（江苏专用版）2021版高考化学总复习专题十一实验化学练习（含解析）

（江苏专用版）2020版高考化学总复习专题十一实验化学练习（含解析）实验化学非选择题1.(2018盐城三模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)不溶于乙醇,20 、80 时溶解度依次为70.1 g、231 g/100 g H2O。可用作纸浆漂白时的脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S,含少量Na2SO4、Na2CO3等)及纯碱等为原料制备Na2S2O35H2O的实验流程如下:(1)用Na2S2O3 脱除纸浆中多余Cl2的离子反应方程式为。(2)“净化”时加入的试剂X 可能是(填化学式)。(3)“趁热过滤”时,用双层滤纸过滤的原因是。(4)制备Na2S2O3的实验装置如图所示:装置连接好并装入药品后,检验装置是否漏气的方法是。实验过程中打开螺旋夹并调节螺旋夹至适当的位置,一方面使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S-Na2CO3溶液中,另一方面的作用是。请设计由三口烧瓶中的反应液制备Na2S2O35H2O的实验方案:拆解装置,将固体放在40 烘箱中干燥40 min,制得Na2S2O35H2O(实验中须使用的试剂有:2 molL-1 NaOH溶液、95%乙醇)。答案(1)S2O32-+4Cl2+5H2O 2SO42-+8Cl-+10H+(2)Ba(OH)2(或BaS)(3)防止单层滤纸因腐蚀而破损以及直径较小的颗粒穿过滤纸(4)打开螺旋夹,用酒精灯对烧瓶微热,若三口烧瓶及吸收瓶中有气泡冒出,停止加热后导管中液面上升形成一段液柱,说明装置不漏气防止发生倒吸向三口烧瓶中加入适量2 molL-1 NaOH溶液,吸收溶液中未反应的SO2,趁热过滤,将烧杯中滤液加热蒸发至液面出现晶膜,停止加热,冷却结晶、过滤、水洗,最后用95%乙醇洗涤23次解析(1)S2O32-中S为+2价,被Cl2氧化生成SO42-,根据S和Cl得失电子守恒配平反应。(2)工业硫化钠用热水溶解,滤液中存在Na2SO4和Na2CO3,加入Ba(OH)2,将SO42-、CO32-转化为沉淀,趁热过滤得BaS,S2-与SO2发生归中反应生成Na2S2O3。(3)使用双层滤纸的目的是防止过滤时滤纸破坏。(4)利用压强差检验装置气密性,加热装置时有气泡,冷却时插入水中的导管处有水柱。螺旋夹可以控制气流,同时也可以防止液体的倒吸。向反应后的三口烧瓶中加NaOH溶液,以吸收未反应的SO2。硫代硫酸钠随着温度的升高溶解度增大,故采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法析出Na2S2O35H2O晶体,因为硫代硫酸钠不溶于乙醇,故用乙醇洗涤晶体可减小晶体因溶解而造成的损失。2.(2018南京、盐城二模)实验室由环己烯一步氧化制备1,2-环己二醇:H0(已知:1,2-环己二醇可溶于水,熔点7377 ,沸点118120 )实验步骤如下:步骤1:向下图所示装置三颈烧瓶中加入60 mL乙酸,再加入几滴硫酸,随即加入15 mL 30%的双氧水,低速搅拌1.5 h。步骤2:控制反应温度4045 ,不断搅拌下由恒压漏斗向三颈烧瓶中缓慢滴加11 mL环己烯,冷凝回流45 min。步骤3:将步骤2反应后的产物进行减压精馏后,加入35%的NaOH溶液,充分反应后,移入分液漏斗中,并加入乙酸丁酯振荡、分液。步骤4:将步骤3中的有机层减压蒸馏回收溶剂,过滤,得到1,2-环己二醇。请回答下列问题:(1)装置中冷凝水从(填“a”或“b”)端进。(2)步骤2中加入环己烯要缓慢的原因是。(3)步骤2控制反应温度为4045 的常用方法是。(4)步骤3中加入35%的NaOH溶液主要是对步骤2中的产物进行水解反应,其原因是。(5)步骤3中水解反应完成的现象是。(6)步骤3加入乙酸丁酯,振荡、分液的目的是。答案(1)b(2)反应放热,滴加速率过快,体系温度上升导致过度氧化(3)水浴加热(4)使步骤2中生成的1,2-环己二醇与乙酸发生副反应生成的酯水解,提高1,2-环己二醇的产率(5)容器中分层消失(6)萃取产品中的1,2-环己二醇解析(1)冷面管中通入水的流向为下进上出,即从b处通入水。(2)该反应为放热反应,当加入环己烯速率过快时,会放出大量的热,而温度过高,会将醇羟基氧化。(3)控制反应温度低于100 时,正常用水浴加热。(4)反应生成的醇会与乙酸发生酯化反应生成酯,加入35%的NaOH溶液会将生成的酯水解,而得到更多的1,2-环己二醇。(5)酯为油状,与水分层,当酯完全消耗后,容器中将看不到分层现象。(6)乙酸丁酯为有机物,可以萃取出1,2-环己二醇,然后分液,最后蒸馏得到1,2-环己二醇。3.(2018姜堰中学、溧阳中学、前黄高级中学学情检测)4,7-二甲基香豆素(熔点:132.6 )是一种重要的香料,广泛分布于植物界中,以间甲苯酚为原料的合成反应如下:实验装置图如下:主要实验步骤:步骤1:向三口烧瓶中加入60 mL浓硫酸,并冷却至0 以下,搅拌下滴入间甲苯酚30 mL(0.29 mol)和乙酰乙酸乙酯26.4 mL(0.21 mol)的混合物。步骤2:保持在10 下,搅拌12 h,反应完全后,将其倒入冰水混合物中,然后抽滤、水洗得粗品。步骤3:粗品用乙醇溶解并重结晶,得白色针状晶体并烘干,称得产品质量为33.0 g。(1)图中仪器名称:a;b。(2)浓H2SO4需要冷却至0 以下的原因是。(3)反应需要搅拌12 h,其原因是。(4)确定最终产品是4,7-二甲基香豆素的实验或方法是。(5)本次实验产率为。答案(1)恒压滴液漏斗吸滤瓶(2)防止浓硫酸将有机物氧化和碳化(3)使反应物充分接触反应,提高反应产率(4)测量熔点或测定其红外(紫外)光谱(及核磁共振氢谱)等(5)89.3%解析(1)a为恒压滴液漏斗,b为吸滤瓶。(2)浓硫酸具有强氧化性,可以将有机物氧化和碳化,为防止发生上述现象,故将浓硫酸冷却至0 以下。(3)搅拌可使反应物充分接触,提高反应产率。(4)物质的熔点是固定的,故可以通过熔点来确定产品。(5)4,7-二甲基香豆素的分子式为C11H12O2,相对分子质量为176。根据反应方程式和反应物的量可知,间甲苯酚过量,应以乙酰乙酸乙酯为标准计算,理论上应生成0.21 mol 4,7-二甲基香豆素,其质量为36.96 g,实际上生成33.0 g产品,本实验产率为33.0g36.96g100%89.3%。4.(2018南通、扬州、徐州等七市三模)葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe2H2O是重要的矿物质添加剂,它的吸收效果比无机铁盐好。一种工业上制备葡萄糖酸亚铁的工艺流程如下:(1)反应的化学方程式为。(2)碳酸亚铁过滤时需在表面保留水层的原因是。检验FeCO3已经洗涤干净的操作为。(3)反应后加入葡萄糖酸调节溶液pH至5.8,其原因是。(4)葡萄糖酸亚铁溶液结晶、洗涤时均需加入乙醇,其目的分别是、。答案(1)FeSO4+Na2CO3 FeCO3+NaSO4(2)隔绝空气,防止氧化取最后一次洗涤液,向其中加入BaCl2溶液无沉淀生成(3)防止Fe2+的水解(4)降低溶剂的极性,使晶体更易析出减少产品在洗涤时的损失且更易干燥解析(1)Fe2+与CO32-会反应生成FeCO3沉淀。(2)Fe2+易被空气氧化,用水覆盖,可隔绝FeCO3与O2的接触。在FeCO3表面会附有SO42-,故只要检验洗涤液中是否含有SO42-就知是否洗干净。(3)酸性条件下可以抑制Fe2+水解。(4)晶体在乙醇中的溶解度小,便于晶体析出;乙醇易挥发,也便于晶体干燥。5.(2019南通模拟)某同学欲从Fe3+、Al3+的混合液中分离并测定Fe3+的浓度,实验方案如下:已知:乙醚(C2H5)2O:沸点34.5 ,微溶于水,易燃。盐酸浓度较高时,Fe3+与HCl、乙醚形成化合物(C2H5)2OHFeCl4溶于乙醚;当盐酸浓度降低时,该化合物解离。(1)操作的名称是。(2)检验溶液Y中是否残留Fe3+的实验方法是。(3)蒸馏装置如图所示,该装置图中存在的错误是。(4)滴定前,加入的适量溶液Z是(填字母)。A.H2SO4H3PO4B.H2SO3H3PO4C.HNO3H3PO4D.HIH3PO4(5)滴定达到终点时,消耗0.100 0 molL-1K2Cr2O7溶液5.00 mL。根据该实验数据,起始所取的试样Fe3+、Al3+的混合液中c(Fe3+)为。(6)上述测定结果存在一定的误差,为提高该滴定结果的精密度和准确度,可采取的措施是(填字母)。 A.稀释被测试样B.增加平行测定次数C.减少被测试样取量D.降低滴定剂浓度答案(1)萃取、分液(2)取溶液Y少许,滴加KSCN溶液,若不显血红色说明无Fe3+残留,反之则有Fe3+残留(3)温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平;用明火加热,易导致乙醚着火(4)A(5)0.480 0 molL-1(不要求有效数字)(6)BD解析(1)由已知知,Fe3+在高浓度盐酸中形成配合物,在低浓度时,又变成相应的离子,用此方法可以将Fe3+和Al3+分离,此法称为萃取分液。(2)Fe3+遇KSCN显血红色。(3)蒸馏时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处;由已知知,乙醚易燃,故不可以用明火加热。(4)K2Cr2O7具有强氧化性,可以氧化H2SO3和HI,排除B、D项,HNO3本身具有氧化性,会氧化Fe2+,造成测定干扰。(5)Fe3+先被还原为Fe2+,再用K2Cr2O7氧化,关系式为6Fe2+K2Cr2O7,根据K2Cr2O7的消耗量,可以计算出Fe2+的量,即为Fe3+的量。n(Fe2+)=60.1 molL-1510-3 L=310-3 mol,c(Fe3+)=310-3mol100252510-3L=0.480 0 molL-1。(6)多次测定求平均值,可以提高测定准确率,B项正确;滴定剂浓度减小,可以增大滴定体积,从而减小计算误差,D项正确。6.偶氮苯是橙红色晶体,溶于乙醇,微溶于水,实验室制取反式偶氮苯的步骤如下:步骤一:在反应器中加入一定量的硝基苯、甲醇和一小粒碘,装上冷凝管,加入少量镁粉,立即发生反应。等大部分镁粉反应完全后,再加入镁粉,反应继续进行,等镁粉完全反应后,加热回流30 min。步骤二:将所得液体趁热倒入冰水中,并不断搅拌,用冰醋酸小心中和至pH为45,析出橙红色固体,过滤,用少量冰水洗涤。步骤三:用95%的乙醇重结晶。(1)步骤一中反应不需要加热就能剧烈进行,原因是。镁粉分两次加入的原因是。(2)步骤二中析出固体用冰水洗涤的原因是。若要回收甲醇,实验所需的玻璃仪器除冷凝管、酒精灯、牛角管和锥形瓶外还应有。(3)取0.1 g偶氮苯,溶于5 mL左右的苯中,将溶液分成两等份,分别装于两个试管中,其中一个试管用黑纸包好放在阴暗处,另一个则放在阳光下照射。用毛细管各取上述两试管中的溶液点在距离滤纸条末端1 cm处,再将滤纸条末端浸入装有13 的苯-环己烷溶液的容器中,实验操作及现象如图所示。实验中分离物质所采用的方法是法。由实验结果可知:;利用该方法可以提纯反式偶氮苯。答案(1)该反应是放热反应防止反应过于剧烈(2)减少偶氮苯的溶解温度计、蒸馏烧瓶(3)层析法(色层法、色谱法)光照条件下有杂质(顺式偶氮苯)生成解析(1)该溶液为放热反应,不需要加热就能剧烈进行;为防止反应过于剧烈,镁粉分两次加入而不是一次性全部加入。(2)用冰水洗涤析出的固体可以减少因溶解造成的损失;在互溶的溶液中回收甲醇,应采取蒸馏的方法,需要的玻璃仪器有冷凝管、酒精灯、牛角管(尾接管)、锥形瓶、温度计、蒸馏烧瓶。(3)将滤纸条末端浸入试液中,当组分移动一定距离后,各组分移动距离不同,最后形成互相分离的斑点,该方法为纸层析法。由图可知,用光照射的溶液进行层析实验,有反式与顺式偶氮苯斑点,说明光照条件下有顺式偶氮苯生成。7.(2018盐城高三上学期期中)乙酸异戊酯是无色透明的液体,沸点142 ,可用作食品香料。合成方法如下:CH3COOH+HO(CH2)2CH(CH3)CH3 CH3COO(CH2)2CH(CH3)CH3+H2O步骤1:称取26.4 g(0.3 mol)的异戊醇和21.6 g(0.36 mol)乙酸,置于三口烧瓶中,加入适量FeCl36H2O 和几粒沸石。步骤2:装上温度计和仪器B(如下图),回流1 h。步骤3:稍冷后将仪器B 改为蒸馏装置,收集粗馏分。步骤4:反应结束后分别用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液和水分别洗涤、分液。步骤5:加入2 g无水MgSO4,进一步操作得到乙酸异戊酯。(1)图中仪器A名称为,仪器B 的作用是。(2)步骤1控制投料比n(乙酸)n(异戊醇)=1.2,其目的是。(3)步骤4用“碳酸氢钠溶液”洗涤的目的是; 分液时用到的主要玻璃仪器是(写名称)。(4)步骤5 经MgSO4干燥后,得到乙酸异戊酯。答案(1)球形冷凝管及时分离出反应生成的水(2)提高异戊醇的转化率(3)除去过量的乙酸分液漏斗(4)蒸馏,收集约142 的馏分解析(1)图中仪器A冷凝回流未反应的反应物,A名称为球形冷凝管,仪器B 的作用是及时分离出反应生成的水。(2)步骤1控制投料比n(乙酸)n(异戊醇)=1.2,乙酸过量,增大乙酸的浓度,其目的是提高异戊醇的转化率。(3)步骤4用“碳酸氢钠溶液”洗涤的目的是除去过量的乙酸,分液时用到的主要玻璃仪器是分液漏斗。(4)步骤5 经MgSO4干燥后,蒸馏,收集约142 的馏分,得到乙酸异戊酯。18