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第三单元 重要物质的制备与合成
教师备用题库
1.(2016江苏单科,16,12分)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下: H2O↓ Cl2↓ KCl↓
电石渣
打浆氯化过滤转化……
KClO3固体
↓滤渣
(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 (填序号)。 A.适当减缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2) 1∶5(填“>”“<”或“=”)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 g·L,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。
-1
Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
答案 (1)①2Cl2+2Ca(OH)2(2)①CaCO3、Ca(OH)2 ②<
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB
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(3)蒸发浓缩、冷却结晶
解析 (1)①根据“氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应”可知反应的化学方程式为:2Ca(OH)2+2Cl2
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②缓慢通入Cl2和充分搅拌浆料都能使Cl2充分与Ca(OH)2接触,可提高Cl2的转化率。
(2)①由电石渣成分可知,不能溶于水的是CaCO3,还有未反应完的Ca(OH)2,故滤渣的主要成分为CaCO3和Ca(OH)2。
②根据题给方程式:6Ca(OH)2+6Cl2
Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O可知,理论上滤液中Ca(ClO3)2和CaCl2的物
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,并且氯化时少量
质的量之比为1∶5,但是由于可能存在2Cl2+2Ca(OH)2
Ca(ClO)2会分解为O2和CaCl2,使得滤液中CaCl2的物质的量增大,故滤液中n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)<1∶5。 (3)根据图像可知,KClO3的溶解度随温度变化较大,且低温时溶解度较小,而Ca(ClO3)2的溶解度在低温时较大,所以采用蒸发浓缩、冷却结晶法即可。
2.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
(
)2 Cu + H2O
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是 ;仪器c的名称是
,
其作用是 。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是
。
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下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是 。
(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 。
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 。 答案 (1)先加水、再加入浓硫酸
(2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使汽化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95%
(4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现 (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
解析 (1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸加入蒸馏水中。
(2)仪器b是滴液漏斗,用来滴加苯乙腈;仪器c是球形冷凝管,作用是冷凝回流或使汽化的反应液冷凝。因苯乙酸微溶于冷水,故实验结束后加入冷水的目的是使苯乙酸结晶析出。过滤滤出苯乙酸粗品,所需仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶。苯乙酸的产率=
-
g
0 g
1 6117
×100%≈95%。
(4)可用检验Cl是否存在的方法来判断沉淀是否洗净。 (5)加入乙醇,可增大苯乙酸的溶解度,便于反应充分进行。
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(浙江选考)2020版高考化学一轮复习专题十第三单元重要物质的制备与合成教师备用题库
