2020届高考化学二轮复习物质的制备作业

2020届高考化学二轮复习物质的制备作业

物质的制备 ‎1、《战争的气体化学和分析》中介绍了一种制取COC12(光气,熔点为-118℃,沸点为8.2℃,微溶于水,易溶于甲苯等有机溶剂)的方法,其实验装置如图所示(夹持装置已省略)。已知:3CCl4+2H2SO4(浓)3COCl2↑+4HCl+S2O5Cl2。下列说法正确的是 A.该反应属于氧化还原反应 B.自来水从冷凝管的X口通入，且被冷凝的物质是CCl4‎ C.可将装置丁的尾气通过导管直接通入NaOH溶液中进行尾气处理 D.装置乙中可收集到光气的甲苯溶液,装置丙、丁均可收集到液态光气 ‎【答案】D ‎【解析】A.反应3CCl4+2H2SO4(浓)3COCl2↑+4HCl+S2O5Cl2中各元素化合价均不变，不属于氧化还原反应，选项A错误；B.自来水从冷凝管的Y口通入，且被冷凝的物质是COC12，选项B错误；C.若将装置丁的尾气通过导管直接通入NaOH溶液中进行尾气处理，因尾气中含有氯化氢，容易引起倒吸，应用倒扣的漏斗，选项C错误；D.装置乙中可收集到光气的甲苯溶液,光气,熔点为-118℃,沸点为8.2℃,装置丙、丁均可收集到液态光气，选项D正确。‎ ‎2、下列所发生的反应中，属于酯化反应的是（）‎ A.实验室用乙醇、乙酸和浓硫酸反应B.将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色 C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色D.甲烷与氯气混合，黄绿色消失 ‎【答案】A ‎【解析】A ‎．乙酸与乙醇在浓硫酸和加热条件下的酯化反应，也是取代反应，故A正确；B．苯滴入溴水中，发生萃取，为物理变化，故B错误；C．乙烯含碳碳双键，使KMnO4溶液褪色，发生氧化反应，故C错误；D．甲烷中H被Cl取代，为取代反应，不是酯化反应，故D错误；故选A。‎ ‎3、下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正确的是（）‎ A.均采用水浴加热B.均采用边反应边蒸馏的方法 C.制备乙酸乙酯时乙醇过量D.制备乙酸丁酯时正丁醇过量 ‎【答案】C ‎【解析】A、实验室制备乙酸乙酯采用酒精灯加热，选项A错误；B、乙酸乙酯采取边反应边蒸馏的方法，但乙酸丁酯则采取直接回流的方法，待反应后再提取产物，选项B错误；C、制备乙酸乙酯时，为了提高冰醋酸的转化率，由于乙醇价格比较低廉，会使乙醇过量，选项C正确；D、制备乙酸丁酯时，采用乙酸过量，以提高丁醇的利用率，这是因为正丁醇的价格比冰醋酸高，故该方法不可行，选项D错误。答案选C。‎ ‎4、实验室制备下列物质的装置正确的是（）‎ A.乙炔B.乙烯C.乙酸乙酯D.氢气 ‎【答案】C ‎【解析】A.制取乙炔不能使用启普发生器，A错误；B.制取乙烯需要控制溶液的温度是170℃，B错误；C.可以用该装置制备乙酸乙酯，C正确；D.氢气密度小于空气，应该是短口进长口出，D错误，答案选C。‎ ‎5、下列有关化学实验的叙述中，不正确的是（）‎ A.用饱和食盐水替代水跟电石作用，可以有效控制产生乙炔的速率 B.制肥皂时，在皂化液里加入饱和食盐水，能够促进高级脂肪酸钠的析出 C.制备乙酸乙酯时，为除去乙酸乙酯中的乙酸，用氢氧化钠溶液收集产物 D.重结晶法提纯苯甲酸时，为除去杂质和防止苯甲酸析出，应该趁热过滤 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A、用饱和食盐水替代水跟电石作用，析出的氯化钠覆盖在电石表面，使反应变慢，可以有效控制产生乙炔的速率，A正确；B ‎、加入饱和NaCl溶液，可使胶体聚沉(盐析)，B正确；C、应用饱和Na2CO3溶液收集产物，C错误；D、温度低时，苯甲酸会结晶析出，所以应趁热过滤，D正确；答案选C。‎ ‎6、有关下列制备物质的叙述，正确的是(　　)‎ ‎①将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉　②纯碱工业中将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀　③将氢气和氯气混合后点燃，产物用水吸收制备盐酸　④将SO2和O2的混合气加压后，通过接触室制备SO3　⑤实验室将苯和浓硝酸混合后加热制备硝基苯　⑥油脂皂化液中加食盐粉末、搅拌、静置、过滤，可获得高级脂肪酸钠(肥皂)　⑦向煮沸的1mol·L－1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体　⑧制备硫酸亚铁铵晶体时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液时，需要用小火加热，直至溶液全部蒸干 A．②④　　　　　　　　　　 B．②⑥‎ C．④⑤ D．④⑧‎ ‎【答案】B ‎【解析】工业制取漂白粉是将氯气通入石灰乳中，①错；制盐酸时，一般采用氢气在氯气中点燃，③错；工业制取硫酸，由于二氧化硫转化率在常压时已经很高，所以一般不加压，④错；制硝基苯需要用浓硫酸作催化剂，⑤错；制备Fe(OH)3胶体用煮沸的蒸馏水，而不是NaOH溶液，⑦错；蒸发浓缩只需小火加热至溶液表面出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干，⑧错。‎ ‎7、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。‎ ‎【实验目的】制取乙酸乙酯 ‎【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，浓硫酸的作用是作________、________。‎ ‎【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：‎ 请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，应选择的装置是________(填“甲”或“乙”)‎ ‎。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是________。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎(1)按选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇和2mL冰醋酸，并在摇动下缓缓加入2mL浓H2SO4；‎ ‎(2)将试管固定在铁架上；‎ ‎(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；‎ ‎(4)用酒精灯对试管①加热；‎ ‎(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。‎ ‎【问题讨论】‎ a．步骤(1)装好实验装置，加入样品前还应检查_________________________________。‎ b．根据试管②中观察到的现象，可知乙酸乙酯的物理性质有_____________________。‎ c．试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是____________、____________、____________。‎ d．从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是________。‎ ‎【答案】【实验原理】催化剂　吸水剂　【装置设计】乙　防倒吸　【问题讨论】a.装置的气密性　b.无色、不溶于水、密度比水小等　c．溶解乙醇　中和乙酸　降低乙酸乙酯的溶解度　d．分液 ‎【解析】实验室用乙醇、乙酸在浓H2SO4的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。浓H2SO4的作用是催化和吸水。该实验中由于酒精灯加热可能使受热不均匀，若导管插入液面以下有可能发生倒吸现象，所以装置要能防止倒吸。由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较低，加热时都能挥发出来，故加热后在试管②的上层为乙酸、乙醇、乙酸乙酯的混合液，用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，在上层得到乙酸乙酯油状液体，经分液漏斗分液即可。‎ ‎8、有机物A的分子式为C2H4，可发生以下系列转化，已知B、D是生活中常见的两种有机物，下列说法不正确的是(　　)‎ A．75%的B溶液常用于医疗消毒 B．D、E都能与NaOH溶液反应 C．B、D、E三种物质可以用饱和Na2CO3溶液鉴别 D．由B、D制备E常用浓H2SO4作脱水剂 ‎【答案】D ‎【解析】B为乙醇，D为乙酸，E为乙酸乙酯，制备乙酸乙酯常用浓H2SO4作催化剂和吸水剂。‎ ‎9、实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115～125℃，其他有关数据如下表，则下列关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是(　　)‎ A.相对价廉的乙酸与1－丁醇的物质的量之比应大于1∶1‎ B．不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于100℃‎ C．从反应后混合物中分离出粗品的方法：用Na2CO3溶液洗涤后分液 D．由粗品制精品需要进行的一步操作：加吸水剂蒸馏 ‎【答案】B ‎【解析】增加乙酸的浓度，平衡正向移动，会提高1－丁醇的转化率，生成更多的乙酸丁酯，故A正确；实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115～125℃，而水浴加热的温度为100℃，故B错误；反应后混合物中含有乙酸、1－丁醇、乙酸丁酯，乙酸可以和碳酸钠反应生成乙酸钠的水溶液，1－丁醇能溶于水，乙酸丁酯在饱和碳酸钠中的溶解度极小，不溶于水，所以用Na2CO3溶液洗涤后分液可得乙酸丁酯粗品，故C 正确；粗品中含有水，可加吸水剂除去水然后再蒸馏，故D正确。‎ ‎10、硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗称“莫尔盐”，是一种重要化学试剂，实验室用废铁屑来模拟工业制取莫尔盐，流程如下:‎ 请回答下列问题：‎ ‎(l）加入10%Na2CO3溶液的作用是_________.‎ ‎(2)A物质为________.‎ ‎(3）加少量硫酸调节pH为1-2的目的是_______，操作Ⅱ的名称是________。‎ ‎(4）根据计算，理论上需加入硫酸铵的质量为_________g.‎ ‎(5）洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体所用的试剂最好为___________（填宇母）。‎ A.蒸馏水B.无水乙醇C.稀硫酸D.硫酸铵溶液 ‎【答案】(1)洗去铁屑表面的油污 ‎(2)Fe ‎(3)抑制Fe2+、NH4+水解；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 ‎(4)13.2g ‎(5)B ‎【解析】解：实验室用含油污的铁屑来制取莫尔盐：碳酸钠水解显碱性，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去，步骤1中加入10Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，洗净，再加入过量硫酸溶解Fe，然后添加过量Fe粉，除去溶液中可能被氧化生成的Fe3+，过滤得到固体为过量的铁，滤液为FeSO4，相同温度下硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小，所以将硫酸亚铁和硫酸铵的混合溶液加热浓缩就能得到硫酸亚铁铵晶体，加入少量硫酸可以调节pH为1～2‎ 是抑制亚铁离子和铵根离子水解，Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+；NH4++H2ONH3·H2O+H+；加入硫酸保持酸性，抑制Fe2+、NH4+离子的水解得到更多的产品；莫尔盐，易溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤干燥得到莫尔盐；‎ ‎（1）油污的主要成分为油脂，在碱性条件下易发生水解，而Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-+H2OHCO3-+OH-，溶液呈碱性，可用于洗去铁屑表面的油污；‎ ‎(2)添加A物质是为了将溶液中可能存在的Fe3+还原为Fe2+，结合除杂原则，A为Fe；‎ ‎(3）溶液中Fe2+和NH4+均易水解，加少量硫酸调节pH为1-2，可抑制Fe2+、NH4+水解；可通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤操作从溶液中获得的晶体；‎ ‎(4）用稀硫酸溶解Fe时消耗硫酸的物质的量2mol/L×0.05L=0.1mol，生成硫酸亚铁的物质的量为0.1mol，则添加硫酸铵的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×132g/mol=13.2g；‎ ‎(5）硫酸亚铁铵晶体，易溶于水，不溶于乙醇，可用乙醇洗涤干燥得到莫尔盐，故答案为B。‎ ‎11、乙酸乙酯是无色、具有果香气味的液体，沸点为77.2℃。某同学采用14.3mL乙酸、23mL95%的乙醇、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液及极易与乙醇结合的CaCl2溶液制备乙酸乙酯，其实验装置如图所示(烧杯、部分夹持装置、温度计已略去)。‎ 实验步骤：‎ ‎①先向蒸馏烧瓶中加入乙醇，边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸。此时分液漏斗中两种有机物的物质的量之比约为5:7。‎ ‎②加热保持油浴温度为135～145℃。‎ ‎③将分液漏斗中的液体慢慢滴入蒸馏烧瓶中，调节加料速率使蒸出乙酸乙酯的速率与进料速率大体相等，直到加料完毕。‎ ‎④保持油浴温度至不再有液体流出后，停止加热。‎ ‎⑤取带有支管的锥形瓶，将一定量的饱和Na2CO3溶液分批、少量、多次地加入馏出液中，边加边振荡至无气泡产生。‎ ‎⑥将步骤⑤中的液体混合物分液，弃去水层。‎ ‎⑦将适量饱和CaCl2溶液加入分液漏斗中，振荡一段时间后静置，放出水层(废液)。‎ ‎⑧分液漏斗中得到初步提纯的乙酸乙酯粗产品。‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）实验中加入浓硫酸的主要作用是__________。‎ ‎（2）使用过量乙醇的主要目的是__________。‎ ‎（3）使用饱和Na2CO3溶液洗涤馏出液的目的是__________。如果用NaOH浓溶液代替饱和Na2CO3溶液，引起的后果是__________。‎ ‎（4）步骤⑦中加入饱和CaCl2溶液的目的是__________。‎ ‎（5）步骤③中要使加料速率与蒸出乙酸乙酯的速率大致相等的原因是__________。‎ ‎（6）步骤⑧中所得的粗产品中还含有的杂质是__________。‎ ‎【答案】作催化剂和吸水剂促使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，有利于提高乙酸的转化率除去乙酸乙酯中的乙醇，中和乙酸乙酯中的乙酸,减小乙酸乙酯的溶解度使乙酸乙酯完全水解除去乙酸乙酯中的乙醇让产生的乙酸乙醋及时蒸馏出来，使蒸馏烧瓶内压强一定，从而得到平稳的蒸气气流水 ‎【解析】‎ 详解：‎ ‎（1）乙酸与乙醇发生酯化反应，需浓硫酸作催化剂，该反应为可逆反应，浓硫酸吸水有利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动，因此浓硫酸的作用为催化剂，吸水剂；‎ ‎（2））乙酸与乙醇发生酯化反应，该反应属于可逆反应，过量乙醇可以使平衡正向移动，增加乙酸乙酯的产率，有利于乙酸乙酯的生成；‎ ‎（3）制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液，目的是中和挥发出来的乙酸，使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味；溶解挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层得到酯；由于乙酸乙酯在强碱性条件下发生水解反应，如果用NaOH浓溶液代替饱和Na2CO3溶液，引起的后果是使乙酸乙酯完全水解；‎ ‎（4）根据已知信息可知饱和CaCl2‎ 溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇，这样分离出的粗酯中只含有水；‎ ‎（5）加料与馏出的速度大致相等，可让产生的乙酸乙酯及时蒸馏出来，保持蒸馏烧瓶中压强一定，得到平稳的蒸气气流；‎ ‎（6）饱和碳酸钠溶液除掉了乙酸和乙醇，饱和CaCl2溶液可以吸收乙酸乙酯中可能残留的乙醇，这样分离出的粗酯中只含有水了。‎ ‎12、实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)，加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。‎ 请回答下列问题。‎ ‎(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入________，目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应中加入过量的乙醇，目的是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加乙酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框图是分离操作步骤流程图：‎ 则试剂a是________，分离方法Ⅰ是________，分离方法Ⅱ是________，试剂b是________，分离方法Ⅲ是________。‎ ‎(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下：‎ 甲得到了显酸性的酯的混合物，乙得到了大量水溶性的物质，丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。试解答下列问题：‎ ‎①甲实验失败的原因是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②乙实验失败的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)碎瓷片　防止暴沸　(2)提高乙酸的转化率　(3)及时地蒸出生成物，有利于酯化反应向生成酯的方向进行　(4)饱和Na2CO3溶液　分液　蒸馏　硫酸　蒸馏 ‎(5)①所加的NaOH溶液较少，没有将余酸中和　②所加的NaOH溶液过量使酯完全水解 ‎【解析】(1)乙酸与乙醇的酯化反应需要加热，所以为防止液体受热时剧烈沸腾，需要加入碎瓷片来防止暴沸。(2)由于酯化反应是可逆反应，所以加入过量的乙醇可以提高乙酸的转化率。(3)这样操作可以及时把乙酸乙酯蒸发出来，从而降低生成物的浓度，有利于酯化反应向生成酯的方向进行。(4)乙酸乙酯不溶于水，所以可以通过加入饱和碳酸钠溶液来除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯，干燥后即得到纯净的乙酸乙酯。B中含有乙醇、乙酸钠和碳酸钠。由于乙醇的沸点低，蒸馏即得到乙醇。然后加入硫酸，将乙酸钠转化成乙酸，最后蒸馏将得到乙酸。(5)乙酸乙酯能在碱性条件下水解，甲同学加入的碱量不足，有酸剩余，所以蒸馏后得到含有乙酸的酯；乙同学加入的碱过量使生成的酯发生了水解，所以得到了大量水溶性的物质。‎ ‎13、摩尔盐【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】广泛用于化学分析。溶于水，不溶于乙醇，在空气中比硫酸亚铁稳定，有还原性。现以废铁屑等为原料制备摩尔盐，并对产品中相关离子进行检测。‎ ‎（一）制备过程如下：‎ 步骤1：将废铁屑置于热的纯碱溶液中，充分浸泡后过滤、洗涤。‎ 步骤2：向步骤1的滤渣中加入适量稀硫酸，到剩余少量固体为止。过滤。‎ 步骤3：向步骤2的滤液中加入稍过量的(NH4)2SO4饱和溶液。‎ 步骤4：小火蒸发到有晶膜出现，停止加热，冷却后过滤。‎ 步骤5：将步骤4的滤渣洗涤，干燥，得到产品。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）步骤1中主要是利用纯碱溶液的碱性除去油污。写出纯碱溶液显碱性的主要的离子方程式：。‎ ‎（2）步骤1中，也可以用倾析法代替过滤，‎ 操作如图所示。下列适合用倾析法分离的是 a．沉淀颗粒较大b．沉淀容易沉降 c．沉淀呈胶状d．沉淀呈絮状 ‎（3）步骤4不直接蒸干的理由是。‎ ‎（4）步骤5中，洗涤沉淀用的洗涤剂是。‎ ‎（二）产品中NH4+、Fe2+的检测。‎ ‎（5）NH4+的定性检测：取少量产品于试管中，加水溶解，，‎ 证明样品中含有NH4+（填操作及现象）。‎ ‎（6）测定产品中Fe2+的含量：称取10.0g产品，溶于水，加入足量NaOH溶液。过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。重复灼烧、冷却、称量，直到为止。称量固体质量为2.0g。产品中Fe2+的质量分数为。‎ ‎【答案】（1）CO32-+H2OHCO3-+OH-(2)ab ‎(3)减少产品中的杂质（或提高产品纯度）‎ ‎（4）乙醇 ‎（5）向所得溶液中加入浓NaOH溶液，加热。置于试管口的红色石蕊试纸变蓝色 ‎（6）最后两次称量质量相等（或相差不超过0.1g）；0．14‎ ‎【解析】（1）纯碱水解显碱性。且其碱性主要来源于一级水解。‎ ‎（4）用水洗涤会降低产率 ‎（5）NH4+与碱反应生成氨水，加热释放出氨气。‎ ‎（6）最后为Fe2O3。0.14‎ ‎14、硫酸铁铵[aFe2（SO4）3·b（NH4）2SO4·cH2O]‎ 广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如图工艺流程制取硫酸铁铵．‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是　　．‎ ‎（2）下列物质中最适合的氧化剂B是　　．‎ a．NaClOb．H2O2c．KMnO4d．K2Cr2O7‎ ‎（3）操作甲的名称是：甲　　．‎ ‎（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量　　（填试剂的化学式）检验Fe2+是否已全部被氧化　　。‎ ‎（5）称取14.00g所得样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入0.05molBa（NO3）2溶液，恰好完全反应．则该硫酸铁铵的化学式为　　．‎ ‎【答案】（1）增大溶液中SO42﹣浓度，将Ca2+转化为沉淀同时抑制Fe2+水解；‎ ‎（2）b；‎ ‎（3）冷却结晶；‎ ‎（4）硫酸；不加入铁氰化钾溶液若生成蓝色沉淀，可说明含有亚铁离子；‎ ‎（5）Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·2H2O．‎ ‎【解析】解：本题考查制备实验方案的设计．‎ ‎（1）加入硫酸，可增大溶液中SO42﹣浓度，将Ca2+转化为沉淀，生成CaSO4，同时抑制Fe2+水解，‎ 故答案为：增大溶液中SO42﹣浓度，将Ca2+转化为沉淀同时抑制Fe2+水解；‎ ‎（2）为避免引入新杂质，应加入过氧化氢为氧化剂，还原产物是水，‎ 故选b；‎ ‎（3）在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所以操作甲为冷却结晶，‎ 故答案为：冷却结晶；‎ ‎（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，防止铁离子水解，所以要加适量的硫酸，检验Fe2+是否已全部被氧化的方法是，在溶液中加入铁氰化钾溶液若生成蓝色沉淀，可说明含有亚铁离子，‎ 故答案为：硫酸；不加入铁氰化钾溶液若生成蓝色沉淀，可说明含有亚铁离子；‎ ‎（5）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀，应为Fe（OH）3，‎ n（Fe（OH）3）==0.02mol，‎ 向另一份溶液中加入0.05molBa（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42﹣）=0.05mol，‎ 所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）30.02mol，n（SO42﹣）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol﹣0.02mol×3=0.04mol，‎ 则m（H2O）=14.00g﹣0.02mol×400g/mol﹣0.04mol×132g/mol=0.72g，‎ n（H2O）==0.04mol，‎ n（Fe2（SO4）3）：n（（NH4）2SO4）：n（H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，‎ 所以化学式为Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·2H2O，‎ 故答案为：Fe2（SO4）3·2（NH4）2SO4·2H2O．‎ ‎15、黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的示意图如下：‎ ‎（1）溶液X是　　．‎ ‎（2）检验滤液中是否存在K+的操作是　．‎ ‎（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：‎ ‎①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A．‎ ‎②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32g．‎ ‎③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成．‎ ‎④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80g．‎ 通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式（写出计算过程）．‎ ‎【答案】（1）氨水；‎ ‎（2）用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+；‎ ‎（3）黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12．‎ ‎【解析】解：本题考查制备实验方案的设计；复杂化学式的确定．‎ ‎（1）制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]组成，可以可知加入X是氨水，以便生成黄钾铵铁矾，‎ 故答案为：氨水；‎ ‎（2）通过焰色反应检验钾离子存在情况，方法为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+，‎ 故答案为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+；‎ ‎（3）②的沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量：n（SO42﹣）=n（BaSO4）==0.04mol ‎③所得气体为氨气，溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量：n（NH4+）=n（NH3）==0.01mol ‎④最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒，溶液中的铁离子物质的量为：n（Fe3+）=2n（Fe2O3）=2×=0.06mol 黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]中，n（K+）=n（NH4+）=0.01mol，‎ 根据电荷守恒：n（OH﹣）=n（K+）+n（NH4+）+3n（Fe3+）﹣2n（SO42﹣）=0.12mol n（K+）：n（NH4+）：n（Fe3+）：n（SO42﹣）：n（OH﹣）=1：1：6：4：12‎ 黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12，‎ 答：黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12．‎ ‎16、（1）乙醇与乙酸在浓硫酸作用下的反应装置如图（酒精灯等在图中均已略去）。试管b中盛有________溶液。加热一段时间后，试管b溶液上方有一层油状液体，该油状液体的名称是_________。乙醇与乙酸反应的化学方程式为__________________________________‎ ‎（2）某待测液中可能含有Al3＋、Fe3＋、Na＋、NH4＋、Cl－等离子，现通过如下实验对其中的阳离子进行检验：‎ ‎①取少量待测液，仔细观察，呈无色；‎ ‎②向上述待测液中逐滴滴加NaOH溶液至过量，先有白色沉淀生成，后沉淀又完全溶解。实验过程中还有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。‎ 据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是_____，一定没有的阳离子是____。‎ ‎【答案】饱和碳酸钠溶液乙酸乙酯CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2OAl3＋、NH4＋Fe3＋‎ ‎【解析】(1)乙醇与乙酸在浓硫酸作用下的反应生成乙酸乙酯，冷凝后的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质，可以用饱和碳酸钠溶液除去，因此试管b中盛放饱和碳酸钠溶液溶液。乙酸乙酯密度比水小，难溶于水，试管b溶液上方有一层油状液体是乙酸乙酯。乙醇与乙酸反应的化学方程式为CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O，故答案为：饱和碳酸钠溶液；乙酸乙酯；CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O；‎ ‎(2)某待测液中可能含有Al3＋、Fe3＋、Na＋、NH4＋、Cl－等离子。①取少量待测液，仔细观察，呈无色，说明不存在Fe3＋；②向上述待测液中逐滴滴加NaOH溶液至过量，先有白色沉淀生成，后沉淀又完全溶解，说明含有Al3＋，实验过程中还有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明含有NH4＋。据此可以判断该待测液中一定含有的阳离子是Al3＋、NH4＋，一定没有的阳离子是Fe3＋，故答案为：Al3＋、NH4＋；Fe3＋。‎ ‎17‎ ‎、某校化学探究小组同学为探究乙酸乙酯的制备与水解情况，甲、乙同学分别使用图1、图2装置制备乙酸乙酯。‎ 已知：①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。②相关有机物的沸点：‎ 试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 沸点(℃)‎ ‎34.7‎ ‎78.5‎ ‎117.9‎ ‎77‎ ‎(1)甲同学在制得乙酸乙酯后，分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液的操作是_______________________________________________________________________。‎ ‎(2)试管中装有饱和Na2CO3溶液，其作用是________(填序号)。‎ A．吸收乙醇 B．除去乙酸 C．乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度更小，有利于分层析出 D．加速酯的生成，提高其产率 ‎(3)甲同学分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出______________；再加入____________(填序号)；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。‎ A．五氧化二磷B．碱石灰 C．无水硫酸钠D．生石灰 ‎(4)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，乙同学利用图2所示装置进行了以下四个实验，实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管B，再测有机层的厚度，实验记录如下：‎ ‎①实验D的目的是与实验C相对照，证明H＋对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol·L－1。‎ ‎②分析实验________(填实验编号)的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。‎ ‎【答案】(1)分液(2)ABC(3)乙醇C(4)①66②AC ‎【解析】(1)乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液互不相溶，故要采用分液的方法。‎ ‎(2)Na2CO3溶液的作用是除杂，有利于分层析出。‎ ‎(3)根据题给信息①无水CaCl2可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH，说明加入无水CaCl2可除去乙醇。蒸馏时加入的试剂，既要考虑吸收水，又要与乙酸乙酯不反应。‎ ‎(4)要保证盐酸的体积和所含氢离子浓度与实验C组相同；分析实验A、C组可知，浓硫酸可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物的浓度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动。‎ ‎18、用可再生的物质制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一如图所示：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．常温下，M能与银氨溶液发生反应 B．④的反应类型属于酯化反应，不属于取代反应 C．用饱和碳酸钾溶液能鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D．淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n，二者互为同分异构体 ‎【答案】C ‎【解析】淀粉或纤维素完全水解得到M为葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下发生反应得到乙醇和CO2，产生的乙醇部分发生催化氧化反应得到乙酸，乙醇和乙酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应(属于取代反应)得到乙酸乙酯和水。A项，M为葡萄糖，含有醛基，所以在水浴加热时能发生银镜反应，错误。B项，④的反应类型属于酯化反应同时也属于取代反应，错误。C项，乙醇能溶解在饱和碳酸钾溶液中，不分层，没有任何现象；而乙酸的酸性比碳酸强，所以能与碳酸钾发生反应，产生气体；乙酸乙酯不能溶解在饱和碳酸钾溶液中，密度比水小，分层，因此可以用饱和碳酸钾溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯，正确。D项，淀粉和纤维素的化学式虽然均为(C6H10O5)n，但是聚合度不同，因此二者不是同分异构体，错误。‎ ‎19、硫酸亚铁铵是分析化学中的重要试剂，在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置（夹持装置略去），在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全，确定分解产物的成分。‎ ‎（1）B装置的作用是_________________________________。‎ ‎（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定产物中一定有__________气体产生，写出D中发生反应的离子方程式_____________________________。若去掉C，是否能得出同样结论并解释其原因____________________________________________。‎ ‎（3）A中固体完全分解后变为红棕色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO，请完成表中内容。（试剂，仪器和用品自选）‎ 实验步骤 预期现象 结论 取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解；__________‎ ‎_____________‎ 固体残留物仅为Fe2O3‎ ‎（4）若E中收集到的气体只有N2，其物质的量为xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，D中沉淀物质的量为zmol，根据氧化还原反应的基本规律，x、y和z应满足的关系为________________________。‎ ‎（5）结合上述实验现象和相关数据的分析，完成硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式_________________________________。‎ ‎【答案】检验产物中是否有水生成SO2SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+否，若有SO3也有白色沉淀生成将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案）若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红（或：加入K3Fe(CN)6溶液无现象，加入KSCN溶液后变红，或其他合理答案）3x+y=z2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O ‎【解析】　　‎ 取少量A中残留物与试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解，将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案）并振荡，‎ ‎20、(1)工业上常用氨气为原料制备硝酸，其中有一步非常重要的反应为：4NH3+5O24NO+6H2O，该反应的氧化剂为______，还原剂为______。用单线桥法表示该氧化还原反应电子转移的方向和数目:_____________。若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏伽德罗常数(NA)可表示为______(写出含字母的表达式)。‎ ‎(2)写出下列反应的离子方程式。‎ ‎①铝片与硝酸汞溶液反应_______________。‎ ‎②向MgCl2溶液中滴加氨水(NH3·H2O)生成Mg(OH)2沉淀_______________。‎ ‎(3)向MgCl2溶液中滴加氨水，过滤得到Mg(OH)2沉淀，用蒸馏水对沉淀进行洗涤，洗涤方法是向过滤器中注入蒸馏水，直至没过沉定，然后等待液体从漏斗底部流出，重复操作2～3次(以除去吸附溶液中的其它离子)。检验该沉淀已经洗净的操作为_______________。‎ ‎【答案】（1）O2NH322.4n/5V ‎（2）3Hg2++2Al=2Al3++3Hg Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+‎ ‎（3）取最后一次洗涤液放入试管中，向该溶液中滴加AgNO3溶液，若无沉淀产生则证明沉淀已洗净。‎