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(浙江選考)2022高考化學(xué)二輪增分優(yōu)選練 加試題增分練 第31題 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究

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1、(浙江選考)2022高考化學(xué)二輪增分優(yōu)選練 加試題增分練 第31題 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究 1.硼與鋁為同族元素。據(jù)報(bào)道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄,硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛;硼酸(H3BO3)是極弱的一元弱酸。硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5·H2O,用硼鎂礦、碳銨法實(shí)驗(yàn)室制備硼酸的主要流程如下: 請(qǐng)回答: (1)步驟①中實(shí)驗(yàn)室需要把硼鎂礦放在______________儀器中焙燒(填實(shí)驗(yàn)儀器)。 (2)步驟③中采用減壓過(guò)濾,該小組同學(xué)所用的裝置如上圖所示,若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生倒吸現(xiàn)象,應(yīng)采取最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作是______________________

2、________________________________; NH4H2BO3溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥獲得硼酸晶體,下列實(shí)驗(yàn)條件容易使得到的硼酸晶體有較大顆粒的是________________。 A.較高溫度下快速蒸發(fā) B.用冰水冷卻 NH4H2BO3溶液 C.采用較稀的NH4H2BO3溶液 (3)硼酸溶解度如下圖所示,從操作③中獲得H3BO3晶體需要洗滌、干燥,洗滌過(guò)程中需要用________(填“冷水”或“熱水”),你的理由是_______________________________________ ________________________

3、________________________________________________; (4)測(cè)定硼酸晶體純度的試驗(yàn)方法是:取0.500 0 g樣品于錐形瓶中,滴加甘油,微熱使樣品溶解,迅速冷卻至室溫,滴加指示劑,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至15.80 mL時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。已知:每1.00 mL NaOH滴定液相當(dāng)于30.92 mg的H3BO3,則該樣品中H3BO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________________。 答案 (1)坩堝 (2)打開(kāi)旋塞K  C (3)冷水 硼酸溶解度隨著溫度升高增大較快,用冷水洗滌能減少硼酸溶解損失 (4)97.71% 2.(2017·余姚中學(xué)

4、高二下學(xué)期期中)三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是一種重要的化工產(chǎn)品,實(shí)驗(yàn)中采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來(lái)制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物,反應(yīng)式:2(CoCl2·6H2O)+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O 已知:①[Co(NH3)6]Cl3在不同溫度下水中的溶解度曲線如圖。 ②制備過(guò)程中可能用到的部分裝置如下: (1)原料NH4Cl的主要作用是___________________________________________________; 步驟④中要冷卻至10 ℃再加

5、入H2O2溶液,這樣操作的目的:_______________________。 (2)步驟⑤中保持60 ℃的加熱方法是______________________________________________, 恒溫20 min的目的是_______________________________________________________。 (3)步驟⑥是減壓抽濾(見(jiàn)上圖裝置Ⅱ),當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí),防自來(lái)水倒吸入抽濾瓶最佳的正確操作是_________________________________________________________。 (4)操作A的名

6、稱為_(kāi)_______。若操作過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,處理方法是______________。 (5)步驟⑨進(jìn)行洗滌時(shí)要用到兩種試劑,應(yīng)該依次用________(填字母)洗滌。 A.飽和氯化鈉溶液 B.無(wú)水乙醇 C.濃鹽酸 答案 (1)NH4Cl 溶于水電離出 NH會(huì)抑制 NH3·H2O 的電離 防止溫度過(guò)高 H2O2分解 (2)水浴加熱 保證反應(yīng)完全 (3)慢慢打開(kāi)活塞d,然后關(guān)閉水龍頭 (4)趁熱過(guò)濾 往漏斗中加入少量熱水 (5)CB 解析 (1)NH4Cl溶于水電離出NH會(huì)抑制NH3·H2O的電離,利于加入濃氨水后生成[Co(NH3)6]Cl3;步驟④中要冷卻至

7、10 ℃再緩慢地邊攪拌邊加入H2O2溶液,可以防止溫度過(guò)高導(dǎo)致H2O2分解,同時(shí)降低反應(yīng)速率,防止反應(yīng)過(guò)于劇烈。(2)根據(jù)Co(NH3)6Cl3在不同溫度下水中的溶解度曲線可知,步驟⑤中保持60 ℃,可以加快反應(yīng)速率,又不至于雙氧水分解,保持60 ℃可以通過(guò)水浴加熱控制溫度,恒溫20 min可以保證反應(yīng)完全進(jìn)行。(3)在減壓抽濾操作中,當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí),防自來(lái)水倒吸入抽濾瓶最佳的正確操作是慢慢打開(kāi)活塞d,然后關(guān)閉水龍頭。(4)根據(jù)流程圖,粗產(chǎn)品中加入50 mL熱水和2 mL濃鹽酸,洗滌后,需要趁熱過(guò)濾,得到濾液;若操作過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,往漏斗中加入少量熱水,使之溶

8、解后繼續(xù)過(guò)濾。(5)根據(jù)流程圖,步驟⑦和⑧的提示,步驟⑨進(jìn)行洗滌時(shí)可以先用濃鹽酸洗滌,因?yàn)閇Co(NH3)6]Cl3易溶于水,然后再用無(wú)水乙醇洗滌。 3.(2018·諸暨市牌頭中學(xué)高二下學(xué)期期中)實(shí)驗(yàn)室用鎂還原硝基苯制取反式偶氮苯的化學(xué)方程式為: +4Mg+8CH3OH―→ +4Mg(OCH3)2+4H2O 已知:①M(fèi)g(OCH3)2在水中極易水解。 ②反式偶氮苯產(chǎn)品在紫外線照射后部分轉(zhuǎn)化為順式偶氮苯。 ③反式(順式)偶氮苯為橙紅色晶體,溶于乙醇、乙醚和醋酸,不溶于水。遇明火、高熱可燃,受高熱分解放出有毒的氣體。 主要實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下: (Ⅰ)合成:在反應(yīng)器中加入一定量的硝基

9、苯、甲醇和一小粒碘,加入少量鎂粉,立即發(fā)生反應(yīng);等大部分鎂粉反應(yīng)完全后,再加入鎂粉,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,等鎂粉完全反應(yīng)后,加熱回流30 min。 (Ⅱ)分離與提純: ①將所得液體趁熱倒入盛有冰水的燒杯,并不斷攪拌,用冰醋酸小心中和至pH為4~5,析出橙紅色固體,過(guò)濾,用少量冰水洗滌。 ②用95%的乙醇重結(jié)晶。 回答下列問(wèn)題: (1)如圖加熱回流裝置中,儀器a的名稱是__________,進(jìn)水口為_(kāi)_______(填“1”或“2”) (2)若將鎂粉一次性加入已裝硝基苯、甲醇混合液的三頸燒瓶中,可能導(dǎo)致________(填字母)。 A.反應(yīng)太劇烈 B.液體太多攪不動(dòng) C.反應(yīng)變緩

10、慢 D.副產(chǎn)物增多 (3)分離與提純: ①析出橙紅色固體,過(guò)濾,用少量冰水洗滌中用冰水洗滌的原因是________________________ ________________________________________________________________________。 ②為了得到較大顆粒的晶體,加入冰醋酸時(shí)需要_______________________________________ _________________________________(填“緩慢加入”或“快速加入”)。 ③燒杯中的反式偶氮苯轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上往往還粘有少量晶體,

11、需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來(lái)后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,下列液體最合適的是________(填字母)。 A.冰水 B.飽和NaCl溶液 C.95%乙醇水溶液 D.濾液 ④抽濾完畢,應(yīng)先斷開(kāi)____________________________________________________________,以防倒吸。 ⑤重結(jié)晶操作包括“加熱溶解、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥”。上述重結(jié)晶過(guò)程中的________操作除去了不溶性雜質(zhì)。 (4)取0.1 g偶氮苯,溶于5 mL左右的苯中,將溶液分成兩等份,分別裝于兩個(gè)試管中,其中一個(gè)試管用黑紙包好放在陰暗處,另一個(gè)則放在陽(yáng)光下照

12、射。用毛細(xì)管各取上述兩試管中的溶液點(diǎn)在距離濾紙條末端1 cm處,再將濾紙條末端浸入裝有1∶3的苯環(huán)己烷溶液的容器中,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下圖所示: ①實(shí)驗(yàn)中分離物質(zhì)所采用的方法是________法。 ②薄層色譜分析中,極性弱的物質(zhì),在溶劑中擴(kuò)散更快。某同學(xué)采用薄層色譜分析所得偶氮苯,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)和展開(kāi)后的斑點(diǎn)如圖所示,則反式偶氮苯比順式偶氮苯的分子極性____________________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 答案 (1)冷凝管 2 (2)AD (3)①減少偶氮苯的溶解 ②緩慢加入?、跠?、艹闅獗煤桶踩俊、莩脽徇^(guò)濾 (4)①層析(色層、色譜)?、谌? 解析 (1)根據(jù)儀器a的構(gòu)造

13、特點(diǎn),儀器a的名稱為冷凝管。冷凝管中水流方向“下進(jìn)上出”,進(jìn)水口為2。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)和已知③“反式(順式)偶氮苯遇明火、高熱可燃,受高熱分解放出有毒的氣體”。若將鎂粉一次性加入已裝硝基苯、甲醇混合液的三頸燒瓶中,可導(dǎo)致反應(yīng)太劇烈,副產(chǎn)物增多。 (3)①根據(jù)已知③“反式(順式)偶氮苯為橙紅色晶體,溶于乙醇、乙醚和醋酸,不溶于水”,析出橙紅色固體,過(guò)濾,用少量冰水洗滌的目的是:減少偶氮苯的溶解。 ②結(jié)晶速率越慢得到的晶體顆粒越大,為了得到較大顆粒的晶體,加入冰醋酸時(shí)需要緩慢加入。 ③燒杯中的反式偶氮苯轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來(lái)后轉(zhuǎn)入布氏漏斗

14、,目的是減少晶體的損失;所以選擇沖洗的液體既不會(huì)使晶體溶解,同時(shí)也不會(huì)引入雜質(zhì),最合適的液體是濾液。 ④抽濾完畢,應(yīng)先斷開(kāi)抽氣泵和安全瓶之間的橡皮管。 ⑤重結(jié)晶操作包括“加熱溶解、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥”,其中“趁熱過(guò)濾”除去了不溶性雜質(zhì),“冷卻結(jié)晶、抽濾”除去了可溶性雜質(zhì)。 (4)①根據(jù)所做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中分離物質(zhì)所采用的方法是層析(色層、色譜)法。 ②根據(jù)已知②“反式偶氮苯產(chǎn)品在紫外線照射后部分轉(zhuǎn)化為順式偶氮苯”,紫外線照射后的樣品中含反式偶氮苯和順式偶氮苯;根據(jù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)和展開(kāi)后的斑點(diǎn),反式偶氮苯擴(kuò)散得更快,在薄層色譜分析中,極性弱的物質(zhì),在溶劑中擴(kuò)散更快,所以反式偶氮

15、苯比順式偶氮苯分子的極性弱。 4.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用作肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0) 制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時(shí),停止制備。 注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。 (1)發(fā)生器用冰水冷卻的原因是_____________________________________________

16、___ ______________________________________________________________________(答兩點(diǎn))。 (2)液體石蠟鼓泡瓶的作用是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是________(填操作名稱)。為了得到干燥產(chǎn)品,應(yīng)采取的方法是________(填序號(hào))。 a

17、.常壓加熱烘干 b.高壓加熱烘干 c.真空40 ℃以下烘干 (4)尾氣處理裝置如圖所示。濃硫酸的作用:__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.782 0 g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 答案 (1)降低溫度提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)

18、化率;防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解;防止NH3和CO2逸出,增大NH3和CO2的溶解度(答出任意兩點(diǎn)即可) (2) 通過(guò)觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例為2∶1 (3)過(guò)濾 c (4)吸收多余氨氣、防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解 (5)80.00% 解析 (1)生成NH2COONH4(s)的反應(yīng)放熱,降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,有利于生成氨基甲酸銨。且氨基甲酸銨受熱易分解,所以反應(yīng)過(guò)程中需要用冰水冷卻。(2)因?yàn)闅怏w參與的反應(yīng)不易控制反應(yīng)速率和用量,所以液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制氣體流速和原料氣體的配比,即通過(guò)觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例。 (3)由制備氨

19、基甲酸銨的裝置圖可知,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨晶體小,其晶體懸浮在四氯化碳中,分離產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是過(guò)濾。氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、不能加熱烘干,應(yīng)在真空40 ℃以下烘干,所以答案選c。(4)氨氣是堿性氣體,濃硫酸是強(qiáng)酸,且具有吸水性,所以濃硫酸的作用是吸收多余的氨氣,同時(shí)防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解。 (5)過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)得質(zhì)量為1.000 g,該物質(zhì)是碳酸鈣,其物質(zhì)的量為1.000 g÷100 g·mol-1 =0.010 mol。設(shè)樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量為x,碳酸氫銨的物質(zhì)的量為y,依據(jù)碳原子守恒得到:x+y=0.010 mol,又因?yàn)?8 g·mol-1·x+79 g·mol-1·y=0.782 0 g,解得x=0.008 mol、y=0.002 mol,則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=80.00%。

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