高考化学二轮复习主观题综合训练一化学综合实验卷2Word格式.docx
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白色晶体
1.22
304
微溶于冷水,溶于热水
实验装置:
(如图)
注:
刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
实验步骤:
步骤1:
在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL,冰醋酸18.4mL,锌粉0.1g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使柱顶温度控制在105℃左右,反应约60~80min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出。
步骤2:
在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,并冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品。
步骤3:
将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率。
请回答下列问题:
(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是________。
(填编号)
a.25mL b.50mL
c.150mL d.200mL
(2)从化学平衡的角度分析,要控制分馏柱上端的温度在105℃左右的原因是__________________________________________________________。
(3)步骤l加热可用________(填“水浴”或“油浴”)。
(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是________。
a.用少量冷水洗b.用少量热水洗
c.先用冷水洗,再用热水洗d.用酒精洗
(5)步骤2得到的粗晶体中因含有某些杂质而颜色较深。
步骤3重结晶的操作是:
将粗晶体用热水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸进行脱色,__________________,再将滤液冷却结晶。
(6)该实验最终得到纯品9.1g,已知苯胺、乙酸和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93g·
mol-1、60g·
mol-1、135g·
mol-1。
则乙酰苯胺的产率是________。
2.(2015·
广东六校联考)(16分)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:
能溶于水,易溶于乙醇;
大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO);
H2C2O4+Ca(OH)2===CaC2O4↓+2H2O。
现用H2C2O4进行如下实验:
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:
A.乙醇、B.________、C.NaOH溶液。
(1)B中盛装的试剂是________________(填化学式)。
(2)A中加入乙醇的目的是________________________________________。
(二)探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·
2H2O)加入到100mL0.2mol·
L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是________________________(用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
Ⅰ.实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸,反应原理:
MnO
+
H2C2O4+
____===
Mn2++
CO2↑+
H2O
(1)配平上述离子方程式。
(2)滴定时KMnO4溶液应盛装于______________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ.探究影响化学反应速率的因素
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据:
实验
组别
c(H2C2O4)
(mol·
L-1)
V(H2C2O4)
(mL)
c(KMnO4)
V(KMnO4)
c(H2SO4)
褪色所
需时间
目的
1
0.2
2
0.0025
4
0.12
6′55″
(a)
0.005
5′17″
3
0.01
3′20″
0.02
9′05″
5
0.03
11′33″
6
0.04
14′20″
请回答:
(1)实验目的(a)是___________________________________________。
(2)根据表中数据在如下坐标图中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图象。
(3)若要探究催化剂对该反应速率的影响,应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,其原因是____________________________________________________。
3.(2015·
太原模拟)阿司匹林(又称乙酰水杨酸
)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。
乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。
某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,其制备原理如下:
+(CH3CO)2O
+CH3COOH
制备基本操作流程、装置示意图和有关数据如下(夹持和加热仪器已略去):
主要试剂和产品的物理常数
相对分子质量
熔点或沸点(℃)
水
水杨酸
138
158(熔点)
微溶
醋酸酐
102
139.4(沸点)
反应
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥仪器的原因是 。
(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是 ,其原因是 。
抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,其目的是 。
(3)上述所得粗产品中还有一些副产品,其中一种是高分子化合物。
提纯粗产品:
①这种提纯方法叫做 。
②该方案中选用乙酸乙酯作溶剂的原因是 。
(4)该学习小组在实验中原料用量:
2.0g水杨酸、5.0mL乙酸酐(ρ=1.08g·
cm-3),最终称得产品质量m=2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为
4.(2015·
南昌模拟)右下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置。
乙醇、溴乙烷、溴有关参数见下表。
乙醇
溴乙烷
溴
状态
深红棕色液体
密度/g·
cm-3
0.79
1.44
3.1
沸点/℃
78.5
38.4
59
(1)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是 (填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(2)已知加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO4,写出加热时A中发生的主要反应的化学方程式:
。
(3)仪器B的名称 ,冷却水应从B的 (填“上”或“下”)口流进。
(4)反应生成的溴乙烷应在 (填“A”或“C”)中。
(5)若用浓的硫酸进行实验时,得到的溴乙烷呈棕黄色,最好选择下列 (填字母)溶液来洗涤产品。
a.氢氧化钠 b.亚硫酸钠 c.碘化亚铁 d.碳酸氢钠
洗涤产品时所需要的玻璃仪器有 。
化学综合实验(卷2)答案
1.解析:
本题考查了乙酰苯胺的制备实验,意在考查考生的实验探究能力和计算能力。
(1)根据题给试剂用量知,选用50mL圆底烧瓶最佳。
(2)控制温度在105℃,可以保证水被蒸出,而其他物质不能被蒸出,水减少,促进反应正向进行。
(3)因为温度超过100℃,所以不能用水浴加热,选用油浴加热。
(4)为减少乙酰苯胺溶解造成的损失,用少量冷水洗涤粗品。
(5)温度低时,乙酰苯胺会结晶析出,所以要趁热过滤。
(6)根据题给数据知,乙酸过量,应根据苯胺的量计算生成乙酰苯胺的质量。
m(苯胺)=9.3mL×
1.02g/cm3=9.486g,则理论上生成乙酰苯胺的质量为
×
135g=13.77g,乙酰苯胺的产率为
100%=66%。
答案:
(1)b
(2)不断分离出反应生成的水,促进反应正向进行,同时防止乙酸被蒸出
(3)油浴
(4)a
(5)趁热过滤
(6)66%
2.解析:
本题考查了草酸性质的探究和影响化学反应速率的因素的探究等,意在考查考生的实验探究能力、画图能力和计算能力。
(一)
(1)验证CO2用澄清石灰水,石灰水变浑浊即可确定含有CO2;
也可以使用Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2溶液变浑浊即可确定含有CO2。
(2)A中加入乙醇的目的是除去草酸,避免其对CO2的检验造成干扰。
(二)草酸是弱酸,其与氢氧化钠反应生成的Na2C2O4为强碱弱酸盐,C2O
发生水解反应:
C2O
+H2OHC2O
+OH-,使溶液显碱性。
(三)Ⅰ.
(1)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平,可得2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(2)高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中。
Ⅱ.
(1)分析表中数据可知,实验时只有高锰酸钾溶液的浓度改变,其他条件不变,所以实验目的是探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响。
(2)根据表中数据画图。
(3)因为Cl-能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,所以不能用MnCl2替代MnSO4。
(一)
(1)Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液
(2)除去H2C2O4,避免其对CO2的检验造成干扰
(二)C2O
+OH-
(三)Ⅰ.
(1)2 5 6 H+ 2 10 8
(2)酸式
Ⅱ.
(1)探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响
(2)如图
(3)Cl-可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应
3.
(1)乙酸酐与水反应
(2)水浴加热 便于控制温度,防止乙酰水杨酸受热分解 除去乙酸酐、乙酸、硫酸,减少乙酰水杨酸在水中的溶解
(3)①重结晶法 ②水杨酸、乙酰水杨酸都微溶于水,高分子化合物不溶于水,用水作溶剂不能分离,而水杨酸易溶于乙酸乙酯,乙酰水杨酸可溶于乙酸乙酯,高分子化合物不溶于乙酸乙酯,过滤分离出高分子化合物,通过重结晶可以得到乙酰水杨酸
(4)84.3%
【解析】
(1)乙酸酐容易发生水解生成乙酸,故仪器应干燥,防止乙酸酐水解。
(2)控制温度在85~90℃,温度低于100℃,应采取水浴加热,便于控制温度,防止乙酰水杨酸受热分解;
产品会附着乙酸酐、乙酸、硫酸,需要洗涤除去,冷水可以降低乙酰水杨酸在水中的溶解,减少损失。
(3)①由提纯流程图,可知是利用高分子化合物、水杨酸与乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度不同进行分离,这种分离提纯方法为重结晶。
②水杨酸、乙酰水杨酸都微溶于水,高分子化合物不溶于水,用水作溶剂不能分离,而水杨酸易溶于乙酸乙酯,乙酰水杨酸可溶于乙酸乙酯,高分子化合物不溶于乙酸乙酯,过滤分离出高分子化合物,在冷却结晶时大部分水杨酸溶解在乙酸乙酯中,很少结晶出来,通过重结晶可以得到乙酰水杨酸,故选用乙酸乙酯作溶剂。
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷
138g·
mol-1=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×
1.08g·
cm-3)÷
102g·
mol-1=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×
180g·
mol-1=2.61g,所以乙酰水杨酸的产率为(2.2g÷
2.61g)×
100%=84.3%。
4.
(1)abc
(2)CH3CH2OH+NaBr+H2SO4
NaHSO4+CH3CH2Br+H2O
(3)球形冷凝管 下
(4)C
(5)b 分液漏斗、烧杯
【解析】
(1)在浓硫酸加热条件下,乙醇可以发生消去反应生成乙烯,也可以发生分子间脱水生成醚,浓硫酸具有强氧化性可以氧化得到溴单质,反应中会放出大量的热,容易使HBr挥发等,故制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是:
减少副产物烯和醚的生成,减少Br2的生成,减少HBr的挥发。
(2)加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO4与HBr,HBr与乙醇发生取代反应生成CH3CH2Br与水,反应方程式为CH3CH2OH+NaBr+H2SO4
NaHSO4+CH3CH2Br+H2O。
(3)由仪器结构特征可知,仪器B为球形冷凝管,为了充分冷凝回流,冷却水应从冷凝管的下口流入,从上口流出。
(4)反应得到的溴乙烷沸点很低,在C中用冰水冷却收集。
(5)用浓的硫酸进行实验时,得到的溴乙烷呈棕黄色,是因为溶解了溴,洗涤除去溴:
氢氧化钠可以与溴反应,但也会引起溴乙烷水解,a错;
加亚硫酸钠只与溴发生反应,不与溴乙烷反应,b正确;
溴与碘化亚铁会生成碘单质,溴乙烷会溶解碘单质,c错;
碳酸氢钠溶液呈碱性,会和溴单质、溴乙烷反应,d错。
洗涤后需要通过分液进行分离,洗涤需要在分液漏斗中进行,用烧杯接取水层溶液。
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- 高考 化学 二轮 复习 主观题 综合 训练 实验