適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)熱點(diǎn)專項(xiàng)練16化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范描述

熱點(diǎn)專項(xiàng)練16化學(xué)試驗(yàn)操作的規(guī)范描述1.疊氮化鈉(NaN3)是一種防腐劑和分析試劑,在有機(jī)合成和汽車行業(yè)也有重要應(yīng)用。學(xué)習(xí)小組對(duì)疊氮化鈉的制備和產(chǎn)品純度測(cè)定進(jìn)行相關(guān)探究。查閱資料:Ⅰ.氨基鈉(NaNH2)熔點(diǎn)為208℃,易潮解和氧化;N2O有強(qiáng)氧化性,不與酸、堿反應(yīng);疊氮酸(HN3)不穩(wěn)定,易分解爆炸;Ⅱ.2HNO3+8HCl+4SnCl24SnCl4+5H2O+N2O↑,2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)制備NaN3。①按氣流方向,上述裝置合理的連接依次為(填儀器接口字母)。

②D的作用為

。

③試驗(yàn)時(shí)E中生成SnO2·xH2O沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

④C處充分反應(yīng)后,停止加熱,需接著進(jìn)行的操作為,其目的為。

(2)用如圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)品純度。①儀器F的名稱為;其中反應(yīng)的離子方程式為

。

②管q的作用為

。

③若G的初始讀數(shù)為V1mL、最終讀數(shù)為V2mL,本試驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為VmL·mol-1,則產(chǎn)品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

2.碘酸鈣[Ca(IO3)2]是廣泛運(yùn)用的既能補(bǔ)鈣又能補(bǔ)碘的新型食品添加劑,不溶于乙醇,在水中的溶解度隨溫度降低而減小。試驗(yàn)室制取Ca(IO3)2的流程如圖所示:已知:碘酸(HIO3)是易溶于水的強(qiáng)酸,不溶于有機(jī)溶劑。(1)試驗(yàn)流程中“轉(zhuǎn)化”步驟是為了制得碘酸,該過(guò)程在如圖所示的裝置中進(jìn)行。①當(dāng)視察到三頸燒瓶中的現(xiàn)象時(shí),停止通入氯氣。

②“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(2)“分別”時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、。

(3)接受冰水浴的目的是。

(4)有關(guān)該試驗(yàn)說(shuō)法正確的是(填字母)。

A.適當(dāng)加快攪拌速率可使“轉(zhuǎn)化”時(shí)反應(yīng)更充分B.“調(diào)pH=10”后的溶液中只含有KIO3和KOHC.制得的碘酸鈣可選用酒精溶液洗滌3.(2024廣西桂林聯(lián)考)鄰苯二甲酰亞胺廣泛用于染料、農(nóng)藥醫(yī)藥橡膠、香料等行業(yè),是很多重要有機(jī)精細(xì)化學(xué)品的中間體。反應(yīng)原理為物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性苯酐131~134284不溶于冷水,微溶于熱水鄰氨甲酰苯甲酸140~143394.2稍溶于熱水鄰苯二甲酰亞胺232~235366微溶于水,易溶于堿溶液制備鄰苯二甲酰亞胺的試驗(yàn)裝置如圖所示。試驗(yàn)步驟:向裝置甲的三頸燒瓶中加入14.8000g苯酐(相對(duì)分子質(zhì)量為148),然后加入15.0mL氨水(過(guò)量),加熱至球形冷凝管中有部分液體回流時(shí)開啟攪拌,限制溫度為80~95℃,待苯酐固體完全反應(yīng)后,改為蒸餾裝置乙,接著加熱,將裝置中的水蒸出,體系溫度漸漸上升至固體熔化。保溫反應(yīng)60min后,冷卻至室溫,洗滌、抽濾、烘干,進(jìn)一步提純得固體鄰苯二甲酰亞胺(相對(duì)分子質(zhì)量為147)14.1120g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)儀器M的名稱是。

(2)儀器Y中冷水由(填“a”或“b”)口流出,裝置甲中儀器X一般不用裝置乙中儀器Y代替的緣由是。

(3)反應(yīng)①中除了生成鄰氨甲酰苯甲酸,還可能生成的副產(chǎn)物是(寫物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

(4)裝置甲中溫度限制在80~95℃,若溫度過(guò)低導(dǎo)致的結(jié)果是

。

(5)蒸餾時(shí),須要?jiǎng)偤脤⒀b置中的水蒸出,目的是。

(6)該固體產(chǎn)品的產(chǎn)率是。

(7)鄰苯二甲酰亞胺還可以用鄰二甲苯與氨、空氣在加熱條件下催化反應(yīng)一步制得,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

參考答案熱點(diǎn)專項(xiàng)練16化學(xué)試驗(yàn)操作的規(guī)范描述1.答案(1)①afg(或gf)debch②吸取N2O中混有的HNO3、HCl和水蒸氣③SnCl2+N2O+(x+1)H2OSnO2·xH2O↓+N2+2HCl④通入N2O至三頸燒瓶冷卻后,關(guān)閉分液漏斗活塞防止E中液體倒吸入B中(2)①蒸餾燒瓶ClO-+2N3-+H2OCl-+3N2↑+2OH-②平衡壓強(qiáng)、使液體順當(dāng)流下;減小測(cè)定氣體體積時(shí)的誤差③0.13解析(1)①由試驗(yàn)?zāi)康暮驮砜芍?A用于制備N2O,D用于吸取N2O中混有的HNO3、HCl和水蒸氣,C用于制備NaN3,B用于防止E中水蒸氣進(jìn)入C中干擾試驗(yàn),E用于尾氣處理。則按氣流方向,上述裝置合理的連接依次為afg(或gf)debch。③由信息可知,N2O有強(qiáng)氧化性,故E中生成SnO2·xH2O沉淀的化學(xué)方程式為SnCl2+N2O+(x+1)H2OSnO2·xH2O↓+N2+2HCl。④C處充分反應(yīng)后,停止加熱,為防止倒吸,需接著進(jìn)行的操作為通入N2O至三頸燒瓶冷卻后,關(guān)閉分液漏斗活塞。(2)①由裝置圖可知,儀器F的名稱為蒸餾燒瓶;其中發(fā)生NaClO與NaN3生成N2的反應(yīng),離子方程式為ClO-+2N3-+H2OCl-+3N2↑+2OH-②管q可以平衡壓強(qiáng)、使液體順當(dāng)流下和減小測(cè)定氣體體積時(shí)誤差的作用。③由數(shù)據(jù)信息知,生成N2體積為(V1-V2)mL,由關(guān)系式2NaN3~3N2列式得產(chǎn)品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(V1-V22.答案(1)①紫紅色接近褪去②I2+5Cl2+6H2O2IO3-+10Cl-+12H+解析在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,I2被Cl2氧化為HIO3,Cl2自身被還原為HCl,HIO3、HCl易溶于水,不溶于有機(jī)溶劑,經(jīng)過(guò)分液操作可實(shí)現(xiàn)HIO3、HCl與CCl4的分別,HIO3、HCl溶液進(jìn)入第三步與KOH反應(yīng)生成KIO3、KCl,加入CaCl2后,經(jīng)過(guò)冰水浴操作析出溶解度較小的Ca(IO3)2。(1)①隨著反應(yīng)的進(jìn)行,I2漸漸轉(zhuǎn)化為無(wú)色的HIO3,當(dāng)紫紅色接近褪去時(shí),說(shuō)明反應(yīng)基本完成,此時(shí)可停止通入氯氣;②由分析知,I2被Cl2氧化為HIO3,Cl2自身被還原為HCl,初步確定反應(yīng)為I2+Cl2HIO3+HCl,依據(jù)元素守恒知方程式左邊需添加H2O,結(jié)合得失電子守恒配平方程式為I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,HIO3、HCl為強(qiáng)酸,可拆寫成離子,改寫后對(duì)應(yīng)離子方程式為I2+5Cl2+6H2O2IO3-+10Cl-+12H+。(2)由分析知,分別時(shí)的操作為分液,所需玻璃儀器有燒杯、分液漏斗。(3)依據(jù)流程知,最終的目的為獲得Ca(IO3)2,且Ca(IO3)2的溶解度隨溫度降低而減小,故接受冰水浴的目的是降低Ca(IO3)2的溶解度,促進(jìn)其析出,便于后續(xù)分別。(4)攪拌可使反應(yīng)物充分混合,使反應(yīng)更充分,A正確;由分析知,調(diào)pH=10后的溶液中還含有KCl,B錯(cuò)誤;由于Ca(IO3)2不溶于乙醇,故可選用酒精溶液洗滌Ca(IO3)2晶體,C正確。3.答案(1)錐形瓶(2)b球形冷凝管與氣流接觸面積大,冷凝效果好(3)(4)溫度過(guò)低反應(yīng)速率較慢,簡(jiǎn)潔生成副產(chǎn)物,導(dǎo)致產(chǎn)率降低(5)削減反應(yīng)②的產(chǎn)物H2O的量,使反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),提高產(chǎn)率(6)96%(7)+NH3+3O2解析由題給流程可知,裝置甲中發(fā)生的反應(yīng)為苯酐與氨水在80~95℃的熱水浴中發(fā)生反應(yīng)生成鄰氨甲酰苯甲酸,鄰氨甲酰苯甲酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成鄰苯二甲酰亞胺,裝置乙用于除去所得固體中的水分。保溫反應(yīng)60min后,冷卻至室溫,洗滌、抽濾、烘干,進(jìn)一步提純得固體鄰苯二甲酰亞胺。(1)由試驗(yàn)裝置圖可知,儀器M為錐形瓶。(2)由試驗(yàn)裝置圖可知,儀器Y為直形冷凝管,為增加冷凝效果,試驗(yàn)時(shí),冷水應(yīng)由下口a通入,上口b流出;儀器X為球形冷凝管,與直形冷凝管相比,球形冷凝管與氣流接觸面積大,冷凝效果好,所以裝置甲中球形冷凝管一般不用裝置乙中直形冷凝管代替。(3)由題給流程可知,反應(yīng)①中生成的鄰氨甲酰苯甲酸能與氨水接著發(fā)生反應(yīng)生成副產(chǎn)物。(4)由題意可知,裝置甲中溫度限制在80~95℃的目的是防止溫度過(guò)低時(shí),反應(yīng)速率較慢,簡(jiǎn)潔生成副產(chǎn)