题目列表(包括答案和解析)
14.(2011浙江高考28,15分)二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下:
+2FeCl3+2FeCl2+2HCl
在反应装置中,加入原料及溶剂,搅拌下加热回流。反应结束后加热煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程:
加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥
请回答下列问题:
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:a___________,b____________。
(2)趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,下列哪些因素有利于得到较大的晶体:____。
A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高
C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂
如果溶液中发生过饱和现象,可采用__________等方法促进晶体析出。
(3)抽滤所用的滤纸应略_______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是________。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.滤液
(4)上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质:___________。
(5)某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流15min、30min、45min和60min时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是________。
A.15min B.30min C.45min D.60min
解析:(1)熟悉化学实验仪器,特别是有机合成的仪器比较特殊。
(2)溶液浓度越高,溶质溶解度越小,蒸发或冷却越快,结晶越小;
过饱和主要是缺乏晶种,用玻璃棒摩擦,加入晶体或将容器进一步冷却能解决。
(3)抽滤涉及的仪器安装,操作细则颇多,要能实际规范操作,仔细揣摩,方能掌握。
用滤液(即饱和溶液)洗涤容器能减少产品的溶解损失。
(4)趁热过滤除不溶物,冷却结晶,抽滤除可溶杂质。
(5)对照反应开始斑点,下面斑点为反应物,上面为生成物,45min反应物基本无剩余。
答案:(1)三颈瓶 球形冷凝器(或冷凝管)
(2)AD 用玻璃棒摩擦容器内壁 加入晶种
(3)小于 D
(4)趁热过滤 C
13.(2011江苏高考,12分)草酸是一种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图14所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去)实验过程如下:
①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中
②控制反应液温度在55-60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为 。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是 。
(3)装置C用于尾气吸收,当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,原因是 (用化学方程式表示)
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较,若用淀粉水解液吸收尾气,其优、缺点是 。
(5)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有 。
[分析]这是一道“实验化学”的基础性试题,通过草酸制备,考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
答案:(1) 碘水或KI-I2 溶液
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大,导致C6H12O6 和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
(4)优点:提高HNO3利用率
缺点:NOx吸收不完全
(5)布氏漏斗、吸漏瓶
11.(2011上海10)草酸晶体(H2C2O4·2H2O) 100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)
解析:根据草酸晶体的性质不难得出答案是D。
答案:D
10.(2011四川)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
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操作和现象 |
结论 |
A |
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体 |
HNO3分解生成了NO2 |
B |
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成。 |
淀粉没有水解成葡萄糖 |
C |
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,红色褪去
。 |
使溶液褪色的气体是乙烯 |
D |
向饱和Na2CO3中通入足量CO2 ,溶液变浑浊 |
析出了NaHCO3 |
解析:在酸性溶液中NO3-具有氧化性,被Fe2+还原成NO气体,NO气体在管口遇空气氧化成NO2;没有加碱中和酸,不能说明是否水解;无水乙醇中加入浓H2SO4加热时有可能发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,所以不一定是乙烯。
答案:D
9.(2011重庆) 不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们间的相互反应)的试剂组是
A. 盐酸、硫酸 B. 盐酸、氢氧化钠溶液
C. 氨水、硫酸 D. 氨水、氢氧化钠溶液
解析:本题考察物质的鉴别和试剂的选择。物质的鉴别一般可用其性质包括物理性质如颜色、状态、气味及溶解性等。四种物质均属于无色无味的溶液,因此利用其物理性质无法鉴别,只能利用其化学性质的差别进行检验。盐酸、硫酸均与K2SO3反应生成刺激性气体SO2,盐酸、硫酸也均与AgNO3反应生成白色沉淀,但硫酸可与BaCl2反应生成白色沉淀。氨水、氢氧化钠溶液均与AgNO3、Mg(NO3)2反应生成白色沉淀氢氧化银和氢氧化镁,氢氧化银不稳定,会分解生成黑色的Ag2O,但如果氨水过量氢氧化银会溶解生成银氨溶液,由以上不分析不难看出选项D是无法鉴别的,故答案是D。
答案:D
8.(2011重庆) 在实验室进行下列实验, 括号内的实验用品都能用到的是
A.硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B.蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C.钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D.肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析:本题考察常见的基本实验原理及仪器的使用和选择。硫酸铜晶体里结晶水含量的测定所需要的实验用品是:托盘天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯、硫酸铜晶体,不需要温度计A不正确;醋酸铅属于重金属盐,会使蛋白质变性而不是盐析,B不正确;焰色反应时需要铂丝,铂丝需要用盐酸洗涤,所以C是正确的。制取肥皂需要利用油脂的皂化反应,甘油属于多元醇不是油脂,油脂水解生成甘油,因此选项D也不正确。
答案:C
7.(2011天津)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
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操作 |
现象 |
结论 |
A |
滴加BaCl2溶液 |
生成白色沉淀 |
原溶液中有SO42- |
B |
滴加氯水和CCl4,振荡、静置 |
下层溶液显紫色 |
原溶液中有I- |
C |
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 |
火焰呈黄色 |
原溶液中有Na+,无K+ |
D |
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 |
试纸不变蓝 |
原溶液中无NH4+ |
解析:能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除了so42-以外,还可以是SO32-、CO32-、以及Ag+等,因此选项A不正确;CCl4的密度大于水的,而单质碘易溶在有机溶剂中,溶液显紫色说明有单质碘生成,所以只能是原溶液中的I-被氯水氧化成单质碘的,即选项B正确;因为在观察钾元素的焰色反应时,需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光,而在实验中并没有通过蓝色的钴玻璃观察,所以不能排除K+,选项C不正确;由于氨气极易溶于水,因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时,产生的氨气不会挥发出来,红色石蕊试纸就不会变蓝色,所以选项D也不正确。
答案:B
6.(2011广东高考23)下列实验现象预测正确的是
A、实验I:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变 浓H2SO4
B、实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C、实验III:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D、实验IV:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
解析:单质溴能与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以振荡后静置,上层溶液颜色会逐渐消失,A不正确;浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳,然后单质碳被浓硫酸氧化而被还原成SO2,SO2具有还原性可是酸性KMnO4溶液褪色,所以B正确;在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应,硝酸被还原成NO,NO与空气被氧化生成NO2,NO2是红棕色气体,C不正确;装置Ⅳ属于氢氧化铁胶体的制备,而胶体具有丁达尔效应,D正确。
答案:B、D
5.(2011安徽高考10)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 |
实验操作 |
现象 |
解释或结论 |
A |
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 |
溶液呈红色 |
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ |
B |
Agl沉淀中滴入稀KCl溶液 |
有白色沉淀出现 |
AgCl比Agl更难溶 |
C |
Al箔插入稀HNO3中 |
无现象 |
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 |
D |
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 |
试纸变蓝色 |
浓氨水呈碱性 |
解析:Fe粉与稀硝酸反应生成物是Fe3+,但过量的铁会继续和Fe3+反应,将其还原成Fe2+,即溶液中不存在Fe3+,所以滴入KSCN溶液不可能显红色,A不正确;AgI的溶度积常数小于AgCl的溶度积常数,所以Agl沉淀中滴入稀KCl溶液不可能产生AgCl沉淀,B不正确;Al箔插入稀HNO3中,首先硝酸会和Al箔表面的氧化膜反应,然后再和单质铝发生氧化还原反应,硝酸被还原生成NO气体单质铝表面的氧化膜是被空气中氧气氧化的,所以C也不正确;氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性,当遇到红色石蕊试纸时会显蓝色,因此只有选项D正确。
答案:D
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