2011高考化学试题分类汇编-化学实验(八) 联系客服

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(5)布氏漏斗、吸漏瓶

14.(2011浙江高考28,15分)二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下:

OOHCCHOOCC+2FeCl3+2FeCl2+2HCl

在反应装置中,加入原料及溶剂,搅拌下加热回流。反应结束后加热煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程:

加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥 请回答下列问题:

(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:a___________,b____________。

(2)趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,下列哪些因素有利于得到较大的晶体:____。 A.缓慢冷却溶液 C.溶质溶解度较小

B.溶液浓度较高

D.缓慢蒸发溶剂

如果溶液中发生过饱和现象,可采用__________等方法促进晶体析出。

(3)抽滤所用的滤纸应略_______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是________。

A.无水乙醇

B.饱和NaCl溶液

C.70%乙醇水溶液

D.滤液

(4)上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质:___________。

(5)某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流15min、30min、45min和60min时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是________。

A.15min

B.30min C.45min

D.60min

解析:(1)熟悉化学实验仪器,特别是有机合成的仪器比较特殊。 (2)溶液浓度越高,溶质溶解度越小,蒸发或冷却越快,结晶越小;

过饱和主要是缺乏晶种,用玻璃棒摩擦,加入晶体或将容器进一步冷却能解决。 (3)抽滤涉及的仪器安装,操作细则颇多,要能实际规范操作,仔细揣摩,方能掌握。 用滤液(即饱和溶液)洗涤容器能减少产品的溶解损失。 (4)趁热过滤除不溶物,冷却结晶,抽滤除可溶杂质。

(5)对照反应开始斑点,下面斑点为反应物,上面为生成物,45min反应物基本无剩余。 答案:(1)三颈瓶 球形冷凝器(或冷凝管) (2)AD 用玻璃棒摩擦容器内壁 加入晶种 (3)小于 D

(4)趁热过滤 C

15.(2011安徽高考27,14分)

MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:

(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第②步反应的离子方程式

? +?ClO+? =?MnO+?Cl↑+? 。

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(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有 (写化学式)。

(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2

(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3

解析:本题通过MnO2的提纯综合考察了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。

(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,所以答案是粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质;

(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2+2ClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H;

(3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;

(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g。由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol =1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为

2.84g?0.04mol,因此与稀硫酸反应时共

71g/mol生成MnSO4的物质的量为0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol。

答案:(1)MnO和MnCO3;

(2)5Mn2+2ClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H;

(3)酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;NaCl; (4)0.02mol。

16.(2011北京高考27,15分)

甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)

实验操作和现象:

操作 现象 A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失 打开弹簧夹,通入N2, 停止加热,一段时间后关闭 从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 ___________________ 均未发现白色沉淀溶解 (1)A中反应的化学方程式是_________________。

(2)C中白色沉淀是__________________,该沉淀的生成表明SO2具有___________性。 (3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。

(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。 1为证实各自的观点,在原实验基础上: ○

甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_____________; 乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。 2进行实验,B中现象: ○

甲 乙 大量白色沉淀 少量白色沉淀 检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:__________。 (5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_______________。