全国高考化学化学反应原理的综合高考真题汇总附答案
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全国高考化学化学反应原理的综合高考真题汇总附答案
一、化学反应原理
1.水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,常用作火箭燃料。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。
实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO2NaCl+NaClO3)。
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有
_______________。
(3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。
实验2:制取水合肼
(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
实验3:测定馏分中水合肼的含量
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。用
0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体,则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为
___________________。
【答案】 MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 量筒、烧杯、玻璃棒防止NaClO分解,影
响水合肼的产率 N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 偏大 d 25%
【解析】试题分析:由图可知,装置I由二氧化锰和浓盐酸制备氯气;装置II由氯气和氢氧化钠溶液制备次氯酸钠;装置III是尾气处理装置;图乙中的由CO(NH2)2与
NaOH、NaClO反应制备水合肼。
实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO2NaCl+NaClO3)。
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒。
(3)由题中信息(己知:3NaClO2NaCl+NaClO3)可知,图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是防止NaClO分解,影响水合肼的产率。
实验2:制取水合肼
(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为
N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
实验3:测定馏分中水合肼的含量
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。用
0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
①水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体控制溶液的pH,则碘会在碱性条件下发生歧化反应而消耗较多的碘,所以测量结果会偏大。
②下列实验操作:a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响测定结果;b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡,则标准液的体积读数偏小;c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则标准液的体积读数偏小;d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液,则标准液会被残留的水稀释,从而消耗标准液的体积偏大。综上所述,能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是d。
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,由反应的化学方程式
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可知,
n(N2H4•H2O)=n(I2)==0.0015mol,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分
数为25%。
点睛:本题考查物质制备实验、主要考查了实验室制备氯气的反应原理、配制一定质量分数的溶液所用的实验仪器、反应条件的控制、氧化还原滴定及其误差分析等等,题目难度中等。明确实验目的为解答关键,较好地考查了学生对实验原理的理解及知识迁移应用的能力、处理实验数据的能力等等。
2.以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COO H]的实验流程如下:
其中“氧化”的实验过程:在250mL四颈烧瓶中加入50 mL水和3.18g碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060 mol)高锰酸钾,按图示搭好装置:
打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2 mL(约 0.031 mol) 环己醇,发生的主要反应为:
-
KMnO/OH
−−−−→ KOOC(CH2)4COOK ∆H<0
4
<50℃
(1)“氧化”过程应采用____________加热
(2)“氧化”过程为保证产品纯度需要控制环己醇滴速的原因是:_______________。
(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到___________则表明反应已经完成。
(4)“趁热抽滤”后,用___________进行洗涤(填“热水”或“冷水")。
(5)室温下,相关物质溶解度如表:
化学式己二酸NaCl KCl
溶解度g/100g水 1.4435.133.3
“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至_________(填标号)
A.5mL B.10mL C.15mL D.20mL
(6)称取己二酸(Mr-=146 g/mol)样品0.2920 g,用新煮沸的50 mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/L NaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 的平均体积为 19.70 mL。NaOH 溶液应装于____________(填仪器名称),己二酸样品的纯度为________。
【答案】水浴为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下未出现紫红色热水 C 碱式滴定管 98.5%
【解析】
【分析】
由题意可知,三颈烧瓶中加入3.18克碳酸钠和50mL水,低温搅拌使其溶解,然后加入9.48g高锰酸钾,小心预热溶液到35℃,缓慢滴加3.2mL环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min后,再在沸水浴上加热5min促使反应完全并使MnO2沉淀