2016高考二轮化学总复习 专题限时训练18 10页

专题限时训练(十八)　以物质制备和性质探究 为载体的实验综合考查题型 ‎(时间：60分钟　分数：60分)‎ ‎1．(15分)(2015·重庆卷)ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)仪器D的名称是________。安装F中导管时，应选用图2中的________。‎ ‎(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。‎ ‎(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是________。‎ ‎(4)已知在酸性条件下NaClO2‎ 可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_________________________________。‎ 在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是_________________________________。‎ ‎(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，原因是________________________。‎ 图3‎ 答案：(1)锥形瓶　b ‎(2)慢　(3)吸收Cl2　(4)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O　验证是否有ClO2生成 ‎(5)稳定剂Ⅱ　稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度 解析：(1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置b。‎ ‎(2)为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。‎ ‎(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。‎ ‎(4)参加反应的离子有ClO和H＋，生成的微粒有Cl－和ClO2‎ ‎，根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。‎ ‎(5)稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ，可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。‎ ‎2．(15分)(2015·北京卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”反应中Fe3＋和Fe2＋的相互转化。实验如下：‎ ‎(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到___________________________________________。‎ ‎(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中________造成的影响。‎ ‎(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向Fe3＋转化。用化学平衡移动原理解释原因：_______________________________。‎ ‎(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于Fe2＋，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。‎ ‎①K闭合时，指针向右偏转，b作________极。‎ ‎②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是___________。‎ ‎(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因。‎ ‎①转化原因是_________________________________________。‎ ‎②与(4)实验对比，不同的操作是________________________。‎ ‎(6)实验Ⅰ中，还原性：I－>Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性Fe2＋>I－。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是______________________。‎ 答案：(1)化学平衡状态　(2)溶液稀释对颜色变化 ‎(3)加入Ag＋发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移动 ‎(4)①正　②左侧产生黄色沉淀，指针向左偏转 ‎(5)①Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋还原性强于I－　②向右管中加入1 mol·L－1 FeSO4溶液 ‎(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向 解析：(1)实验Ⅰ溶液的颜色不再发生变化，则说明实验Ⅰ 的反应达到了化学平衡状态。‎ ‎(2)实验ⅱ为加入1 mL 1 mol·L－1FeSO4溶液，实验ⅲ为加入了1 mL H2O，结果是实验ⅲ的颜色比ⅱ略深，故以ⅲ作对比，排除ⅱ中溶液稀释对颜色变化造成的影响。‎ ‎(3)ⅰ中加AgNO3溶液发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，使溶液中c(I－)减小，平衡逆向移动；ⅱ中加入Fe2＋，增大了c(Fe2＋)，平衡逆向移动；故增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均逆向移动。‎ ‎(4)由反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2知Fe3＋在反应中得电子，b应为正极。达到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，Ag＋＋I－===AgI↓，使c(I－)减小，若I－还原性弱于Fe2＋，则a极改为正极，电流表指针应向左偏转。‎ ‎(5)由(4)的原理可知c(I－)降低则还原性减弱，则实验ⅱ中Fe2＋转化为Fe3＋的原因可理解为Fe2＋的浓度增大，还原性增强，故得出的结论为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。‎ 第(4)小题是证明c(I－)减小，其还原性减弱，若做一个对比实验，可选择增大c(Fe2＋)，使其还原性增强，或减小c(Fe3＋)，使其氧化性减弱。‎ ‎(6)实验ⅰ中减小c(I－)，I－的还原性减弱；实验ⅱ中，增大c(Fe2＋)，Fe2＋的还原性增强；则可得出离子的还原性与其浓度有关的结论。‎ ‎3.(15分)(2015·押题卷)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，易分解，易水解，可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。实验室制备氨基甲酸铵的反应如下：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH<0，该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则水解生成碳酸铵或碳酸氢铵。某化学兴趣小组按下图装置进行如下实验：‎ 步骤1：按图连接好实验装置，____________________________。‎ 步骤2：在相应仪器中装入药品，其中在三颈烧瓶中加入足量的氢氧化钠固体，在恒压滴液漏斗中装入浓氨水。‎ 步骤3：滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品。‎ ‎……‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)将步骤1补充完整：________________________________。‎ ‎(2)干燥管中盛放的药品是______________________________。‎ ‎(3)对比碳酸盐和酸反应制CO2，该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点有______________________________________________。‎ ‎(4)三颈烧瓶中产生氨气的原理是_____________ (用文字叙述)。‎ ‎(5)反应后期随着CO2气流减慢，导致反应物比例不当，可采取的措施是__________________________________________________。‎ ‎(6)尾气处理装置中双通玻璃管的作用是________________，浓硫酸的作用是______________________________________________。‎ ‎(7)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.173 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.500 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。[M(NH2COONH4)＝78 g·mol－1、M(NH4HCO3)＝79 g·mol－1、M(CaCO3)＝100 g·mol－1]‎ 答案：(1)检查装置的气密性　(2)碱石灰或固体NaOH ‎(3)不需要干燥；提供低温环境，提高转化率(任答一点即可)　(4)NaOH固体溶于水产生大量的热，使浓氨水分解产生氨气 ‎(5)调节恒压滴液漏斗的旋塞，减慢浓氨水的滴加速度 ‎(6)防止倒吸　吸收多余的氨气　防止空气中的水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解　(7)80%‎ 解析：(1)该实验涉及气体的制备和反应，因此应先检查装置的气密性。‎ ‎(2)实验制得的氨气中有水蒸气，制备氨基甲酸铵应在无水条件下进行，因此应对氨气进行干燥，干燥管内应盛放可干燥氨气的碱性干燥剂。‎ ‎(3)因为氨基甲酸铵易分解，易水解，且本实验中的反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，故用干冰升华产生CO2可提供无水和低温环境，提高产率。‎ ‎(4)浓氨水滴入三颈烧瓶中时，NaOH溶解产生的热量可使浓氨水分解产生氨气。‎ ‎(5)反应后期CO2气流减慢时，应调节恒压滴液漏斗的旋塞，减慢浓氨水的滴加速度，从而减慢氨气的生成速率。‎ ‎(7)n(CaCO3)＝n(C元素)＝＝0.015 mol，设样品中n(NH2COONH4)＝x mol，n(NH4HCO3)＝y mol，则x＋y＝0.015,78x＋79y＝1.173，解得：x＝0.012，y＝0.003。则氨基甲酸铵的物质的量分数为×100%＝80%。‎ ‎4．(15分)(2015·高考押题卷)1苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香气，广泛用于各种食用香精和烟用香精中。实验室以苯乙酮和硼氢化钠为原料制备1苯乙醇的反应原理、装置和有关数据如下：‎ 试剂 熔点 ‎(℃)‎ 沸点 ‎(℃)‎ 密度 ‎(g·cm－3)‎ 溶解性 水 乙醇 乙醚 ‎1苯乙醇 ‎20‎ ‎203.4‎ ‎1.013‎ 不溶 溶 溶 苯乙酮 ‎19.7‎ ‎202.3‎ ‎1.028‎ 不溶 溶 溶 硼氢化钠 ‎－‎ ‎－‎ ‎1.076‎ 溶 溶 不溶 乙醚 ‎－116.3‎ ‎34.6‎ ‎0.713‎ 微溶 溶 ‎－‎ 实验步骤：‎ ‎①在烧杯中加入15 mL 95%的乙醇和0.1 g硼氢化钠，搅拌下，再滴入8 mL苯乙酮，控制温度在48 ℃～50 ℃，滴加完毕，室温下放置15 min。‎ ‎②在搅拌的条件下，慢慢滴加6 mL 3 mol·L－1的盐酸。‎ ‎③水浴加热，使反应液中大部分乙醇蒸出，出现分层，再加入10 mL乙醚。将混合反应液倒入分液漏斗，分离上述液体，水层再用10‎ ‎ mL乙醚萃取，合并两次分液得到的有机相。‎ ‎④加入适量无水硫酸镁，静置片刻，过滤除去硫酸镁固体。再加入0.6 g无水碳酸钾，然后进行简单蒸馏除去乙醚。‎ ‎⑤经减压蒸馏得到1苯乙醇4.5 g(减压蒸馏可降低有机物的沸点)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应中加入乙醇的目的是____________________________。‎ ‎(2)反应完成后，蒸出大部分乙醇，反应液出现分层，上层为________(填“水层”或“有机层”，下同)，加入10 mL乙醚，充分振荡后，上层为________。‎ ‎(3)装置图中仪器A的名称为________，在本实验中最好选用的规格是________(填“50 mL”、“100 mL”或“200 mL”)；仪器B中冷凝水由________(填“a”或“b”)口流出。‎ ‎(4)步骤④中加入无水硫酸镁的作用是______________________。‎ ‎(5)步骤④蒸馏除去乙醚时，应采用的最佳加热方式为________(填字母序号)。‎ a．酒精灯加热 B．水浴加热 c．油浴加热 D．酒精喷灯加热 ‎(6)本实验中1苯乙醇的产率为________(结果精确到小数点后一位)。‎ 答案：(1)溶解硼氢化钠和苯乙酮，使反应物充分接触 ‎(2)水层　有机层　(3)蒸馏烧瓶　50 mL　a ‎(4)干燥(或吸收水分)　(5)b　(6)53.8%‎ 解析：(1)由题中表格可知硼氢化钠、苯乙酮均可溶解在乙醇中，故加入乙醇的目的是溶解硼氢化钠和苯乙酮，使反应物充分接触。‎ ‎(2)反应完成后，蒸出大部分乙醇，故有机层主要为1苯乙醇，其密度比水大，故上层为水层；而加入10 mL乙醚后，因乙醚的密度比水小，故上层为溶解有1苯乙醇的乙醚溶液，即有机层。‎ ‎(3)题中装置为蒸馏装置，A为蒸馏烧瓶；本实验步骤④中用此装置蒸馏除去乙醚，分析知有机混合物体积应在20 mL～30 mL之间，则应选50 mL蒸馏烧瓶；B为冷凝管，冷凝水应“下进上出”，故应从b口流入，从a口流出。‎ ‎(4)有机实验中所加的无水硫酸镁、无水氯化钙或无水碳酸钾的作用一般都是干燥。‎ ‎(5)乙醚的沸点只有34.6 ℃，而1苯乙醇的沸点则是203.4 ℃，故除去乙醚最好采用水浴加热。‎ ‎(6)1苯乙醇的理论产量为×122 g·mol－1＝8.36 g，故产率为×100%＝53.8%。‎