2021屆高考化學三輪復習檢測訓練 化學實驗

2021屆高考化學三輪復習檢測訓練化學實驗

1.一硝基甲苯是一種重要的工業(yè)原料，某化學學習小組設計如圖所示裝置

制備一硝基甲苯（包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯）。

實驗步驟如下：

①配制濃硫酸和濃硝酸的混合物（混酸）；

②在三頸燒瓶里裝15mL甲苯（密度為0.866g.em-3）；

③裝好其他藥品，并組裝好儀器；

④向三頸燒瓶中加入混酸，并不斷攪拌；

⑤控制溫度，反應大約10min至三頸燒瓶底部有大量液體（淡黃色油狀）出

現(xiàn)；

⑥分離出一硝基甲苯，經提純最終得到一硝基甲苯共15go

根據上述實驗，回答下列問題：

（1）本實驗的關鍵是控制溫度在30℃左右，如果溫度過高，則會產生

等副產品（填物質名稱）。

（2）簡述配制混酸的方法：o

（3）A儀器的名稱是，進水口是o

（4）寫出甲苯與混酸反應生成對硝基甲苯的化學方程式：

(5)分離產品方案如圖:

操作2的名稱是______________,經測定，產品2的核磁共振氫譜中有5

組峰，它的名稱為O

(6)本實驗中一硝基甲苯的產率為(結果保留三位有效數(shù)

字)。

2.某化學課外小組用如圖裝置制取浸苯。先向分液漏斗中加入苯和液澳，

再將混合液慢慢滴入反應器A(A下端活塞關閉)中。

⑴寫出A中反應的化學方程式：o

(2)觀察到A中的現(xiàn)象是o

(3)實驗結束時，打開A下端的活塞，讓反應液流入B中，充分振蕩，目

的是,寫出有關反應的化學方程式：

(4)C中盛放CCL,的作用是

（5）要證明苯和液溪發(fā)生的是取代反應，而不是加成反應，可向試管D中

加入AgNO,溶液，若產生淡黃色沉淀，則能證明。另一種驗證的方法是向

試管D中加入,現(xiàn)象是o

3.為探究乙煥與浪的加成反應，甲同學設計并進行了如下實驗：先取一定

量的工業(yè)電石與水反應，將生成的氣體通入濱水中發(fā)現(xiàn)濱水褪色，即證明

乙煥與澳水發(fā)生了加成反應乙同學發(fā)現(xiàn)甲同學的實驗中，褪色后的溶液里

有少許淡黃色渾濁，推測在制得的乙煥中還可能含有少量還原性的雜質氣

體。由此他提出必須先除去雜質，再與濱水反應。請回答下列問題：

（1）寫出甲同學所做實驗中兩個主要的化學方程式：o

（2）甲同學設計的實驗（填“能”或“不能”）驗證乙烘與澳發(fā)生

加成反應，其理由是_______（填序號）。

a.使濱水褪色的反應，未必是加成反應

b.使漠水褪色的反應，就是加成反應

c.使濱水褪色的物質，未必是乙快

d.使濱水褪色的物質，就是乙煥

（3）乙同學推測制得的乙快中必定含有的一種雜質氣體是

,它與濱水反應的化學方程式是

,在驗證過程中必須全部除去。

（4）請你選用下列四個裝置（如圖，可重復使用）來實現(xiàn)乙同學的實驗方案，

將它們的編號填入方框，并在下方括號內寫出裝置內所放的化學藥品。

ab

|—「b—>|—葉d

（電石、水）（）（）（漠水）

(5)為驗證這一反應是加成而不是取代，丙同學提出可用pH試紙來測試反

應后溶液的酸性，理由是o

4.研究1,3-丁二烯和Br,以物質的量之比為1：1加成時的反應：

Hr

1,2^加成，?小(產標)

Hr

Hr

c，(產物B)

文獻：I.一般情況，在相同條件下，化學反應的活化能(E)越大，化學反

H.1,3-丁二烯和肛以物質的量之比為1：1加成時的反應過程和能量變化

的示意圖如下：

~3+BriQ)—>人@的=-a(a>0)kJ-moL/1

Rr

Bra

,①一?卜(DAHi=+c(c>0)kJmoL_1

(1)已知：m由

①穩(wěn)定性：AB(填或“<”)。

②氣態(tài)1,3-丁二烯和液態(tài)物以物質的量之比為1：1加成生成液態(tài)B的熱

化學方程式是o

(2)探究1,2-力口成和1,4-加成的影響因素。

實驗1將1,3-丁二烯和現(xiàn)以物質的量之比1：1加成，不同溫度，相同時

間內測定A和B在產物中的含量，低溫時產物以A為主，較高溫時以B

為主。

實驗2加熱實驗1中低溫時的反應產物，A的含量減少，B的含量增大。

實驗3在實驗1的基礎上，充分延長反應時間，無論是低溫還是高溫，產

物中B

的含量均增大。

①結合反應過程和能量變化的示意圖，解釋實驗1中低溫時產物以A為主

的原因：o

②說明實驗2中，升高溫度，A轉化為B經歷的物質轉化過程：

③綜上所述，有利于1,4加成的措施是o

5.對硝基甲苯是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機中間體，它常以濃硝酸

為硝化劑，濃硫酸為催化劑，通過甲苯的硝化反應制備。

NOj

一種新的制備對硝基甲苯的實驗方法是：以發(fā)煙硝酸為硝化劑，固體

NaHSC>4為催化劑（可循環(huán)使用），在CJ溶液中，加入乙酸酎（有脫水作

用），45□反應lh。反應結束后，過濾，濾液分別用5%NaHCOa溶液、水

洗至中性，再經分離提純得到對硝基甲苯。

（1）上述實驗中過濾的目的是。

（2）濾液在分液漏斗中洗滌靜置后，有機層處于層（填“上”或，

下”）0

（3）5%NaHCO3溶液洗滌的目的是。

（4）下列給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應影響的實驗結果。

硝化產物中各種異構體質量分數(shù)（％）

催化劑

〃（催化劑）總產率（％）

〃（甲苯）

對硝基甲苯鄰硝基甲苯間硝基甲苯

1.035.660.24.298.0

濃H2SO4

1.236.559.54.099.8

0.1544.655.10.398.9

NaHSO40.2546.352.80.999.9

0.3247.951.80.399.9

0.3645.254.20.699.9

□NaHSO,催化制備對硝基甲苯時，催化劑與甲苯的最佳物質的量之比為

□由甲苯硝化得到的各種產物的含量可知，甲苯硝化反應的特點是

③與濃硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO,催化甲苯硝化的優(yōu)點有o

6.澳苯是無色油狀液體，具有苯的氣味?；ど现饕糜谌軇?、分析試劑

和有機合成等。某化學小組欲利用如圖所示的裝置通過實驗探究：

I.苯與液溪發(fā)生取代反應：已知：MnO2+2NaBr+2H,SO4

Br,T+MnSO4+Na2SO4+2H,O

(1)儀器X的名稱,實驗室制備浪苯的化學方程式為

這樣制取的浪苯中會溶解過量的Br2,可以用洗滌除Br2o

A.Na2sO3溶液B.H2OC.乙醇溶液D.NaOH溶液

（2）制取濱苯的實驗操作步驟如下：

①連接裝置，其接口順序為（填字母）：d接,接

,接c；

②檢查裝置的氣密性；

③C中加入固體藥品，滴加濃硫酸，再打開D處開關K,點燃C處酒精

燈；將D裝置中的鐵絲插入混合液中，一段時間后，D中液體沸騰，原因

是;

④關閉C中分液漏斗的旋塞。

（3）A中對廣口瓶進行熱水浴的目的

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（4）若B中有淡黃色沉淀生成，能否確定苯與液溪發(fā)生了取代反應？

（答“能”或“否”）解釋其中的原因

________________________________;

II.探究苯與液澳在催化劑作用下的反應機理。

查閱文獻：①Br+有強氧化性，可以和水分子發(fā)生氧化還原反應②苯與

液澳在澳化鐵催化下的反應機理共分三步：（填寫下列空白）

+Br+Br

第一步：Br2+FeBr3Br+FeBr；第二步：0^0^

請完成第三步反應：;該小組將A

裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時實驗失敗，試從反應機理推測可能的原因是

7.如圖為苯和澳取代反應的改進實驗裝置.其中A為帶支管的試管改制成的

反應容器，在其下端開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑.填寫

下列空白：

*石看試液ARNO.溶液NnOH溶液

(1)向反應容器A中逐滴加入澳和苯的混合液，幾秒鐘內就發(fā)生反應.寫出

A中所發(fā)生反應的化學方程式(有機物寫結構簡式)：

_________________________________;該反應的類型為

反應。

(2)試管C中苯的作用是；反應開始后，觀察D試

管，看到的現(xiàn)象為—；能說明苯與澳發(fā)生的是取代反應而不是加成反應

的現(xiàn)象為o

(3)在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有

_____________________(填字母).

(4)改進后的實驗除□步驟簡單，操作方便，成功率高；□各步現(xiàn)象明顯；

口對產品便于觀察這三個優(yōu)點外，還有一個優(yōu)點是

8.苯和澳的取代反應的實驗裝置如圖所示，其中A為帶支管的試管改制成

的反應容器，在其下端開了一小孔，塞好石棉絨，再加入少量鐵屑粉。

填寫下列空白：

(1)向反應容器A中逐滴加入浸和苯的混合液，幾秒內就發(fā)生反應。寫

出A中所發(fā)生反應的化學方程式(有機物寫結構簡式)：

漠和奉的混合豫

鐵屬粉、胖二

3D

NaOH1

溶液^

紫

色

石

紫

毯斌AgNOjNaOH

液

溶液溶液

(2)試管C中苯的作用是o反應開始后，觀察

D和E兩試管，看到的現(xiàn)象為o

(3)反應2?3min后，在B中可觀察到的現(xiàn)象是

(4)在上述整套裝置中，具有防倒吸的儀器有(填字

母)。

9.石油經分饋、裂化、裂解可以獲得C4H10、CH"C3H6、C2H6、C2H4等

許多重要的化工原料。

已知：i.C4H10(g)^CH4(g)+C3H6(g)

ii.C4H10?一C2H6(g)+C2H4(g)

CH3CHCH3

CH3cH2cH2cH3與CH3的平衡轉化率隨溫度變化的關系如圖1所示。

80.00-<(660,70.00)

70.00-b(62053.00)

H60.00-?

化50.00，/^廠廣^(66057.00)

*40.00.?JT?CH￡HCH￡H,

fxHXh?/?(620,40.00)?CHiCHC1H,

20.00.

MM)O>CH?

05?0600620640660680700*溫度凡

ffi1

CH3cHe

(1)CH3的名稱是；其一氯代物有一種，結構簡

式分別是

(2)660□時，取1molCH3cH2cH2cH3通入2L恒容密閉容器中發(fā)生反應

i、ii,經過30min達到平衡，C2H6的體積分數(shù)為3。

①達平衡時反應物轉化率為,30min內，用C2H6表示的平均反應速

率v（C2H6）為o

②達到平衡時，CH4的物質的量分數(shù)為%（精確到0.1）。

10.晉朝人常球在《華陽國志》里有這樣一段話:臨邛縣“有火井，夜時光

映上昭。民欲其火，先以家火投之。頃許如雷聲，火焰出，通耀數(shù)十里。

以竹筒盛其火藏之，可拽行終日不滅也…”，請回答下列問題。

（1）話中描述的物質是一種最簡單的有機物甲烷，其分子的結構式

為O

（2）寫出“頃許如雷聲，火焰出”涉及的化學反應方程式:o

（3）下列有關甲烷的說法正確的是（填選項字母）

A.它屬于化石能源

B.它的分子中含有非極性鍵

C.它的分子中所有原子的最外層都達到了8電子穩(wěn)定結構

D.（2）中反應發(fā)生時伴隨有舊極性鍵的斷裂和新極性鍵的形成

（4）甲烷不僅可以直接用來燃燒，還是重要的化工原料，它可以與水在

高溫條件下反應制得水煤氣（CO和耳）反應的化學方程式為,反

應得到的水煤氣中CO和也的質量比為o

參考答案

1.答案：(1)二硝基甲苯、三硝基甲苯

(2)取一定量濃硝酸于燒杯中，沿燒杯內壁緩緩注入濃硫酸，并用玻璃棒不

斷攪拌

(3)(球形)冷凝管；a

4CH

()O-3+HO-NO2-^^O2N-^^-CH3+H2O

(5)蒸儲；鄰硝基甲苯

(6)7.5%

解析：(1)甲苯可以和濃硝酸反應生成一硝基甲苯、二硝基甲苯或三硝基甲

苯，溫度過高，會產生二硝基甲苯或三硝基甲苯等副產物。

(2)濃硫酸和濃硝酸混合時應將濃硫酸加入濃硝酸中，具體過程為取一定量

濃硝酸于燒杯中，沿燒杯內壁緩緩注入濃硫酸，并用玻璃棒不斷攪拌。

(3)儀器A為(球形)冷凝管，從a口進水。

(4)甲苯和濃硝酸在濃硫酸、30C下反應生成對硝基甲苯和水，據此寫出化

學方程式。

(5)分離互溶的有機化合物，應利用沸點不同，采用蒸儲的方法進行分離。

有機混合液中主要有甲苯、鄰硝基甲苯、對硝基甲苯，其中鄰硝基甲苯的

核磁共振氫譜有5組峰。

(6)甲苯的質量為15mLr=l3g,根據方程式分析理論產生的一硝基

甲苯的質量為詬MFxl37g.moL?19.36g,則一硝基甲苯的產率為

yzg-moi

2.答案：⑴Q+Br『FeBQ*+HBrT

(2)反應液微沸，有紅棕色氣體充滿反應器A

(3)除去溶于濱本中的漠；Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H,0

(4)除去澳化氫氣體中的浪蒸氣

(5)石蕊溶液；溶液變?yōu)榧t色(或其他合理答案)

解析：由于苯、液澳的沸點較低，且反應O+Br?塢工

為放熱反應，故觀察到A中的現(xiàn)象為反應液微沸，有紅棕色氣體充滿反應

器A；在制備的溟苯中常混有Br,，加入NaOH溶液中，B4與NaOH發(fā)生

反應而被除去；HBr中混有的澳蒸氣在經過

Br2+2NaOH^NaBr+NaBrO+H20

CCL時被吸收；若該反應為取代反應，則必有HBr生成，若為加成反應，

則沒有HBr生成，故只需檢驗試管D中是否有大量H+或由-即可。

3、AHC=CH3

3.答案：(l)CaC,+2H,0fC,H,T+Ca(OH)、HC=CH+B”f||(或

BrBr

BrBr

I—

C

HC=CH+2Br-ICH

2B—

.rBr

(2)不能；ac

(3)H2S；Br2+H2S=S>k+2HBr

(4)C;b;CuSO』溶液；CuSO』溶液

(5)若發(fā)生取代反應，必定生成HBr,溶液酸性將會明顯增強，故可用pH

試紙驗證。

解析：(1)根據實驗原理寫出有關反應的化學方程式。

(2)根據“乙同學發(fā)現(xiàn)甲同學實驗中，褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁，

推測在制得的乙快中還可能含有少量還原性的雜質氣體”，可得出“使澳

水褪色的物質，未必是乙快；使溪水褪色的反應，未必是加成反應”的結

論。故甲同學設計的實驗不能證明乙煥與澳水發(fā)生了加成反應。

(3)根據褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁，可推知該淡黃色沉淀是硫單

質，說明乙煥氣體中含有硫化氫雜質，產生硫化氫的原因是電石中含有硫

化鈣雜質，發(fā)生反應：CaS+2H2O=H2St+Ca(OH)2o硫化氫和溪水發(fā)生反應

的化學方程式是叫+H2s-SJ+2HBr。

(4)由于乙快中含有硫化氫雜質，首先可利用CuSQ溶液除去H?S,然后再用

CuSO4溶液檢驗凡S是否被除盡，無H2s存在時方可根據澳水顏色的變化來

驗證乙快與濱水是否發(fā)生了加成反應。

(5)pH試紙用于測定溶液的酸性強弱，若發(fā)生取代反應，必定生成HBr,

溶液酸性增強，因此用pH試紙檢驗溶液酸性有無明顯增強，即可得出結

論。

4.答案：(1)①V

Br

(g)+Br(l)—>(1),

2、一一1

②RrJ//=-(a+c)kJmoL'

(2)①從圖中可知，生成A的活化能比生成B的小，化學反應速率快，

所以低溫時，

產物以A為主

②升高溫度，A生成中間體C,中間體C生成B

③升高溫度；延長反應時間

5.答案:(1)回收NaHSC>4

(2)下

(3)除去過量的乙酸酢(或乙酸)、硝酸

(4)①0.32；②甲苯硝化主要得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯；③在硝

化產物中對硝基甲苯比例提高催化劑用量少且能循環(huán)使用

解析：

6.答案：(一).(1)球形冷凝管0+Br2前4

+HBrAD

(2)①abef③該反應是放熱反應

(3)防止?jié)裾魵饫淠?/p>

(4)否D中會揮發(fā)出少量的Br2,Bn也可以和硝酸銀產生淡黃色沉淀

FeBn+iQ-B'+HBr

（二）.FeBr；+-

有水的情況下，無法生成Br+

Br

7.答案：（1）0+