2020届一轮复习全国非新高考地区版第十章微题型73挑战陌生无机物制备型探究题作业

2020届一轮复习全国非新高考地区版第十章微题型73挑战陌生无机物制备型探究题作业

‎1．(2018·山西高三第一次模拟)实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)为铁源制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]。有关物质性质如下：‎ 甘氨酸 ‎(NH2CH2COOH)‎ 柠檬酸 甘氨酸亚铁 易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物 易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性 易溶于水，难溶于乙醇 实验过程：‎ Ⅰ.配制含0.10 mol FeSO4的绿矾溶液。‎ Ⅱ.制备FeCO3：向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200 mL 1.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。‎ Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe：实验装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)，将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验Ⅰ中，实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为________(写化学式)。‎ ‎(2)实验Ⅱ中，生成沉淀的离子方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验Ⅲ中：①检查装置A的气密性的方法是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②装置A中盛放的药品是________(填字母)。‎ A．Na2CO3和稀H2SO4‎ B．CaCO3和稀H2SO4‎ C．CaCO3和稀盐酸 ‎③确认C中空气排尽的实验现象是____________________________________________。‎ ‎④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH，促进FeCO3溶解，另一方面的作用是________________。‎ ‎⑤洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀，选用的最佳洗涤试剂是________(填字母)。‎ A．热水 B．乙醇溶液 C．柠檬酸溶液 ‎⑥若产品的质量为17.34 g，则产率为________。‎ ‎2．硼氢化钠(NaBH4)为白色粉末，容易吸水潮解，可溶于异丙胺(熔点：－101 ℃，沸点：33 ℃)，在干空气中稳定，在湿空气中分解，是无机合成和有机合成中常用的选择性还原剂。某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4，其流程如下：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．实验室中取用少量钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀 B．操作②、操作③分别是过滤与蒸发结晶 C．反应①加料之前需将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气 D．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ ‎3．(2018·桂林联合调研)四氯化钛(TiCl4)是制取航天工业材料——钛合金的重要原料。实验室以TiO2和CCl4为原料制取液态TiCl4的装置如图所示(部分夹持装置省略)。‎ 已知：有关物质的性质如下表：‎ 物质 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 其他 CCl4‎ ‎－23‎ ‎76‎ 与TiCl4互溶 TiCl4‎ ‎－25‎ ‎136‎ 遇潮湿空气生白雾，在550 ℃时能被氧气氧化 请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器A的名称是________，仪器A中盛装的试剂是________。‎ ‎(2)CCl4的电子式为________________。‎ ‎(3)装置C处硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(4)TiCl4遇潮湿空气会产生TiO2，反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(5)仪器N中收集到的物质主要有_________________________________________(写化学式)，从产物中分离出TiCl4的实验方法是________________。‎ ‎(6)TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，生成体积比为2∶1的CO和CO2混合气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。请设计实验方案验证产物气体中有CO：_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎4．(2018·湖北六校4月联考)水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl。‎ 实验一：制备NaClO溶液。(实验装置如图1所示)‎ ‎(1)配制30% NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有________(填字母)。‎ A．玻璃棒 B．烧杯 C．烧瓶 D．容量瓶 E．胶头滴管 ‎(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 实验二：制取水合肼。(实验装置如图2所示)‎ ‎(3)①仪器A的名称为______________________________________________________。‎ ‎②反应过程中需控制反应温度，同时将分液漏斗中溶液缓慢滴入A中，如果滴速过快则会导致产品产率降低，同时产生大量氮气，写出该过程的化学方程式：_________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 故分液漏斗中的溶液是________(填字母)。‎ A．CO(NH2)2溶液 B．NaOH和NaClO溶液 ‎③充分反应后，加热蒸馏A内的溶液，收集108～114 ℃馏分，即可得到水合肼的粗产品。‎ 实验三：测定馏分中水合肼含量。‎ ‎(4)称取馏分5.0 g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.10 mol·L－1的I2溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH 保持在6.5左右。(已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O)‎ ‎①滴定时，碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，本实验滴定终点的现象为_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为________。‎ ‎5．(2018·无锡模拟)硼是第ⅢA族元素，单质硼在加热条件下能与多种非金属反应。某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。已知BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃，遇水剧烈反应。‎ ‎(1)选用下列所示的装置(可以重复选用)进行实验，装置依次连接的合理顺序为__________。‎ ‎(2)图中g管的作用是______________________________________________________，‎ 装置E的作用是___________________________________________________________。‎ ‎(3)开始实验时，先点燃________(填“A”或“C”)处的酒精灯。‎ ‎(4)请写出BCl3遇水变质的化学方程式：________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案精析 ‎1．(1)Fe ‎(2)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎(3)①关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气(合理即可)‎ ‎②C　③D中澄清石灰水变浑浊　④防止二价铁被氧化　⑤B　⑥85%‎ ‎2．B ‎3．(1)球形干燥管　碱石灰(或生石灰或无水CaCl2等合理答案)‎ ‎(2)‎ ‎(3)TiO2＋CCl4(g)TiCl4＋CO2‎ ‎(4)TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl ‎(5)CCl4、TiCl4　蒸馏 ‎(6)4∶3　将产物气体依次通入足量的NaOH溶液→碱石灰→灼热的CuO→澄清石灰水，若石灰水变浑浊，且CuO由黑色变为红色，则产物中有CO 解析　(5)CCl4不能完全反应，再根据题表中数据知，用冰水冷却后，CCl4、TiCl4均为液态，所以N中收集到的物质主要为CCl4和TiCl4。‎ ‎(6)反应的方程式为2TiO2＋3C＋4Cl22TiCl4＋2CO＋CO2，Cl2是氧化剂，C是还原剂，二者的物质的量之比为4∶3。‎ ‎4．(1)ABE ‎(2)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ‎(3)①三颈烧瓶　②N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl[或CO(NH2)2＋2NaOH＋3NaClO===Na2CO3＋N2↑＋3NaCl＋3H2O]　B ‎(4)①酸式　溶液出现蓝色且半分钟内不消失　②9%‎ 解析　(1)配制一定溶质质量分数的溶液时，用托盘天平称量溶质质量，在烧杯中加一定量的水溶解，并用玻璃棒搅拌，所以需要的仪器有：托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管。‎ ‎(3)②由题中信息可知，如果分液漏斗中溶液滴入A中速度过快则会导致产品产率降低，同时产生大量氮气，说明NaClO过量时可将N2H4·H2O进一步氧化成N2，而其本身被还原为Cl－，因此该过程的化学方程式为N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl或CO(NH2)2＋2NaOH＋3NaClO===Na2CO3＋N2↑＋3NaCl＋3H2O；为保证NaClO不过量，应将含NaClO的溶液滴入CO(NH2)2溶液中，故分液漏斗中盛放的溶液为NaOH和NaClO的混合溶液。‎ ‎(4)①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡胶管，所以应盛放在酸式滴定管中。②设馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为a，则：‎ N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O ‎50 g 2 mol ‎5.0 g×a  0.018 L×0.10 mol·L－1×10＝0.018 mol a＝×100%＝9%。‎ ‎5．(1)ABDCEDF ‎(2)保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体顺利滴入蒸馏烧瓶中　冷凝并收集BCl3‎ ‎(3)A ‎(4)BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl 解析　(1)A中产生Cl2，Cl2先通入B中除HCl，再通入D中进行干燥，将除杂后的Cl2通入C中与单质硼发生反应生成BCl3，E可将BCl3冷凝为液体，E后连接D可防止F中的水蒸气进入E中，最后用F吸收尾气。‎ ‎(3)先点燃A处酒精灯，产生Cl2，让Cl2排净装置中的空气，避免C处加热时硼与空气中的某些物质反应。‎