛】向规范、严谨要分数.要注意题设所给的引导限定词语,如“可逆”、“
23、玻璃”等,这些是得分点,也是易扣分点。要计算样品中环己烯的质量分数,只需要算出环己烯的物质的量即可顺利求解.从所给的 3的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专题 16 化学实验综合题(含解析)11 个反应方程式可以得出:2Na2S2O3I2Br2,将相关已知数据代入计算即可。对于 a
24、项的分析,要粗略计算出因苯酚的混入,导致单位质量样品消耗溴单质的量增加,最终使测得环己烯的结果偏高。52019江苏 丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为103105。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为 实验步骤如下:步骤1:在反应瓶中,加入14 g 丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图).步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相.步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是 .(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是
25、 ;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 。(3)步骤3中,用5Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是 ;分离出有机相的操作名称为 .(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是 。【答案】(1)作为溶剂、提高丙炔酸的转化率(2)(直形)冷凝管 防止暴沸 的目的是去除废铁屑表面的油污方法是步骤需要加热的目的是温度保持采用的合适加热方式是铁屑中含有少量硫化物骤的具体实验操作有经干燥得到硫酸铁铵晶体样品采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数将样品加热到高考化学真题和模拟题分项汇编专题化学实验综合题含解析加热浓缩冷却结晶过滤洗涤解析步骤的目的是去除废铁屑2019 年高考化学 真题和模拟题分项汇编 专
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