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使用次数:182
更新时间:2020-12-16
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1.

环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:

回答下列问题:

.环己烯的制备与提纯

1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为____________,现象为__________________

2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。

烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________________________(填序号)。

a.浓硫酸易使原料碳化并产生

b污染小、可循环使用,符合绿色化学理念

c.同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高

仪器B的作用为____________

3)操作2用到的玻璃仪器是____________

4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,____________,弃去前馏分,收集83℃的馏分。

.环己烯含量的测定

在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的与足量作用生成,用标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。

测定过程中,发生的反应如下:

5)滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。

6)下列情况会导致测定结果偏低的是____________(填序号)。

a.样品中含有苯酚杂质

b.在测定过程中部分环己烯挥发

c标准溶液部分被氧化

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题型:实验,探究题
知识点:物质含量的测定
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【答案】

溶液    溶液显紫色        ab    减少环己醇蒸出    分液漏斗、烧杯    通冷凝水,加热    淀粉溶液        bc   

【分析】

I.1)检验物质时通常是利用该物质的特殊性质,或利用不同物质间的性质差异。苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应而醇不能,可依此设计用氯化铁溶液检验苯酚的存在;

2)书写陌生情境的化学方程式时,一定要将题给的所有信息挖掘出来,比如题给的反应条件,如催化剂、加热的温度、此反应已明确指出的可逆

3)催化剂选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的理由分析,显然要突出浓硫酸的缺点,突出FeCl3·6H2O的优点;

4)在发生装置中加装冷凝管,显然是为了冷凝回流,提高原料的利用率。

5)计算此问时尽可能采用关系式法,找到已知和未知之间的直接关系。

6)误差分析时,利用相关反应式将量尽可能明确化。

【详解】

I.1)检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;

2从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl3·6H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl3·6H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4() CO2↑+SO2↑+2H2Ob项合理,与浓硫酸相比,FeCl3·6H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;

仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;

3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;

4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;

II.5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的式和式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为12,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-mol,据反应式中环己烯与溴单质11反应,可知环己烯的物质的量也为(b-mol,其质量为(b-×82g,所以ag样品中环己烯的质量分数为:

6a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。

【点睛】

向规范、严谨要分数。要注意题设所给的引导限定词语,如可逆玻璃等,这些是得分点,也是易扣分点。

要计算样品中环己烯的质量分数,只需要算出环己烯的物质的量即可顺利求解。从所给的3个反应方程式可以得出:2Na2S2O3~I2~Br2~,将相关已知数据代入计算即可。

对于a项的分析,要粗略计算出因苯酚的混入,导致单位质量样品消耗溴单质的量增加,最终使测得环己烯的结果偏高。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 测定物质组成、成分含量 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 测定物质组成、成分含量的定义

 定量实验介绍:

◎ 测定物质组成、成分含量的知识扩展
(1)燃烧法测定氨基酸的组成实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按下图所示装置进行实验。

①实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,目的是排除体系中的N2
②D装置的作用是吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2
③读取N2体积时,应注意:量筒内液面与广口瓶中的液面相持平视线与凹液面最低处相切。
④实验中测得N2的体积为VmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据为生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、氨基酸的相对分子质量
(2)用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
装置图:
 
①连接顺序为:bcacd
②d中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨、防止空气中水分进入;实验完毕时观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色;
③Cu的相对原子质量的表达式
◎ 测定物质组成、成分含量的知识点拨
燃烧法测定氨基酸的组成:

实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按下图所示装置进行实验。

①实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,目的是排除体系中的N2
②D装置的作用是吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2
③读取N2体积时,应注意:量筒内液面与广口瓶中的液面相持平视线与凹液面最低处相切。
④实验中测得N2的体积为VmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据为生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、氨基酸的相对分子质量

用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量:
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
装置图:
 
①连接顺序为:bcacd
②d中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨、防止空气中水分进入;实验完毕时观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色;
③Cu的相对原子质量的表达式
◎ 测定物质组成、成分含量的教学目标
1、掌握测定物质组成、成分含量的基本原理。
2、掌握吸收法、滴定分析法、沉淀法等测定物质组成或含量的基本操作。
3、了解物质含量测定的现实意义。
◎ 测定物质组成、成分含量的考试要求
能力要求:掌握
课时要求:60
考试频率:常考
分值比重:4

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