化学实验综合题--2019年高考真题和模拟题-附答案

化学实验中的综合问题2019年高考真题1.2019新课程标准一硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要的铁盐。为了充分利用资源，变废为宝，实验室探索了从铁屑中制备硫酸铁铵的方法。具体流程如下：回答以下问题：(1)步骤(1)的目的是通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _去除废铁表面的油污。(2)步骤(2)中加热的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，温度保持在8095。合适的加热方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。铁屑含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化。合适的设备是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(标记)。(3)在步骤(3)中，基于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，选择足够的H2O2。H2O2是分批加入的，而溶液的pH值应保持在0.5以下。(4)步骤(5)的具体实验操作为_ _ _ _ _ _ _ _ _，干燥后得到硫酸铁铵晶体样品。(5)用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品中所含结晶水的数量。当样品加热到150时，损失1.5结晶水，重量损失为5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_ _ _ _ _ _。(1)碱性沸水洗涤(2)在热水浴中加速反应(3)将所有Fe2氧化成Fe3不要引入杂质以防止Fe3水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O【解析】(1)步骤(1)的目的是去除废铁表面的油污。油污在碱性条件下容易水解，因此工业上常用热碳酸钠溶液，即碱沸水洗涤。(2)步骤(2)中加热的目的是加速反应速率；温度保持在8095，适当的加热方法是水浴(热水浴)，因为温度保持恒定并低于水的沸点。铁屑含有少量硫化物。硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体，可被氢氧化钠溶液吸收。为了防止反向吸收，可以安装一个倒漏斗，因此选择单元C。(3)在步骤(3)中，选择足够的H2O2，H2O2可以将Fe2氧化成Fe3，H2O2的还原产物是H2O，因此不会引入新的杂质。因此，原因是：所有的Fe2将被氧化成Fe3，不会引入新的杂质。H2O2容易分解，所以需要加入一定量。同时，为了防止Fe3水解，溶液的酸碱度应保持在0.5以下。(4)为了除去可溶性硫酸铵、铁离子等。要采取的步骤是：加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)；(5)如果硫酸铁铵的化学式为NH4Fe (SO4) 2XH2O，其相对分子质量为26618x，1.5个水分子的相对分子质量为1.518=27，则27/(26618x)=5.6%，x=12，则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe (SO4) 212H2O。2.2019新课程标准二咖啡因是一种生物碱(溶于水和乙醇，熔点234.5，100以上开始升华)，具有刺激脑神经和利尿的作用。茶叶含有约1%5%的咖啡因、约3%10%的单宁酸(Ka约为106，溶于水和乙醇)、色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的过程如下图所示。索氏提取装置如图所示。在实验中，烧瓶中的溶剂被加热并蒸发，蒸汽沿着蒸汽导管2上升至球形冷凝器。冷凝后，滴入滤纸套1中，与茶粉接触提取。当提取液的液面到达虹吸管3的顶部时，提取液通过虹吸管3返回到烧瓶中，从而实现了茶粉的连续提取。回答以下问题：(1)实验时，将茶叶磨成细粉，放入滤纸套1中。研磨的目的是_ _ _ _ _ _ _。向圆底烧瓶中加入95%的乙醇作为溶剂，加热前应加入少量_ _ _ _ _ _ _颗粒。(2)提取过程中不允许明火直接加热，因为_ _ _ _ _ _ _ _ _。与常规提取相比，索氏提取器的优点是_ _ _ _ _ _ _ _ _(4)浓缩液加生石灰的作用是中和和吸收。(5)咖啡因可以通过如图所示的简单装置进行分离和纯化。将粉末放入蒸发皿中，用小火加热。咖啡因凝结在有小孔的滤纸上。这种分离纯化方法的名称是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。答案 (1)增加固液接触面积，提取足够的沸石(2)乙醇易挥发，易燃溶剂少，可连续提取(提取效率高)(3)乙醇沸点低，易于浓缩。(4)单宁酸水(5)升华【解析】(1)提取过程中研磨茶叶可以增加固液接触面积，使提取更加彻底；由于需要加热，为了防止液体突然剧烈沸腾，应在加热前加入几个沸石颗粒。(2)由于乙醇易挥发且易燃烧，为防止挥发的乙醇因温度过高而燃烧，提取过程中不能选择明火直接加热；根据茎中的已知信息，可以判断出与常规提取相比，电缆提取器具有溶剂用量少、连续提取的优点(提取效率高)；(3)乙醇是一种低沸点的有机溶剂。因此，与水相相比，乙醇具有沸点低、易于浓缩的优点。蒸馏和浓缩需要冷凝管。为了防止液体残留在冷凝管中，应使用直冷凝管代替球形冷凝管。甲是正确的，乙是错误的。为了防止液体挥发，冷凝后获得的馏分需要接收瓶而不是烧杯来接收馏分。c是正确的，D是错误的，答案是交流的。(4)因为茶叶也含有单宁酸，单宁酸也可溶于水和乙醇，所以在浓缩液中加入氧化钙以中和单宁酸，同时吸收水分。(5)根据已知信息，咖啡因在高于100时开始升华，因此这种分离纯化方法的名称为升华。3.2019新课程标准三乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用的药物之一。一种实验室水杨酸乙酰化制备阿司匹林的方法如下：水杨酸乙酸酐阿司匹林熔点/157159-72-74135138相对密度/(GCM-3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程：将6.9 g水杨酸和10 mL乙酸酐加入到100 mL锥形瓶中，通过充分摇动使固体完全溶解。慢慢滴加0.5毫升浓硫酸并加热。保持瓶内温度在70左右，并充分反应。有点冷后，按以下步骤进行。(1)在持续搅拌下，将反应后的混合物倒入100毫升冷水中，沉淀固体，过滤。(2)向所得结晶粗品中加入50毫升饱和碳酸氢钠溶液，溶解，过滤。(3)滤液用浓盐酸酸化，冷却，过滤，得到固体。纯化固体，得到5.4 g白色乙酰水杨酸晶体。回答以下问题：(1)合成反应中应使用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _加热。(标记)A.热水浴b酒精灯c煤气灯d电炉(2)下列玻璃仪器中，需要使用_ _ _ _ _ _ _ _(填写标签)，不需要使用_ _ _ _ _ _ _ _(填写名称)。(3)冷水应用于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)饱和碳酸氢钠在(2)中的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，以过滤掉不溶性杂质。(5)采用的纯化方法为_ _ _ _ _ _ _ _ _。(6)本实验的产率为_ _ _ _ _ _%。(1)A(2)BD分液漏斗和容量瓶(3)乙酰水杨酸固体(结晶)完全沉淀(4)生成可溶性乙酰水杨酸钠(5)重结晶(6)60【解析】(1)由于反应温度为70，低于水的沸点，且温度需要保持恒定，所以采用热水浴进行加热。(2)操作将反应物倒入冷水中，用烧杯测量并储存冷水，用漏斗过滤。答案是商业发展；分液漏斗主要用于分离不相容的液体混合物，容量瓶用于制备一定浓度的溶液，其(5)在每个结晶过程中都有少量杂质一起沉淀，可以通过多种结晶方法进行提纯，即重结晶；(6)水杨酸的分子式为C7H6O3，乙酰水杨酸的分子式为C9H8O4，按照关系表达式法计算：C7H6O3 C9H8O4138 1806.9克米M(C9H8O4)=(6.9g180)/138=9g，产率为。4.2019天津环己烯是一种重要的化工原料。实验室准备流程如下：回答以下问题：一、环己烯的制备和提纯(1)如果原料环己醇含有苯酚杂质，测试试剂为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，现象为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)操作1的装置如图所示(加热和夹紧装置已被省略)。(1)烧瓶A中可逆反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，浓硫酸也可用作该反应的催化剂。选择浓硫酸代替使用的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填写序列号)。浓硫酸容易碳化并生成原料B.低污染，可回收，符合绿色化学理念C.在相同条件下，浓硫酸的平衡转化率高于浓硫酸。(2)仪器B的功能是_ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)操作2中使用的玻璃仪器为_ _ _ _ _ _ _。(4)完成操作3(蒸馏)的步骤：安装蒸馏装置，加入待蒸馏物质和沸石，弃去前馏分，收集83馏分。二。环己烯含量的测定在某些条件下，将定量产品添加到环己烯样品中，在与环己烯充分反应后，生成足量的剩余产品，用标准溶液滴定，在终点消耗标准溶液(干扰因素已从上述数据中扣除)。在测定过程中，发生了以下反应：(5)用于滴定的指示剂为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。样品中环己烯的质量分数为_ _ _ _ _ _(用字母表示)。(6)以下情况将导致较低的测定结果为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填写序号)。A.样品中含有苯酚杂质b、在测定过程中挥发部分环己烯C.标准溶液的部分氧化(1)溶液是紫色的(2)a、b(2)减少环己醇蒸发(3)分液漏斗和烧杯(4)引入冷凝水并加热(5)淀粉溶液(6)b、c分析分析 I.(1)当测试一种物质时，通常使用该物质的特殊性质，或者使用不同物质之间性质的差异。苯酚能与氯化铁溶液反应显色，但酒精不能。根据这种设计，氯化铁溶液可用于检查苯酚的存在。(2)在不熟悉的情况下写化学方程式时，我们必须挖掘出所有给定的信息，如给定的反应条件，如催化剂、加热温度，以及已经明确指出的反应的“可逆性”。(3)分析了选择氯化铁代替浓硫酸的原因。显然，浓硫酸的缺点和氯化铁的优点应该得到重视。(4)冷凝管安装在发生器内，显然是为了冷凝回流，提高原料利用率。(5)在计算这个问题时，尽可能使用关系表达式的方法来寻找已知和未知之间的直接关系。(6)在误差分析中，应使用相关的反应公式，使数量尽可能清楚。详细说明一、(1)测试苯酚的优选试剂是三氯化铁溶液。如果原料环己醇中含有苯酚，加入三氯化铁溶液后溶液会呈紫色；(2)从给定的制备工艺可以看出，环己醇在氯化铁的作用下反应生成环己烯。比较环己醇和环己烯的结构，可以看出发生了消除反应。反应方程式为：注意生成的小分子水不应省略。这个话题清楚地表明这个反应是可逆的。应标记可逆符号，FeCl36H2O是反应条件(催化剂)。在分析用氯化铁代替浓硫酸的原因时，A项是合理的。因为康森特拉(2)仪器B是一个球形冷凝管。除了传导气体，仪器的主要功能是冷凝和回流，尽可能减少反应物环己醇在加热过程中的蒸发，提高原料环己醇的利用率；(3)操作2实现了两种不混溶液体的分离，这应该是液体分离操作。用于液体分离操作的玻璃仪器主要包括分液漏斗和烧杯。(4)标题清楚地表明操作3是蒸馏操作。蒸馏操作：加入药物后，应先加入冷凝水，然后加热。如果加热后是冷凝水，一些馏分不会及时冷凝，导致浪费和污染。二。(5)淀粉溶液更合适，因为碘溶液是滴定的。根据给定的式(2)和(3)，可以看出剩余Br2的量与反应消耗的物质的量的比率是12，因此剩余Br2的物质的量是：n(Br2)剩余=cmolol-1vml10-3lml-1=mol，反应消耗的物质的量是(b-)mol，并且根据反应式(1)，环己烯与溴单质11反应，可以看出剩余Br2的物质的量是(6)甲项有误。样品中含有苯酚，会发生反应：消耗的苯酚质量为31.3克/1毫升溴2的反应；消耗的环己烯的质量为每1摩尔Br2反应82克。因此，苯酚的混合将增加Br2的消耗，从而使环己烯的测量结果更大。第二项是正确的。如果环己烯在测量过程中挥发，环己烯的测定结果将不可避免地偏低。第三项是正确的。当Na 2SO 3标准溶液被氧化时，其体积将不可避免地在滴定过程中增加，即计算出的剩余溴元素太大，因此与环己烯反应的溴元素的计算量低，导致最终环己烯的质量分数低。(1)要规范、严谨才能得分。应注意主题设计给出的引导性限定词，如“可逆”和“玻璃”，它们是得分点和容易得分的点。(2)要计算样品中环己烯的质量分数，只需计算环己烯的量即可顺利