2018年秋高中化學(xué) 主題4 物質(zhì)的制備 4.2 實(shí)驗(yàn)室制備化工原料練習(xí) 魯科版選修6.doc

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課題2 實(shí)驗(yàn)室制備化工原料 1．用下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是(雙選)(　　) A．甲——電解精煉鋁 B．乙——制備Fe(OH)2 C．丙——除去Cl2中的HCl D．丁——測(cè)定中和熱 解析：選BC。A項(xiàng)應(yīng)該以純鋁為陰極(接電源負(fù)極)，D項(xiàng)缺少環(huán)形玻璃攪拌棒。 2．酯類物質(zhì)廣泛存在于香蕉、梨等水果中，其實(shí)驗(yàn)小組從梨中分離出一種酯，然后將分離出的酯水解，得到乙酸和另一種化學(xué)式為C6H13OH的物質(zhì)，以下分析不正確的是(　　) A．C6H13OH分子中含有羥基 B．C6H13OH可與金屬鈉發(fā)生反應(yīng) C．實(shí)驗(yàn)小組分離出的酯可表示為CH3COOC6H13 D．不需要催化劑，這種酯在水中加熱即可大量水解 解析：選D。酯的水解需要催化劑，且是可逆反應(yīng)。 3．下列物質(zhì)中各含有少量的雜質(zhì)，能用飽和Na2CO3溶液并借助于分液漏斗除去雜質(zhì)的是(　　) A．苯中含有少量甲苯 B．乙醇中含有少量乙酸 C．溴苯中含有少量苯 D．乙酸乙酯中含有少量的乙酸 解析：選D。乙酸能與Na2CO3溶液反應(yīng)，且乙酸乙酯在Na2CO3飽和溶液中的溶解度更小，易于分層。 4．人們常用如圖所示儀器反復(fù)進(jìn)行某物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，如碘的升華實(shí)驗(yàn)。用此類儀器能反復(fù)進(jìn)行的還有(　　) ①NH4Cl受熱分解實(shí)驗(yàn)?、贙ClO3受熱分解實(shí)驗(yàn) ③CuSO4和CuSO45H2O的互變實(shí)驗(yàn)?、蹻e(OH)3受熱分解實(shí)驗(yàn) A．②④ B．①③ C．①④ D．②③ 解析：選B。KClO3的分解產(chǎn)物KCl和O2，F(xiàn)e(OH)3的分解產(chǎn)物Fe2O3和H2O之間不能重新反應(yīng)生成KClO3和Fe(OH)3。 5．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將多余氨氣用水吸收，下圖中哪個(gè)裝置最好(　　) 解析：選C。由于NH3極易溶于水，A、B、D將會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。而C中當(dāng)液體沿漏斗向上倒吸時(shí)，液面與漏斗面脫離，這時(shí)漏斗中液體又落下來，故不會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。 6．下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的有(　　) A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．全部 解析：選C。①NH4Cl分解后在管口會(huì)重新化合生成NH4Cl，且生成的NH4Cl會(huì)堵塞導(dǎo)管，無NH3逸出，③NH4Cl固體與Ca(OH)2固體加熱，管口應(yīng)略向下傾斜，⑤NH3不能用排水法收集。 7．在實(shí)驗(yàn)室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備銅，有下列兩種途徑：(1)FeH2Cu (2)CuOCuSO4Cu 若用這兩種方法制得等量的銅，下列說法符合實(shí)際情況的是(　　) A．消耗氧化銅的質(zhì)量相同 B．消耗鐵的質(zhì)量相同 C．消耗硫酸的質(zhì)量相同 D．生成硫酸亞鐵的質(zhì)量相同 解析：選A。關(guān)鍵要考慮實(shí)際操作中的注意事項(xiàng)。制備1 mol Cu需1 mol CuO，而H2還原CuO時(shí)由于排氣、冷卻(H2“早到遲退”)，因此需要H2的量遠(yuǎn)大于1 mol，即需消耗的鐵、硫酸及生成的FeSO4均多。 8．東風(fēng)汽車裝有的一種尾氣處理裝置使用鉑做催化劑，可將CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏绒D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，有效降低了尾氣對(duì)環(huán)境的危害。下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A．鉑表面被做成蜂窩狀更有利于提高催化效果 B．在鉑催化下，NO可被CO氧化為N2 C．尾氣處理裝置使用鉑做催化劑可加快CO的氧化 D．碳?xì)浠衔镌阢K催化下，可直接將CO氧化為CO2 解析：選B。由題意知鉑做催化劑，可加快反應(yīng)速率；做成蜂窩狀增大了接觸面積，有利于提高催化效果；CO具有還原性；所以選B。 9．如圖為實(shí)驗(yàn)制取少量乙酸乙酯的裝置圖，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，不正確的是(　　) A．向a試管中先加入濃硫酸，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入乙醇和冰醋酸 B．試管b中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面的目的是防止實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)加熱試管a的目的之一是及時(shí)將乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng) D．試管b中飽和Na2CO3溶液可吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇 解析：選A。濃H2SO4的密度大，正確的做法是，應(yīng)將濃H2SO4加入到其它液體中。 10．(2010年高考四川卷)中藥狼把草的成分之一M具有消炎殺菌作用，M的結(jié)構(gòu)如圖所示：下列敘述正確的是(　　) A．M的相對(duì)分子質(zhì)量是180 B．1 mol M最多能與2 mol Br2發(fā)生反應(yīng) C．M與足量的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，所得有機(jī)產(chǎn)物的化學(xué)式為C9H4O5Na4 D．1 mol M與足量NaHCO3反應(yīng)能生成2 mol CO2 解析：選C。A選項(xiàng)M的分子式為C9H6O4，其相對(duì)分子質(zhì)量是178，B選項(xiàng)M可與Br2發(fā)生的反應(yīng)包括酚羥基鄰對(duì)位的氫原子取代反應(yīng)以及碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，1 mol M最多能與3 mol Br2發(fā)生反應(yīng)，C選項(xiàng)中M與足量的NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)物為，化學(xué)式為C9H4O5Na4，D選項(xiàng)M不與NaHCO3反應(yīng)，不能生成CO2。 11．可用如圖所示裝置制取少量乙酸乙酯(酒精燈等在圖中均已略去)。請(qǐng)?zhí)羁眨? (1)試管a中需要加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正確的加入順序及操作是 ________________________________________________________________。 (2)為防止a中的液體在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生暴沸，在加熱前應(yīng)采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)中加熱試管a的目的是：①__________________；②____________________。 (4)試管b中加有飽和Na2CO3溶液，其作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)反應(yīng)結(jié)束后，振蕩試管b，靜置，觀察到的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 解析：本題中的實(shí)驗(yàn)裝置基本上直接源于教材中乙酸乙酯的制備的裝置，主要考查實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作及簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等，反映出試題回歸教材的動(dòng)向。 答案：(1)先加入乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入濃硫酸，冷卻到室溫后再加入冰醋酸 (2)在試管a中加入幾粒沸石(或碎瓷片) (3)①加快反應(yīng)速率?、诩皶r(shí)將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng) (4)吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量酸性物質(zhì)和乙醇且乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度小，有利于收集乙酸乙酯 (5)b中液體分層，上層是有芳香氣味的透明的油狀液體 12．硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上通常采用氨氧化法制取。某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)以氯化銨和氫氧化鈣為主要原料并設(shè)計(jì)了下列裝置來制硝酸(三氧化二鉻為催化劑，加熱及夾持裝置未畫出)： 回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，A、C兩裝置均需加熱，應(yīng)先加熱________裝置，原因是 ________________________________________________________________________。 (2)D裝置中應(yīng)填充的物質(zhì)是________，該物質(zhì)的主要作用是____________________。 (3)E裝置的作用是__________________，F(xiàn)、G裝置中的物質(zhì)分別是________、________。 (4)若保留上圖中黑色粗線框內(nèi)的裝置但去掉通空氣的導(dǎo)管B，將C裝置中的雙孔橡皮塞換成單孔橡皮塞，請(qǐng)你用圖示的方法設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的實(shí)驗(yàn)方案同樣完成硝酸的制取(在下面的方框中畫出裝置圖并注明所用藥品的名稱)。 答案：(1)C　若先加熱A裝置，則產(chǎn)生的氨氣溶解在F中而得不到純凈的硝酸 (2)P2O5(或無水CuSO4或無水CaCl2)　除去C中未反應(yīng)的氨氣 (3)緩沖氣流，防止倒吸　水　NaOH溶液 (4) 13．根據(jù)下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問題： (1)在受熱的試管A中，Na2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 (2)在加熱的鉑絲處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)B中出現(xiàn)的現(xiàn)象為 ________________________________________________________________________。 (4)燒杯C中所發(fā)生的現(xiàn)象為 ________________________________________________________________________。 (5)B管、燒杯C中可能發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (6)工業(yè)上由氨催化氧化法制得的硝酸濃度一般為50%左右，如果要制更濃的硝酸，可用____________、__________作為吸水劑，然后________(填“蒸發(fā)”或“蒸餾”)稀硝酸，即可得到96%以上的濃硝酸。 解析：本題要求學(xué)生熟練掌握氮元素及其化合物的基本反應(yīng)關(guān)系并了解硝酸工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。思考時(shí)應(yīng)從NH4HCO3分解入手，再由其產(chǎn)物NH3、H2O、CO2依次推出各步反應(yīng)。 答案：(1)①2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ②2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)出現(xiàn)紅棕色氣體　(4)紫色石蕊溶液變紅 (5)2NO＋O2===2NO2；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (6)濃硫酸　硝酸鎂　蒸餾 14．醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法。實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1溴丁烷的反應(yīng)如下： NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4① R—OH＋HBrR—Br＋H2O② 可能存在的副反應(yīng)有：醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚，Br－被濃硫酸氧化為Br2等。有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下： 乙醇 溴乙烷 正丁醇 1溴丁烷 密度/gcm－3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758 沸點(diǎn)/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6 請(qǐng)回答下列問題： (1)溴乙烷和1溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)中，下列儀器最不可能用到的是________(填字母)。 a．圓底燒瓶　　　　　　　　b．量筒 c．錐形瓶 d．布氏漏斗 (2)溴代烴的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相應(yīng)的醇，其原因是________________________________________________________________________。 (3)將1溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在________(填“上層”、“下層”或“不分層”)。 (4)制備操作中，加入的濃硫酸必須進(jìn)行稀釋，其目的是____________________(填字母)。 a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b．減少Br2的生成 c．減少HBr的揮發(fā) d．水是反應(yīng)的催化劑 (5)欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br2，下列物質(zhì)中最適合的是________(填字母)。 a．NaI b．NaOH c．NaHSO3 d．KCl (6)在制備溴乙烷時(shí)，采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，其有利于________________________；但在制備1溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)布氏漏斗主要用于抽濾操作(即有晶體析出時(shí))，但溴乙烷和1溴丁烷均不是晶體，則無需使用。(2)醇比鹵代烴更易溶于水，是由于醇中含有氧原子可以與水形成氫鍵，以增加其在水中的溶解性。(3)1溴丁烷的密度大于水，應(yīng)沉于水底。(4)根據(jù)題目所提供的信息知，濃硫酸可使醇脫水生成烯和醚；可以將Br－氧化成單質(zhì)Br2；濃硫酸與水溶液接觸會(huì)放熱，而導(dǎo)致HBr的揮發(fā)，以上三點(diǎn)促使硫酸應(yīng)稀釋。(5)除溴，則必須與溴反應(yīng)，可排除d；a可以反應(yīng)，但生成新雜質(zhì)I2；b可以將溴反應(yīng)掉，但也可使溴乙烷水解；只有c正確，HSO可以將Br2還原進(jìn)入水溶液，然后再分液處理即可。(6)制溴乙烷時(shí)，利用反應(yīng)②，蒸出反應(yīng)物，可促使平衡正向移動(dòng)；但制1溴丁烷時(shí)，由于它與正丁醇的沸點(diǎn)相差很小，在蒸出產(chǎn)物時(shí)也蒸出反應(yīng)物，不妥。 答案：(1)d (2)小于　醇分子可與水分子形成氫鍵，溴代烴分子不能與水分子形成氫鍵 (3)下層　(4)abc　(5)c (6)平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)(或反應(yīng)②向右移動(dòng)) 產(chǎn)物1溴丁烷的沸點(diǎn)與反應(yīng)物正丁醇的沸點(diǎn)相差很小，在蒸出產(chǎn)物時(shí)反應(yīng)物也一塊被蒸出