新教材2024高考化学二轮专题复习专题12化学工艺流程模考精练

这是一份新教材2024高考化学二轮专题复习专题12化学工艺流程模考精练，共8页。试卷主要包含了60～0，92g，25%　②AB等内容，欢迎下载使用。

已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度＝，当盐基度为0.60～0.85时，絮凝效果较好。
请回答：
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是________。
(2)下列说法不正确的是________。
A．步骤Ⅰ，反应需在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质
C．步骤Ⅲ，为减少Al(OH)3吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D．步骤Ⅳ中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是________；步骤Ⅴ不宜用酒精灯直接加热的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)测定产品的盐基度。
Cl－的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00mL溶液于锥形瓶中，调pH＝6.5～10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.1000ml·L－1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Al3＋)＝0.1000ml·L－1。
①产品的盐基度为________。
②测定Cl－过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．2噻吩乙醇(Mr＝128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃，加入25mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至－10℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。
Ⅳ.水解。恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4～6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择________。
a．乙醇b．水
c．甲苯d．液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是________(填名称)；无水MgSO4的作用为________________________________________________________________________。
(7)产品的产率为________(用Na计算，精确至0.1%)。
3．三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室制取CrCl3的反应为：Cr2O3(s)＋3CCl4(g)2CrCl3(s)＋3COCl2(g)，其实验装置如下图所示：
已知：①COCl2(俗称光气)有毒，遇水发生水解：COCl2＋H2O===CO2＋2HCl；
②碱性条件下，H2O2可将Cr3＋氧化为(黄色)；酸性条件下，H2O2将 (橙色)还原为Cr3＋(绿色)。
(1)A装置用于干燥N2和观察其流速，A中的试剂是________；无水CaCl2的作用是________________________________；反应结束后要继续通入一段时间氮气，主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置E用来收集产物。实验过程中若D处因发生凝华出现堵塞，A装置中可观察到的现象是__________________________；可通过______________(填操作)使实验继续进行。
(3)尾气与装置G中过量的NaOH溶液发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)测定产品中CrCl3，质量分数的实验步骤如下：
Ⅰ.取2.0gCrCl3产品，在强碱性条件下，加入过量30%H2O2溶液，小火加热使CrCl3完全转化为，再继续加热一段时间。
Ⅱ.冷却后加适量的蒸馏水，再滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸作用是防止指示剂提前变色)，使转化为。
Ⅲ.在溶液中加入适量浓H2SO4混合均匀，滴入3滴试亚铁灵做指示剂，用新配制的1.0ml·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液30.00mL(滴定中被Fe2＋还原为Cr3＋)。
①计算产品中CrCl3质量分数为________。
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏低的是________(填字母标号)。
A．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间
B．步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸
C．步骤Ⅲ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液部分变质
D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视
4．二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂，它常温下为白色固体，难溶于冷水。其制备原理为：2NaClO＋C3H3N3O3NaC3N3O3Cl2＋NaOH＋H2O。请选择下列部分装置制备二氯异氰尿酸钠并探究其性质。
请回答下列问题：
(1)仪器X的名称是________。
(2)装置B的作用是________________________________________________________________________。
(3)D中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)选择合适装置，按气流从左至右，导管连接顺序为________(填字母)。
(5)实验时，先向A中通入氯气，生成高浓度的NaClO溶液后，再加入氰尿酸溶液，并在整个过程中不断通入一定量的氯气，其原因是
________________________________________________________________________。
(6)反应结束后，A中浊液经过滤、________、________得到粗产品mg。
(7)粗产品中NaC3N3O3Cl2含量测定。将mg粗产品溶于无氧蒸馏水中配制成100mL溶液，取20.00mL所配制溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5min。用cml·L－1Na2S2O3标准溶液进行滴定，加入指示剂，滴定至终点，消耗VmLNa2S2O3溶液。(假设杂质不与KI反应，涉及的反应为：===2I－＋S4)
①加入的指示剂是________。
②则NaC3N3O3Cl2的百分含量为________%。(用含m、c、V的代数式表示)
5．苯甲酸乙酯(C9H10O2)(Mr＝150；密度为1.05g·cm－3)稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油；也大量用于食品中，也可用作有机合成中间体、溶剂如纤维素酯、纤维素醚、树脂等。可能用到的数据：
其制备原理为：
制备过程：
Ⅰ.制备粗产品：
如图所示的装置中，于50mL圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸(固体)(Mr＝122)、20mL乙醇(Mr＝46)、15mL环己烷、3mL浓硫酸，摇匀，加沸石。在分水器上加水至c处，接通冷凝水，水浴回流约2h，反应基本完成。记录体积，继续蒸出多余的环己烷和乙醇(从分水器中放出)。
Ⅱ.粗产品的纯化：加水30mL，分批加入固体NaHCO3。分液，水层用20mL石油醚分两次萃取。合并有机层，用无水硫酸镁干燥。回收石油醚，加热精馏，收集210～213℃馏分。
(1)仪器d的名称____________，水流方向为________进________出。
(2)该反应水浴控制的温度为_______________________________________________。
(3)该反应加过量乙醇的目的为_____________________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)分水器的作用：_______________________________________________________，
分水器的检漏方法：_____________________________________________________
_______________________________________________________________________，
如何利用实验现象判断反应已基本完成_____________________________________
_______________________________________________________________________。
模考精练·抓落实
1．解析：铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。
(1)根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是NaAlO2。(2)步骤Ⅰ，反应所学温度高于100℃，因此反应需在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A正确；步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质，故B正确；步骤Ⅲ，洗涤时不需对漏斗中的沉淀充分搅拌，故C错误；[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确。(3)步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀。(4)①根据Cl－～AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为＝0.09ml·L－1，n(Al3＋)∶n(Cl－)＝10∶9，根据电荷守恒得到产品的盐基度为＝0.7。②测定Cl－过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。
答案：(1)NaAlO2 (2)C
(3)蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀
(4)①0.7 ②pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
2．解析：(1)步骤Ⅰ制钠砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、水和液氨都能和金属Na反应，故选c。
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是：中含有—NH，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高。
(3)步骤Ⅱ中和Na反应生成2噻吩钠和H2，化学方程式为：。
(4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是：将环氧乙烷溶液沿烧瓶壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。
(5)2噻吩乙醇钠水解生成2噻吩乙醇的过程中有NaOH生成，用盐酸调节pH的目的是将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率。
(6)步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏，过滤需用到漏斗、玻璃棒、烧杯，蒸馏的过程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有机相中加入无水MgSO4的作用是：除去水。
(7)步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，Na的物质的量为＝0.2ml，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2ml2噻吩乙醇，产品的产率为×100%＝70.0%。
答案：(1)c
(2)中含有—NH，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高
(3)
(4)将环氧乙烷溶液沿烧瓶壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热
(5)将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率
(6)球形冷凝管和分液漏斗 除去水
(7)70.0%
3．解析：(1)实验室制取CrCl3的反应为Cr2O3(s)＋3CCl4(g)2CrCl3(s)＋3COCl2(g)，CrCl3易潮解，高温下易被氧气氧化，所以要防止装置内在高温条件下不能存在空气，反应结束后继续通入一段时间氮气，让CrCl3在氮气氛围中冷却，防止空气进入使CrCl3氧化，A中装浓H2SO4干燥N2并防止空气中水蒸气进入C装置；无水CaCl2防止G中水蒸气进入E及C装置；反应结束后继续通入一段时间氮气，将CrCl3充分排入装置E，将COCl2排入装置G中并被充分吸收，回收尾气；(2)若D处出现堵塞，则C装置内压强增大，A中导管内液面上升；D处堵塞是因CrCl3升华后在D处凝聚而产生的，故可对D处稍加热，使实验能继续进行；(3)装置G中可以看做是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应，根据电荷守恒和原子守恒，可得反应的离子方程式为：＋2Cl－＋2H2O；(4)①根据得失电子守恒和原子守恒可得测定过程中的物质的量的关系为：～6(NH4)2Fe(SO4)2，(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量：n＝cV＝30.00×10－3L×1.0ml·L－1＝3×10－2ml，测定产品中CrCl3质量分数为：＝79.25%；
②A项，步骤Ⅰ未继续加热一段时间，过量的H2O2在步骤Ⅰ中会将还原为Cr3＋，则滴定时消耗标准溶液(NH)4Fe(SO4)2体积减小，测定的CrCl3质量分数偏低；B项，步骤Ⅱ中用盐酸代替硫酸，由于Cl－具有还原性，会反应消耗，导致(NH)4Fe(SO4)2消耗的体积偏小，读取标准液体积小于实际，测出的CrCl3质量分数偏低；C项，步骤Ⅰ中(NH)4Fe(SO4)2已变质，则滴定用标准液体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高；D项，步骤中读数时，滴定前俯视(读数偏小)，滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高。
答案：(1)浓H2SO4 防止G中水蒸气进入E及C装置 将CrCl3和COCl2分别充分排入装置E和G中
(2)导管内液面上升 对D处稍加热
＋2Cl－＋2H2O
(4)①79.25% ②AB
4．解析：由实验装置图可知，装置D中次氯酸钙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A中氯气与氢氧化钠溶液、氰尿酸溶液反应制备二氯异氰尿酸钠，氯气与装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，则装置的连接顺序为DBAC，导管连接顺序为fcdabe。(5)整个过程中不断通入一定量的氯气，能与反应生成的氢氧化钠溶液反应，减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，有利于二氯异氰尿酸钠的生成；(6)反应结束后，A中浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得到二氯异氰尿酸钠；(7)①滴定终点时，I2完全反应，滴定时应选择淀粉溶液做指示剂；②由涉及的反应方程式可得如下转化关系：，由滴定消耗VmLcml·L－1硫代硫酸钠溶液可知，mg样品中二氯异氰尿酸钠的物质的量为cml·L－1×V×10－3L×＝×10－3ml，则样品的纯度为×100%＝%。
答案：(1)三颈烧瓶
(2)除去氯气中的氯化氢
(3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
(4)fcdabe
(5)通入Cl2与生成的NaOH反应，有利于NaC3N3O3Cl2的生成
(6)冷水洗涤 干燥
(7)①淀粉溶液 ②
5．答案：(1)球形冷凝管 a b
(2)略高于62.6℃
(3)乙醇相对廉价，增大反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，提高苯甲酸的转化率，提高产率；形成共沸物需要添加乙醇
(4)分离产生的水，使平衡向正反应方向移动，提高转化率 关闭活塞，在分水器中加适量的水，观察是否漏水，若不漏水，旋转活塞180°，若仍不漏水，说明分水器不漏水 加热回流至分水器中水位不再上升为止
沸点(℃，1atm)
苯甲酸
苯甲酸乙酯
石油醚
水
乙醇
环己烷
共沸物(环己烷—水—乙醇)
249
212.6
40～80
100
78.3
80.75
62.6