专题7 物质的制备与合成
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1.摩尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,下列关于该物质的叙述不正确的是 ( )
A.它是由(NH4)2SO4与FeSO4组成的混合物 B.它是一种纯净物
C.它是一种复盐 D.它是一种结晶水合物
2.下列关于硫酸亚铁铵的溶解度大小的叙述正确的是 ( )
A.比硫酸亚铁大 B.比硫酸铵大
C.比硫酸亚铁、硫酸铵都小 D.比硫酸亚铁、硫酸铵都大
3.将硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液按溶质物质的量之比为1︰1混合,加热浓缩,再冷却结晶,最先析出的晶体是 ( )
A.硫酸亚铁 B.硫酸铵
C.硫酸亚铁铵 D.硫酸亚铁和硫酸铵的混合晶体
4.用倾析法进行分离适用于 ( )
A.沉淀的结晶颗粒较小 B.沉淀的结晶颗粒较大
C.沉淀不容易沉降 D.沉淀的质量较小
5.工业上常用过量废铁屑与硫酸反应生产硫酸亚铁,铁屑中常含有下列杂质,其中对产品硫酸亚铁的纯度影响不大的是 ( )
A.油污 B.铁锈 C.锌 D.硫化物
6.工业上用硫酸和废铁屑制备硫酸亚铁时,为了提高产品的质量,常采取的措施是 ( )
A.硫酸过量 B.铁屑过量
C.硫酸和铁的物质的量之比为1︰1 D.需要用浓H2SO4
7.用硫酸和铁屑制备硫酸亚铁,反应结束后,需将反应液进行过滤,但过滤时常出现漏斗颈下端管口堵塞的现象,可采取的措施是 ( )
A.将普通漏斗改为分液漏斗 B.将漏斗预热,进行热过滤
C.增加滤纸层数 D.向溶液中加一些稀硫酸
8.设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见左图)。若关闭K,不能使反应停止,可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸出)。下列气体的制取宜使用该装置的是 ( )
A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸制氢气
C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢
D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
9.下列物质在水中难溶的是 ( )
A.甲酸 B.乙酸酐 C.阿司匹林 D.乙酸
10.乙酰水杨酸不可视为 ( )
A.芳香族化合物 B.芳香酸 C.芳香酯 D.酚类
11.若羧酸分子失去羧基上的羟基后剩余的部分称为酰基,则乙酰基的结构可表示为 ( )
A.CH3COO— B.CH3—O— C.CH3— D.CH3CO一
12.下列物质显示酸性,且能发生酯化反应和消去反应的是 ( )
A. B.CH3CH2=CHCOOH
C. CH3CH2COOH D. CH3CH2COOH
13.下列关于 和 这两种物质的叙述正确的是 ( )
A.互为同系物 B.均可属醇类 C.均可属酚类 D.均可属羧酸类
14.下列有关实验的叙述中,正确的有 ( )
①蒸干AlCl3溶液可得纯净的无水氯化铝;②试管里加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3~4分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现;③无法用分液漏斗将甘油和水的混合液体分离;④用酸式滴定管量取20.00mL高锰酸钾酸性溶液;⑤为了测定某溶液的pH,将未经湿润的pH试纸浸入到待测溶液,过一会取出,与标准比色卡进行对比;⑥配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴加到硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止。
A.②③④ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②⑤⑥
15. 以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收HCl气体,且不能防止倒吸的是 ( )
A B C D
16.下列各图所示装置,肯定不符合气密性要求的是 ( )
17. 实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。
(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: 。
(2)硫酸溶液过稀会导致 。
(3)采用水浴加热的原因是 。
(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。
(5)溶液趁热过滤的原因是 。塞紧试管口的目的是 。
(6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是 。
(7)用硫酸亚铁和硫酸铵制备硫酸亚铁铵,理论上硫酸亚铁和硫酸铵的物质的量之比应为 。
18. 阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:
+ (CH3CO)2O + CH3COOH
在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:
①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85℃~90℃条件下反应5~10 min,然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干。
③将粗产品置于100 mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3 min,直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤,用5~10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体析出。抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品。
请回答下列问题:
⑴第①步中,要控制温度在85℃~90℃,应采用的加热方法是 ,用这种方法加热需要的玻璃仪器有 。
⑵在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是 、 。
⑶在第③步中,加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ,加入盐酸的作用是 。
⑷如何检验产品中是否混有水杨酸? 。
19.某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。冷凝回流的主要目的是 。
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是 。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价: 。
(3)为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
② ;③ ;
④ ;⑤ ,收集所得馏分。
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,
蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产是 。
20. 现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
Ⅰ 探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。
(2)将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为___ _____。
未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:____ _。
(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。
写出A中发生反应的化学方程式_____________________________________(只写一个)。B中的现象是
______________,由此可得到浓硫酸具有____________性。
(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式
________________________________(只写一个)。
(5)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是
_____________________________________。
Ⅱ 测定铁的质量分数
(6)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。
铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。
(7)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是_________________(填写代号)。
A. 用排水法测定H2的体积
B. 反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C. 测定反应前后装置和药品的总质量。
21. 药品“阿司匹林泡腾片”说明书上标明:阿司匹林的有效成分是乙酰水杨酸,结构简式为:,每片含乙酰水杨酸0.3g。
某研究性学习小组看了市售阿司匹林的药品说明书,为了验证乙酰水杨酸的官能团和测定市售阿司匹林的有效成分含量,进行了下列实验探究:
⑴阿司匹林有效成分中羧基和酯基官能团的验证
试剂①是________,现象为_________;
该方案通过检验乙酰水杨酸水解生成的____________,并通过分析间接验证酯基的存在。
⑵市售阿司匹林的有效成分含量的测定
用酸碱滴定法测定市售阿司匹林有效成分的真实含量,实验步骤如下:
①取6片市售阿司匹林药片放入锥形瓶中,再加入1.500mol·L-1的氢氧化钠溶液,为确保阿司匹林和氢氧化
钠溶液充分反应,加入1.500mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积应大于___ _mL。
②将反应后的溶液冷却,加入几滴________,用0.5000mol·L-1的标准盐酸滴定过量的氢氧化钠,至
____________________________________。
③重复步骤①和步骤②
问题讨论:
为什么不用氢氧化钠溶液直接滴定乙酰水杨酸_________________________________。
为什么要进行两次滴定?___________________________________________。
专题七
答案:
(1)充分反应,提高反应物的转化率
(2)①石蕊试液(或AgNO3溶液)、溴水(或酸性KMnO4溶液)
②不可以,产物1-溴丁烷中也含有“-CH2CH2CH2CH3”
(3)②插上带橡皮塞的温度计
③关闭a,打开b
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从d处流入
⑤迅速升高温度至101.6℃ ⑷70%
答案
⑴ 水浴(1分); 温度计、酒精灯、烧杯(3分)
⑵除去晶体表面附着的可溶性杂质(1分)、减少阿斯匹林的溶解(1分)
⑶使阿斯匹林转化为可溶性盐(2分); 将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林(2分)
⑷向水中加入少量产品,滴加氯化铁溶液,若有紫色出现,说明产品中含有水杨酸(2分)。
答案:
(11分)(2)蒸馏烧瓶(1分)常温下,Fe被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应(1分)
(3)2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 2分
(或C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O)品红溶液逐渐褪色 1分 强氧化 1分
(4)2Fe3++Fe==3Fe2+(或Fe+2H+==Fe2++H2↑)2分
(5)铁碳在溶液中形成原电池(1分)
(6)×100%(或×100%或×100%) 1分(7)B 1分
答案(1)石蕊(1分)、石蕊变红色(1分)、酚羟基(1分)
(2)①20(2分)②酚酞(1分)、红色刚好变无色(1分)
③滴定过程中酯的水解影响滴定结果(2分)、减小实验误差(1分)