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第三單元 重要物質的制備與合成 教師備用題庫 1.(2016江蘇單科,16,12分)以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下: H2O↓　Cl2↓　　　　KCl↓ 電石渣打漿氯化過濾轉化……KClO3固體 　↓濾渣 (1)氯化過程控制電石渣過量、在75 ℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化學方程式為　　　　　　　　　　。 ②提高Cl2轉化為Ca(ClO3)2的轉化率的可行措施有　　　　(填序號)。 A.適當減緩通入Cl2速率 B.充分攪拌漿料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化過程中Cl2 轉化為Ca(ClO3)2的總反應方程式為 6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后過濾。 ①濾渣的主要成分為　　　　　　　　　　(填化學式)。 ②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)　　　1∶5(填“>”“<”或“=”)。 (3)向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉化為KClO3。若溶液中KClO3的含量為100 gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)①2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O　②AB (2)①CaCO3、Ca(OH)2?、? (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 解析　(1)①根據(jù)“氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應”可知反應的化學方程式為:2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 ②緩慢通入Cl2和充分攪拌漿料都能使Cl2充分與Ca(OH)2接觸,可提高Cl2的轉化率。 (2)①由電石渣成分可知,不能溶于水的是CaCO3,還有未反應完的Ca(OH)2,故濾渣的主要成分為CaCO3和Ca(OH)2。 ②根據(jù)題給方程式:6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O可知,理論上濾液中Ca(ClO3)2和CaCl2的物質的量之比為1∶5,但是由于可能存在2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,并且氯化時少量Ca(ClO)2會分解為O2和CaCl2,使得濾液中CaCl2的物質的量增大,故濾液中n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)<1∶5。 (3)根據(jù)圖像可知,KClO3的溶解度隨溫度變化較大,且低溫時溶解度較小,而Ca(ClO3)2的溶解度在低溫時較大,所以采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶法即可。 2.苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅體之一。下面是它的一種實驗室合成路線: ()2 Cu + H2O 制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略): 已知:苯乙酸的熔點為76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列問題: (1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是　　　　　　　　。 (2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫到130 ℃繼續(xù)反應。在裝置中,儀器b的作用是　　　　　　　;儀器c的名稱是　 , 其作用是　　　　　　　　　。反應結束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是　 　　　　　。 下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是　 (填標號)。 A.分液漏斗　　　　　B.漏斗　　　　　C.燒杯 D.直形冷凝管　　　　E.玻璃棒 (3)提純粗苯乙酸的方法是　　　　,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是　　　　。 (4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30 min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)先加水、再加入濃硫酸 (2)滴加苯乙腈　球形冷凝管　回流(或使汽化的反應液冷凝)　便于苯乙酸析出　BCE (3)重結晶　95% (4)取少量洗滌液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、無白色渾濁出現(xiàn) (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反應 解析　(1)稀釋濃硫酸時,應將濃硫酸加入蒸餾水中。 (2)儀器b是滴液漏斗,用來滴加苯乙腈;儀器c是球形冷凝管,作用是冷凝回流或使汽化的反應液冷凝。因苯乙酸微溶于冷水,故實驗結束后加入冷水的目的是使苯乙酸結晶析出。過濾濾出苯乙酸粗品,所需儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。 (3)提純粗苯乙酸的方法是重結晶。苯乙酸的產(chǎn)率=44 g40 g136117100%≈95%。 (4)可用檢驗Cl-是否存在的方法來判斷沉淀是否洗凈。 (5)加入乙醇,可增大苯乙酸的溶解度,便于反應充分進行。