2016高考二轮化学总复习专题限时训练18

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－2===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－2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0.01mol·L－1AgNO3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1mol·L－1FeSO4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1mL1mol·L－1FeSO4溶液，实验ⅲ为加入了1mLH2O，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)ΔH0，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1.173g，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1.500g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。[M(NH2COONH4)＝78g·mol－1、M(NH4HCO3)＝79g·mol－1、M(CaCO3)＝100g·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)＝1.500g100g·mol－1＝0.015mol，设样品中n(NH2COONH4)＝xmol，n(NH4HCO3)＝ymol，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0.012mol0.015mol×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20203.41.013不溶溶溶苯乙酮19.7202.31.028不溶溶溶硼氢化钠－－1.076溶溶不溶乙醚－116.334.60.713微溶溶－实验步骤：①在烧杯中加入15mL95%的乙醇和0.1g硼氢化钠，搅拌下，再滴入8mL苯乙酮，控制温度在48℃～50℃，滴加完毕，室温下放置15min。②在搅拌的条件下，慢慢滴加6mL3mol·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10mL乙醚。将混合反应液倒入分液漏斗，分离上述液体，水层再用10mL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0.6g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4.5g(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10mL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“50mL”、“100mL”或“200mL”)；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50mLa(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10mL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