主题4
物质的制备
课题1
实验室制备日用化学品
1．有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A．油脂水解可得到丙三醇
B．可用碘检验淀粉水解是否完全
C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
解析：选D。因为油脂是高级脂肪酸甘油酯，其水解后均可得到丙三醇，A正确；若淀粉水解完全，加碘后不变蓝，若水解不完全，则变蓝，B正确；蛋白质水解的最终产物均为氨基酸，C正确；纤维素和淀粉水解的最终产物都是葡萄糖，D错误。
2．下列作用中，不属于水解反应的是( )
A．吃馒头，多咀嚼后有甜味
B．淀粉溶液和稀硫酸共热一段时间后，滴加碘水不显蓝色
C．不慎将浓硝酸沾到皮肤上会出现黄色斑
D．油脂与NaOH溶液共煮后可制得肥皂
解析：选C。A中，在唾液中的淀粉酶的催化下，使淀粉水解变为麦芽糖。B中，淀粉溶液和稀硫酸共热时，淀粉水解为葡萄糖，因而滴加碘水不显蓝色。C中，浓硝酸与蛋白质发生颜色反应，不属于水解反应。D中，油脂水解为甘油和高级脂肪酸的钠盐。
3．工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵，但却不能用此法制取碳酸钾，这是因为在溶液中( )
A．K2CO3溶解度较小
B．K2CO3溶解度较大
C．KHCO3溶解度较小
D．KHCO3溶解度较大
解析：选D。KHCO3溶解度较大，向KCl和氨气的饱和溶液中通入过量CO2，不会有KHCO3晶体析出。
4．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学，分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是( )
A．分别加入1
mol/L的盐酸溶液，看气泡产生的快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色
解析：选C。A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色反应为紫色，钠为黄色，可行。
5．某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是( )
A．Cl2FeCl3FeCl3溶液
B．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
C．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
D.
―→FeCl3溶液
解析：选B。A项未能处理铁锈且使用了“高温”条件，C、D两项有易爆炸的反应设计“H2＋Cl2HCl”，所以B项较为合理。
6．下列属于油脂的用途是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A．①②③
B．①③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④
解析：选D。不能用油脂制备汽油。
7．油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要的食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键()有关的是( )
A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂
C．植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D．脂肪是有机体组织中储存能量的重要物质
解析：选C。本题要求选出“与其含有的不饱和双键有关”的性质。这是解题的关键，也是容易出错的地方。A、B、D三项是油脂的共性，与结构中是否含有双键无关。C项中的“氢化”就是与H2的加成反应，是不饱和双键的特性。
8．我国化学家侯德榜根据通常情况下，NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl等反应原理制取纯碱，实验室也可模拟工业方法制备碳酸钠。下面是模拟实验的示意图：
悬浊液晶体,Ⅳ纯碱
其中气体A、B分别是CO2和NH3之一。下列有关过程的叙述错误的是( )
A．A气体是CO2，B气体是NH3
B．侯氏制碱法的最终产品是Na2CO3和NH4Cl
C．是在NH3的饱和溶液中加食盐，还是在CO2的饱和溶液中加食盐与两种气体的溶解度及在水中的电离平衡有关
D．第Ⅲ步操作过滤所得的晶体是NaHCO3，第Ⅳ步操作是灼烧
解析：选A。CO2在水中的溶解度不大，其饱和水溶液含CO2少，当吸收NH3时生成的NH4HCO3少，无NaHCO3晶体析出。
9．下列叙述中正确的是( )
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相等
D．向Na2CO2饱和溶液中通入CO2，有结晶析出
解析：选D。A项，CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3没有明显现象，A错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成NaHCO3，没有CO2气体放出，B错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量盐酸反应时，放出的CO2多，C错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，发生的反应为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解度较小，故有结晶析出，D正确。
10．实验室用食盐制纯碱的操作步骤是：(1)向浓氨水中加入足量食盐晶体制取饱和氨盐水；(2)向饱和氨盐水中通入足量的二氧化碳气体至有大量晶体析出；(3)将操作(2)中产生的晶体过滤出来；(4)将滤纸上的晶体转移至坩埚中，加热至不再有水蒸气产生，所得固体即为碳酸钠。对上述信息的有关理解中，正确的是(双选)( )
A．用食盐制纯碱还需要含碳元素的物质
B．食盐水比氨盐水更易吸收二氧化碳
C．室温下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵的溶解度小，所以先结晶析出
D．在氨盐水中如果没有未溶解的食盐晶体存在，说明溶液一定不饱和
解析：选AC。A选项：由NaCl制Na2CO3，增加了碳元素，所以该选项正确。B选项：氨盐水呈碱性，所以其吸收酸性气体二氧化碳比呈中性的NaCl溶液多，则该选项错误。C选项：这是侯氏制碱法的原理，说法正确。D选项：判断饱和溶液的直观依据是有未溶解的固体溶质存在，所以该选项错误。
11．医用葡萄糖氯化钠注射液的制备流程可简单表示如下：
自来水纯水混合液
注射液
注射液中加入葡萄糖的目的是向病人提供能量，它在人体内的代谢有如下两条途径：
写出葡萄糖在人体内分解代谢反应的化学方程式：
(1)有氧：
________________________________________________________________________；
(2)无氧：
________________________________________________________________________。
解析：乳酸的分子式为：C3H6O3，结构简式为
(α 羟基丙酸)。
答案：(1)C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量
(2)C6H12O62C3H6O3＋能量
12.
某学生设计用动物油、乙醇、30%的NaOH溶液、NaCl饱和溶液和蒸馏水为试剂制取肥皂。试回答下列问题：
(1)实验台上已备有烧杯、量筒、酒精灯、铁架台、火柴等实验用品，尚缺少的仪器或用品是________________________________________________________________________
______________________。
(2)在提供的试剂中，加入乙醇的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
加入NaOH溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(3)实验原理的化学方程式是(有机物用结构简式)
________________________________________________________________________。
(4)证明皂化反应进行完全的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)皂化完成后，加入饱和NaCl溶液的作用是__________________，观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：称量动物油需用到托盘天平，药匙，加热时需用玻璃棒搅拌，皂化完成后，需用纱布将硬脂酸钠滤出。
答案：(1)托盘天平、药匙、玻璃棒、纱布、胶头滴管
(2)既能溶解碱，又能溶解油脂，能使反应物融为均一的液体，使皂化反应均匀进行且速率加快 使油脂在碱性条件下水解，以制取肥皂
(4)取一滴混合物加到水中，在水表面不形成油滴
(5)降低高级脂肪酸钠的溶解度，使其从混合物中析出 固体浮在液面上
13．已知30
℃时几种盐的溶解度(g/100
g
H2O)
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
S/g
36.3
27.0
11.1
41.1
1862年比利时索尔维以CO2、NH3、水为原料制得纯净的Na2CO3，这种制碱法叫索尔维法，其主要操作是：
①在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2制得小苏打；
②再把小苏打焙烧，制得纯碱，而副产物CO2可循环使用；③在析出小苏打的母液中加入生石灰，逸出的NH3循环使用。
1943年我国著名化学家侯德榜先生改进了“索尔维法”，用固体NaCl代替生石灰加入母液中，使NH4Cl晶体析出，生产纯碱和NH4Cl，这便是“侯氏制碱法”。
试回答：
(1)该方法能制得小苏打的原因是
________________________________________________________________________
______________________________。
(2)不能在NaCl溶液中先通入CO2，然后再通NH3制得NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
(3)在析出小苏打后的母液中加入生石灰发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)“侯氏制碱法”的化学原理中涉及的化学反应类型有________。
A．化合
B．分解
C．置换
D．复分解
解析：(1)NaHCO3的溶解度比其他3种物质的溶解度小，所以能制得NaHCO3。(2)由于CO2在水中溶解度较小，如先通入CO2，溶液中存在H2CO3，HCO的量比较少，再通入NH3，NH3易溶于水，NH3·H2O的量比较多。此时产物应该是(NH4)2CO3而不是NH4HCO3，这样就不会有NaHCO3析出。(3)CaO可与H2O反应生成Ca(OH)2，在加热条件下Ca(OH)2与NH4Cl生成NH3。(4)“侯氏制碱法”的相关反应是：CO2＋H2O＋NH3===NH4HCO3(化合)；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl(复分解)；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑(分解)。
答案：(1)NaHCO3的溶解度比其他3种物质的溶解度小(2)CO2在水中溶解度较小
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2,2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(4)ABD
14．(2011年湖北黄冈高二检测)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、NH3和CO2为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱。相关的化学反应有：①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；③2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。某研究性学习小组的同学模拟“侯氏制碱法”，提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。
方案1：分别将CO2和NH3通入到饱和食盐水中；
方案2：将CO2通入到含NH3的饱和食盐水中；
方案3：将NH3通入到含CO2的饱和食盐水中。
(1)经过讨论，大家一致认为方案2较合理，请说明方案3的不足之处
________________________________________________________________________。
(2)根据方案2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：
步骤1：配制含氨的饱和食盐水。在100
mL锥形瓶中加入20
mL氨水(体积比1∶1)，再加入8
g食盐，塞紧橡皮塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
步骤2：制备NaHCO3。按图组装实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂制备NaHCO3。实验过程中，需要控制温度在30～35
℃(大于35
℃时NH4HCO3会分解)和CO2的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。
请回答下列问题：
①为控制反应温度在30～35
℃，应采用的操作方法是________________________。
②装置B中的试剂是__________________，它的作用是__________________________。
③检验步骤2中所得晶体是NaHCO3而不是NaCl的实验方法和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④设计一个简单的实验方案证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题的命题意图是考查分析实验方案的能力。知识依托是“侯氏制碱法”的反应原理(已提示)。其实验过程大致为：先用石灰石和稀盐酸制取CO2(A装置)，然后用饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中混有的HCl气体(B装置)，再将纯净的CO2气体通入溶有氨的饱和食盐水中，即得NaHCO3(C装置)。用加稀盐酸或加稀H2SO4的方法可以区分NaHCO3和NaCl，前者遇酸逸出气体，而后者不能。向少量Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色，可说明溶液呈碱性，再向该溶液中滴入过量CaCl2溶液，使CO被Ca2＋完全沉淀掉，溶液的红色退去，可说明Na2CO3溶液的碱性是由CO引起的。
答案：(1)CO2在水(或饱和食盐水)中溶解度小，不利于NaHCO3的生成
(2)①水浴控温
②饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中的HCl气体
③取少量晶体于试管中，向其中加入适量盐酸，反应剧烈冒出大量气泡，最后剩余物全部溶解，说明得到的晶体为NaHCO3(如果加入盐酸后晶体全部溶解而无气泡产生，则得到的晶体可能是食盐)
④先向少量Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；再向该溶液中滴入过量CaCl2溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色退去(共56张PPT)
课题2 实验室制备化工原料
课堂互动讲练
课前自主学案
探究整合应用
课题
2
实验室制备化工原料
知能优化训练
学习目标
学习目标
1.了解乙酸乙酯等有机物的制备原理和实验基本操作。
2.了解氨氧化法制备硝酸的基本原理和实验室模拟工业生产硝酸的实验操作。
3.进一步熟悉设计实验方案的基本要求。
一、乙酸乙酯的制备活动原理
1．乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料，用途十分广泛。它可作油漆、黏合剂、人造革、人造纤维等产品生产过程中的______，也可作为药品、有机酸等产品生产过程中的________；此外，乙酸乙酯还可以用来配制多种______。
课前自主学案
自主学习
溶剂
提取剂
香精
催化剂
乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
乙烯
思考感悟
1．如何提高乙酸乙酯的产量？
【提示】 除了利用浓硫酸的吸水性使酯化反应这个平衡向右移动外，在实验中我们还利用了加热，将乙酸乙酯蒸出来提高乙酸乙酯的产量。在实际中我们也可以利用过量的廉价的乙醇，来达到同样的效果。
二、乙酸乙酯的制取步骤
1．添加原料、组装仪器
在250
mL干燥的蒸馏烧瓶中加入15
mL__________，一边振荡一边分批加入15
mL
________，混合均匀，加入1～2粒______，塞上装有分液漏斗和温度计的塞子，按如图所示连接装置。
无水乙醇
浓硫酸
沸石
2．乙酸乙酯的制备及分离
在分液漏斗中加入15
mL__________和15
mL
__________，混合均匀。将分液漏斗中的混合液滴入__________内3～4
mL，然后加热，使瓶中反应温度控制在110～125
℃之间，此时，冷凝管口应有液体流出，再慢慢滴入其余混合液。滴加完毕后，继续加热数分钟。至温度升高到130
℃时无液体馏出为止。
无水乙醇
冰醋酸
蒸馏烧瓶
3．乙酸乙酯粗产品的纯化
在馏出液中加入_________饱和溶液，直至不再产生气泡，用pH试纸检验酯层呈_______为止。将中和后的混合液移入__________，静置，分出水层。留在分液漏斗中的粗酯先用与其体积相当的____________洗涤,而后用________________洗涤。粗酯自分液漏头______倒入锥形瓶中，用无水________干燥约半小时。
4．滤出干燥剂后称量，计算产率。
Na2CO3
中性
分液漏斗
饱和食盐水
CaCl2饱和溶液
上口
硫酸镁
思考感悟
2．下面是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图：
在上述实验过程中所涉及的三次分离操作分别是什么？
【提示】 ①是分液，分离出乙酸乙酯，同时将CH3COOH转化为CH3COONa；②是蒸馏，分离出乙醇；③是蒸馏，蒸馏出乙酸。
三、氨氧化法制硝酸活动原理
1．硝酸是一种重要的化工原料，主要用于__________和__________，也用于______、
______、
______、塑料和合成纤维等产品的生产。其中，稀硝酸大部分用于制造氮肥等硝酸盐；用浓硝酸与苯等芳香族化合物反应，可以制得许多有机产品和中间体。
化肥生产
炸药制造
染料
制药
颜料
思考感悟
3．设计实验方案的基本要求是什么？
【提示】 (1)科学性——实验原理、实验操作程序和方法必须正确。
(2)安全性——尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作，若必须使用应在方案中详述注意事项，以防造成环境污染和人身伤害。
(3)可行性——实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能够得到满足。
(4)简约性——方案简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的步骤和药品，并能在较短的时间内完成实验。
自主体验
1．炒菜时，既加酒又加醋，可使菜变得味香可口，原因是( )
A．有盐类物质生成 B．有酸类物质生成
C．有醇类物质生成
D．有酯类物质生成
解析：选D。因为醇(酒)与酸(醋)反应生成酯，酯具有香味。
2．制取乙酸乙酯的装置正确的是( )
解析：选A。玻璃导管不能伸入到Na2CO3溶液的液面以下，否则会发生倒吸现象。小试管中蒸出的乙酸乙酯不能用NaOH溶液吸收，这样会造成乙酸乙酯的水解。
解析：选D。氨催化氧化过程中，最初产生的NO可以进一步氧化为NO2；NO2和最初产生的H2O反应，生成硝酸；硝酸和氨气可以生成NH4NO3。
课堂互动讲练
1．反应混合液的加入试剂顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸。这主要考虑到浓硫酸与乙醇的混合是一个放热的过程。如果将乙醇加入到浓硫酸中的话，放出的热可能使乙醇飞溅出来而导致事故。同时在滴加过程中注意不断摇动试管，加快散热，最后加乙酸时应等到混合液冷却后再加入，这样可以减小乙酸的挥发。
乙酸乙酯制备的实验注意事项
2．为防止实验过程中产生暴沸现象，我们应该在试管中加入少许碎瓷片或沸石。
3．对反应物加热不能太急，以减小乙醇及乙酸的挥发，同时也可以减少副反应的发生。
4．乙酸乙酯制备的实验探究思考
(1)浓硫酸的作用是什么？
答：由于乙酸与乙醇的反应是一个可逆反应,而我们进行的是乙酸乙酯的制备。所以我们使用浓硫酸可以吸收生成的水,使这个可逆反应尽量向右移动，同时使用浓硫酸可以加快该反应的进行。浓硫酸的作用：①催化剂，②吸水剂。
(2)饱和碳酸钠溶液的作用是什么？能否用NaOH溶液代替碳酸钠溶液？
答：饱和碳酸钠溶液可以和蒸发出来的乙酸反应，同时也可以溶解蒸发出来的乙醇，而且在碳酸钠溶液中乙酸乙酯的溶解度将大大降低。我们不能用NaOH溶液代替碳酸钠溶液，因为NaOH溶液的碱性要比碳酸钠溶液的碱性大得多，如果我们使用NaOH溶液来吸收蒸出的气体的话，不仅乙酸、乙醇被吸收，而且乙酸乙酯也会与碱完全反应。
例1
要制取量较大且纯度较高的乙酸乙酯时可用下图所示的方法制取：
请回答：
(1)操作A的烧瓶上方使用的冷凝管的作用是________________________，烧瓶中应加入少量沸石或碎瓷片，以防止________。
(2)操作振荡分液漏斗时的具体操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作D中，当把分液漏斗放到漏斗架上，放好锥形瓶，静置片刻待溶液分层后，应进行的操作是_____________________________，
其目的是_____________________________；
分液的目的是_____________________________。
(4)操作E的温度计放置________(填“正确”或“不正确”)；如果不正确，则正确放置方法是________________________________________________________________________。
其中符合原子经济的生产工艺有________；Ⅱ方法中乙酸乙酯(沸点77.1
℃)中混有乙醇(沸点78.2
℃)应采用什么方法将两者分离________。
A．分馏 B．饱和Na2CO3溶液
C．CCl4溶液
D．分液
【解析】 (1)A中长冷凝管的作用应是冷凝回流，其目的有两个：①防止反应物挥发，②防止生成物挥发。而加入碎瓷片是防止液体暴沸。(2)萃取振荡操作应一只手压住分液漏斗口部，另一只手握住活塞部分，倒转分液漏斗用力振荡，同时注意旋转活
塞放气。(3)操作D中静置分层后，应分液,要将分液漏斗上口活塞打开,其目的是调节气压保证液体下流。而分液的目的是除去乙酸乙酯中的杂质。(4)蒸馏烧瓶是通过蒸馏将液体分离，因此温度计测量的是蒸气的温度，温度计的水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管口处。(5)原子经济是指原料100%的利用，显然Ⅰ与Ⅲ符合。
由于乙酸乙酯与乙醇的沸点相近,故不能采用分馏的方法。同时,两者都溶解于CCl4溶液也不能用其分离。乙酸乙酯与乙醇互溶不能用分液方法分离。由于乙醇是亲水的极性分子易溶解于盐的水溶液，而乙酸乙酯难溶于盐溶液，故可分离
【答案】 (1)冷凝回流挥发性物质(或防止反应物和生成物挥发) 暴沸
(2)用一只手压住分液漏斗口部，另一只手握住活塞部分，倒转分液漏斗用力振荡，旋转活塞放气
(3)打开分液漏斗上口活塞(或旋转瓶塞使凹槽对准分液漏斗上口的小孔)
保证内外大气相通使溶液顺利流下 除去未溶解在乙酸乙酯中的其他物质(或除去下层溶液)，以便在蒸馏时节约时间和能量
(4)不正确 温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平
(5)Ⅰ、Ⅲ B
【规律方法】 高纯度的乙酸乙酯制备，需要与萃取、分液及蒸馏相联系。从生产工艺的研究来看，无污染、原子经济、易于分离是重点发展的方向。
变式训练1 实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：将_______________________________，
然后轻轻振荡试管，使之混合均匀。
(2)浓硫酸的作用是：①____________；②_______________________________。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用是：______________________________________。
(4)实验生成的乙酸乙酯，其密度比水________(填“大”或“小”)，有________气味。
(5)若实验中温度过高，使反应温度达到140
℃左右时，副反应的主要有机产物是________(填物质名称)。
解析：浓H2SO4的密度大，与其它液体混合时，一般将浓H2SO4加入到其它液体中。浓H2SO4在有机化学反应中具有催化作用、吸水作用。饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇。乙醇在浓H2SO4存在时不同温度下可能产生乙烯、乙醚等。
答案：(1)浓H2SO4慢慢倒入乙醇中，待混合液冷却后再加入乙酸
(2)①催化剂 ②吸水剂
(3)降低酯在水中的溶解度，除去酯中混有的乙酸和乙醇以利于分层
(4)小 水果香 (5)乙醚
1．你将如何获取氨气？说明理由。
答：氨气的来源：由氨水提供。若当场制备，可能会导致：
(1)氨气浓度过高；
(2)与空气混合不均匀等问题。
氨的催化氧化制硝酸实验探究思考
2．气体进入硬质玻璃管之前是否要干燥？
答：干燥，防止受热不均导致硬质玻璃管炸裂。
3．气体从硬质玻璃管出来进入到下一仪器之前是否需要除水和氨气？
答：需要，否则会在氧气瓶中形成硝酸，影响实验现象的观察。
4．多余的一氧化氮怎样处理？
答：可通入空气使其被氧化循环使用。
如图是工业生产硝酸的流程。
合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt—Rh合金网。请回答下列问题：
例2
(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是___________________________。
(3)已知：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1266.8
kJ·mol－1，N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5
kJ·mol－1。氨催化氧化的热化学方程式为
______________________________。
(4)吸收塔中通入空气的目的是
________________________________________________________________________。
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点：
①合成氨的反应是可逆反应；
②原料的循环利用。
【解析】 (1)合成氨反应需要铁触媒，起催化作用。
(2)设N2、H2的物质的量分为a
mol、3a
mol，反应的N2的物质的量为x
N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
起始
a
3a
0
转化
x
3x
2x
平衡
a－x
3a－3x
2
【规律方法】 本题以工业生产HNO3为背景，考查化学基础知识，涉及化学平衡常数、转化率的计算、盖斯定律应用等，要注意知识的综合运用。
变式训练2 (2011年北京市东城区高二质检)制取硝酸铵的流程图如下：
请回答下列问题：
(1)合成氨的原料通常各来自何处？
(2)已知N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92
kJ·mol－1。为有效提高氨的产率，实际生产中宜采取哪些措施？
(3)写出氨催化氧化的化学方程式。Pt—Rh合金网有何作用？为什么Pt－Rh合金网未预热也会发热？
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，如何消除它们对大气的污染？写出反应式。
(5)举出硝酸铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要？
(6)请你为硝酸厂的选址提出合理化建议。
解析：运用化学反应速率、化学平衡原理，结合流程图和涉及反应的反应特点，及化工生产的实际情况分析解答。
(4)可用碱液吸收氮的氧化物：
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
(5)NH4NO3可作化肥和炸药。前者可促使植物生长，增加农作物产量；后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大。
(6)厂址的选择应具备以下有利条件：原料和产品运输方便，生产动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等。
常见防倒吸装置
1．产生倒吸的原因
(1)气体在液体中的溶解度特别大，如HCl、NH3等气体在水中的溶解度特别大，当大量的这些气体在短时间内迅速溶解于水时，造成了盛有气体的体系中压强骤减，在大气压的作用下出现倒吸现象；
(2)反应体系的温度降低(如加热装置停止加热时)，其内压强减小，也可以导致倒吸现象的发生。
探究整合应用
2．倒吸的后果
气体制备及性质实验中必须要防止液体的倒吸。倒吸发生的后果是使水或反应液进入气体发生装置或其他装置，导致危险事故的发生；热的装置中倒吸入水或冷的液体时，容易发生装置炸裂的危险事故。
3．常见防倒吸装置及其原理
分类
装置简图
原理及使用实例
隔离式
(1)导气管末端不插入液体(水)中，导气管与液体呈隔离状态。可用来吸收易溶于水的气体
(2)导气管末端插入溶解度很小的液体中，与溶解度大的液体不直接接触，呈隔离状态。可用来吸收易溶于水的气体
分类
装置简图
原理及使用实例
倒置漏斗式和肚容式
由于漏斗(或干燥管)容积较大，当水进入漏斗时，烧杯内液面下降而低于漏斗(或干燥管)下口，受重力作用，液体又回落到烧杯中。常用于吸收易溶于水的气体
容器接收式
使用较大容积的容器接收可能倒吸过来的液体，防止其进入气体发生装置或受热的反应容器4
物质的制备
课题2
实验室制备化工原料
1．用下列实验能达到目的的是(双选)( )
A．甲——电解精炼铝
B．乙——制备Fe(OH)2
C．丙——除去Cl2中的HCl
D．丁——测定中和热
解析：选BC。A项应该以纯铝为阴极(接电源负极)，D项缺少环形玻璃搅拌棒。
2．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中，其实验小组从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到乙酸和另一种化学式为C6H13OH的物质，以下分析不正确的是( )
A．C6H13OH分子中含有羟基
B．C6H13OH可与金属钠发生反应
C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解
解析：选D。酯的水解需要催化剂，且是可逆反应。
3．下列物质中各含有少量的杂质，能用饱和Na2CO3溶液并借助于分液漏斗除去杂质的是( )
A．苯中含有少量甲苯
B．乙醇中含有少量乙酸
C．溴苯中含有少量苯
D．乙酸乙酯中含有少量的乙酸
解析：选D。乙酸能与Na2CO3溶液反应，且乙酸乙酯在Na2CO3饱和溶液中的溶解度更小，易于分层。
4．人们常用如图所示仪器反复进行某物质的性质实验，如碘的升华实验。用此类仪器能反复进行的还有( )
①NH4Cl受热分解实验 ②KClO3受热分解实验
③CuSO4和CuSO4·5H2O的互变实验 ④Fe(OH)3受热分解实验
A．②④
B．①③
C．①④
D．②③
解析：选B。KClO3的分解产物KCl和O2，Fe(OH)3的分解产物Fe2O3和H2O之间不能重新反应生成KClO3和Fe(OH)3。
5．在标准状况下，将多余氨气用水吸收，下图中哪个装置最好( )
解析：选C。由于NH3极易溶于水，A、B、D将会出现倒吸现象。而C中当液体沿漏斗向上倒吸时，液面与漏斗面脱离，这时漏斗中液体又落下来，故不会出现倒吸现象。
6．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的有( )
A．1个
B．2个
C．3个
D．全部
解析：选C。①NH4Cl分解后在管口会重新化合生成NH4Cl，且生成的NH4Cl会堵塞导管，无NH3逸出，③NH4Cl固体与Ca(OH)2固体加热，管口应略向下倾斜，⑤NH3不能用排水法收集。
7．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：(1)FeH2Cu
(2)CuOCuSO4Cu
若用这两种方法制得等量的铜，下列说法符合实际情况的是( )
A．消耗氧化铜的质量相同
B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同
D．生成硫酸亚铁的质量相同
解析：选A。关键要考虑实际操作中的注意事项。制备1
mol
Cu需1
mol
CuO，而H2还原CuO时由于排气、冷却(H2“早到迟退”)，因此需要H2的量远大于1
mol，即需消耗的铁、硫酸及生成的FeSO4均多。
8．东风汽车装有的一种尾气处理装置使用铂做催化剂，可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质，有效降低了尾气对环境的危害。下列有关说法中不正确的是( )
A．铂表面被做成蜂窝状更有利于提高催化效果
B．在铂催化下，NO可被CO氧化为N2
C．尾气处理装置使用铂做催化剂可加快CO的氧化
D．碳氢化合物在铂催化下，可直接将CO氧化为CO2
解析：选B。由题意知铂做催化剂，可加快反应速率；做成蜂窝状增大了接触面积，有利于提高催化效果；CO具有还原性；所以选B。
9．如图为实验制取少量乙酸乙酯的装置图，下列关于该实验的叙述中，不正确的是( )
A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇和冰醋酸
B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C．实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
D．试管b中饱和Na2CO3溶液可吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇
解析：选A。浓H2SO4的密度大，正确的做法是，应将浓H2SO4加入到其它液体中。
10．(2010年高考四川卷)中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构如图所示：下列叙述正确的是( )
A．M的相对分子质量是180
B．1
mol
M最多能与2
mol
Br2发生反应
C．M与足量的NaOH溶液发生反应时，所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4
D．1
mol
M与足量NaHCO3反应能生成2
mol
CO2
解析：选C。A选项M的分子式为C9H6O4，其相对分子质量是178，B选项M可与Br2发生的反应包括酚羟基邻对位的氢原子取代反应以及碳碳双键的加成反应，1
mol
M最多能与3
mol
Br2发生反应，C选项中M与足量的NaOH溶液反应产物为，化学式为C9H4O5Na4，D选项M不与NaHCO3反应，不能生成CO2。
11．可用如图所示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空：
(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2
mL，正确的加入顺序及操作是
________________________________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是：①__________________；②____________________。
(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)反应结束后，振荡试管b，静置，观察到的现象是
________________________________________________________________________。
解析：本题中的实验装置基本上直接源于教材中乙酸乙酯的制备的装置，主要考查实验反应原理、实验现象、实验操作及简单的实验设计能力等，反映出试题回归教材的动向。
答案：(1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，冷却到室温后再加入冰醋酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(或碎瓷片)
(3)①加快反应速率 ②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质和乙醇且乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度小，有利于收集乙酸乙酯
(5)b中液体分层，上层是有芳香气味的透明的油状液体
12．硝酸是一种重要的化工原料，工业上通常采用氨氧化法制取。某校化学兴趣小组的同学以氯化铵和氢氧化钙为主要原料并设计了下列装置来制硝酸(三氧化二铬为催化剂，加热及夹持装置未画出)：
回答下列问题：
(1)实验时，A、C两装置均需加热，应先加热________装置，原因是
________________________________________________________________________。
(2)D装置中应填充的物质是________，该物质的主要作用是____________________。
(3)E装置的作用是__________________，F、G装置中的物质分别是________、________。
(4)若保留上图中黑色粗线框内的装置但去掉通空气的导管B，将C装置中的双孔橡皮塞换成单孔橡皮塞，请你用图示的方法设计一个最简单的实验方案同样完成硝酸的制取(在下面的方框中画出装置图并注明所用药品的名称)。
答案：(1)C 若先加热A装置，则产生的氨气溶解在F中而得不到纯净的硝酸
(2)P2O5(或无水CuSO4或无水CaCl2) 除去C中未反应的氨气
(3)缓冲气流，防止倒吸 水 NaOH溶液
(4)
13．根据下图所示装置进行实验，回答下列问题：
(1)在受热的试管A中，Na2O2发生反应的化学方程式为
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(2)在加热的铂丝处发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B中出现的现象为
________________________________________________________________________。
(4)烧杯C中所发生的现象为
________________________________________________________________________。
(5)B管、烧杯C中可能发生的主要反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(6)工业上由氨催化氧化法制得的硝酸浓度一般为50%左右，如果要制更浓的硝酸，可用____________、__________作为吸水剂，然后________(填“蒸发”或“蒸馏”)稀硝酸，即可得到96%以上的浓硝酸。
解析：本题要求学生熟练掌握氮元素及其化合物的基本反应关系并了解硝酸工业生产实际。思考时应从NH4HCO3分解入手，再由其产物NH3、H2O、CO2依次推出各步反应。
答案：(1)①2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
②2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)出现红棕色气体 (4)紫色石蕊溶液变红
(5)2NO＋O2===2NO2；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
(6)浓硫酸 硝酸镁 蒸馏
14．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1 溴丁烷的反应如下：
NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4①
R—OH＋HBrR—Br＋H2O②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br－被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下：
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1 溴丁烷
密度/g·cm－3
0.7893
1.4604
0.8098
1.2758
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
请回答下列问题：
(1)溴乙烷和1 溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。
a．圆底烧瓶 b．量筒
c．锥形瓶
d．布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇，其原因是________________________________________________________________________。
(3)将1 溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在________(填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是____________________(填字母)。
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发
d．水是反应的催化剂
(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是________(填字母)。
a．NaI
b．NaOH
c．NaHSO3
d．KCl
(6)在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于________________________；但在制备1 溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)布氏漏斗主要用于抽滤操作(即有晶体析出时)，但溴乙烷和1 溴丁烷均不是晶体，则无需使用。(2)醇比卤代烃更易溶于水，是由于醇中含有氧原子可以与水形成氢键，以增加其在水中的溶解性。(3)1 溴丁烷的密度大于水，应沉于水底。(4)根据题目所提供的信息知，浓硫酸可使醇脱水生成烯和醚；可以将Br－氧化成单质Br2；浓硫酸与水溶液接触会放热，而导致HBr的挥发，以上三点促使硫酸应稀释。(5)除溴，则必须与溴反应，可排除d；a可以反应，但生成新杂质I2；b可以将溴反应掉，但也可使溴乙烷水解；只有c正确，HSO可以将Br2还原进入水溶液，然后再分液处理即可。(6)制溴乙烷时，利用反应②，蒸出反应物，可促使平衡正向移动；但制1 溴丁烷时，由于它与正丁醇的沸点相差很小，在蒸出产物时也蒸出反应物，不妥。
答案：(1)d
(2)小于 醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键
(3)下层 (4)abc (5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)
产物1 溴丁烷的沸点与反应物正丁醇的沸点相差很小，在蒸出产物时反应物也一块被蒸出课题1_实验室制备日用化学品
1．有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A．油脂水解可得到丙三醇
B．可用碘检验淀粉水解是否完全
C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
解析：选D。因为油脂是高级脂肪酸甘油酯，其水解后均可得到丙三醇，A正确；若淀粉水解完全，加碘后不变蓝，若水解不完全，则变蓝，B正确；蛋白质水解的最终产物均为氨基酸，C正确；纤维素和淀粉水解的最终产物都是葡萄糖，D错误。
2．下列作用中，不属于水解反应的是( )
A．吃馒头，多咀嚼后有甜味
B．淀粉溶液和稀硫酸共热一段时间后，滴加碘水不显蓝色
C．不慎将浓硝酸沾到皮肤上会出现黄色斑
D．油脂与NaOH溶液共煮后可制得肥皂
解析：选C。A中，在唾液中的淀粉酶的催化下，使淀粉水解变为麦芽糖。B中，淀粉溶液和稀硫酸共热时，淀粉水解为葡萄糖，因而滴加碘水不显蓝色。C中，浓硝酸与蛋白质发生颜色反应，不属于水解反应。D中，油脂水解为甘油和高级脂肪酸的钠盐。
3．工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵，但却不能用此法制取碳酸钾，这是因为在溶液中( )
A．K2CO3溶解度较小
B．K2CO3溶解度较大
C．KHCO3溶解度较小
D．KHCO3溶解度较大
解析：选D。KHCO3溶解度较大，向KCl和氨气的饱和溶液中通入过量CO2，不会有KHCO3晶体析出。
4．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学，分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是( )
A．分别加入1
mol/L的盐酸溶液，看气泡产生的快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色
解析：选C。A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色反应为紫色，钠为黄色，可行。
5．(2011年日照高二检测)某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是( )
A．Cl2FeCl3FeCl3溶液
B．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
C．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
D.
―→FeCl3溶液
解析：选B。A项未能处理铁锈且使用了“高温”条件，C、D两项有易爆炸的反应设计“H2＋Cl2HCl”，所以B项较为合理。
6．下列属于油脂的用途是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A．①②③
B．①③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④
解析：选D。不能用油脂制备汽油。
7．油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要的食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键()有关的是( )
A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂
C．植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D．脂肪是有机体组织中储存能量的重要物质
解析：选C。本题要求选出“与其含有的不饱和双键有关”的性质。这是解题的关键，也是容易出错的地方。A、B、D三项是油脂的共性，与结构中是否含有双键无关。C项中的“氢化”就是与H2的加成反应，是不饱和双键的特性。
8．我国化学家侯德榜根据通常情况下，NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl等反应原理制取纯碱，实验室也可模拟工业方法制备碳酸钠。下面是模拟实验的示意图：
悬浊液晶体,Ⅳ纯碱
其中气体A、B分别是CO2和NH3之一。下列有关过程的叙述错误的是( )
A．A气体是CO2，B气体是NH3
B．侯氏制碱法的最终产品是Na2CO3和NH4Cl
C．是在NH3的饱和溶液中加食盐，还是在CO2的饱和溶液中加食盐与两种气体的溶解度及在水中的电离平衡有关
D．第Ⅲ步操作过滤所得的晶体是NaHCO3，第Ⅳ步操作是灼烧
解析：选A。CO2在水中的溶解度不大，其饱和水溶液含CO2少，当吸收NH3时生成的NH4HCO3少，无NaHCO3晶体析出。
9．下列叙述中正确的是( )
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相等
D．向Na2CO2饱和溶液中通入CO2，有结晶析出
解析：选D。A项，CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3没有明显现象，A错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成NaHCO3，没有CO2气体放出，B错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量盐酸反应时，放出的CO2多，C错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，发生的反应为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解度较小，故有结晶析出，D正确。
10．实验室用食盐制纯碱的操作步骤是：(1)向浓氨水中加入足量食盐晶体制取饱和氨盐水；(2)向饱和氨盐水中通入足量的二氧化碳气体至有大量晶体析出；(3)将操作(2)中产生的晶体过滤出来；(4)将滤纸上的晶体转移至坩埚中，加热至不再有水蒸气产生，所得固体即为碳酸钠。对上述信息的有关理解中，正确的是(双选)( )
A．用食盐制纯碱还需要含碳元素的物质
B．食盐水比氨盐水更易吸收二氧化碳
C．室温下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵的溶解度小，所以先结晶析出
D．在氨盐水中如果没有未溶解的食盐晶体存在，说明溶液一定不饱和
解析：选AC。A选项：由NaCl制Na2CO3，增加了碳元素，所以该选项正确。B选项：氨盐水呈碱性，所以其吸收酸性气体二氧化碳比呈中性的NaCl溶液多，则该选项错误。C选项：这是侯氏制碱法的原理，说法正确。D选项：判断饱和溶液的直观依据是有未溶解的固体溶质存在，所以该选项错误。
11．医用葡萄糖氯化钠注射液的制备流程可简单表示如下：
自来水纯水混合液
注射液
注射液中加入葡萄糖的目的是向病人提供能量，它在人体内的代谢有如下两条途径：
写出葡萄糖在人体内分解代谢反应的化学方程式：
(1)有氧：
________________________________________________________________________；
(2)无氧：
________________________________________________________________________。
解析：乳酸的分子式为：C3H6O3，结构简式为
(α 羟基丙酸)。
答案：(1)C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量
(2)C6H12O62C3H6O3＋能量
12.
某学生设计用动物油、乙醇、30%的NaOH溶液、NaCl饱和溶液和蒸馏水为试剂制取肥皂。试回答下列问题：
(1)实验台上已备有烧杯、量筒、酒精灯、铁架台、火柴等实验用品，尚缺少的仪器或用品是________________________________________________________________________
______________________。
(2)在提供的试剂中，加入乙醇的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
加入NaOH溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(3)实验原理的化学方程式是(有机物用结构简式)
________________________________________________________________________。
(4)证明皂化反应进行完全的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)皂化完成后，加入饱和NaCl溶液的作用是__________________，观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：称量动物油需用到托盘天平，药匙，加热时需用玻璃棒搅拌，皂化完成后，需用纱布将硬脂酸钠滤出。
答案：(1)托盘天平、药匙、玻璃棒、纱布、胶头滴管
(2)既能溶解碱，又能溶解油脂，能使反应物融为均一的液体，使皂化反应均匀进行且速率加快 使油脂在碱性条件下水解，以制取肥皂
(4)取一滴混合物加到水中，在水表面不形成油滴
(5)降低高级脂肪酸钠的溶解度，使其从混合物中析出 固体浮在液面上
13．已知30
℃时几种盐的溶解度(g/100
g
H2O)
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
S/g
36.3
27.0
11.1
41.1
1862年比利时索尔维以CO2、NH3、水为原料制得纯净的Na2CO3，这种制碱法叫索尔维法，其主要操作是：
①在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2制得小苏打；
②再把小苏打焙烧，制得纯碱，而副产物CO2可循环使用；③在析出小苏打的母液中加入生石灰，逸出的NH3循环使用。
1943年我国著名化学家侯德榜先生改进了“索尔维法”，用固体NaCl代替生石灰加入母液中，使NH4Cl晶体析出，生产纯碱和NH4Cl，这便是“侯氏制碱法”。
试回答：
(1)该方法能制得小苏打的原因是
________________________________________________________________________
______________________________。
(2)不能在NaCl溶液中先通入CO2，然后再通NH3制得NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
(3)在析出小苏打后的母液中加入生石灰发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)“侯氏制碱法”的化学原理中涉及的化学反应类型有________。
A．化合
B．分解
C．置换
D．复分解
解析：(1)NaHCO3的溶解度比其他3种物质的溶解度小，所以能制得NaHCO3。(2)由于CO2在水中溶解度较小，如先通入CO2，溶液中存在H2CO3，HCO的量比较少，再通入NH3，NH3易溶于水，NH3·H2O的量比较多。此时产物应该是(NH4)2CO3而不是NH4HCO3，这样就不会有NaHCO3析出。(3)CaO可与H2O反应生成Ca(OH)2，在加热条件下Ca(OH)2与NH4Cl生成NH3。(4)“侯氏制碱法”的相关反应是：CO2＋H2O＋NH3===NH4HCO3(化合)；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl(复分解)；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑(分解)。
答案：(1)NaHCO3的溶解度比其他3种物质的溶解度小(2)CO2在水中溶解度较小
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2,2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(4)ABD
14．(2011年湖北黄冈高二检测)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、NH3和CO2为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱。相关的化学反应有：①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；③2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。某研究性学习小组的同学模拟“侯氏制碱法”，提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。
方案1：分别将CO2和NH3通入到饱和食盐水中；
方案2：将CO2通入到含NH3的饱和食盐水中；
方案3：将NH3通入到含CO2的饱和食盐水中。
(1)经过讨论，大家一致认为方案2较合理，请说明方案3的不足之处
________________________________________________________________________。
(2)根据方案2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：
步骤1：配制含氨的饱和食盐水。在100
mL锥形瓶中加入20
mL氨水(体积比1∶1)，再加入8
g食盐，塞紧橡皮塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
步骤2：制备NaHCO3。按图组装实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂制备NaHCO3。实验过程中，需要控制温度在30～35
℃(大于35
℃时NH4HCO3会分解)和CO2的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。
请回答下列问题：
①为控制反应温度在30～35
℃，应采用的操作方法是________________________。
②装置B中的试剂是__________________，它的作用是__________________________。
③检验步骤2中所得晶体是NaHCO3而不是NaCl的实验方法和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④设计一个简单的实验方案证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题的命题意图是考查分析实验方案的能力。知识依托是“侯氏制碱法”的反应原理(已提示)。其实验过程大致为：先用石灰石和稀盐酸制取CO2(A装置)，然后用饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中混有的HCl气体(B装置)，再将纯净的CO2气体通入溶有氨的饱和食盐水中，即得NaHCO3(C装置)。用加稀盐酸或加稀H2SO4的方法可以区分NaHCO3和NaCl，前者遇酸逸出气体，而后者不能。向少量Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色，可说明溶液呈碱性，再向该溶液中滴入过量CaCl2溶液，使CO被Ca2＋完全沉淀掉，溶液的红色退去，可说明Na2CO3溶液的碱性是由CO引起的。
答案：(1)CO2在水(或饱和食盐水)中溶解度小，不利于NaHCO3的生成
(2)①水浴控温
②饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中的HCl气体
③取少量晶体于试管中，向其中加入适量盐酸，反应剧烈冒出大量气泡，最后剩余物全部溶解，说明得到的晶体为NaHCO3(如果加入盐酸后晶体全部溶解而无气泡产生，则得到的晶体可能是食盐)
④先向少量Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；再向该溶液中滴入过量CaCl2溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色退去(共43张PPT)
课题1 实验室制备日用化学品
课堂互动讲练
课前自主学案
探究整合应用
课题
1
实验室制备日用化学品
知能优化训练
学习目标
学习目标
1.了解肥皂的制备原理及实验操作。
2.熟悉纯碱的制备方案和实验实施过程。
3.了解肥皂、纯碱等去污原理。
一、肥皂的制备
肥皂制备的活动原理
肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，可由动物脂肪或植物油与NaOH溶液发生皂化反应制取。反应的化学方程式为：
课前自主学案
自主学习
反应完成后，生成的_______________、_______和水形成了混合物。为了将高级脂肪酸钠从混合物中分离出来，需要向其中加入饱和____________________以降低高级脂肪酸钠的溶解度，使其从混合物中析出，浮到液面上。这个过程叫做_______。
最后，将分离出的高级脂肪酸钠与_________
(如松香、硅酸钠等)混合，再_______、
_______，便可制得肥皂成品。
高级脂肪酸钠
甘油
食盐水(或食盐细粒)
盐析
填充剂
成型
干燥
思考感悟
1．简述肥皂去污原理。
【提示】 在洗涤过程中，污垢中的油脂与肥皂接触后，高级脂肪酸根离子的烃基插入油污内，而易溶于水的羧基部分伸在油污外面插入水中，这样油污就被包围起来，再经摩擦、振动，大的油污便分散成小油珠，最后脱离纤维织品分散到水中形成乳浊液，从而达到洗涤的目的。
二、纯碱的制备
1．纯碱的制备活动原理
(1)碳酸钠俗称______、
______，是一种常用的日用化学品。碳酸钠易溶于水，水溶液呈碱性。在日常生活中常用它去掉做面食时发酵产生的酸味，也可用它洗涤餐具及沾有油污的衣物等。此外，碳酸钠还是重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、石油精炼等工业生产。
(2)工业上将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中制得___________，再煅烧___________使其转化为碳酸钠。反应的化学方程式为：
纯碱
苏打
碳酸氢钠
碳酸氢钠
碳酸氢钠
2．制备步骤
(1)配制含氨的饱和食盐水
在100
mL的锥形瓶中加入20
mL______
(体积比为1∶1)，再加入8
g
______,塞紧橡胶塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
(2)制备碳酸氢钠
按下图组装实验装置，先检查装置的________，再向各仪器中加入相应试剂，打开启普发生器的活塞，开始制备碳酸氢钠。实验过程中，要注意控制水浴温度(30～35
℃)和二氧化碳的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。
氨水
食盐
气密性
反应结束后，把锥形瓶浸在_______中，使较多的碳酸氢钠晶体析出，过滤，洗涤。
冷水
(3)制备碳酸钠
将制得的碳酸氢钠转移至________中，加热至没有水蒸气逸出为止。
(4)称量产品质量。
蒸发皿
思考感悟
2．纯碱去污(油脂)的反应原理如何？
自主体验
1．利用厨房用过的废食用油，加入强碱共煮后可制得下列物质中的( )
A．蜡烛
B．机油
C．肥皂
D．面霜
解析：选C。油脂的碱性水解反应叫做皂化反应，可以用于制造肥皂。
2．关于肥皂与合成洗涤剂的比较，下列说法正确的是(双选)( )
A．肥皂可以在硬水中使用，而合成洗涤剂不行
B．合成洗涤剂去污能力比肥皂强，适合洗衣机使用
C．制造合成洗涤剂的原料便宜
D．制造肥皂的原料便宜
解析：选BC。肥皂的有效成分为硬脂酸钠，而C17H35COO－能与硬水中的Ca2＋、Mg2＋结合形成沉淀，而使C17H35COO－失去除污能力，降低了洗涤效果；合成洗涤剂为十二烷基苯磺酸钠，其中所含的表面活性剂拥有更强的亲水和亲油基团，去污能力更强；合成洗涤剂的原料主要是石油化工的副产品，比较便宜，而肥皂的原料为油脂，成本相对高一些。
3．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上三种方法都行
解析：选B。CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO，从而析出大量的NaHCO3晶体。
课堂互动讲练
1．在制备肥皂的实验中为什么要加入乙醇？
答：在制备肥皂时加入乙醇，是因为酒精既能溶解碱，又能溶解油脂，是油脂和NaOH的共同溶剂，能使反应物融为均一的液体，使皂化反应在均匀的系统中进行并且速率加快。
有关肥皂的制备的探究思考
2．在制备肥皂的实验步骤1中，加入NaOH溶液的作用是什么？
答：油脂在适量碱溶液中水解即生成高级脂肪酸钠(肥皂)和甘油。加入NaOH溶液的作用，就是使油脂在碱性条件下水解，以制取肥皂。
3．在制备肥皂的实验步骤1中，加入饱和NaCl溶液的作用是什么？
答：加入饱和NaCl溶液的作用，使高级脂肪酸钠(肥皂)发生凝聚而从混合液中析出，并浮在表面，而皂化反应的另一副产物甘油、未作用的碱和酒精能在NaCl溶液中溶解，得到质地较好的肥皂。
4．如何检验皂化是否完全？
答：可以用玻璃棒蘸取几滴样品放在试管中，加入4～5
mL水，将试管浸在热水中或在火焰上加热，并不断振荡。若混合物完全溶解，无油滴出现，表示皂化完全，否则说明皂化不完全。
5．如何鉴别矿物油和植物油？
答：(1)在两支试管中分别取两种液体少许，然后向这两支试管中分别滴加少许溴水，能使溴水退色的是植物油；不能使溴水退色，且分层的是矿物油。
(2)在两支试管中分别取两种液体少许，然后加入NaOH溶液，共热，如逐渐溶解且不分层的是植物油；如仍分为两层的是矿物油。
例1
可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A．反应液使红色石蕊试纸变蓝色
B．反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C．反应后静置，反应液分为两层
D．反应后静置，反应液不分层
【解析】 由于油脂在发生皂化反应时，向油脂中加入了NaOH溶液，反应液始终呈碱性，所以A不能说明油脂是否水解完全；B是错误的；反应完全后，生成物为高级脂肪酸钠、甘油、水的混合物，三者互溶为一体，不分层，故D正确。
【答案】 D
【误区警示】 油脂是不溶于水的，反应前油脂和NaOH溶液是分层的，反应完成后，生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成了混合物。加入食盐盐析后，才分层。
变式训练1 (2011年泰安高二检测)油脂完全皂化后得到甘油和高级脂肪酸钠的混合溶液，若要使高级脂肪酸钠和甘油分离，可以采用的方法是( )
A．渗析
B．分液
C．蒸馏
D．盐析
解析：选D。向混合溶液中加入食盐粒，搅拌、静置,高级脂肪酸钠就会从混合物中以固体形式析出，浮在液面。
1．在实验室中，你将如何获得二氧化碳？请确定所需要的试剂和仪器。
答：获得二氧化碳：利用化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。所需试剂为：大理石、稀盐酸；所需仪器为启普发生器或其简易装置。
有关纯碱的制备的探究思考
2．在制得的二氧化碳中可能含有哪些杂质？应该怎样除去？
答：制得的二氧化碳中混有氯化氢气体；使气体通过水或饱和NaHCO3溶液，除去氯化氢。
3．在实验过程中是否需要对尾气进行吸收？如需要，请你选择合适的试剂并设计尾气吸收装置。
答：需要对尾气进行吸收，因为逸出的氨气具有刺激性气味。用稀硫酸吸收尾气，为防止氨气因溶解而倒吸，吸收装置需使用倒扣的漏斗。
4．在加热碳酸氢钠制备碳酸钠时，你将如何判断分解反应是否进行完全？
答：将加热碳酸氢钠装置中的出气导管置于石灰水中，导管口不再产生气泡，则证明分解反应进行完全。
5．在制备碳酸氢钠时，有的同学提供了下列三种实验方案，你认为哪种方案最好？说明理由。
方案1：分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中；
方案2：将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液中；
方案3：将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中。
6．如何分离出碳酸氢钠母液中含有的氯化铵和食盐？
答：可以向其中再加些食盐，然后升温蒸发水，再降温，利用氯化铵的溶解度随温度变化较大的特性，同时并用结晶和盐析两种方法，达到析出氯化铵而氯化钠留在溶液中的目的,使两者分离。
某课外兴趣小组同学，按照“侯氏制碱法”原理，设计了如下一套实验装置：
例2
实验室可供选用的药品有：浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠。
(1)A、D中最合适的试剂(填名称)为：A____________；D__________。
(2)本实验具体操作过程中，应先通________气体，再通________气体，原因是___________________。
(3)指出该装置中的错误(至少两处)
________________________________________。
(4)在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5
g，实验最后得到无水碳酸钠26.0
g，则其产率为________；该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是_______________________________。
(5)在“侯氏制碱法”工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？______________。
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点：
①侯氏制碱法的反应原理；
②装置的连接和实验基本操作。
【解析】 本题借助侯氏制碱法，考查化学实验的一些基础知识与基本技能：药品的选用、操作过程分析、实验装置评价等。
由于CO2在水中溶解度小，所以实验中先制得NH3(左边装置)通入饱和食盐水，右侧再制得CO2通入被氨和食盐饱和的水溶液中，可得碳酸氢钠晶体，析出的碳酸氢钠晶体加热分解可得到纯碱。
【答案】 (1)氯化铵和熟石灰 稀盐酸
(2)NH3 CO2 CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出
(3)B、C之间缺少止水夹；B装置应与大气相通，不能为密闭装置；通NH3的导管不应伸入液面以下(任填两种即可)
(4)49.0% NaHCO3在水中有较大的溶解度，未能全部沉淀出来
(5)CO2、NaCl
变式训练2 阅读下列短文：我国化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”的基本原理是：在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐，然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末，由于碳酸氢钠在该状态下溶解度很小，呈晶体析出。同时由于大部分酸式碳酸盐不稳定，加热后容易转变为正盐、水和二氧化碳，所以将析出的碳酸氢钠加热分解即可制得纯碱。
根据以上叙述，简要地回答下列问题。
(1)用上述方法进行时，所用的起始原料是哪些物质？它们的化学式分别是_________________。
(2)最终产品是哪些物质？它们的化学式分别是__________________________。
(3)有人认为侯氏制碱法的优点有四：①生产过程中部分产品可作为起始原料使用；②副产品是一种可利用的氮肥；③反应不需要加热，可以节约能源；④副产品不会造成环境污染。你认为其中正确的是________。
解析：此题中主要给出三个信息：(1)第二个反应产物是碳酸氢钠；(2)在此状态下碳酸氢钠溶解度很小，可以以晶体形式析出；(3)碳酸氢钠加热时不稳定，易分解。该题的解题难点：一是二氧化碳既是原料又是产品；二是根据第二个反应产物是碳酸氢钠,推断第一个反应的产物是碳酸氢铵；三是碳酸氢铵与食盐可以发生复分解反应。如何利用信息处理问题？难点①答题时只要前后联想
则不易造成失误；难点②掌握复分解反应的概念，其实质是互换成分，依信息则可推出反应物之一是碳酸氢铵；难点③学生一般认为钠盐易溶于水，难将碳酸氢钠可以以晶体形式析出联系在一起。
答案：(1)NH3、H2O、CO2、NaCl
(2)Na2CO3、NH4Cl
(3)①②④
化学实验的“绿色化”
1．绿色化学的含义：绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。
2．绿色化学的要求：①原料和产品无害；②在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。
探究整合应用
3．化学实验绿色化的五条途径
(1)开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。
(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量，使实验小型化、微型化。
(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。
4．原子经济性：最理想的“原子经济”是指反应物的原子全部转化到期望的最终目标产物中，达到原子利用率为100%。
5．符合“绿色化学”要求的化学反应：化合反应、加成反应、加聚反应。(共29张PPT)
综合实验活动 酿制米酒
课堂互动讲练
课前自主学案
探究整合应用
综合实验活动
酿制米酒
知能优化训练
学习目标
学习目标
1.了解使用淀粉酿制米酒的反应原理和工艺。
2.学会测定米酒中总酸量和总酯量的方法。
1．古代酿酒
我国古代人民很早就学会了酿酒。根据我国史书记载，古代酿酒工艺包括谷物的______、
______、
______、
______等基本过程。经过蒸煮的原料发酵后，再经过滤，滤去酒糟，得到酒液。现代酿酒工业就是以此为基础,不断改进酿造工艺而逐步发展、完善的。
课前自主学案
自主学习
蒸煮
发酵
过滤
储酒
民间还以______为原料，用______发酵酿制米酒(又称酒酿、醪糟)。这种方法简单易行，流传至今。米酒味香微甜，酒精含量______，含有多种维生素、
________、
_________等营养成分，具有活血、祛风湿等功效。
糯米
酒曲
不高
葡萄糖
氨基酸
思考感悟
1．分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用什么方法？必不可少的玻璃仪器有哪些？
【提示】 蒸馏法；酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶。
二、在家中酿制米酒
1．称取1
kg糯米，______后，用凉水______12
h，以手指能捏成粉末为好。
2．沥去水，把糯米放在蒸锅里____________，使米粒无白心，不黏、不烂为好。
3．将蒸熟的糯米饭盛放在洁净干燥的面盆里，用筷子将糯米饭挑松，冷却至30～35
℃
左右。将10
g
______研成粉末，加入少量温开水或冷开水调成浑浊液，分______加入糯米饭中，搅拌均匀，使饭分散成粒状。
洗净
浸泡
蒸熟、蒸透
酒曲
数次
4．把完全拌匀酒曲的糯米饭倒进洁净、用开水烫过(作用是灭菌、加热容器)的容器中，轻轻压实，在中间留有一个直径1～2
cm、深入底部的_______,再在糯米饭表面撒一点酒曲粉；然后将容器盖好，放在30～35
℃的环境中保温2天(必要时用装有温水的热水袋加热)，发酵基本完成后，即制得米酒。
5．注意观察酿制过程中的现象，及时记录。
小圆孔
思考感悟
2．在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。
【提示】 取一支小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液体；往其中加入少量水，如果加水后，试管中的液体不分层，说明分液漏斗中下层是“水层”，反之上层是“水层”。
自主体验
解析：选D。A项是利用乙烯催熟，是化学变化。B项是醋酸与水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反应。酿酒是淀粉发酵，属于化学变化。D项是属于胶体的渗析，用于分离物质，是物理变化。
2．《韩诗外传》中曾记述一个巷里有恶狗以致“酒酸不售”的寓言故事：人有市酒而甚美者，然至酒酸而不售，问里人其故。里人曰：公之狗甚狂，人有持器往者，狗辄迎面啮之，是以酒酸不售也。
阅读故事后思考，酒为什么会变酸？你认为下列解释合理的一条是( )
A．因为店主的狗咬人，顾客为了报复店主，向其酒中偷偷加了醋
B．狗能分泌出一种化学物质使酒变酸，故酿酒者不能养狗
C．古代酿制的酒是米酒，酒若长时间不变卖，则其中的乙醇会在微生物的作用下，经过化学反应转化为乙酸，所以酒变酸了，啤酒开瓶后久置也能变酸，原理相同
D．酒变酸是一个复杂的化学过程，主要是酒中的杂质逐渐发酵形成酸性物质所致
解析：选C。在微生物的作用下，米酒中的乙醇可以转化为乙酸。
3．用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速度太快，当混合溶液变红时不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是( )
A．加入5
mL盐酸再进行滴定
B．返滴一滴待测盐酸
C．重新进行滴定
D．以上方法均不适用
答案：B
课堂互动讲练
米酒的总酸量和总酯量的测定
2．酸碱中和滴定的关键
(1)准确测定反应的两种溶液的体积。
(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应。
3．米酒中乙醇的分离及总酸量、总酯量的测定的步骤
(1)分离乙醇
将上述发酵液过滤后，倒入蒸馏烧瓶进行蒸馏，蒸馏时严格控制温度，收集75～83
℃的馏分，即得粗制乙醇。用量筒粗测所得乙醇的体积。
(2)测定总酸量
吸取米酒清液20.0
mL于100
mL锥形瓶中，加入酚酞溶液2滴，用0.5
mol·L－1NaOH标准溶液滴定，直到溶液出现红色并在30
s内不退色为止，记录数据。
(3)酯的水解
向上述溶液中再准确加入20.0
mL
0.1
mol·L－1NaOH标准溶液，摇匀，装上冷凝管，在沸水浴上回流半小时后，冷却至室温，记录数据。
(4)测定总酯量
用0.1
mol·L－1H2SO4标准溶液进行返滴定，溶液微红色刚好完全消失时停止滴定，记录数据。
实验室为准确测定一新配制的稀盐酸的物质的量浓度，通常是用纯净的Na2CO3(无水)配成标准溶液进行滴定。具体操作是：称取W
g纯净的无水Na2CO3装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解。在酸式滴定管中加入待测盐酸进行滴定。
(1)锥形瓶中应加入几滴指示剂，由于CO2溶解在溶液中会影响pH，为了使测量结果更准确，滴定终点宜选在pH为4～5之间，那么在中学学过的几种指示剂中宜选________，当滴定至溶液由________色变成________色时，即表示到达终点。
例
(2)若滴定到终点时，中和W
g
Na2CO3消耗盐酸V
mL,则盐酸的物质的量浓度为________mol·L－1。
(3)若所称取的Na2CO3不纯，则测得的盐酸的物质的量浓度就不准确。现设盐酸的准确物质的量浓度为c1
mol·L－1，用不纯的Na2CO3滴定而测得的盐酸物质的量浓度为c2
mol·L－1。在下述情况下，c1与c2的关系是(填“＞”、“＜”或“＝”)：
①当Na2CO3中含有NaHCO3时，则c1________c2；
②当Na2CO3中含有NaOH时，则c1________c2；
③当Na2CO3中含有部分结晶水时，则c1________c2。
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点：
①该滴定中涉及的化学反应原理；
②指示剂在滴定终点的颜色变化。
(3)要正确判断c1和c2的关系，只需明确含其他杂质的碳酸钠在滴定结果测定时，体积偏大还是偏小，体积偏小则c2＞c1，体积偏大则c1＞c2。①中53
g碳酸钠与84
g碳酸氢钠是等效的，即均在滴定时消耗1
mol的盐酸，故所测得盐酸溶液体积偏小，此时c2＞c1。同理,②、③的分析结果分别是c1＞c2、c1＜c2。
【答案】 (1)甲基橙 黄 橙 (2)2×103W/(106V)
(3)①＜ ②＞ ③＜
变式训练 用中和滴定测定NaOH和Na2CO3混合溶液中的NaOH的质量分数时，可先在混合溶液中加过量BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定(用酚酞做指示剂)。试回答：
(1)向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴加盐酸，为什么不会使BaCO3溶解而能测定NaOH的含量？
________________________________________________________________________。
(2)为什么在滴定过程中要不断振荡锥形瓶？__________________。
(3)滴定终点时溶液颜色如何突变？
________________________________________________________________________。
(4)能否改用甲基橙做指示剂？测出的NaOH质量分数如何？
________________________________________________________________________。
答案：(1)由于采用酚酞做指示剂，从滴定开始到滴定终止，溶液始终呈碱性，故BaCO3沉淀不溶解，滴入的盐酸只与NaOH反应
(2)防止局部酸化使BaCO3溶解
(3)浅红色变为无色
(4)不能，由于甲基橙在酸性范围内变色，滴定至终点时，溶液呈酸性，BaCO3必溶解，故检测得结果偏高
化学实验方案设计中的一瓶多用
洗气瓶是最普通、很重要的一种仪器，它在化学实验中有广泛的应用。洗气瓶在化学实验中有以下一些功能：
探究整合应用
1．若气体长管进短管出
(1)可做洗气瓶
①装NaOH溶液：可除去CO2、SO2、NO2、HCl等酸性气体。
②装浓H2SO4：可除去水蒸气，起干燥作用。
(2)可做气体的验证器
如装品红溶液：可验证SO2。
(3)做气体收集装置
不装任何试剂：可用排空气法收集密度比空气大且不与空气反应的气体如：CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等。
(4)用于监控气体通入的速率
例如：给病人输氧气时，可在广口瓶中加入少量水，从b端通入氧气，a端接入呼吸罩，则可从广口瓶中气泡的速率来监控所通氧气的速率。
2．若气体短管进长管出
(1)做气体收集装置
①装水：可用排水法收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、N2、NO、C2H4、O2；
②装饱和食盐水可收集Cl2；
③不装任何试剂：可用排空气法收集密度比空气小且不与空气反应的气体，如H2、CH4、NH3。
(2)用做防倒吸装置
(3)用做量气装置
瓶内盛满水(也可不盛满)：气体从a端进，水从b端出。用量筒测排出水的体积，则为该温度、压强下所产生的气体体积。若气体能溶于水，可在瓶内水面上加一层油。主题综合检测(四)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是( )
A．邓稼先
B．李四光
C．华罗庚
D．侯德榜
解析：选D。此题考查了化学史知识。邓稼先是核物理学家，李四光为地质学家，华罗庚为数学家，只有侯德榜为化学家，是侯氏制碱法的发明人。
2．下列各图均为检查装置气密性的方法，根据实验现象判断，其中漏气的是( )
解析：选D。由于D中从左端加水后，水进入右端，说明右端的空气可以从其他地方逸出，故D漏气。
3．下列实验不能达到目的的是( )
A．往酸性KMnO4溶液中通入乙烯验证乙烯的还原性
B．加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物制取氨气
C．用二氧化锰和稀盐酸反应制取氯气
D．用四氯化碳萃取碘水中的碘
解析：选C。制取氯气，应该用二氧化锰和浓盐酸反应。
4．下列实验室制备有关物质的方法中，合理又实用的是( )
A．用含少量Cu2＋的稀硫酸和锌粒反应制氢气
B．煅烧石灰石制备二氧化碳
C．用NH4Cl溶液和Ca(OH)2溶液反应制氨气
D．用FeCl3溶液和NaOH溶液反应制取Fe(OH)3
胶体
解析：选A。A项中锌与Cu2＋反应可置换出Cu，Zn—Cu—稀H2SO4形成原电池，可加快化学反应速率；煅烧石灰石需要的温度较高不经济，实验室里用石灰石和稀盐酸反应制取CO2；实验室制NH3是用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合共热，而不是溶液；将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并不断加热，可制得Fe(OH)3胶体，用D项的方法得到的是Fe(OH)3沉淀而不是胶体。
5．下列装置或操作能达到实验目的的是( )
解析：选C。实验室制取并收集NH3，收集装置中用塞子将瓶口塞住，瓶内空气无法排出，A错；B装置中Zn放入CuSO4溶液中，置换出的Cu附着在Zn的表面，无法形成原电池，B错；装置C中，通过观察液面差能否稳定存在，可以检验装置的气密性；D装置中应该为长管进，短管出。
6．下列有关实验操作的说法正确的是( )
A．可用25
mL碱式滴定管量取20.00
mL
KMnO4溶液
B．用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸
C．蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干
D．将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全
解析：选C。应用酸式滴定管量取KMnO4溶液，因为KMnO4溶液腐蚀橡皮管，A不正确；pH试纸使用时不能润湿，否则使溶液的酸性或碱性减弱，产生误差，B不正确；C正确；钠易燃烧，不能研磨，D不正确。
7．用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的的是( )
解析：选A。氨气易和稀硫酸反应，易发生倒吸，但装置A中盛有CCl4，则可避免倒吸，A正确；半透膜只允许小的分子透过，胶体及沉淀不能透过，所以B错；C中Na2CO3和NaHCO3应该换过位置来，C错；乙酸乙酯在碱液中发生彻底水解，得不到乙酸乙酯，D错。
8．在CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O的平衡体系中，加入一定量的C2HOH，当重新达到平衡时，18O原子还应存在于( )
A．乙酸乙酯中
B．乙酸中
C．水中
D．乙酸、乙酸乙酯和水中
解析：选A。羧酸分子中的羟基跟醇分子的羟基中的氢
原子结合成水，其余部分互相结合成酯，所以18O存在于乙酸乙酯中。
9．实验室制乙酸乙酯1
mL后，沿器壁加入紫色石蕊溶液0.5
mL，这时石蕊溶液将存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡)。对可能出现的现象中，叙述正确的是( )
A．石蕊层仍为紫色，有机层无色
B．石蕊层为三层环，由上而下是红、紫、蓝
C．石蕊层为两层，上层为紫色，下层为蓝色
D．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红
解析：选B。上层酯层中由于混有乙酸而显红色；下层Na2CO3溶液使石蕊溶液显蓝色，由于不振荡，中层仍呈紫色。
10．下列各组物质，只用水不能鉴别的是( )
A．白色粉末：CuSO4、Na2CO3、CaCO3
B．无色液体：乙醇、苯、四氯化碳
C．白色粉末：NaOH、NaCl、NH4NO3
D．无色液体：苯、甲苯、乙醛
解析：选D。A中CuSO4溶于水得到蓝色溶液，Na2CO3溶于水得到无色溶液，CaCO3不溶于水；B中乙醇与水混溶，苯不溶于水浮于水面，CCl4不溶于水沉于水底；C中NaOH溶于水，溶液温度升高；NH4NO3溶于水，溶液温度降低。因此A、B、C三个选项中的物质均可通过水进行鉴别。D中苯和甲苯无法用水鉴别。
11．利用下列装置可以完成的实验组合是( )
选项
制气装置
洗气瓶中试剂
瓶中气体
A
氯酸钾、MnO2
浓硫酸
O2
B
石灰石、稀盐酸
NaHCO3溶液
CO2
C
Zn、稀硫酸
浓硫酸
H2
D
Na2CO3、浓盐酸
浓硝酸
CO2
解析：选B。制取O2为两种固体在加热条件下反应，因此A选项错误。H2不能用向上排空气法收集，C选项错误。Na2CO3与浓盐酸反应产生的气体中混有较多HCl，用浓硝酸无法除去，而且会混入HNO3，使制得的CO2不纯净，D选项说法错误。
12．下列制取物质的实验可能成功的是( )
A．把苯甲酸、甲醇、稀硫酸混合置于有回流设备的装置中，加热，合成苯甲酸甲酯
B．把苯和少量溴水及少量铁屑放在用带导管的瓶塞塞紧瓶口的烧瓶里，反应制取溴苯
C．把醋酸钠晶体(CH3COONa·3H2O)与干燥的碱石灰按一定比例混合后，加热，制取甲烷
D．把浓硝酸、浓硫酸、苯的混合液放在60
℃的水浴中反应，制取硝基苯
解析：选D。稀硫酸不能做酯化反应的催化剂和脱水剂，故A不能成功；苯和溴水之间只发生溶解(萃取)作用，并不发生反应，只有苯和液溴在催化剂(FeBr3)作用下才发生反应，故B也不能成功；在有结晶水存在时，醋酸钠与碱石灰反应不能制得甲烷，C不能成功。
13．下列选用的相关仪器符合实验要求的是( )
A
B
C
D
存放浓硝酸
分离水和乙酸乙酯
准确量取9.50
mL水
实验室制取乙烯
解析：选B。本题主要考查实验基本操作以及实验仪器的使用，意在考查考生的实验操作能力。浓硝酸具有强氧化性，不能用橡胶塞，一般用玻璃塞，A选项错误；水和乙酸乙酯互不相溶，可以用分液漏斗分离，B选项正确；量筒量取液体只能精确到0.1
mL，C选项错误；实验室制取乙烯需要的温度为170
℃，该温度计的量程不足，D选项错误。
14．硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称莫尔盐，是常用的分析试剂。实验室用FeSO4和(NH4)2SO4两种溶液混合很容易得到莫尔盐晶体。为了确定产品中Fe2＋的含量，研究小组用KMnO4(酸化)溶液来滴定莫尔盐溶液中的Fe2＋。滴定时必须选用的仪器有( )
A．①④⑤⑥
B．②③⑦⑧
C．②④⑤⑥
D．④⑤⑥⑧
解析：选A。一般滴定实验均需要的仪器是滴定管、锥形瓶(④)、铁架台(⑤)、滴定管夹(⑥)。本实验中的KMnO4(酸化)溶液具有强氧化性，必须用酸式滴定管(①)。
15．下列说法正确的是( )
①用25
mL酸式滴定管可以准确放出8.00
mL的稀盐酸
②可用干燥的pH试纸测定氯水的pH ③使用容量瓶配制溶液，定容时俯视，所得溶液的浓度偏大 ④加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的无色气体生成，则原溶液中一定有大量CO存在 ⑤在某温度下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液充分混合，若溶液呈碱性时，溶液中离子浓度大小的关系一定为：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) ⑥如图是反应物和生成物的能量变化示意图，其可能发生反应的热化学方程式可表示为：2A(g)＋B(g)===2C(g) ΔH＝Q
kJ·mol－1(Q＜0)
A．①③⑥
B．②④⑤
C．①③⑤
D．①③⑤⑥
解析：选A。①滴定管的精确度为0.01
mL，因此25
mL酸式滴定管可以准确放出8.00
mL的稀盐酸；②氯水中的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH；③使用容量瓶配制溶液，定容时俯视，溶液体积会偏小，溶液的浓度偏大；④含有HCO的溶液中加入盐酸也会放出CO2，因此无法确定是否大量含有CO；⑤溶液呈碱性，则c(OH－)＞c(H＋)，又因电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，若两者恰好完全反应，溶液的碱性是因CH3COONa水解所致，c(OH－)较小，则会有c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，若反应中NaOH过量，则可能会有c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)；⑥由图示可看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH＜0。综上所述，A项正确。本题若不能正确分析⑤，则导致错选D项。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(9分)实验是研究化学的基础，请根据下图回答相关问题：
(1)图①～⑤中所示的实验方法、装置或操作正确的是__________________________。
(2)图⑥所示实验中，两个Fe电极的电极反应式为：
左面：__________________；右面：________________。
(3)图⑦所示实验中，右面试管中盛放的是饱和碳酸钠溶液，其作用为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由图⑧所示实验可以得出的结论为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在分液漏斗中加入稀硫酸，锥形瓶中加入NaClO、NaCl的混合溶液，烧杯中加入某种试剂，利用图⑧所示实验装置可验证在酸性条件下，ClO－、Cl2、Fe3＋的氧化性强弱。则：
烧杯中加入的试剂为：
________________________________________________________________________；
锥形瓶中发生反应的离子方程式为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
烧杯中的现象为：______________________。
解析：(1)①有危险，②中托盘天平不能读到小数点后两位，④应该用10
mL量筒量取，⑤中若沉淀由白色变为浅黄色，则可证明AgCl的溶度积大于AgBr。
(2)左面Fe电极为正极，H＋在该极得电子，发生还原反应；右面Fe电极为负极，铁失电子发生氧化反应。
(3)由于乙醇和乙酸都易挥发，因而有部分混在产品中，可用饱和碳酸钠溶液除去；另外，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小。
(4)根据强酸制弱酸的原理，由锥形瓶中有气泡，烧杯中溶液变浑浊的现象可知：硫酸酸性最强，碳酸次之，硅酸最弱。
(5)NaClO、NaCl在碱性条件下可以共存，但是酸性条件下可以反应生成Cl2，Cl2可将浅绿色的亚铁盐溶液氧化为棕黄色的铁盐溶液。
答案：(1)③⑤
(2)2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋
(3)①溶解乙醇；②中和乙酸；③降低乙酸乙酯的溶解度
(4)酸性强弱顺序为：硫酸＞碳酸＞硅酸
(5)FeCl2溶液(或FeSO4溶液)
Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
溶液由浅绿色变为棕黄色
17．(10分)某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有
A．大理石
B．盐酸
C．氢氧化钠溶液
D．澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：
甲：NaOH溶液Na2CO3溶液
乙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3固体Na2CO3溶液
丙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3溶液
请完成下列问题：
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案________________________________________________________________________。
乙方案________________________________________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液，其实验的关键有
________________________________________________________________________。
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数，他能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)。若能，请说明计算所需的数据；若不能，请简要说明理由____________________。
解析：设计实验应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，与足量CO2反应生成NaHCO3，甲方案不易得到纯Na2CO3溶液。乙方案经过溶液→固体→溶液等过程，过于繁琐。丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液，向其中一份中通入过量CO2，使其转化为NaHCO3，再将两份混合，因发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。
答案：(1)CO2的通入量不易控制 过程繁琐，操作复杂
(2)反应③应充分进行，反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等
(3)能 固体样品的质量和沉淀总质量
18．(11分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题：
(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为________(填代号)，检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为________(填代号)。
a．KMnO4
b．(NH4)2S
c．H2O2
d．KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是____________________________________。
(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列________装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2＋的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应________________________________________________________________________，
直到________________________________________________________________________。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
解析：本题考查化学实验基础知识，意在考查考生的实验基本操作和技能。
(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋，需将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加CuO使其转化为Fe(OH)3沉淀而除去，为了不引入新的杂质，应选用H2O2，即选c；Fe3＋与KSCN生成红色溶液，灵敏度高，检验Fe3＋的最有效试剂为KSCN，即选d。(2)由CuSO4溶液获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、冷却结晶、过滤而得到；过滤操作除烧杯、漏斗外还用到的另一玻璃仪器为玻璃棒，其作用为引流。(3)向CaCl2溶液中通入二氧化碳不能得到CaCO3，可先向其中通入氨气或加入NH3·H2O，使溶液呈碱性；由于氨气极易溶于水，应防止倒吸，故选b。(4)需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应平视凹液面，直到凹液面的最低处与刻度线相平；KMnO4溶液具有很强的氧化性，能腐蚀橡胶，不能选用碱式滴定管，应该选用酸式滴定管。
答案：(1)c d
(2)冷却结晶 引流
(3)NH3·H2O b
(4)平视凹液面(或平视刻度线)
凹液面的最低点与刻度线相切 酸式
19．(12分)酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。
请根据要求回答下列问题：
(1)欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有____________、________等。
(2)若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________________________________________________________________________等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成____________________________、
______________________________等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)：
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率(%)
★选择性(%)
反应时间/h
转化率(%)
★选择性(%)
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
★选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据，下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A．120
℃，4
h
B．80
℃，2
h
C．60
℃，4
h
D．40
℃，3
h
②当反应温度达到120
℃时，反应选择性降低的原因可能为______________。
解析：本题围绕乙酸乙酯的制备原理设计问题，解题时要运用平衡移动原理分析问题，答案的开放性和数据的分析处理给试题增加了一定难度。
(1)酯化反应是可逆反应，增大乙醇的浓度或者移去乙酸乙酯，都可以使平衡正向移动，从而提高乙酸的转化率。
(2)乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水的沸点分别为117.9
℃、78.5
℃、77.1
℃和100
℃。加热温度偏低时，不但反应进行缓慢，而且不能将生成的乙酸乙酯蒸馏出去；加热温度偏高时，会使乙醇、乙酸未经反应就过多地脱离反应体系，还会使乙醇与浓硫酸之间发生反应生成乙醚等物质。装置中烧瓶上方的导管也太短，不能很好地起到冷凝回流乙醇和乙酸的效果。
(3)浓硫酸有吸水性、脱水性和强氧化性，会使乙醇脱水炭化或生成乙醚，也会导致环境污染，这两点容易想到。
(4)分析表中数据可以看出，采用60
℃的温度和4
h的时间较好，此时的转化率较高，选择性达100%。不选80
℃，因为温度升高20
℃时，转化率仅提高0.3%，不经济。
答案：(1)增大乙醇的浓度 移去生成物
(2)原料来不及反应就被蒸出；温度过高，发生了副反应；冷凝效果不好，部分产物挥发了(任填两种)
(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(4)①C ②乙醇脱水生成了乙醚
20．(13分)某研究性学习小组为合成1 丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH3CH===CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH；
CO的制备原理：HCOOHCO↑＋H2O，并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白：
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2 丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气，丙烯，写出化学反应方程式：______________________，
________________________________________________________________________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是________，__________；c和d中盛装的试剂分别是________，________。若用以上装置制备H2,
气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是______________；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时，还产生少量SO2、CO2
及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a．低温、高压、催化剂
b．适当的温度、高压、催化剂
c．常温、常压、催化剂
d．适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1 丁醇粗品。为纯化1 丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO＋NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓；②沸点：乙醚34
℃，1 丁醇118
℃，并设计出如下提纯路线：
试剂1为________，操作1为________，操作2为________，操作3为________。
解析：(1)实验室利用锌粒和稀盐酸反应制备氢气：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，利用2 丙醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应制备丙烯：CH3CHCH3OHCH3CH===CH2↑＋H2O。
(2)制备干燥纯净的CO时，a管的作用是保持分液漏斗的压强平衡，使液体能够顺利流下。装置b为安全瓶，防止倒吸。c瓶盛有NaOH溶液，以除去挥发出的HCOOH；d瓶盛有浓硫酸除去CO中的H2O(g)。制备H2时，可在分液漏斗中装有稀盐酸在蒸馏烧瓶中装有锌粒，通过控制稀盐酸的滴加速度来控制反应的速度。
(3)气体通过各种溶液时，均可带出H2O(g)，故应先用无水CuSO4检验H2O(g)(由白色变成蓝色)，再用品红溶液检验SO2(品红褪色)，SO2和丙烯均可使酸性KMnO4溶液褪色，故应用饱和Na2SO3溶液除去SO2，再用酸性KMnO4溶液检验丙烯(紫红色变浅或褪去)。用石灰水检验CO2气体(产生白色浑浊)，故混合物通过试剂的顺序为④⑤①③②或④⑤①②③。
(4)合成正丁醛的反应为正向气体化学计量数减小且放热的可逆反应，升高温度、增大压强和使用催化剂均可增大反应速率。欲提高原料气的转化率，应在不增加反应物用量的情况下，使平衡正向移动，可增大压强或降低温度，综合分析可知，b项符合要求。
(5)由题给信息①可知，向粗品中加入饱和NaHSO3，溶液，使正丁醛转化为CH3CH2CH2CH(OH)SO3Na沉淀，通过过滤的方法除去沉淀，滤液中加入乙醚萃取1 丁醇，分液得到有机层。1 丁醇和乙醚的沸点相差较大，可通过蒸馏的方法除去乙醚，获得较纯净的1 丁醇。
答案：(1)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
CH3CHCH3OHCH3CH===CH2↑＋H2O
(2)恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓H2SO4 分液漏斗、蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②) (4)b
(5)饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏(共26张PPT)
纯碱的制备
学习目标
1.熟悉纯碱的制备方案和实验实施过程。
2.
纯碱等去污原理。
纯碱的制备
1．纯碱的制备活动原理
(1)碳酸钠俗称______、
______，是一种常用的日用化学品。碳酸钠易溶于水，水溶液呈碱性。在日常生活中常用它去掉做面食时发酵产生的酸味，也可用它洗涤餐具及沾有油污的衣物等。此外，碳酸钠还是重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、石油精炼等工业生产。
(2)工业上将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中制得___________，再煅烧___________使其转化为碳酸钠。反应的化学方程式为：
纯碱
苏打
碳酸氢钠
碳酸氢钠
碳酸氢钠
2．制备步骤
(1)配制含氨的饱和食盐水
在100
mL的锥形瓶中加入20
mL______
(体积比为1∶1)，再加入8
g
______,塞紧橡胶塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
(2)制备碳酸氢钠
按下图组装实验装置，先检查装置的________，再向各仪器中加入相应试剂，打开启普发生器的活塞，开始制备碳酸氢钠。实验过程中，要注意控制水浴温度(30～35
℃)和二氧化碳的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。
氨水
食盐
气密性
反应结束后，把锥形瓶浸在_______中，使较多的碳酸氢钠晶体析出，过滤，洗涤。
冷水
(3)制备碳酸钠
将制得的碳酸氢钠转移至________中，加热至没有水蒸气逸出为止。
(4)称量产品质量。
蒸发皿
在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上三种方法都行
解析：选B。CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO，从而析出大量的NaHCO3晶体。
自主体验
1．在实验室中，你将如何获得二氧化碳？请确定所需要的试剂和仪器。
答：获得二氧化碳：利用化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。所需试剂为：大理石、稀盐酸；所需仪器为启普发生器或其简易装置。
有关纯碱的制备的探究思考
课堂互动讲练
2．在制得的二氧化碳中可能含有哪些杂质？应该怎样除去？
答：制得的二氧化碳中混有氯化氢气体；使气体通过水或饱和NaHCO3溶液，除去氯化氢。
3．在实验过程中是否需要对尾气进行吸收？如需要，请你选择合适的试剂并设计尾气吸收装置。
答：需要对尾气进行吸收，因为逸出的氨气具有刺激性气味。用稀硫酸吸收尾气，为防止氨气因溶解而倒吸，吸收装置需使用倒扣的漏斗。
4．在加热碳酸氢钠制备碳酸钠时，你将如何判断分解反应是否进行完全？
答：将加热碳酸氢钠装置中的出气导管置于石灰水中，导管口不再产生气泡，则证明分解反应进行完全。
5．在制备碳酸氢钠时，有的同学提供了下列三种实验方案，你认为哪种方案最好？说明理由。
方案1：分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中；
方案2：将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液中；
方案3：将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中。
6．如何分离出碳酸氢钠母液中含有的氯化铵和食盐？
答：可以向其中再加些食盐，然后升温蒸发水，再降温，利用氯化铵的溶解度随温度变化较大的特性，同时并用结晶和盐析两种方法，达到析出氯化铵而氯化钠留在溶液中的目的,使两者分离。
某课外兴趣小组同学，按照“侯氏制碱法”原理，设计了如下一套实验装置：
例2
实验室可供选用的药品有：浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠。
(1)A、D中最合适的试剂(填名称)为：A____________；D__________。
(2)本实验具体操作过程中，应先通________气体，再通________气体，原因是___________________。
(3)指出该装置中的错误(至少两处)
________________________________________。
(4)在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5
g，实验最后得到无水碳酸钠26.0
g，则其产率为________；该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是_______________________________。
(5)在“侯氏制碱法”工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？______________。
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点：
①侯氏制碱法的反应原理；
②装置的连接和实验基本操作。
【解析】 本题借助侯氏制碱法，考查化学实验的一些基础知识与基本技能：药品的选用、操作过程分析、实验装置评价等。
由于CO2在水中溶解度小，所以实验中先制得NH3(左边装置)通入饱和食盐水，右侧再制得CO2通入被氨和食盐饱和的水溶液中，可得碳酸氢钠晶体，析出的碳酸氢钠晶体加热分解可得到纯碱。
【答案】 (1)氯化铵和熟石灰 稀盐酸
(2)NH3 CO2 CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出
(3)B、C之间缺少止水夹；B装置应与大气相通，不能为密闭装置；通NH3的导管不应伸入液面以下(任填两种即可)
(4)49.0% NaHCO3在水中有较大的溶解度，未能全部沉淀出来
(5)CO2、NaCl
变式训练2 阅读下列短文：我国化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”的基本原理是：在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐，然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末，由于碳酸氢钠在该状态下溶解度很小，呈晶体析出。同时由于大部分酸式碳酸盐不稳定，加热后容易转变为正盐、水和二氧化碳，所以将析出的碳酸氢钠加热分解即可制得纯碱。
根据以上叙述，简要地回答下列问题。
(1)用上述方法进行时，所用的起始原料是哪些物质？它们的化学式分别是_________________。
(2)最终产品是哪些物质？它们的化学式分别是__________________________。
(3)有人认为侯氏制碱法的优点有四：①生产过程中部分产品可作为起始原料使用；②副产品是一种可利用的氮肥；③反应不需要加热，可以节约能源；④副产品不会造成环境污染。你认为其中正确的是________。
解析：此题中主要给出三个信息：(1)第二个反应产物是碳酸氢钠；(2)在此状态下碳酸氢钠溶解度很小，可以以晶体形式析出；(3)碳酸氢钠加热时不稳定，易分解。该题的解题难点：一是二氧化碳既是原料又是产品；二是根据第二个反应产物是碳酸氢钠,推断第一个反应的产物是碳酸氢铵；三是碳酸氢铵与食盐可以发生复分解反应。如何利用信息处理问题？难点①答题时只要前后联想
则不易造成失误；难点②掌握复分解反应的概念，其实质是互换成分，依信息则可推出反应物之一是碳酸氢铵；难点③学生一般认为钠盐易溶于水，难将碳酸氢钠可以以晶体形式析出联系在一起。
答案：(1)NH3、H2O、CO2、NaCl
(2)Na2CO3、NH4Cl
(3)①②④
化学实验的“绿色化”
1．绿色化学的含义：绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。
2．绿色化学的要求：①原料和产品无害；②在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。
探究整合应用
3．化学实验绿色化的五条途径
(1)开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。
(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。
(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量，使实验小型化、微型化。
(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。
4．原子经济性：最理想的“原子经济”是指反应物的原子全部转化到期望的最终目标产物中，达到原子利用率为100%。
5．符合“绿色化学”要求的化学反应：化合反应、加成反应、加聚反应。
