習(xí)熱點回頭練9綜合型實驗題專項突破.

1、熱點回頭專練9綜合型實驗題專項突破1 堿式碳酸鉆C0x(0H)y(C03)z常用做電子材料、磁性材料的添加劑，受熱時可 分解生成三種氧化物。為了確定其組成，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計了如圖所 示的裝置進(jìn)行實驗。堿石灰L堿石灰甲丙乙T濃硫三壬(1) 請完成下列實驗步驟： 稱取3.65 g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，稱量乙、丙裝置的質(zhì)量; 按如圖所示裝置組裝好儀器，并 加熱甲中玻璃管，當(dāng)乙裝置中填實驗現(xiàn)象)，停止加熱； 打開活塞a,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后，稱量乙、丙裝置的質(zhì)量； 計算。(3) 某同學(xué)認(rèn)為上述實驗裝置中存在一個明顯缺陷，為解決這一問題，可選用 下列裝置中的 填字母)連接在(填裝置連接位置)濃 硫

2、 酸P0粉耒堿石灰ABCD(4)若按正確裝置進(jìn)行實驗，測得如下數(shù)據(jù)乙裝置的質(zhì)量(g)丙裝置的質(zhì)量(g)加熱前80.0062.00加熱后80.3662.88貝y該堿式碳酸鉆的化學(xué)式為 。解析 通過測定堿式碳酸鉆加熱生成的CO2和H20，及剩余固體的質(zhì)量來計算堿式碳酸鉆的分子式。（1）連接好裝置需要檢查裝置的氣密性。（2）通入空氣 是將生成的C02和水全部被吸收。（3）由于空氣中也有C02和水蒸氣會影響實 驗結(jié)果，因此要將空氣中的 C02和水蒸氣除去，用堿石灰。（4）由表格數(shù)據(jù)可知生成 0.02 mol H2O、0.02 mol CO2,則 3.65 g Cox（OH）y（CO3）z 中含有 0.

3、04 mol OH 一、0.02 mol CO3 -，得含 1.77 g 鉆，含 0.03 mol Co，分子式為 C03（OH）4（CO3）2。答案（1）檢查裝置的氣密性不再有氣泡產(chǎn)生時將裝置中生成的CO2和H2O（g）全部排入乙、丙裝置中（3）D 活塞a前（或裝置甲前）（4）C03（OH）4（CO3）2正丁酯（夾持裝置已略去），濃硫酸CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+ H2OA分水器2 乙酸正丁酯是一種重要化工原料，某實驗小組利用圖1、圖2裝置合成乙酸圖1發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：CH3COOH +可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)見下表:相對分子質(zhì)量沸點/C錯誤！水中溶解性止醇7

4、4117.20.80微溶乙酸60118.11.05易溶乙酸正丁酯116126.50.90微溶實驗步驟如下： 在圖1的圓底燒瓶中，裝入7.0 g正丁醇和7.0 g冰醋酸，再加入34滴濃 硫酸。 如圖1所示，安裝分水器和回流冷凝管。加熱圓底燒瓶，待反應(yīng)基本完成 后，停止加熱 冷卻后將分水器中分出的酯層和圓底燒瓶中的反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中。先后用水、10%碳酸鈉溶液洗滌。分離得到的酯層再用水洗滌后倒入錐 形瓶中，加無水硫酸鎂干燥。 將干燥后的酯層倒入圖2的蒸餾燒瓶中，加熱蒸餾。收集124 C126 C的 餾分，稱得質(zhì)量為7.0 go回答下列問題：(1) 圖2冷凝管中冷水從 口流入(用字母表示)；儀

5、器d的名稱是o(2) 分液漏斗使用前 須并洗凈備用。分離上下 層液體 時，應(yīng)先然后打開活塞放出下層液體，上層液體從上口倒出。(3) 實驗中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為 任寫一種)o用10%碳酸鈉溶液洗滌的主要目的是 o實驗1圓底燒瓶c的容積最適合的是 選填字母)。A . 25 mLB . 50 mLC. 250 mLD. 500 mL(5) 分水器中預(yù)先加水至略低于支管口。在加熱過程中，除去生成水的操作是:判斷反應(yīng)基本完成的標(biāo)志是o(6) 實驗中，乙酸正丁酯的產(chǎn)率為o解析乙酸和正丁醇在濃硫酸作催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)生成乙酸正丁酯利用除去生成的水的方法促使酯化反應(yīng)正向移動，提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。生成的水

6、和酯冷凝回流到分水器中，由于乙酸正丁酯不溶于水且密度小于水，所以在上層。n(CH3COOH) = 0.117 mol, n(C4HioO) = 0.094 5 mol，乙酸過量,乙酸正丁酯的產(chǎn)率為100% = 63.8%。0.094 5 molx 116 g mol -答案(1)b尾接管(2) 檢漏打開分液漏斗上端的玻璃塞(3) CH3CH2CH=CH2 除去醋酸、硫酸(4) B(5) 打開分水器下端的活塞，讓水流出分水器中水面高度基本不再變化(6) 63.8%3 .超氧化鉀(KO2)又稱為化學(xué)氧自救劑，容易與水、CO2等發(fā)生反應(yīng)，主要用于 煤礦井下急救。某興趣小組擬選用如下裝置制備超氧化鉀(

7、部分夾持裝置已略 去)堿石灰NaOH溶液鋅 |陶瓷管請回答下列問題(1) 請選擇必要的裝置，按氣流方向的連接順序為填儀器接口的字母)(2) 請根據(jù)完整的實驗裝置，完成下列實驗步驟： ;裝入藥品，打開分液漏斗活塞；持續(xù)通入氣體一段時間后，點燃酒精燈進(jìn)行 反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞；拆除裝置，取出產(chǎn)物。(3) 數(shù)據(jù)記錄如下：空陶瓷管的質(zhì)量陶瓷管與鉀的總質(zhì)量陶瓷管與產(chǎn)物的總質(zhì)量14.80 g15.19 g15.47 g根據(jù)數(shù)據(jù)計算可得實驗式 KOx,則x =.超氧化鉀可吸收CO2，并生成氧氣，因此可以作為飛船、潛艇等密閉系統(tǒng) 的氧氣再生劑。寫

8、出超氧化鉀與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 與過氧化鈉相比，其 優(yōu)點是_解析首先制得氧氣，由于超氧化鉀易與水、CO2等發(fā)生反應(yīng)，所以需要除 去其中的CO2,需通過NaOH溶液，除去其中的水，需通入濃硫酸。由于空 氣中有CO2和水，需要在最后接入干燥管，防止空氣中的CO2和水進(jìn)入。氣15.19 g 14.80 g體的制備需要檢查氣密性。（3 ）由表格中的數(shù)據(jù)可知，n （K）=39 g mol15.47 g- 15.19 g 0.01 mol，n（O）=1= 0.017 5 mol，x= 1.75。16 g mol答案 （1）lefdcjka（jk可互換）（2）檢查裝置的氣密性（3）1.754KO2

9、+ 2CO2=2K2CO3+ 3。2相同質(zhì)量的過氧化鈉和超氧化鉀相比， KO2釋放的O2更多（加熱）CD（加熱）ME A B回答下列問題（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為4.乙醇在一定條件下可被氧化，某同學(xué)利用下列裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化實驗， 并檢驗其產(chǎn)物，其中C裝置的試管中盛有無水乙醇。已知乙醛在加熱條件下 能與新制Cu（OH）2反應(yīng)生成CU2O。緘石灰 （加熱）EF填儀器接口的字母編號）（固定和夾持裝置已略去）。(2)B 裝置的分液漏斗中液體藥品是 (填化學(xué)式 )。該液體還可以與酸性 KMnO 4 溶液反應(yīng)產(chǎn)生相同的氣體，寫出該反應(yīng)的離子方程式(3) F 裝置中的固體物質(zhì)是 ，發(fā)

10、生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。_ 反應(yīng)一段時間后移去酒精燈，反應(yīng)能 繼續(xù)進(jìn)行，其原因是 。_(4) A 裝 置和 D 裝 置的 實 驗 現(xiàn) 象分 別為 、（1）在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時間后待用，其目的是 （2）用該方法獲得的Na2S2O3 5出0晶體中?；煊幸欢康碾s質(zhì)。某興趣小組 欲對其中所含雜質(zhì)的成分進(jìn)行探究（不考慮副反應(yīng)和雜質(zhì)所帶的結(jié)晶水）?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1:晶體中只含Na2CO3雜質(zhì)；假設(shè)2:晶體中只含Na2S雜質(zhì)；假設(shè)3： 【查閱資料】 S02 + 2H2S=3SJ+ 2H2O; Na2S2O3在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定，而在酸性溶液中能迅速反應(yīng)：Na2S2O3+ H2SO4

11、=Na2SO4 + S J + SO2 T+ H2O0【判斷與思考】某同學(xué)取少量制得的晶體溶于足量稀 H2SO4中，并將產(chǎn)生的氣體通入CuSO4 溶液中，未見黑色沉淀，據(jù)此認(rèn)為假設(shè) 2不成立。你認(rèn)為其結(jié)論是否合理？ （填“合理”或“不合理”），請說明理由：0 【設(shè)計方案進(jìn)行實驗】基于假設(shè)1,完成下表中的實驗方案、現(xiàn)象及結(jié)論（儀器自選）0限選實驗試劑：3 mol Lt H2SO4溶液、1 mol1 NaOH溶液、酸性KMnO4 溶液、飽和NaHCO3溶液、品紅溶液、澄清石灰水。實驗方案現(xiàn)象及結(jié)論已知：2Na2S2O3+ l2=2NaI+ Na2&O6。為測定所制得晶體的純度， 該小組 以

12、淀粉作指示劑，用0.010 mol L 1的碘水進(jìn)行多次取樣滴定，測得Na2S2O3 5H2O的含量約為102%°若所用試劑及操作均無不當(dāng)，產(chǎn)生該結(jié)果 最可能的原因是。解析 Na2S2O3與稀H2SO4反應(yīng)生成的SO2對H2S和CO2的檢驗都有干擾，在檢驗時應(yīng)充分考慮到：晶體中可能含有的雜質(zhì)（N&S）在滴定時參與反應(yīng)或晶 體部分失去結(jié)晶水，是解答第（3）小題的關(guān)鍵。答案（1）趕走水中的溶解氧（或空氣）晶體中含Na2S和Na2CO3兩種雜質(zhì) 不合理 Na2S2O3與稀H2SO4反應(yīng)生成的SO2與H2S發(fā)生反應(yīng)，可能無H2S逸出實驗方案現(xiàn)象及結(jié)論取適量晶體于燒瓶中，加入足量 3

13、mol L-1 H2SO4溶液，塞上帶導(dǎo)氣管 的橡皮塞，將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出并依次 通過盛有酸性KMnO4溶液、品紅溶 液、澄清石灰水的洗氣瓶若品紅溶液不褪色、澄清石灰水變渾濁，說明晶體中含Na?CO3雜質(zhì)（其他合理答案也可） （3）晶體中含有的雜質(zhì)（如Na2S等）在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水（其他合理答案也可）飽和Na2COa溶液6.酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、 增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸 乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：濃 H2SO4CH3COOH +C2H5OHCH3COOC2H5+ H2O請根據(jù)要求回答下列問題：（1）欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取

14、的措施有（2）若用如圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯，產(chǎn)率往往偏低，其原因可能為此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會造成（4）目前對該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作 此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實驗數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)同一反應(yīng)時間同一反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/ C轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*反應(yīng)時間/h轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*4077.8100280.21006092.3100387.81008092.6100492.310012094.598.7693.0100*選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件

15、。A. 120 °C, 4 hB. 80 C, 2 hC. 60 C, 4 hD. 40 C, 3 h 當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 C時，反應(yīng)選擇性降低的原因可能為_解析(1)可以從化學(xué)平衡的角度出發(fā)來解決提高乙酸轉(zhuǎn)化率的問題，如通過增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種原料的轉(zhuǎn)化率，也可以通過及時分離出生成物的辦法使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動從而提高原料的轉(zhuǎn)化率。(2)題中所提供的裝置最大缺點是沒有空氣冷凝或水冷凝裝置，會導(dǎo)致原料隨反應(yīng) 物一起蒸出，使得產(chǎn)率降低。同時利用酒精燈直接加熱不利于控制反應(yīng)液的溫度會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，如醇在濃硫酸的作用下發(fā)生脫水反應(yīng)生成醚。(3)以濃硫酸為催化劑的缺點

16、可以從濃硫酸的性質(zhì)、環(huán)境問題和能否循環(huán)利用等 角度去分析！ (4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表知，溫度不能太高，溫度過高，引起副反 應(yīng)；溫度過低，反應(yīng)速率小，且不能將產(chǎn)物蒸餾出來；反應(yīng)時間過長，不符 合實驗實際。選擇條件的依據(jù)是選擇性100%，轉(zhuǎn)化率較高。適宜條件：60C， 4 ho答案(1)增大乙醇的濃度移去生成物(2)溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng) 冷凝 效果不好，部分原料被蒸出 （或部分產(chǎn)物揮發(fā) ）（任填兩種 ） （3）部分原料炭化留有酸性廢液污染環(huán)境（或產(chǎn)生SO2污染環(huán)境）催化劑重復(fù)使用困難；催化效 果不理想（任填兩種）。（4）C 乙醇脫水生成了乙醚(5) 為了提高乙醇的轉(zhuǎn)化率，可以對C 裝置進(jìn)行改進(jìn)，提出你的改進(jìn)意見。解析反應(yīng)原理是利用H2O2制得02,除去其中含有的水蒸氣，通入無水乙 醇，在銅作催化劑條件下加熱反應(yīng)，生成乙醛和水，利用裝置 D 檢驗水，裝 置A利用乙醛與Cu(0H)2的反應(yīng)檢驗產(chǎn)物。裝置B為制備氧氣的裝置，由 于有Mn02固體，所以分液漏斗中裝有H2O2。H2O2與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，H2O2作還原劑。(3)乙醇的催化氧化需要銅作催化劑。 裝置A是檢驗乙醛， 由題給信息生成磚紅色 Cu2O 沉淀。裝置 D 是檢驗水。答案 (1)c hidjk(或 kj) fg(或 gf) aH2O2 2MnO4- + 5H2O2 + 6