物质制备型综合实验

物质制备型综合实验

一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)

1.(2020·郑州模拟)实验室利用乙醇催化氧化法制取并纯化乙醛的实验过程中,下列装置未涉及的是( )

【解析】选C。乙醇催化氧化生成乙醛和水:CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,其中B装置是发生装置,而A、D分离提纯得到纯化乙醛,所以未涉及的是C装置。

2.下列有机物只用一种常用试剂无法鉴别的是( )

A.乙醇、乙酸、溴苯

B.汽油、乙醇、四氯化碳

C.己烷、苯、甲苯

D.己烯、苯、乙酸

【解析】选C。乙酸具有酸性,可与碳酸钠溶液反应生成气体,乙醇易溶于水,而溴苯不溶于水,则可用碳酸钠溶液鉴别,故A不选;汽油不溶于水,密度比水小,乙醇易溶于水,四氯化碳不溶于水,密度比水大,则加入水,现象各不相同,可用水鉴别,故B不选;都不溶于水,且密度比水小,加入一种试剂不能鉴别,故C选;己烯可与溴水发生加成反应,加入溴水,溶液褪色,苯不溶于水,加入溴水,有色层在上层,可鉴别,故D不选。

3.(金榜原创)锌与一定浓度的硫酸溶液反应,可用如下装置探究反应产物,若实验在标准状况下进行,下列说法正确的是 ( )

A.硫酸在反应中只作氧化剂

B.若6.5 g锌与硫酸反应后,硫酸有剩余,氢氧化钠溶液增重为6.4 g,此时无法确定量气管中是否收集到气体

C.若a g锌与足量硫酸反应完全后,氢氧化钠溶液增重b g,量气管内收集到V mL 气体,则=+

D.装有无水氯化钙的U形管撤走后,H2与SO2物质的量之比的测量结果偏大

【解析】选C。硫酸在与锌反应时,既作氧化剂,又表现酸性作用,A错误;

6.5 g(0.1 mol)锌与硫酸反应生成SO 2的反应方程式为Zn+2H2SO4ZnSO4+SO2↑+2H2O,若NaOH溶液增重,则收集到6.4 g(0.1 mol)SO2,此时可确定,无H2产生,B 错误;锌与硫酸反应生成H2～2e- ,生成SO2～2e- ,根据电荷守恒,可知

=+,C正确;无水氯化钙用于干燥产生的气体,若撤去U形管,会导致SO2测量结果偏大,则H2与SO2的物质的量之比测量结果偏小,D错误。

4.(2020·厦门模拟)实验室制备 NaClO2的装置如下图,其中C装置内生成ClO2,下列说法正确的是( )

A.实验开始时,应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙,关闭弹簧夹甲

B.可用98.3%硫酸代替70%硫酸

C.H2O2是制备 NaClO2反应的还原剂

D.F中的试剂可用饱和Ca(OH)2溶液

【解析】选C。C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时,应打开弹簧夹甲,故A错误;98.3%硫酸中硫酸大多以分子的形式存在,不能电离出氢离子,其与亚硫酸钠反应较慢,不能用其代替70%的硫酸,故B错误;C 中产生ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2时,氯元素的化合价降低被还原,故H2O2作还原剂,C正确;饱和Ca(OH)2溶液浓度较低,无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯,故D错误。

二、非选择题(本题包括2小题,共26分)

5.(12分)(2019·曲靖模拟)三氯乙醛是基本有机合成原料之一,是生产农药、医药的重要中间体。某化学兴趣小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。

查阅资料,有关信息如下:

①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+5HCl

可能发生的副反应:C 2H5OH+HCl C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl

②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:

C 2H 5OH CCl 3CHO

CCl 3COOH C 2H 5Cl 相对分子

质量

46

147.5

163.5 64.5 熔点/℃ -114.1 -57.5 58 -138.7 沸点/℃ 78.3

97.8

198

12.3

溶解性 与水互溶

可溶于水、 乙醇 可溶于水、乙 醇、三氯乙醛 微溶于水,

可溶于乙醇

(1)仪器E 的名称是 ,冷凝水的流向是 进 出(填“a ”或“b ”)。

(2)该设计流程中存在一处缺陷,该缺陷是 , 引起的后果是 。

(3)仪器A 中发生反应的离子方程式为 。 (4)该装置C 可采用 加热的方法以控制反应温度在70 ℃左右。

(5)装置D 干燥管的作用为 , 装置 D 烧杯中的试剂是 。

(6)反应结束后,从C 中的混合物中分离出CCl 3COOH 的方法是 (填名称)。

(7)已知:常温下K a (CCl 3COOH)=1.0×10-1 mol ·L -1,K a (CH 3COOH)=1.7×10-5mol ·L -1,请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱: 。

【解析】(1)根据仪器构造可知E 是球形冷凝管,水的流向应该是下口进上口出。

(2)生成的氯气中含有水蒸气,氯气能与水反应生成HCl与HClO,会发生

CCl3CHO+HClO CCl3COOH+HCl、C2H5OH+HCl C2H5Cl+H2O,导致装置C中副产物CCl3COOH、C2H5Cl增多。

(3)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气与水,反应的离子方程式为

2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl 2↑+8H2O。

(4)控制反应温度在70 ℃左右,应采取水浴加热。

(5)由于最终排出的气体中含有氯气和氯化氢,所以需要用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气。干燥管的作用是防止倒吸。

(6)CCl3COOH溶于乙醇与CCl3CHO,应采取蒸馏方法进行分离。

(7)分别测定0.1 mol·L-1两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小,说明三氯乙酸电离程度比乙酸的大,则三氯乙酸的酸性比乙酸的强。

答案:(1)球形冷凝管 a b (2)缺少干燥氯气的装置导致装置C中副产物CCl 3COOH、C2H5Cl增多(3)2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O (4)水浴(5)防止液体倒吸氢氧化钠溶液(6)蒸馏(7) 分别测定0.1 mol·L-1两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小,说明三氯乙酸酸性比乙酸的强

6.(14分)(2020·汉中模拟)硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:

物质熔点/℃沸点/℃其他性质

①易水解,产生大量白雾

SO2Cl2-54.1 69.1

②100℃以上易分解为SO2和Cl2

H2SO4 10.4 338 具有吸水性且难分解