2023届新高考新教材化学人教版一轮训练-第十章第3讲　热点综合实验探究.docxVIP

第十章第3讲热点综合实验探究

1．硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的热分解产物进行探究，回答下列问题：

(1)装置A中石棉绒的作用为____________________________；装置D中的仪器名称为________。

(2)按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→________、________→________、________→________、________→h(填装置口小写字母)

(3)该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验，请为他们补全表格：

装置编号

填装试剂

实验现象

实验结论

A

FeSO4·7H2O

绿色固体逐渐变为红色粉末

B

①________

②________

分解产物中含有SO2

C

BaCl2溶液

产生白色沉淀

③________

D

无水CuSO4粉末

白色固体逐渐变为蓝色

分解产物中含有水蒸气

E

④________

(4)硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为______________________________。

(5)设计实验证明A中得到的红色粉末不含＋2价铁元素：______________(简述实验操作及现象)。

解析：(1)装置A中石棉绒的作用为防止固体粉末堵塞导管，装置D中的仪器名称为球形干燥管；(2)由实验目的和原理知，A中发生FeSO4·7H2O分解，装置D用于检验水蒸气，装置C用于检验SO3，装置B用于检验SO2，装置E用于尾气处理，按气流方向，装置合理的连接顺序为agfedcbh；(3)装置B用于检验SO2，可以用品红溶液褪色证明分解产物中含有SO2；装置C中BaCl2溶液产生白色沉淀可以证明分解产物中含有SO3；装置E为尾气处理，应填装的试剂为NaOH溶液；(4)根据现象可知硫酸亚铁晶体分解的生成物为Fe2O3、水蒸气、SO3和SO2，化学方程式为2FeSO4·7H2Oeq\o(=====,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；(5)取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀。

答案：(1)防止固体粉末堵塞导管(球形)干燥管

(2)gfedcb(3)①品红溶液②溶液由红色褪为无色③分解产物中含有SO3④NaOH溶液

(4)2FeSO4·7H2Oeq\o(=====,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑

(5)取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀

2．水杨酸甲酯又叫冬青油，是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。

实验步骤：

Ⅰ.如图，在三颈烧瓶中加入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(30mL，0.75mol)甲醇，向混合物中加入约10mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物，沸点为85℃，该实验中加入甲苯，易将水带出)，再小心地加入5mL浓硫酸，摇动混匀，加入1～2粒沸石，组装好实验装置，在85～95℃下恒温加热反应1.5小时；

Ⅱ.待装置冷却后，分离出甲醇，然后转移至分液漏斗，依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，过滤得到粗酯；

Ⅲ.将粗酯进行蒸馏，收集221℃～224℃的馏分，得水杨酸甲酯4.5g。

常用物理常数：

名称

相对分

子质量

颜色状态

相对

密度

熔点

(℃)

沸点

(℃)

溶解度

(水中)

水杨酸

甲酯

152

无色液体

1.18

－8.6

224

微溶

水杨酸

138

白色晶体

1.44

158

210

不溶

甲醇

32

无色液体

0.792

－97

64.7

互溶

请根据以上信息回答下列问题：

(1)仪器A的名称是________，制备水杨酸甲酯时，最合适的加热方法是________。

(2)本实验中提高产率的措施有________。

(3)反应结束后，分离甲醇的操作是蒸馏或________。

(4)洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是______________________________，

第二次水洗的主要目的是________________________。

(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是________。

(6)本实验的产率为________________(保留两位有效数字)。

解析：(1)根据题中仪器A的构造判断该仪器的名称；控制温度在85～95℃下恒温下加热反应，需要温度计控制水浴温度加热；

(3)根据甲醇和水杨酸甲酯是互溶的液体，存在沸点差异选择分离方法，也可根据二者在水里的溶解性来选择分离方式；

(4)在洗涤操作