2019届高考化学二轮复习化学实验方案设计与评价专题跟踪训练(共10页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第13讲 化学实验方案设计与评价专题跟踪训练(十三)能力练(20分钟50分)非选择题(共50分)1(16分)三氯化硼是一种重要的化工原料。某同学设计的三氯化硼制备装置如图所示。查阅资料BCl3的熔点为107.3 ,沸点为12.5 ;2B6HCl2BCl33H2;硼与铝的性质相似,氯化物也易水解,硼也能与碱反应。请回答下列问题:(1)装置A是用高锰酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,反应的离子方程式为_。(2)为了完成三氯化硼的制备,装置从左到右的接口连接顺序为_。(3)装置E中的试剂为_,如果拆去装置E,可能的后果是_。(4)装置D中发生反应前先通入一段时间的氯气,其目的是_
2、,该装置中发生反应的化学方程式为_。(5)BCl3与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式_。(6)请设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉_。解析(1)装置A中发生反应的离子方程式为2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。(2)由于制取的Cl2中含杂质HCl、H2O,所以Cl2与硼反应前需要先除去Cl2中含有的杂质,又因为“硼与铝的性质相似,氯化物也易水解”,生成BCl3的装置中应防止水蒸气进入,故右侧应连接盛有浓H2SO4的干燥装置。装置的连接顺序为ahifgbcdej(f和g可互换,b和c可互换)。(3)装置E中的试剂为饱和食盐水,目的是除去C
3、l2中的HCl;若拆去装置E,杂质HCl与硼反应产生的H2与Cl2混合,加热时可能会引起爆炸。(4)硼粉能与空气中的氧气反应,故反应前应通入Cl2排尽装置中的空气。(5)由“生成硼酸(H3BO3)和白雾”可知该反应为BCl33H2O=H3BO33HCl。(6)由“硼也能与碱反应”可知在产品中加入NaOH溶液,若产生气泡,则说明含有硼粉。答案(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2)ahifgbcdej(f和g可互换,b和c可互换)(3)饱和食盐水HCl与硼反应产生的H2与Cl2混合,加热时可能会引起爆炸(4)通入Cl2以排尽装置中的空气,防止硼被氧化2B3Cl22BCl3(5
4、)BCl33H2O=H3BO33HCl(6)取少量产品于试管中,加入NaOH溶液,若产生气泡(H2),则说明含有硼粉2(18分)Co60可用于癌症的放射性治疗和蔬菜保鲜。已知:硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧会生成Co2O3(黑色),Co2O3与Al发生铝热反应可生成Co。请回答下列问题:(1)写出“已知”中的两个反应的化学方程式:_、_。(2)实验室由硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧生成Co2O3时,可选用下面的装置_(填序号)。(3)钴单质可与稀盐酸反应生成CoCl2(蓝色)和H2。CoCl2吸水后会生成不同颜色的物质,如CoCl26H2O为粉红色。如图所示为CoCl26H2O受热
5、时的温度与质量的关系图。紫红色物质的化学式为_,若由粉红色固体制备紫红色固体,可采用的实验装置为_(从、中选择)。由紫红色固体生成蓝紫色固体发生反应的化学方程式为_。综合上述反应过程,钴的氯化物常作为变色硅胶(一种干燥剂)的指示剂,当变色硅胶由蓝色变为粉红色时,即失去干燥能力,该蓝色物质的化学式为_。解析(1)由“硫钴矿石(主要成分为Co3S4)灼烧生成Co2O3”可得,该反应的化学方程式为4Co3S425O26Co2O316SO2。由“铝热反应”可得制备钴的化学反应方程式为Co2O32AlAl2O32Co。(2)灼烧硫钴矿石时需要加热,可选用装置、,但用坩埚灼烧时产生的SO2会污染空气,所以
6、选用装置较好(导出气体可用碱液吸收)。(3)由25 时钴盐的质量可知,n(CoCl26H2O)0.02 mol;2552 减少的质量为H2O的质量,n(H2O)0.08 mol;CoCl26H2O失去水分子数4,故紫红色物质的化学式为CoCl22H2O。由于失水温度为52 ,需要采用水浴加热,故采用装置。5290 时,减少的质量为H2O的质量,n(H2O)0.02 mol;CoCl22H2O失去水分子数1,故蓝紫色物质的化学式为CoCl2H2O。所以由紫红色固体生成蓝紫色固体的化学方程式为CoCl22H2OCoCl2H2OH2O。90120 时,失去水的物质的量为0.02 mol,故蓝色物质为
7、CoCl2。答案(1)4Co3S425O26Co2O316SO2Co2O32AlAl2O32Co(2)(3)CoCl22H2OCoCl22H2OCoCl2H2OH2OCoCl23(16分)亚硝酰氯(NOCl)的沸点为5.5 ,具有刺鼻恶臭味,溶于发烟硫酸,遇水则分解,是有机合成中的重要试剂。某同学用如图装置,由NO与干燥纯净的Cl2反应制备NOCl。已知:Cl2的沸点为34.6 ,NO2Cl的沸点为15 ;2NOCl2=2NOCl,2NO2Cl2=2NO2Cl。回答下列问题:(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为_;装置A中设计了可上下移动的铜丝,其优点是_。(2)题图中实验装置的连接顺序:a_。
8、(3)实验时,先制取氯气使其充满除A、B、C外的整套装置,目的是_;装置中充满氯气后,下一步是制取NO,具体操作是_;E中冰盐水的温度可低至22 ,其作用是_。(4)该同学的实验设计可能的不足之处是_。(5)若无C装置,则不利于NOCl的制备,主要原因是_(用化学方程式表示)。解析(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。上下移动的铜丝的作用是可以控制反应的开始与停止。(2)由已知和NOCl遇水则分解可知,需制取纯净的Cl2和NO,并在制备与收集NOCl前后连接干燥管防止水蒸气进入装置,才能制备NOCl,最后还需要尾气处理装置。装置的连接顺序为
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