专题04 大题好拿分提升版20题学年下学期期末复习备考高二化学黄金30题.docx
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专题04大题好拿分提升版20题学年下学期期末复习备考高二化学黄金30题
1.3,4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4−亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为
实验步骤如下:
步骤1:
向反应瓶中加入3,4−亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液。
反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:
趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。
步骤3:
对合并后的溶液进行处理。
步骤4:
抽滤,洗涤,干燥,得3,4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
(1)步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,转化为_____________(填化学式);加入KOH溶液至碱性的目的是____________________________。
(2)步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________(填化学式)。
(3)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为__________________。
(4)步骤4中,抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】
(1)SO42−将反应生成的酸转化为可溶性的盐
(2)MnO2
(3)向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀
(4)布氏漏斗
【解析】分析:
(1)反应结束后,反应液呈紫红色,说明KMnO4过量,KMnO4具有强氧化性将HSO3-氧化成SO42-。
根据中和反应原理,加入KOH将转化为可溶于水的。
(2)MnO2难溶于水,步骤2中趁热过滤是减少的溶解,步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
(3)步骤3中,合并后的滤液中主要成分为,为了制得,需要将合并后的溶液进行酸化。
点睛:
本题以“3,4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景,侧重了解学生对《实验化学》模块的学习情况,考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力,解题的关键是根据实验原理,整体了解实验过程,围绕实验目的作答。
2.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:
________________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
【答案】3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3粉红色出现
详解:
(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草
点睛:
本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价,题目难度中等,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。
关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:
净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
3.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol−1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(1)已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10−10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10−5。
市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:
稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③___________
④___________,有刺激性气体产生
⑤静置,___________
⑥___________
(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下:
①溶液配制:
称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的_________中,加蒸馏水至____________。
②滴定:
取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:
Cr2O72−+6I−+14H+3I2+2Cr3++7H2O。
然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:
I2+2S2O32−S4O62−+2I−。
加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液__________,即为终点。
平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。
【答案】③加入过量稀盐酸④出现乳黄色浑浊⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀烧杯容量瓶刻度蓝色褪去95.0
【解析】分析:
本题考查的是化学实验的相关知识,主要包括两个方面一个是硫酸根离子的检验,一个是
点睛:
本题考查的知识点比较基本,其中第一问中的硫代硫酸钠样品中硫酸根离子的检验,在2014年的天津、山东、四川高考题中都出现过,只要注意到有刺激性气味气体就可以准确作答。
4.自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。
水体中有机物含量是水质的重要指标,常用总有机碳衡量(总有机碳=)。
某学生兴趣小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。
步骤1:
量取50mL水样,加入足量硫酸,加热,通N2,并维持一段时间(装置见右图,夹持类仪器省略)。
步骤2:
再向水样中加入过量的K2Cr2O7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO2),加热,充分反应,生成的CO2完全被100mL0.205mol·L-1的Ba(OH)2溶液吸收。
步骤3:
将吸收CO2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤得到的滤液与原滤液合并,加水配制成500mL溶液。
量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入指示剂,并滴加0.05000mol·L-1的H2C2O4溶液,发生反应:
Ba(OH)2+H2C2O4===BaC2O4↓+2H2O,恰好完全反应时,共消耗H2C2O4溶液20.00mL。
(1)步骤1的目的是________。
(2)计算水样的总有机碳(以mg·L-1表示),并写出计算过程。
____________
(3)用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是__________________________________________。
(4)高温燃烧可将水样中的碳酸盐、碳酸氧盐和有机物所含碳元素转化为CO2,结合高温燃烧的方法,改进上述实验。
①请补充完整改进后的实验方案:
取VL的水样,分为两等份;将其中一份水样高温燃烧,测定生成CO2的物质的量为n1mol;____________________________________,测定生成CO2的物质的量为n2mol。
②利用实验数据计算,所取水样的总有机碳为________mg·L-1(用含字母的代数式表示)。
【答案】将水样中的CO和HCO转化为CO2,并将CO2完全赶出n(H2C2O4)==1.000×10-3mol,与H2C2O4反应的Ba(OH)2的物质的量n1[Ba(OH)2]=n(H2C2O4)=1.000×10-3mol与CO2反应的Ba(OH)2的物质的量n2[Ba(OH)2]=-1.000×10-3mol×=5.000×10-4mol,由水样中有机物转化而成CO2的物质的量,n(CO2)=n2[Ba(OH)2]=5.000×10-4mol,水样中有机物所含碳元素的物质的量n(C)=n(CO2)=5.000×10-4mol,水样的总有机碳==120mg·L-1加热过程中,损失了部分易挥发有机物向另一份水样中加入足量硫酸,加热,通N2,维持一段时间
【解析】
(1)碳酸盐与稀硫酸反应生成二氧化碳,则步骤1的目的是将水样中的CO32-和HCO3-转化为CO2,
5.已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,其摩尔质量为392g/mol,可溶于水,在100℃~110℃时分解。
为探究其化学组成,甲乙两同学设计了如下实验。
Ⅰ.探究莫尔盐晶体加热时的分解产物。
(1)甲同学设计如下图所示的装置进行实验,装置C中可观察到的现象是溶液变红,由此可知分解产物中有_____________。
(2)乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。
为验证产物的存在,用下列装置进行实验:
①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→__________________________→G
②证明含有SO3的实验现象是_______________。
II.为测硫酸亚铁铵纯度,称取mg莫尔盐样品,配成500mL溶液。
甲、乙两同学设计了如下两个实验方案。
甲方案:
取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol•L-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。
乙方案:
(通过NH4+测定)设计装置如下图所示。
取25.00mL样品溶液进行该实验。
(1)滴定过程中,酸性K2Cr2O7溶液应装在_____________滴定管中。
甲方案中的离子方程式为_________________________________。
(2)乙方案中量气管中最佳试剂是______(填字母)。
A.水B.饱和NaHCO3溶液C.CC14
(3)乙方案中收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的操作是______________________________。
(4)若测得NH3(已折算为标准状况下)为VL,则硫酸亚铁铵纯度为___________。
(用含V、m的式子表示)
【答案】NH3F→D→EF中出现白色沉淀酸式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2Oc上下移动量气管(滴定管),使左右两边液面相平175V/m×100%或×100%
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