高中化学实验题

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂CH₃CH₂CH₂CHOCH₃CH₂CH₂CH₂OH；
CO的制备原理：HCOOHCO↑+H₂O，并设计出原料气的制备装置（如图）

请填写下列空白：
（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氦气，丙烯。写出化学方程式：                      ，                        。
（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是        ，       ；
C和d中承装的试剂分别是              ，                          。若用以上装置制备H₂气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是                        ；在虚线框内画出收集H₂干燥的装置图。
（3）制丙烯时，还产生少量,及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是________________（填序号）
①饱和溶液           
②酸性溶液      
③石灰水
④无水                
⑤品红溶液
（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是______________。
a. 低温、高压、催化剂               b. 适当的温度、高压、催化剂
c. 常温、常压、催化剂               d. 适当的温度、常压、催化剂
（5）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化10-丁醇，该小组查阅文献得知：
① （饱和）→；
②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，
并设计出如下提纯路线：

试剂1为_________，操作1为________，操作2为_______，操作3为_______。

(2013年新课标1)醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：

可能用到的有关数据如下：

合成反应：
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题：
（1）装置b的名称是                   。
（2）加入碎瓷片的作用是                ；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作时              （填正确答案标号）。
A．立即补加       B．冷却后补加       C．不需补加      D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为                        。
（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并        ；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的     （填“上口倒出”或“下口放出”）。
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是                               。
（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有            （填正确答案标号）。
A．圆底烧瓶   
B．温度计   
C．吸滤瓶    
D．球形冷凝管   
E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是             （填正确答案标号）。
A．41%          B．50%          C．61%           D．70%

氯气和氯乙烯都是重要的化工产品，年产量均在10⁷t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。
完成下列填空：
（1）实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要_________、________（填写试剂或溶液名称）
（2）实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)₂、CaCl₂]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸为_________m,l。
（3）实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。
_________________
（4）工业上用电石－乙炔法生产乙烯的反应如下：
CaO＋3CCaC₂＋CO
CaC₂＋2H₂O→HC≡CH↑＋Ca(OH)₂
HC≡CH↑＋HClCH₂=CHCl
电石－乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖于石油资源。
电石－乙炔法的缺点是___________________、_____________________。
（5）乙烷和氯气反应可制得ClCH₂CH₂Cl，ClCH₂CH₂Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不再产生其他废液。
___________________________________

Ⅰ．现有含CaO杂质的CaC₂试样。设计以下实验，测定CaC₂试样的纯度。
（反应方程式为：CaC₂ + 2H₂O→Ca(OH)₂ + C₂H₂↑)，请从下图中选用适当的装置，完成该实验。

（1）制取C₂H₂最好选④中的    ，所选用装置的连接顺序是(填各接口A~E的顺序)：          。
（2）若实验时称取的试样为1.4g，产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL，此试样中CaC₂的质量分数为______________。（保留3位有效数字）
Ⅱ．某同学在实验室从如下图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验，实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测：该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物。

根据题意和图示回答下面问题：
（1）装置图Ⅱ中A的名称_________。

（2）此氧化物可能是_____或_____（写化学式）
（3）对黑色固体物质的组成作如图所示探究

①实验I加入盐酸溶液的目的是_______；
②仅通过实验Ⅱ，用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成，请完善该设计。(限选试剂：稀盐酸、KSCN溶液、10%H₂O₂溶液）

实验操作	预期现象与结论	相关离子方程式
取少量实验Ⅰ中的澄清溶液，加入试剂            。	。	。

 

化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验。以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。

当温度迅速上后，可观察到试管中的溴水褪色，烧瓶中浓H₂SO₄与乙醇的混合液体变为棕黑色。（已知：二溴乙烷密度2.18 g·cm^-3，不易溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂）。
请回答下列问题：
（1）该实验中生成乙烯的化学方程式：_______________________________________。
（2）甲同学认为：该混合液体反应复杂，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性。下列理由中正确的是 __________（填选项）。
A．乙烯与溴水易发生取代反应
B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
D．浓硫酸氧化乙醇生成乙酸，也会使溴水褪色
（3）乙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加了如下图所示装置。
则A中的试剂应为 ___________，B中的试剂为____________。

（4）丙同学经过观察后认为：试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，这个现象是：___________；为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，可用pH试纸来测试反应前后溶液的酸性变化，原理是：_____________________。
（5）处理上述实验后烧瓶中废液，最合理的方法是______________（填选项）。
A．废液经冷却后倒入下水道中
B．废液倒入空废液缸中
C．将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸
D．废液倒入盛有水的塑料桶中，经处理后再倒入下水道

已知用P₂O₅作催化剂，加热乙醇可制备乙烯，反应温度为80℃～210℃。某研究性小组设计了如下的装置制备并检验产生的乙烯气体（夹持和加热仪器略去）。

（1）仪器a的名称为         。
（2）用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理                  。
（3）已知P₂O₅是一种酸性干燥剂，吸水放出大量热，在实验过程中P₂O₅与乙醇能发生作用，因反应用量的不同，会生成不同的磷酸酯，它们均为易溶于水的物质，沸点较低。写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式（磷酸用结构式表示为）                                 。
（4）该装置中还缺一种必备仪器，该仪器为        。某同学认为即使添加了该仪器上述装置验证产生了乙烯不够严密，仍须在酸性高锰酸钾溶液之前添加洗气装置，其理由为                           。

下图是实验室用来验证乙烯与氢气反应产物的装置，请回答下列问题：

（1）此装置用来制取乙烯，其中包括的仪器是：
①碎瓷片②石棉网和铁架台③圆底烧瓶④温度计(量程 100℃)⑤温度计（量程200℃）⑥酒精灯⑦单孔塞   ⑧双孔塞⑨导管。不选用的仪器有___________（填其序号）
（2）写出实验室制取乙烯的化学方程式                                             。
（3）此处碱石灰的作用是                                             。
（4）实验过程中，发现溴水会褪色，可能的原因是                                     。
（5）装置中点燃的气体刚开始为，出现什么现象可说明生成了乙烷？

实验室制乙烯，常常因为温度过高而使乙醇与浓硫酸反应生成少量的二氧化碳，有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。

（1）写出实验室制取乙烯的化学方程式________________________________
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置中可盛放的试剂是：(将下列有关试剂的序号填入空格内)
Ⅰ：      、Ⅱ：      、Ⅲ：      、Ⅳ：      。

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓硫酸

D．溴水

（3）能说明二氧硫存在的现象是                    。
（4）使用装置（Ⅱ）的目的是                     。
（5）使用装置（Ⅲ）的目的是                        。
（6）确证含乙烯的现象                        。
（7）进行下列实验时，都要使用温度计，回答下列问题：
制取乙烯时，温度计水银球部位应放在             。
石油分馏时，温度计水银球部位应放在             。

实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到55～60℃反应，已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示：

	熔点	沸点	状态
苯	5.51 ℃	80.1 ℃	液体
硝基苯	5.7 ℃	210.9 ℃	液体

（1）要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是_________。
（2）分离硝基苯和水的混合物的方法是________；分离硝基苯和苯的方法是____________。
（3）某同学用如图装置制取硝基苯：

①用水浴加热的优点是_____________________；
②指出该装置的两处缺陷___________________；___________。

实验室制备硝基苯的主要步骤如下：
①配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。
③在50℃～60℃下发生反应。
④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5％的NaOH溶液洗涤，最后用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水氯化钙干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。
（1）配制一定比例浓硝酸和浓硫酸混合酸时，操作注意事项是                      ；
（2）步骤③的加热方式是                   ；
（3）步骤④中，洗涤、分离粗硝基苯应使用的主要玻璃仪器是                ；
（4）步骤④中，粗产品用5％的NaOH溶液洗涤的目的是       ；
（5）纯硝基苯是无色、密度比水      （填“大”或“小”)、具有     气味的油状液体。

（2012年课标1）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：

按下列合成步骤回答问题：
（1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4.0mL液态溴，向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了           气体。继续滴加至液溴滴完，装置d的作用是               ；
（2）液溴滴完后，经过下列步骤分析提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是                ；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤，加入氯化钙的是               ；
（3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为    ，要进一步提纯，下列操作中必须的是   (填入正确选项前的字母)；
A.重结晶      B.过滤       C.蒸馏       D.萃取
（4）在该实验中，a的容积最适合的是            (填入正确选项前的字母)。
A.25mL        B.50mL        C.250mL        D.500mL

（1）某化学课外小组用右图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。

①写出A中有机反应的化学方程式                                         。
②已知上述有机反应是放热反应，观察到A中的现象是：_____        及      _________。
③实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是             ，写出有关的化学方程式                                   。
④C中盛放CCl₄的作用是                                。
⑤能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中滴入AgNO₃溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入______   _____，现象是______________________。
（2）乙炔的实验室制法
①反应原理_____      ____________。
②选择合适的制取实验装置___       ___。

③实验中常用饱和食盐水代替水，目的是______          __________。
④纯净的乙炔气体是无色无味的气体，用电石和水反应制取的乙炔，常含有H₂S和PH₃而有恶臭气味。可以用____     _______溶液除去杂质气体。

实验室制备溴苯可用如图所示装置。

请回答下列问题：
（1）关闭F夹，打开C夹，在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入液Br₂，再加入少量铁屑，塞住A口，则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为：
和                                    。
（2）试管D、E内出现的现象依次为                    、                    。
（3）待三口烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开F夹，关闭C夹，可以看到的现象是      。（可多选）
A．甲中的水倒吸入乙中
B．甲中有大量气泡冒出
C．乙中的溶液进入甲中
D．乙中溶液出现分层现象
（4）若要除去溴苯中混有的Br₂，可选择试剂_________。
A．酒精        B．NaOH溶液       C．CCl₄      D．苯

下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入铁屑粉少量。

填写下列空白：(注：溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应)
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）试管C中苯的作用是_________；反应开始后，观察D和E试管，看到的现象为：D中：________；
E中：___________________________                          ______。
（3）反应2 min至3 min后，在B中的NaOH溶液可观察到的现象是____________________。
（4）在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器有________(填字母)。
（5）改进后的实验除①步骤简单，操作方便，成功率高；②各步现象明显；③对产品便于观察这3个优点外，还有一个优点是：________________________________。

用A、B、C三种装置都可制取溴苯，请仔细分析三套装置，然后回答下列问题：

（1）写出三个装置中都发生反应的化学方程式            、            ；写出B试管中发生反应的化学方程式        。
（2）装置A、C中长导管的作用是                  。
（3）B、C装置已连接好，并进行了气密性检验，也装入了合适的药品，接下来要使反应开始，对B应进行的操作是                               ，
对C应进行的操作是                                     。
（4）A中存在加装药品和及时密封的矛盾，因而在实验中易造成的不良后果是          。
（5）B中采用了双球吸收管，其作用是                          ；反应后双球管中可能出现的现象是          ；双球管内液体不能太多，原因是                  。
（6）B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行，这两个缺点是              。