2025年高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)大單元主觀題突破52

主觀題突破五(分值:95分)學(xué)生用書P2471.(13分)(2024·四川宜賓一模)碳酸亞鐵(FeCO3)是菱鐵礦的主要成分,可用作補血劑。實驗室制備FeCO3的裝置如下圖所示。已知:FeCO3為白色難溶于水的固體,在潮濕的空氣中易被氧化為Fe(OH)3?；卮鹣铝袉栴}:(1)儀器a的名稱為。

(2)實驗開始時,打開K1、K3,關(guān)閉K2,其目的是

;

一段時間后(填具體操作),使FeSO4溶液進(jìn)入儀器c中。

(3)儀器d中的試劑為H2O,其作用是

。

(4)實驗結(jié)束,將儀器c中的混合物過濾、洗滌、干燥,得到FeCO3粗品。①確認(rèn)沉淀是否洗滌干凈的操作及現(xiàn)象是

。

②若粗品未及時進(jìn)行干燥處理,在空氣中將部分變?yōu)榧t褐色,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

(5)由于碳酸鈉溶液堿性較強(qiáng),制備過程中會產(chǎn)生雜質(zhì)(填化學(xué)式)。若用NH4HCO3代替Na2CO3,可制得更純凈的FeCO3,制備過程中產(chǎn)生無色氣體,該反應(yīng)的離子方程式是

。

答案:(1)恒壓滴液漏斗(2)將稀硫酸滴入燒瓶與鐵屑反應(yīng),利用生成的H2排出裝置內(nèi)原有空氣關(guān)閉K1、K3,打開K2(3)液封,防止空氣進(jìn)入儀器c中氧化FeCO3(4)①取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則沉淀已洗凈②4FeCO3+O2+6H2O4Fe(OH)3+4CO2(5)Fe(OH)22HCO3-+Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2解析:實驗開始時,打開K1、K3,關(guān)閉K2,利用生成的H2排出裝置內(nèi)原有空氣;一段時間后關(guān)閉K1、K3,打開K2,利用b中產(chǎn)生的氫氣把FeSO4溶液壓入儀器c中與碳酸鈉反應(yīng)生成FeCO3,d中盛放水,防止空氣進(jìn)入儀器c中氧化FeCO3。(1)根據(jù)裝置圖,儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗。(2)Fe2+易被氧氣氧化,實驗開始時,打開K1、K3,關(guān)閉K2,其目的是將稀硫酸滴入燒瓶與鐵屑反應(yīng),利用生成的H2排出裝置內(nèi)原有空氣,防止Fe2+被氧化;一段時間后關(guān)閉K1、K3,打開K2,b中產(chǎn)生的氫氣把FeSO4溶液壓入儀器c中。(3)FeCO3在潮濕的空氣中易被氧化為Fe(OH)3,儀器d中的試劑為H2O,其作用是液封,防止空氣進(jìn)入儀器c中氧化FeCO3。(4)實驗結(jié)束,將儀器c中的混合物過濾、洗滌、干燥,得到FeCO3粗品。①FeCO3中可能含有的雜質(zhì)為硫酸鈉,若最后一次洗滌液中不含硫酸根離子,說明沉淀洗滌干凈。②FeCO3在潮濕的空氣中易被氧氣氧化為紅褐色Fe(OH)3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是4FeCO3+O2+6H2O4Fe(OH)3+4CO2。(5)Fe2+與OH反應(yīng)生成難溶于水的Fe(OH)2,由于碳酸鈉溶液堿性較強(qiáng),制備過程中會產(chǎn)生雜質(zhì)Fe(OH)2。若用NH4HCO3代替Na2CO3,可制得更純凈的FeCO3,制備過程中產(chǎn)生無色氣體二氧化碳,該反應(yīng)的離子方程式是2HCO3-+Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2O。2.(15分)(2024·湖南長沙一中三模)BaCl2·2H2O為無色結(jié)晶,有毒;水中的溶解度為35.7g(20℃)、58.7g(100℃)。實驗室用毒重石(主要含BaCO3,及少量Pb2+、BaSO4、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過加工處理,可制得BaCl2·2H2O晶體。其實驗步驟如下:Ⅰ.樣品分解:稱取ag毒重石礦粉于燒杯中,加入稍過量的NH4Cl溶液,90℃下加熱攪拌2h,待充分反應(yīng)后,冷卻,過濾。Ⅱ.除Pb2+:向濾液中加入一定量的BaS溶液,有黑色沉淀生成,過濾。Ⅲ.結(jié)晶:將步驟Ⅱ的BaCl2濾液經(jīng)過,,抽濾,用冷水和乙醇各洗滌晶體2~3次,自然晾干。

回答下列問題:(1)步驟Ⅰ中,觀察到的實驗現(xiàn)象有

。

(2)步驟Ⅱ檢驗Pb2+是否完全沉淀的方法是

;

在過濾中,下列儀器必需用到的是(填儀器名稱),與普通過濾相比,步驟Ⅲ抽濾的優(yōu)點是

。

(3)完善步驟Ⅲ的實驗步驟:“經(jīng)過,,抽濾”。

(4)樣品分解時,不選用酸性更強(qiáng)且等量的鹽酸替代NH4Cl溶液,可能的原因是

。(5)BaCl2·2H2O純度的測定某學(xué)生查閱資料:X2++H2Y2XY2+2H+,X代表Ba2+、Pb2+、Ca2+等,H2Y2代表Na2H2Y的陰離子,設(shè)計如下純度測量方案:步驟Ⅰ.準(zhǔn)確稱取bgBaCl2·2H2O粗品并用20.0mL水溶解步驟Ⅱ.用0.4000mol·L1的Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Ba2+步驟Ⅲ.重復(fù)滴定2~3次,記錄每次消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積①滴定時采用下圖所示的側(cè)邊自動定零位滴定管,結(jié)合該裝置的使用說明書分析其優(yōu)點

。

說明書將貯液瓶與帶塞滴定管通過磨口塞連接在一起。使用時,用打氣球向貯液瓶中加壓,使瓶中的標(biāo)準(zhǔn)溶液壓入滴定管中。滴定管頂端零標(biāo)線處熔接一個回液尖嘴,使零線以上的溶液自動流回貯液瓶中,實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)零點。②下列選項所涉及內(nèi)容會導(dǎo)致Ba2+含量的測定值偏高的是(填字母)。

a.未干燥錐形瓶b.Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液久置部分失效c.滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡d.雜質(zhì)可與Na2H2Y反應(yīng)答案:(1)部分固體溶解,同時溶液中逸出刺激性氣味的氣體(2)靜置,取上層清液少許置于試管中,向試管中加入適量BaS溶液,若產(chǎn)生黑色沉淀,則Pb2+未完全沉淀,反之,則已完全沉淀玻璃棒、燒杯、漏斗過濾速率快,分離徹底(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(4)HCl過量,步驟Ⅱ易產(chǎn)生有毒氣體H2S(5)①自動調(diào)零代替手動操作,可以減少人為誤差②bd解析:由題意可知,制備二水氯化鋇的操作為向毒重石礦粉中加入過量的氯化銨溶液共熱浸取,將碳酸鋇轉(zhuǎn)化為氯化鋇,過濾得到濾渣和濾液;向濾液中加入硫化鋇,將溶液中的鉛離子轉(zhuǎn)化為溶解度更小的硫化鉛,過濾得到氯化鋇溶液;氯化鋇溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、用冷水和乙醇各洗滌晶體2~3次,自然晾干得到二水氯化鋇晶體。(1)由分析可知,步驟Ⅰ中加入過量的氯化銨溶液共熱浸取的目的是將碳酸鋇轉(zhuǎn)化為氯化鋇,實驗中碳酸鋇與氯化銨溶液反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化碳和氨氣,則觀察到的實驗現(xiàn)象為部分固體溶解,同時溶液中逸出刺激性氣味的氣體。(2)若溶液中鉛離子未完全沉淀,向溶液中繼續(xù)加入硫化鋇,會有黑色沉淀生成,具體操作為靜置,取上層清液少許置于試管中,向試管中加入適量BaS溶液,若產(chǎn)生黑色沉淀,則鉛離子未完全沉淀,反之,則已完全沉淀;在過濾中,需要用到的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒,不需要用到酒精燈、容量瓶和錐形瓶;與普通過濾相比,步驟Ⅲ采用抽濾的方法分離得到二水氯化鋇晶體的優(yōu)點是過濾速率快,分離徹底,易于得到二水氯化鋇。(3)由分析可知,結(jié)晶的操作為氯化鋇溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、用冷水和乙醇各洗滌晶體2~3次,自然晾干得到二水氯化鋇晶體。(4)鹽酸能與硫化鋇反應(yīng)生成氯化鋇和有毒的硫化氫氣體,所以樣品分解時,不選用酸性更強(qiáng)且等量的鹽酸替代氯化銨溶液。(5)①由題給信息可知,滴定時采用自動定零位滴定管可以自動調(diào)零代替手動操作,可以減少人為誤差;②a.未干燥錐形瓶不影響溶質(zhì)的物質(zhì)的量,對測定結(jié)果無影響,故不符合題意;b.Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液久置部分失效會使消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,故符合題意;c.滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡會使消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,故不符合題意;d.雜質(zhì)可與Na2H2Y反應(yīng)消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,故符合題意;故選bd。3.(14分)(2024·全國甲卷)CO(NH2)2·H2O2(俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應(yīng)方程式如下:CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。(一)過氧化脲的合成燒杯中分別加入25mL30%H2O2(ρ=1.11g·cm3)、40mL蒸餾水和12.0g尿素,攪拌溶解。30℃下反應(yīng)40min,冷卻結(jié)晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體9.4g。(二)過氧化脲性質(zhì)檢測Ⅰ.過氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫紅色消失。Ⅱ.過氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。(三)產(chǎn)品純度測定溶液配制:稱取一定量產(chǎn)品,用蒸餾水溶解后配制成100mL溶液。滴定分析:量取25.00mL過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀硫酸,用準(zhǔn)確濃度的KMnO4溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度?；卮鹣铝袉栴}:(1)過濾中使用到的玻璃儀器有

(寫出兩種即可)。

(2)過氧化脲的產(chǎn)率為。

(3)性質(zhì)檢測Ⅱ中的現(xiàn)象為。性質(zhì)檢測Ⅰ和Ⅱ分別說明過氧化脲具有的性質(zhì)是。

(4)下圖為“溶液配制”的部分過程,操作a應(yīng)重復(fù)3次,目的是,定容后還需要的操作為。

(5)“滴定分析”步驟中,下列操作錯誤的是(填字母)。

A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中B.用量筒量取25.00mL過氧化脲溶液C.滴定接近終點時,用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁D.錐形瓶內(nèi)溶液變色后,立即記錄滴定管液面刻度(6)以下操作導(dǎo)致過氧化脲純度測定結(jié)果偏低的是(填字母)。

A.容量瓶中液面超過刻度線B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液潤洗C.搖動錐形瓶時KMnO4溶液滴到錐形瓶外D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失答案:(1)燒杯、漏斗、玻璃棒(任選兩種作答)(2)50%(3)液體分層,上層為無色,下層為紫紅色還原性、氧化性(4)避免溶質(zhì)損失蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻(5)BD(6)A解析:(1)過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,可任選兩種作答。(2)實驗中加入尿素的質(zhì)量為12.0g,物質(zhì)的量為0.2mol,過氧化氫的質(zhì)量為25mL×1.11g·cm3×30%=8.325g,物質(zhì)的量約為0.245mol,過氧化氫過量,產(chǎn)率應(yīng)按照尿素的質(zhì)量計算,理論上可得到過氧化脲0.2mol,質(zhì)量為0.2mol×94g·mol1=18.8g,實驗中實際得到過氧化脲為9.4g,故過氧化脲的產(chǎn)率為9.4(3)在過氧化脲的性質(zhì)檢測中,檢測Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高錳酸鉀溶液,紫紅色消失,說明過氧化脲被酸性高錳酸鉀溶液氧化,體現(xiàn)了過氧化脲的還原性;檢測Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳,過氧化脲會將KI氧化為I2單質(zhì),體現(xiàn)了過氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,會溶于四氯化碳中,且四氯化碳密度大于水的,振蕩,靜置后出現(xiàn)的現(xiàn)象為液體分層,上層為無色,下層為紫紅色。(4)操作a為洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,目的是避免溶質(zhì)損失;定容后應(yīng)蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻。(5)KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,應(yīng)置于酸式滴定管中,A項正確;量筒的精確度不能達(dá)到0.01mL,量取25.00mL的溶液應(yīng)選用滴定管或移液管,B項錯誤;滴定過程中,待測液有可能會濺到錐形瓶內(nèi)壁,滴定接近終點時,為了使結(jié)果更精確,可用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁,C項正確;錐形瓶內(nèi)溶液變色后,且半分鐘內(nèi)溶液不再恢復(fù)原來的顏色,才能說明反應(yīng)達(dá)到滴定終點,記錄滴定管液面刻度,D項錯誤。(6)在配制過氧化脲溶液時,容量瓶中液面超過刻度線,使溶液體積偏大,配制溶液的濃度偏低,則滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏低,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,A項符合題意;滴定管水洗后未用KMnO4溶液潤洗,導(dǎo)致KMnO4溶液濃度偏低,使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,B項不符合題意;搖動錐形瓶時KMnO4溶液滴到錐形瓶外,使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,C項不符合題意;滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,D項不符合題意。4.(14分)(2024·黑吉遼卷)某實驗小組為實現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應(yīng)過程可視化,設(shè)計實驗方案如下:Ⅰ.向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固體及4~6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。Ⅱ.加熱回流50min后,反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙?變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,停止加熱。Ⅲ.冷卻后,向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無CO2逸出,分離出有機(jī)相。Ⅳ.洗滌有機(jī)相后,加入無水MgSO4,過濾。Ⅴ.蒸餾濾液,收集73~78℃餾分,得無色液體6.60g,色譜檢測純度為98.0%?；卮鹣铝袉栴}:(1)NaHSO4在反應(yīng)中起作用,用其代替濃硫酸的優(yōu)點是

(答出一條即可)。

(2)甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應(yīng)進(jìn)程。變色硅膠吸水,除指示反應(yīng)進(jìn)程外,還可

。

(3)使用小孔冷凝柱承載,而不向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點是(填字母)。

A.無需分離B.增大該反應(yīng)平衡常數(shù)C.起到沸石作用,防止暴沸D.不影響甲基紫指示反應(yīng)進(jìn)程(4)下列儀器中,分離有機(jī)相和洗滌有機(jī)相時均需使用的是(填名稱)。

(5)該實驗乙酸乙酯的產(chǎn)率為(精確至0.1%)。

(6)若改用C2H518OH作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng),質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應(yīng)為(精確至答案:(1)催化劑濃硫酸具有脫水性,使原料炭化,NaHSO4無脫水性,使產(chǎn)品產(chǎn)率更高(或其他合理答案)(2)吸收生成的H2O,使平衡正向移動,提高乙酸乙酯的產(chǎn)率(3)AD(4)分液漏斗(5)73.5%(6)90解析:乙酸乙酯的制備原理為其中濃硫酸的作用為催化劑和吸水劑,既能催化反應(yīng),加快反應(yīng)速率,又能吸收反應(yīng)生成的水,使平衡正向移動,增大產(chǎn)率。本題所給實驗中用NaHSO4代替濃硫酸起催化作用,用能吸水的變色硅膠吸水,使平衡正向移動,冷卻后用Na2CO3溶液將剩余的酸性物質(zhì)反應(yīng)掉,用無水MgSO4干燥產(chǎn)品,最后蒸餾收集73~78℃餾分獲得產(chǎn)品乙酸乙酯。(1)用NaHSO4代替濃硫酸起催化作用,因為濃硫酸有脫水性,能夠?qū)⒎磻?yīng)原料炭化,而NaHSO4無脫水性,可提高產(chǎn)品產(chǎn)率。同時還有減少有毒氣體(SO2)的產(chǎn)生等其他優(yōu)點。(2)變色硅膠有吸水性,可吸收反應(yīng)生成的水,使酯化反應(yīng)平衡右移,提高產(chǎn)率。(3)不向溶液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點是后續(xù)過程中不用再分離出去,且與甲基紫指示劑分開,不會影響其指示過程。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。故選A、D。(4)分離有機(jī)相和洗滌有機(jī)相均需用分液漏斗進(jìn)行分液。容量瓶在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時使用,普通漏斗在過濾時使用,洗氣瓶在除氣體中的雜質(zhì)時使用。(5)產(chǎn)率=實際產(chǎn)量理論產(chǎn)量×100%。原料中乙酸和乙醇按1∶1反應(yīng),顯然乙酸比乙醇的量少,利用乙酸的物質(zhì)的量計算產(chǎn)率:6.60g(6)酯化反應(yīng)中,酸脫羥基醇脫氫,得到的產(chǎn)品應(yīng)為CH3CO18OCH2CH3,其分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值為90。5.(13分)(2024·湖南雅禮中學(xué)?？?某化學(xué)小組制取無水三氯化鐵并研究其與銅的反應(yīng),設(shè)計如下實驗。Ⅰ.制備無水三氯化鐵實驗裝置如圖:(已知:無水三氯化鐵易潮解,100℃左右升華)(1)A中制取氯氣的化學(xué)方程式為

。

(2)整個裝置充滿黃綠色氣體后,才開始加熱D裝置的目的是。

(3)實驗中D與E裝置間采用大的導(dǎo)管連接的目的是。

(4)F裝置所裝溶液目的是

。

(5)此裝置存在明顯的缺陷,你的改進(jìn)方案是

。

Ⅱ.探究三氯化鐵與銅反應(yīng)的實驗如圖:(已知:KSCN中的C為+4價)(6)請從平衡的角度說明溶液紅色褪去的原因:

。

(7)為了進(jìn)一步研究白色沉淀,進(jìn)行如圖實驗:①由上述實驗可推測白色沉淀的組成為(填化學(xué)式)。

②白色沉淀之一(用D表示)與過量稀硝酸反應(yīng)生成白色沉淀B含有陰離子,同時生成N2、NO、CO2氣體。D與硝酸反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為。

答案:(1)16HCl(濃)+2KMnO42KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(2)排盡管內(nèi)空氣,防止Fe與氧氣、水蒸氣反應(yīng)(3)防止無水三氯化鐵堵塞導(dǎo)管(4)吸收尾氣氯氣(5)E、F裝置之間增加除水裝置(或?qū)裝置換為裝有堿石灰的干燥管,答案合理即可)(6)由于存在反應(yīng)Fe3++3SCNFe(SCN)3,加入銅粉,Cu與Fe3+反應(yīng)、生成CuSCN沉淀均使平衡逆向移動,Fe(SCN)3濃度減小,溶液紅色褪去(7)①CuCl、CuSCN②1∶4解析:實驗?zāi)康?制取無水三氯化鐵并研究其與銅的反應(yīng),Ⅰ.制備無水三氯化鐵,利用鐵和氯氣反應(yīng)生成無水三氯化鐵,無水三氯化鐵易潮解,100℃左右升華,制備時注意前后都要防水,還要防止鐵和氧氣反應(yīng);Ⅱ.探究三氯化鐵與銅反應(yīng),根據(jù)加入銅粉后的實驗現(xiàn)象和進(jìn)一步探究:加硝酸后溶液呈藍(lán)色可知含有Cu2+,加硝酸銀后有白色沉淀可知含Cl,加氯化鋇溶液有白色沉淀可知含SO42-,從而推知原白色沉淀為CuCl(1)A中制取氯氣,由于沒有加熱裝置,化學(xué)反應(yīng)方程式:16HCl(濃)+2KMnO42KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(2)整個裝置充滿黃綠色氣體后,才開始加熱D裝置的目的是:排盡管內(nèi)空氣,防止Fe與氧氣、水蒸氣反應(yīng)。(3)若實驗過程中三氯化鐵沉積在D與E的導(dǎo)管之間,導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)徑變小,故實驗中D與E裝置間采用大的導(dǎo)管連接。(4)該反應(yīng)中有氯氣產(chǎn)生,有毒,需要用NaOH溶液吸收。(5)根據(jù)無水三氯化鐵100℃左右升華,除去沉積的三氯化鐵簡易操作是:加熱D、E之間的導(dǎo)管;無水三氯化鐵易潮解,可知裝置存在缺陷,改進(jìn)的措施:E、F之間加除水裝置。(6)從平衡的角度說明紅色褪去的原因:由于存在反應(yīng)Fe3++3SCNFe(SCN)3,加入銅粉,Cu與三價鐵離子反應(yīng)平衡逆向移動,硫氰化鐵濃度減小,紅色褪去。(7)根據(jù)分析可知原白色沉淀為CuCl、CuSCN;由CuSCN和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物N2、NO、CO2、SO42-、Cu2+可知,結(jié)合得失電子守恒,還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為16.(13分)(2024·湖南長沙一中一模)格氏試劑(R—MgX,R表示烴基,X表示鹵原子)是重要的有機(jī)試劑,實驗小組查閱資料設(shè)計CH3CH2MgBr的制備過程如下:原理:CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr已知:①該制備實驗需在絕對無水、無氧的環(huán)境下進(jìn)行。一般不易發(fā)生,常需引發(fā)劑,引發(fā)后,反應(yīng)劇烈且放熱。②CH3CH2MgBr的沸點為34.6℃。Ⅰ.試劑的預(yù)處理(1)乙醚[沸點:34.5℃,密度為0.714g·cm3,微溶于水,混有過氧乙醚(CH3CH2OOCH2CH3)、少量水]的處理:①過氧乙醚的檢驗:取少量樣品滴于KI淀粉試紙中央,出現(xiàn)現(xiàn)象,說明其中含有過氧乙醚。

②除過氧乙醚:將乙醚轉(zhuǎn)入(填下列儀器標(biāo)號)中,加入適量的硫酸亞鐵溶液,充分振蕩,靜置分層,

(填具體操作),分離出下層水相。最后將有機(jī)相轉(zhuǎn)移至蒸餾裝置中蒸餾,收集34.5℃餾分。Ⅱ.CH3CH2MgBr的制備如圖組裝裝置(加熱和夾持裝置已略),向儀器X中加入2.4g鎂條和1小粒碘,裝好裝置,向儀器Y中加入0.12mol溴乙烷和25.00mL乙醚,混勻后開始滴入儀器X中,反應(yīng)中保持微沸,加完后,溫水浴加熱回流20min直至鎂條完全反應(yīng)。(2)儀器Y的名稱是。

(3)回流結(jié)束后,需進(jìn)行的操作有①停止加熱②關(guān)閉冷凝水③移去水浴,正確的順序為(填序號)。

(4)實驗裝置存在缺陷,導(dǎo)致制備的格氏試劑易水解,該如何改進(jìn)?

。

(5)反應(yīng)溫度過高會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生,避免副反應(yīng)的發(fā)生可采取的操作或措施有

。

(6)打開儀器Y上口的玻璃塞,加入0.2mol乙醛,之后打開其下口使乙醛逐滴與CH3CH2MgBr反應(yīng),然后滴加20.0mL飽和NH4Br溶液生成產(chǎn)物Z(伴有一種鹽和堿性氣體產(chǎn)生)。將Z從混合液中提純后進(jìn)行了氫譜和質(zhì)譜的表征,結(jié)果如下:則CH3CH2MgBr與乙醛反應(yīng)生成Z(碳骨架無支鏈)的總反應(yīng)為

。

答案:(1)①試紙變藍(lán)②A打開玻璃塞(或使小孔對準(zhǔn)凹槽)、打開分液漏斗活塞(2)恒壓滴液漏斗(3)①③②(4)在球形冷凝管后加一個裝有堿石灰的干燥裝置(5)減慢恒壓滴液漏斗中混合液的滴加速率(6)CH3CH2MgBr+CH3CHO+NH4Br+MgBr2+NH3↑解析:乙醚中含有少量的過氧乙醚具有強(qiáng)氧化性,可以將KI氧化產(chǎn)生I2,因而可以使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變?yōu)樗{(lán)色,除去的方法是將含有少量的過氧乙醚的乙醚與硫酸亞鐵溶液在分液漏斗中混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)除去,然后分液棄去水層,再蒸餾收集34.5℃的餾分。向儀器X中加入2.4g鎂條和1小粒碘,裝好裝置,向儀器Y中加入0.12mol溴乙烷和25.00mL乙醚,三頸燒瓶中溴與經(jīng)處理的Mg片發(fā)生反應(yīng)制取格氏試劑,在制取時要注意防止副反應(yīng)的發(fā)生,控制反應(yīng)溫度,同時要注意使反應(yīng)在無氧無水環(huán)境中進(jìn)行。(1)①過氧乙醚具有強(qiáng)氧化性,少量過氧乙醚可以將KI氧化產(chǎn)生I2,淀粉遇I2變?yōu)樗{(lán)色,故過氧乙醚檢驗時,取少量樣品與酸性KI淀粉試紙一起振搖,出現(xiàn)藍(lán)色,說明其中含有過氧乙醚。②除過氧乙醚時,將乙醚轉(zhuǎn)入分液漏斗中,然后加入適量的硫酸亞鐵溶液,充分振蕩,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生乙醚及硫酸鐵,然后靜置分層,同時打開分液漏斗的玻璃塞或使小孔對準(zhǔn)凹槽,打開分液漏斗活塞,除去水相,將上層乙醚層轉(zhuǎn)移至蒸餾裝置中蒸餾,收集34.5℃的餾分,就得到乙醚。(2)儀器Y的名稱是恒壓滴液漏斗。(3)回流結(jié)束后,需進(jìn)行的操作有①停止加熱、③移去水浴、②關(guān)閉冷凝水。(4)實驗裝置存在缺陷,導(dǎo)致制備的格氏試劑易水解,改進(jìn)的措施是在球形冷凝管后加一個裝有堿石灰的干燥裝置。(5)反應(yīng)溫度過高會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生,避免副反應(yīng)的發(fā)生可采取的操作或措施有減慢恒壓滴液漏斗中混合液的滴加速率。(6)由HNMR可知生成產(chǎn)物Z有5種H原子,個數(shù)比為1∶1∶2∶3∶3,質(zhì)譜顯示其相對分子質(zhì)量為74,則結(jié)構(gòu)為CH3CH(OH)CH2CH3。堿性氣體為NH3,通過原子守恒可知生成的鹽為MgBr2,反應(yīng)方程式為CH3CH2MgBr+CH3CHO+NH4Br+MgBr2+NH3↑。7.(13分)(2024·湖南衡陽三模)某小組設(shè)計實驗制備對硝基苯甲酸。反應(yīng)原理:+Na2Cr2O7+4H2SO4(濃)+Na2SO4+Cr2(SO4)3+5H2O實驗步驟:①在圖1裝置中加入3.0g對硝基甲苯、9.0g重鉻酸鈉粉末及20mL水,在攪拌下慢慢滴入12.5mL濃硫酸。溫度很快上升,反應(yīng)混合物的顏色逐漸變深變黑,必要時用冷水冷卻。加完硫酸后,將燒瓶在陶土網(wǎng)上加熱,攪拌回流半小時,反應(yīng)至呈黑色。②待反應(yīng)物冷卻后,在攪拌下加入40mL冰水,立即有沉淀析出。用圖2裝置抽濾,用25mL水分兩步洗滌,對硝基苯甲酸粗產(chǎn)品為黑色固體。③將固體放入盛有15mL5%硫酸的燒杯中,在沸水浴中加熱10min,以溶解未反應(yīng)的鉻鹽,冷卻后抽濾,將所得沉淀溶于25mL5%NaOH溶液,在50℃溫?zé)岷筮^濾,如圖3所示。濾液中加入0.5g活性炭煮沸后趁熱過濾。冷卻后在充分?jǐn)嚢柘聦V液慢慢倒入盛有30mL15%硫酸的燒杯中,析出黃色沉淀,抽濾,用少量冷水洗