2024届高三化学一轮复习培优-分子晶体与共价晶体训练
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确并且存在因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
某晶体熔点低,硬度小,不导电
该晶体是离子晶体
、的第一电离能依次增大
、的最外层电子数依次增多
金刚石、硅、锗的熔点、硬度依次降低
C、、的非金属性依次减弱,金属性依次增强
在晶体中,每个分子周围紧邻的分子有个;在冰晶体中,每个分子周围紧邻的分子有个
晶体中,分子间只存在范德华力;冰晶体中,分子间存在氢键,氢键具有方向性
A. B. C. D.
3.下列关于SiO2和CO2的描述不正确的是
A.SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体
B.两者中心原子采取的杂化方式不同
C.SiO2和CO2都是非极性分子
D.SiO2晶体的熔点比CO2晶体高
4.下列符号表征或说法正确的是
A.葡萄糖的实验式:C6H12O6
B.Fe、Co、Ni位于元素周期表p区
C. 、CH4、空间结构均为正四面体
D.金刚石的晶胞:
5.关于分子的性质,下列说法不正确的是
A.H-Cl的键能比H-I的键能大,故HCl分子比HI分子稳定
B.三氯乙酸酸性大于一氯乙酸,是因为Cl3C-的极性大于ClH2C-
C.乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),可以用相似相溶解释
D.分子晶体的熔点通常比共价晶体的熔点低得多
6.用过量的溶液处理含氯化铬的水溶液(),生成沉淀,此配合物的组成最可能是
A. B.
C. D.
7.关于乙烯的说法正确的是
A.属于原子晶体 B.所有原子在一直线上
C.既有极性键又有非极性键 D.属于极性分子
8.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期,且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数,X与W的最高化合价之和为8,Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.X、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物
C.常见单质沸点:
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
9.下列说法正确的是
A.凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体
B.C-C的键能大于C-Si,所以C60熔点高于金刚砂SiC
C.若ABn型分子的中心原子A上没有孤对电子,则ABn为非极性分子
D.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
10.美国科学家用有机分子和球形笼状分子C60,首次制成了“纳米车”(如图所示),每辆“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是
A.我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动
B.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段
C.“纳米车”是一种分子晶体
D.C60熔点比金刚石熔点高
11.的分子结构与类似,对其作出如下推断,其中正确的是
①晶体是分子晶体
②常温常压下不是气体
③的分子是由极性共价键形成的
④的熔点高于
A.全部 B.只有①② C.只有②③ D.只有①
12.下表为元素周期表的一部分,其中、、、为短周期元素,元素的核电荷数为元素的2倍。下列说法正确的是
A.、、元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.、、元素在自然界均能以游离态存在
C.晶体熔化、液态气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,推测元素的单质可能具有半导体特性,具有氧化性和还原性
13.下列物质属于共价晶体的是
A.SO2 B.SiO2 C.HNO3 D.葡萄糖
14.下列比较大小不正确的是
A.热稳定性: B.键角:
C.沸点:正丁烷<异戊烷 D.沸点:
15.在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是( )
A.金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.C60晶体结构如图所示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个
D.熔点比较:C60
二、实验题
16.光气()是一种重要的有机中间体,无色剧毒,易水解生成两种酸性物质。实验室用与发烟硫酸反应制备光气,方程式为。装置如图所示(夹持及加热仪器略去)。
已知:光气的熔点,沸点7.94℃;沸点76.8℃;沸点151℃。回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______。
(2)光气在固态时属于分子晶体,相邻分子靠_______相互吸引(填标号)。
A.共价键 B.氢键 C.范德华力 D.离子间静电作用
(3)A装置加热的温度不宜超过76.8℃的原因是_______。
(4)D装置的具支试管中可观察到的现象是_______。
(5)E装置的作用是_______。
(6)F装置用于吸收多余的光气,反应的离子方程式是_______。
(7)纯度测定:用注射器抽取新制备的光气注入装有足量氢氧化钠溶液的密封碘量瓶中,称得碘量瓶为,充分反应后用硝酸调节至6.5,加入2滴作指示剂,用硝酸银标准液滴定至终点,消耗硝酸银标准液。[已知为砖红色沉淀;溶解度]
①滴定终点的现象是_______。
②光气的纯度是_______。
17.铁黄()是重要的化工产品。某学校兴趣小组用如图所示装置,进行铁黄制备研究,具体操作如下:向三颈烧瓶中依次加入硫酸亚铁溶液、铁黄晶种和过量碎铁皮,在水浴加热条件下,持续通入空气并不断搅拌,在晶种上得到铁黄晶体。
(1)检验反应完成后上层溶液中是否存在的实验方法为_________。
(2)结合反应原理解释加入过量碎铁皮的作用是_________。
(3)测定样品中铁黄的质量分数。
①配制标准溶液。实验过程可描述为_________,继续加入蒸馏水至离刻度线处,改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切,塞好瓶塞,颠倒摇匀,装瓶贴上标签。
②称取铁黄样品置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸、加热,滴加稍过量的溶液(将还原为)充分反应,再除去过量的。用上述配制的标准溶液滴定至终点(),消耗溶液。计算该样品中铁黄的质量分数_________(写出计算过程)。
(4)铁和氨在时可发生置换反应,一种产物的晶胞结构如图所示。
①该产物的化学式为_________。
②氮原子位于由铁原子构成的正八面体的中心。在答题卡的中用“-”将铁原子构成的正八面体连接起来_________。
18.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知: 青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素 60℃以上易分解。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)从青蒿中提取青蒿素的流程如下:研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程,实验结果如下:
溶剂
水
乙醇
乙醚
沸点/℃
100
78
34.5
提取效率
几乎为 0
35%
95%
①分离残渣与提取液的实验操作是___________;操作Ⅱ的名称是___________。
②提取青蒿素使用的溶剂最好选择___________。
③研究发现,青蒿素分子中的某个基团受热不稳定,据此分析用乙醇作溶剂,提取效率偏低,不能达到理想效果的原因是___________。
④操作Ⅲ的主要过程可能是___________(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶 B.加 95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液
(2)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有 NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与______ (填字母)具有相似的性质。
A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
(3)青蒿素的质谱数据中有一个峰值与另一种抗疟药鹰爪素相同,而鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团,于是推测青蒿素中也含有过氧基团,请写出过氧基的电子式:___________。青蒿素所属晶体类型为___________晶体。
(4)研究还发现,将青蒿素通过下面反应转化为双氢青蒿素,治疗疟疾的效果更好。
该反应的反应类型是___________反应。
(5)科学家对 H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程,最初科学家提出了两种观点:甲:、乙: H—O—O—H,甲式中 O→O 表示配位键,在化学反应中 O→O 键遇到还原剂时易断裂。化学家 Baeyer 和 Villiyer 为研究 H2O2的分子结构,设计并完成了下列实验:
a.将 C2H5OH 与浓 H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与 H2O2反应,只生成 A 和 H2SO4;
c.将生成的 A 与 H2反应(已知该反应中 H2作还原剂)。
①如果 H2O2的结构如甲所示,实验 c 中化学反应方程式为(A 写结构简式)___________。
②为了进一步确定 H2O2的结构,还需要在实验 c 后添加一步实验 d,请设计 d 的实验方案:___________。
19.实验室利用和亚硫酰氯制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值,进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,杂质和不参与反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;若实验Ⅰ中,称重时样品发生了潮解,则n测量值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(3)用上述装置,根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为:①⑨⑧_______⑩③⑤(填序号),先馏出的物质_______
20.碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。常用氯气刻蚀法制备。该方法通过高温氯化2小时在SiC表面制备碳涂层(已知:的沸点是59℃,极易水解),其方法如图:
(1)圆底烧瓶A中为氯酸钾固体,仪器a中的试剂是______________________,A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)仪器C中所盛物质为_______________。
(3)高温环境氯气与氩气混合气氛中氯气与SiC反应,将Si原子从SiC中刻蚀掉形成碳层,反应的化学方程式为__________________,如果温度超过1175℃,涂层上的碳结构发生如下变化:碳→骨架碳→非晶碳→石墨碳,则碳涂层硬度会______________(填“逐渐变高”或“逐渐变低”),SiC熔点远高于的原因是__________________。
(4)装置F的作用是__________________,NaOH溶液中生成的盐除了NaCl外,还有__________________。
参考答案:
1.D
【详解】1个CO2分子周围距离最近的CO2分子个数=3×8×=12,故答案为D。
2.D
【详解】A.根据某晶体熔点低,硬度小,不导电,推出该晶体是分子晶体,陈述Ⅱ不成立,A错误;
B.P的3p3处于半满较稳定结构,P第一电离能大于S,陈述Ⅰ错误,且与陈述Ⅱ没有因果关系,B错误;
C.陈述Ⅰ与陈述Ⅱ正确,熔点、硬度与晶体类型和作用力相关,与金属性非金属性无关,二者没有因果关系,C错误;
D.晶体中,分子间只存在范德华力,采用面心立方密堆积,晶体中每个分子周围紧邻的分子是个,水分子中氧原子采用sp3杂化,冰晶体中,分子间存在的氢键具有方向性,每个分子周围紧邻的分子有个,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ正确且有因果关系,D正确;
答案选D。
3.C
【详解】A.二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体,二氧化碳是由二氧化碳分子形成的分子晶体,故A正确;
B.二氧化硅晶体中每个硅原子周围有4个氧原子,则硅原子的杂化方式为sp3杂化,二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为0,碳原子的杂化方式为sp杂化,则两者中心原子采取的杂化方式不同,故B正确;
C.二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体,晶体中不存在分子,故C错误;
D.原子晶体的熔沸点高于分子晶体,二氧化硅是硅原子和氧原子形成的共价晶体,二氧化碳是由二氧化碳分子形成的分子晶体,则二氧化硅晶体的熔点高于二氧化碳,故D正确;
故选C。
4.C
【详解】A.实验式是用元素符号表示化合物分子中元素的种类和各元素原子个数的最简整数比的式子,葡萄糖的实验式为:CH2O,选项A错误;
B.Fe、Co、Ni分别为26、27、28号元素,它们在周期表中的位置为第四周期第VIII族,处于周期表中的d区,选项B错误;
C.、CH4、中心原子为sp3杂化,为正四面体结构,选项C正确;
D.金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体,金刚石的晶胞为,为金刚石的球棍模型,选项D错误;
答案选C。
5.C
【详解】A.键能的大小决定着物质的化学性质,键能越大,物质越稳定,H—Cl比H—I键能大,HCl比HI稳定,选项A正确;
B.由于Cl3C-比ClH2C-多一个氯原子,使Cl3C-的极性大于ClH2C-的极性,导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,选项B正确;
C.乙醇在水中的溶解度大于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),是因为CH3CH2CH2CH2OH中烃基较大,其中的-OH占比少,溶解度明显减小,选项C错误;
D.分子晶体熔化时破坏分子间作用力,共价晶体熔化时破坏共价键,分子间作用力比共价键弱的多,所以分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点低,选项D正确;
答案选C。
6.B
【详解】与过量的反应生成沉淀的是由配合物的外界在水溶液中电离出来的,因此在该配合物中1个在内界,2个在外界,对照各选项,答案选B。
7.C
【详解】A.乙烯是共价型分子,晶体类型应该为分子晶体,故A错误;
B.乙烯分子是平面结构,6个原子共平面,不是直线型分子,故B错误;
C.乙烯分子结构式为,则分子内既有极性键又有非极性键,故C正确;
D.乙烯分子结构是轴对称结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,故D错误;
故答案为C。
8.C
【分析】主族元素的最高化合价等于主族元素的族序数,由Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁可知,Z为铝元素;再结合X、Y、W的族序数之和等于Z的质子数与X、W的最高化合价之和为8可知,Y为氮元素;由于X、Y位于不同周期且X的原子序数小于Y,故X为氢元素、W为氯元素,综合分析X为氢,Y为氮,Z为铝,W为氯,以此解题。
【详解】A.核外有3个电子层,半径最大,、核外均有2个电子层,原子序数越大,离子半径越小,核外无电子,半径最小,A正确;
B.X、Y、W形成的化合物中,水解溶液显酸性,B正确;
C.氯气的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点较高,故沸点,C错误;
D.是最强的无机酸,是强酸,是两性化合物,D正确;
故选C。
9.C
【详解】A.中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V形,NH3是三角锥形,选项A错误;
B.金刚砂SiC结构属于立体网状结构,属于原子晶体(共价晶体),熔点高,而C60为分子晶体,熔点较低,选项B错误;
C.若ABn型分子的中心原子A上没有孤对电子,则ABn为非极性分子,这是判断极性分子和非极性分子的重要经验规律;选项C正确;
D.白磷分子为正四面体结构,四个磷原子位于正四面体四个顶点上,所以白磷分子的键角为60°,选项D错误;
答案选C。
10.B
【详解】A.根据图象我们只能看到每辆“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”,由于其质量和体积都很小,因此不可能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动,A错误;
B. “纳米车”的诞生,说明人类可以控制、操纵物质的分子,使操纵分子的技术进入一个新阶段,B正确;
C.“纳米车”用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成,是微观离子,并非晶体,C错误;
D.C60是由分子构成的分子晶体,其分子之间以微弱的分子间作用力结合,故其熔点比金刚石熔点低,D错误;
故合理选项是B。
11.A
【详解】属于分子晶体,常温常压下为液体,含有共价键。①与结构相似,则是分子晶体,正确;②与结构相似,且的相对分子质量较大、是液体,则常温常压下不可能是气体,正确;③中与形成共价键,则是由极性共价键形成的分子,正确;④分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,则的熔点高于,正确。故选A。
12.D
【分析】由短周期元素W的核电荷数是X的2倍可知,X为O元素、W为S元素,由元素在周期表中的相对位置可知,Y为Si元素、Z为P元素、T为As元素。
【详解】A.同主族元素,从上到下元素的非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,则水的稳定性强于硫化氢,故A错误;
B.硅元素是亲氧元素,在自然界中只以化合态存在,不存在游离态,故B错误;
C.二氧化硅是原子晶体,熔化时需克服共价键,故C错误;
D.砷元素位于金属和非金属分界线附近,则砷可能具有半导体特性,氧化砷中砷元素为+3价,是介于最高价态和最低价态之间的中间价态,既具有氧化性又具有还原性,故D正确;
故选D。
13.B
【详解】A. SO2属于分子晶体,故A不符合;
B. 二氧化硅是原子构成的,通过共价键形成空间网状结构,属于共价晶体,故B符合;
C. 硝酸分子为平面共价分子,属于分子晶体,故C不符合;
D. 葡萄糖是共价化合物,是通过分子间作用力形成的分子晶体,故D不符合;
答案选B。
14.D
【详解】A.已知非金属的非金属性与其简单气态氢化物的热稳定性一致,非金属性F>O>N>C,则热稳定性:,A正确;
B.已知CH4中C周围无孤电子对,NH3中N周围有1对孤电子对,H2O中O周围有2对孤电子对,由于孤电子对对孤电子对的排斥作用大于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致键角:,B正确;
C.烷烃的沸点随相对分子质量的增加而有规律升高,则沸点:正丁烷<异戊烷,C正确;
D.卤素的氢化物均形成分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,沸点升高,但由于HF中存在分子间氢键,导致沸点异常升高,则沸点:,D错误;
故答案为:D。
15.A
【详解】A. C60的结构中存在碳碳双键,可与H2发生加成反应,故A错误;
B. 石墨转化为金刚石为吸热反应,则石墨能量低,金刚石能量高,能量越高,越不稳定,所以石墨比金刚石稳定,故B正确;
C. 以晶胞顶点上的C60为例,与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上,这样的面有12个,所以这样的分子也有12个,故C正确;
D. C60、C70、C90为分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,金刚石为原子晶体,在这四种物质中熔点最高,熔点比较: <金刚石,故D正确;
答案:A。
【点睛】物质能量越高,越不稳定;键能越大,物质越稳定。
16. 分液漏斗 C 防止挥发 出现无色液体 防止F中的水蒸气进入D中使光气水解 滴定至出现砖红色沉淀,且(或半分钟)内不变色 (或)
【分析】已知实验室常用四氯化碳和发烟硫酸反应制备光气,则装置A为制备光气;为减少四氯化碳的挥发,用球型干燥管使四氯化碳蒸气冷凝回流,光气的沸点是7.94℃,则生成的光气经浓硫酸和活性炭进入装置D,装置D利用冰盐水水浴,使光气变为液体;装置F中为水溶液,则装置E可防止装置F中的水蒸气进入装置D,而导致光气水解生成两种酸性物质;装置F可吸收未冷却为液体的光气;
【详解】(1)仪器甲的名称是分液漏斗;
(2)光气在固态时属于分子晶体,相邻分子靠范德华力相互吸引;
(3)已知四氯化碳的沸点为76.8℃,为防止四氯化碳大量挥发,则A装置加热的温度不宜超过76.8℃;
(4)已知光气的熔点-127.84℃,沸点7.94℃,D装置处于冰水浴中,温度低于光气的沸点,可观察到装置D中出现无色液体;
(5)装置F中为水溶液,则装置E可防止装置F中的水蒸气进入装置D,而导致光气水解生成碳酸和盐酸;
(6)光气与水反应生成两种酸性物质即二氧化碳和HCl,则装置中氢氧化钠可与两种物质反应生成盐,反应离子方程式为;
(7)①用少量做指示剂,铬酸根离子与银离子反应生成铬酸银,铬酸银为砖红色沉淀,则滴定终点的现象为滴至出现砖红色沉淀,且30s内不变色;
②光气与氢氧化钠反应生成氯化钠,氯化钠与硝酸根反应生成氯化银,则存在,则n(COCl2)=,根据质量守恒,初始光气的质量=m2g-m1g,光气的纯度=;
17.(1)取少量上层清液,滴加2~3滴溶液,若存在,可观察到溶液变成血红色
(2)既能消除反应产生的,同时又能额外提供,实现硫酸亚铁的循环利用
(3) 用电子天平称取固体,并置于烧杯中用适量蒸馏水溶解,冷却后用玻璃棒转移至容量瓶中(已验漏),再用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移至容量瓶中 97.9%
(4)
【详解】(1)检验反应完成后上层溶液中是否存在,取反应完后上层清液,滴加2~3滴溶液,若溶液变为红色,说明存在,若溶液不变红则不存在;
(2)该发生化学反应为,加入碎铁皮能消除反应产生的生成,生成的又能额外提供,实现硫酸亚铁的循环利用;
(3)①配制溶液的一般过程包括计算、称量、溶解、冷却转移、洗涤、定容、摇匀装瓶;配制标准溶液。,用电子天平称取固体,并置于烧杯中用适量蒸馏水溶解,冷却后用玻璃棒转移至容量瓶中(已验漏),再用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移至容量瓶中;
②根据方程式可知反应的关系式为,,该样品中铁黄的质量分数;
(4)①Fe原子位于顶点和面心,晶胞中Fe原子数为,N原子位于体心,晶胞中含有1个N原子,原子数之比为Fe:N=4:1,该产物的化学式为
②氮原子位于由铁原子构成的正八面体的中心。铁原子构成的正八面体为:;
18.(1) 过滤 蒸馏 乙醚 乙醇沸点相对乙醚来说较高,分离时易造成青蒿素受热被破坏,导致其提取效率偏低 B
(2)C
(3) 分子晶体
(4)还原反应
(5) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
【分析】本题是一道从青蒿中提取青蒿素的实验题,首先用乙醚从青蒿干燥破碎中萃取出青蒿素,之后过滤得到提取液,再通过蒸馏的方式分离乙醚和粗品,再对粗品提纯即可得到精品,以此解题。
(1)
①分离残渣与提取液的操作是分离难溶性固体与液体混合物,该实验操作方法是名称是过滤;操作Ⅱ为分离互溶的两种液体的操作,应该用蒸馏的方法;
②由已知信息可知:青蒿素不溶于水,在酒精中溶解度不大,而易溶于乙醚,而且水与乙醇互溶,而与乙醚互不相溶,所以提取青蒿素使用的溶剂最好选择乙醚;
③用乙醇作溶剂,提取效率偏低,不能达到理想效果的原因是乙醇沸点相对乙醚来说较高,分离时易造成青蒿素受热被破坏,导致其提取效率偏低;
④操作Ⅲ为提纯青蒿素的过程得到精品青蒿素;
A.青蒿素在水中几乎不溶,不能用水溶解,A错误;
B.青蒿素在乙醇中可溶解,加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可以提纯青蒿素, B正确;
C.加入乙醚分液后得到的还是混合液,不是精品,C错误;
故选B。
(2)
A.乙醇易溶于水,A错误;
B.乙酸易溶于水,B错误;
C.乙酸乙酯在水中的溶解度不大,加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸,且水解的碱性减弱,溶液红色变浅,C正确;
D.葡萄糖易溶于水,D错误;
故选C;
(3)
过氧基里两个氧之间有一对共用电子对,另外两个氧还各有一个单电子,故其电子式为: ;青蒿素的熔点为156~157℃,熔点较低,属于分子晶体;
(4)
根据青蒿素与双氢青蒿素分子结构的不同,可知是青蒿素分子中的羰基变为羟基,由于得氢被还原,得氧被氧化,所以反应类型为还原反应;
(5)
①根据原子守恒可知,A的分子式为C4H10O2,所以如果双氧水的结构如甲所示,O→O键遇到还原剂时易断裂,则c中的反应为+H2→C2H5OC2H5+H2O;②如果双氧水的结构如乙所示,则反应为C2H5O-OC2H5 + H2 → 2CH3CH2OH,两者的区别之一为是否有水生成,所以可利用无水硫酸铜检验,故答案为:+H2→C2H5OC2H5+H2O;用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)。
19.(1) a 冷擬回流
(2) 偏大
(3) ⑥
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2∙4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2∙4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。
(1)
实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,由分析可知,装置b中发生反应的化学方程式为;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;
(2)
滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;若实验Ⅰ中,称重时样品发生了潮解,导致样品中水的量增加,使得n测量值偏大;
(3)
组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:⑥、CCl4。
20.(1) 浓HCl KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)P2O5或硅胶
(3) SiC+2Cl2C+SiCl4 逐渐变低 SiC为共价晶体,SiCl4为分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,所以SiC熔点远高于SiCl4
(4) 除去Cl2和SiCl4,回收氩气 NaClO、Na2SiO3
【分析】由实验装置图可知,仪器a为分液漏斗,分液漏斗中盛有的试剂为浓盐酸,圆底烧瓶A中氯酸钾与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥氯气,装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅,装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅,气球用于回收氩气。
【详解】(1)由分析可知,仪器a为分液漏斗,分液漏斗中盛有的试剂为浓盐酸,圆底烧瓶A中发生的反应为氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气和水,反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为:浓HCl;KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O;
(2)由分析可知,装置C中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥氯气,故答案为:P2O5或硅胶;
(3)由分析可知,装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅,反应的化学方程式为SiC+2Cl2C+SiCl4;石墨是混合型晶体,硬度较小,所以碳涂层硬度会逐渐变低;碳化硅为共价晶体,四氯化硅为分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,所以碳化硅熔点远高于四氯化硅,故答案为: SiC+2Cl2C+SiCl4;逐渐变低;SiC为共价晶体,SiCl4为分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,所以SiC熔点远高于SiCl4;
(4)由分析可知,装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅,气球用于回收氩气;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,四氟化硅与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、硅酸钠和水,则氢氧化钠溶液中溶液中生成的盐为氯化钠、次氯酸钠和硅酸钠,故答案为:除去Cl2和SiCl4,回收氩气;NaClO、Na2SiO3。
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