高三化学二轮复习检测训练 物质的制备（一）

2021 届高三化学二轮复习检测训练 物质的制备（一） 1.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认 识，某教师设计了如图装置(夹持装置仪器已省略)，其实验操作为按图安 装好，先关闭活塞 a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞 a、b、c，通过控制活塞 a 和 b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在 M 处观察到明显的实验现象。 试回答以下问题： (1)A 中发生反应的化学方程式为_______________； C 中热水的作用为 _________________。 (2)M 处反应的化学方程式为______________________________。 (3)从 M 管中可观察到的现象是______________________________；从中 可认识到该实验过程中催化剂__________(填“参加”或“不参加”)化学反 应。 2.某课外活动小组的同学为了提高制取乙醛时的乙醇转化率， 利用如下图 所示的装置进行乙醇的催化氧化实验制取乙醛， 图中铁架台等装置已略 去，粗黑线表示乳胶管。 (1)该实验常对试管甲采取的加热方式是____________，其目的是 ______________________。 (2)实验时，先加热玻璃管乙中的铜丝，约 1 分钟后鼓入空气，此时铜丝立 即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速率，铜丝能长时间保 持红热直到实验结束。 ①铜丝能长时间保持红热的原因是 ___________________________________________________； ②控制鼓气速率的方法是______________________________________。 (3)实验产物除用水吸收外，还可采用的收集方法是 ___________________________________。 3.下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪 器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中 A 试管中盛有无水乙醇(沸点为 78 ℃)，B 处为螺旋状的细铜丝。 (1)在实验过程中，需要加热的仪器(或区域)有(填仪器或区域的代号 A～ F)____________； (2)装置 F 的作用是____________，装置 E 的作用是 ____________________； (3)装置 B 的作用是______________，B 处反应的方程式是 ________________________________。 4.有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识， 其实验装置如图所示。其实验操作为预先使棉花团浸透乙醇，并按照图示 安装好装置；在铜丝的中间部分加热，片刻后开始(间歇性)鼓入空气，即 可观察到明显的实验现象。 请回答以下问题： (1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为 _______________________________。 (2)从 A 管中可观察到__________________________________的实验现 象。从中可认识到在该实验过程中，催化剂参加了化学反应，还可认识到 催化剂起催化作用时需要一定的________。 (3)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应还能否继续进行？________， 原受热部分的铜丝有什么现象？___________________，产生这种现象是 因为__________________________________。 5.请观察实验装置图，回答下列问题： （1）甲装置通入空气的导气管插入乙醇中的主要目的是 ______________________________。 （2）乙装置用揉乱的铜丝的主要目的是 ______________________________。 （3）乙装置的化学反应反应方程式为 _____________________________________，反应中，转移电子的数目是 ________，若有 23 g 乙醇发生反应，至少需要通入标准状况下的空气的 体积是____________。 （4）该反应还可以用更简便的方法实现：取一束铜丝在酒精灯上加热， 铜丝变黑，趁热插入盛有少量乙醇的试管中，铜丝又变红；如此反复多次 即可。请写出实验中发生反应的化学方程式 ________________________________________________________________ ______。 6.某同学设计如下实验装置，比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱。 请回答下列问题： (1)实验用到的药品甲为________，装置 A 中观察到的实验现象是 ____________________。 (2)装置 B 中的溶液是____________，其作用是_________________。 (3)装置 C 中观察到的现象是 _________________________________________。 (4)得出的实验结论是__________________________________。 7.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示， A 中放有浓硫酸，B 中放有乙醇、无水醋酸钠，D 中放有饱和碳酸钠溶 液。 已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的 ； ②有关有机物的沸点见下表： 试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 沸水（℃） 34.7 78.5 118 77.1 请回答下列问题： (1)浓硫酸的作用为______________________________________。 (2)球形干燥管 C 的作用是 ____________________________________________。 (3)若用同位素 示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，请写出 标示 位置的化学方程式 _________________________________________________。 (4)从 D 中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水。若将其 净化提纯，常先加入无水氯化钙，分离出__________；再加入 __________(此空从下列选项中选择①碱石灰、②生石灰、③无水硫酸 钠)；然后进行蒸馏，收集 77 ℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。 8.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们 完成相关实验任务。 (1)实验目的：制取乙酸乙酯。 (2)实验原理：甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的 方法制取乙酸乙酯，反应的方程式为 ______________________________________________； 其中浓硫酸的作用是_________________________________。 (3)装置设计：甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置。 请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装 置，我选择的装置是______________(选填“甲”或“乙”)；丙同学将甲装置 中的玻璃管改成球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是 ___________________________。 (4)实验步骤： ①按我选择的装置仪器，在试管中先加入 2mL 浓硫酸，缓缓加入 3mL 乙 醇充分摇匀，冷却后再加入 2mL 冰醋酸； ②将试管固定在铁架台上； ③在试管 B 中加入适量的饱和碳酸钠溶液； ④用酒精灯对试管 A 加热； ⑤当观察到试管 B 中有明显现象时停止实验。 你认为实验操作中存在的错误有 ____________________________________________。 (5)问题讨论： ①试管 B 中饱和碳酸钠溶液的作用是 _________________________________________。 ②从试管 B 中分离出乙酸乙酯的实验操作是 ______________________________。 9.2008 年，三鹿等多家乳制品企业为使蛋白质含量检测合格而加入三聚氰 胺，使 多名儿童患肾结石，实验室可用下列实验装置测定三聚氰胺的分子式。 已知三聚氰胺的相对分子质量为 126。取 1.26 g 三聚氰胺样品，放在纯氧 中充分燃烧，生成二氧化碳、水、氮气，实验测得装置 B 增重 0.54 g，C 增重 1.32 g，排入 F 中水的体积为 672 mL(可按标准状况计算)。 (1)E 装置的作用是 _____________________________________________________________。 (2)需要加热的装置是________(填字母代号)。 (3)装置 D 的作用是 _____________________________________________________________。 (4)F 处读数时应该注意的是________、________。 (5)三聚氰胺的分子式为________________。 10.制取肥皂的实验有以下步骤： ①在一个干燥的蒸发皿中加入植物油 8 mL、乙醇 8 mL、氢氧化钠溶液 4 mL； ②在不断搅拌下，给蒸发皿中液体微微加热，直到混合物变稠； ③继续加热，直到皂化反应完成； ④把盛混合物的蒸发皿放在冷水浴中冷却，等待片刻，向混合物中加 20 mL 热蒸馏水，再放在冷水中冷却，然后加入 25 mL 氯化钠饱和溶液充分 搅拌； ⑤用纱布滤出固体物质，弃去滤液。把固体物质挤于、压成条状、晾干， 即得肥皂。 回答下列问题： (1)在制肥皂时加入乙醇是利用了乙醇的什么性质？ __________________________________。 (2)如何验证皂化反应已完成？ ___________________________________________________。 (3)在操作④中加入饱和氯化钠溶液的作用是 _______________________________________。 (4)写出硬脂酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式 __________________________________。 (5)取用蒸发皿用的仪器是 ______________________________________________________。 (6)工业上大规模生产用水蒸气加热的优点 ________________________________________。 参考答案 1.答案：(1) ；使 D 中乙醇变为蒸气进入 M 中参加反应 (2) (3)受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红的现象； 参加 解析：分析解题的基点：由实验装置图分析可知，乙醇催化氧化的反应 物。乙醇蒸气来源于装置 C(加热乙醇易挥发)，氧气来源于装置 A(在二氧 化锰催化剂作用下双氧水分解生成水和氧气)。 2.答案：(1)水浴加热(70～80 ℃) ；加快乙醇汽化的速率 (2) ①乙醇的催化氧化是放热反应 ②控制甲装置中单位时间内的气泡数 (3)将试管丁直接浸在冰水中冷却 解析：分析解题的基点：乙醇催化的反应特点(放热反应)、影响反应速率 的因素、产物收集方法等。 3.答案：(1)ABF (2)制取氧气；冷凝得到乙醛液体 (3)乙醇催化氧化生成乙醛； 解析：分析解题的基点：实验的目的——乙醇催化氧化；实验的化学反应 原理—— ；实验仪器装置的作用——加热 A 产生乙醇蒸气、乙醇蒸气与氧气混合通过 B 催化氧化、C 处检验有水蒸 气生成、D 除去水蒸气、E 冷凝得到乙醛液体、加热 F 得到氧气。 4.答案：(1) (2)受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变亮；温度 (3)能；仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变亮的现象；因为醇的 催化氧化反应是放热反应 解析：分析解题的基点：乙醇催化氧化反应的原理和实验现象。 5.答案：（1）可以通过观察气泡的流速调节空气的进入量 （2）有利于气体流通，并增加反应接触面积 （3） ；4 ；26.7 L （4） ， 解析：促进乙醇催化氧化反应的措施：获得平稳的乙醇气流(热水浴加 热)、控制空气的流量(观察试管中气泡的流速调节空气的进入量)、增大铜 的表面积(铜丝揉乱)等。 由乙醇催化氧化反应的方程式为 可知： 反应中氧气中氧元素从 0 价降低到﹣2 价，所以得到 4 ， 若有 23 g 乙醇发生反应，则 ， 所以消耗的氧气为 ，则空气的量为 。 6.答案：(1)乙酸；溶液中有气泡产生 (2)饱和碳酸氢钠溶液；除去挥发出的乙酸蒸气 (3)有白色沉淀生成 (4)酸性：乙酸>碳酸>硅酸 解析：乙酸具有酸的通性，与活泼金属、碱、碱性氧化物、碳酸盐等都能 反应。 7.答案：(1)酸的作用(与醋酸钠反应生成醋酸)、催化剂和吸水剂 (2)冷凝和防止倒吸 (3) (4)乙醇；③ 解析：①本题选用乙醇、无水醋酸钠和浓硫酸制取乙酸乙酯的反应原理是 无水醋酸钠与浓硫酸反应产生乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙 酯和水。浓硫酸既起酸的作用(与醋酸钠反应生成醋酸)，又作催化剂和吸 水剂。 ②根据酯化反应原理，乙酸分子中的羟基与乙醇羟基上的氢原子结合生成 水，若用同位素 示踪法来确定反应产物水分子中氧原子的提供者，应 选用 与乙醇反应。 ③根据题给信息，无水氯化钙能与乙醇形成难溶于水的 ，先 将乙醇分离除去；再加入无水硫酸钠(碱石灰和生石灰能促进乙酸乙酯溶 解)，与水形成结晶硫酸钠而除去水；然后进行蒸馏，收集 77 ℃左右的馏 分，以得到较纯净的乙酸乙酯。 8.答案：(2) ；催化剂和吸水剂 (3)乙；防止倒吸 (4)实验步骤①中没有先检查装置的气密性；应先加入乙醇，再缓缓加入浓 硫酸 (5) ①溶解除去乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度 ②分液 9.答案：(1)用来排水，以测定氮气的体积 (2)AD (3)吸收未反应的氧气 (4)量筒内的液面与广口瓶内的液面相平；视线与凹液面最低处相切 (5) 解析： 三聚氰胺的物质的量＝1.26 g÷126 ＝0.01 mol， 含氢原子的物质的量＝0.54 g÷18 ×2＝0.06 mol， 含碳原子的物质的量＝1.32 g÷44 ＝0.03 mol， 含氮原子的物质的量＝0.672 L ÷22.4 ×2＝0.06 mol， 分子式为 。 10.答案：(1)植物油、氢氧化钠溶液都能与乙醇混溶，加入乙醇可使植物 油和氢氧化钠溶液充分接触，有利于反应的进行 (2)取反应液，滴入热水中，若液面上无油滴，则说明水解已完成 (3)盐析，使肥皂析出 (4) (5)坩埚钳 (6)受热均匀，温度便于控制，不易产生结焦现象 解析：植物油(油脂)不溶于水，与氢氧化钠溶液共热能发生水解反应，水 解后的混合溶液为胶体，加入食盐能使硬脂酸钠在水解液的上层析出。在 制取肥皂时加入乙醇，其目的是为了使油脂和水在乙醇中充分混合。