高考化学二轮复习 专题14 综合实验探究1提升训练（2）（含解析）-人教版高三全册化学试题.doc

综合实验探究2．(2019年四川华大新高考联盟质量检测)富马酸亚铁(C4H2O4Fe)常用于治疗缺铁性贫血，也可作食品营养强化剂，它可由糠醛()和硫酸亚铁制备。已知eq\o(――→,\s\up7(NaClO3),\s\do5(V2O3))HOOC—CH===CH—COOH＋CO2↑回答下列问题Ⅰ.制备富马酸(实验装置如图所示，夹持装置已略去)(1)将45.0g氯酸钠、0.2g五氧化二钒置于三颈烧瓶中，加入适量水，滴加糠醛并加热至90～100℃，维持此温度3～4h。实验中冷凝管的作用是____________________，冷却液宜从________(填a”或“b”)处进入。(2)冰水冷却使其结晶，并通过__________操作可以得到富马酸粗品。(3)再用1mol·L－1HCl溶液重结晶，得到纯富马酸。该操作中用1mol·L－1HCl溶液的原因是____________________________。Ⅱ.合成富马酸亚铁(4)取富马酸溶于适量水中，加入碳酸钠并加热、搅拌，调节pH6.5～6.7，产生大量气泡。写出该反应的化学方程式：______________。(5)将硫酸亚铁溶液和适量的Na2SO3溶液缓慢加入上述反应液中，维持温度100℃并充分搅拌3～4h。①该操作过程中加入适量的Na2SO3溶液，其目的是______________________________________________。②写出生成富马酸亚铁的离子方程式：_____________________。(6)过滤、干燥得到产品。过滤时滤纸要紧贴漏斗内壁，原因是_______________________。Ⅲ.产品纯度测定(7)取0.300g样品置于250mL锥形瓶中，加入15.00mL硫酸，加热溶解后冷却，再加入50.00mL煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液，此时溶液呈红色；立即用0.1000mol·L－1硫酸铈(Ⅳ)铵[(NH4)2Ce(SO4)3]标准液滴定(还原产物为Ce3＋)，滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次，平均消耗17.30mL标准液，则样品的纯度为__________。解析：(1)冷凝管的作用是冷凝，防止有机物挥发造成反应物转化率降低。冷凝管中冷却液的流向一般都是“下进上出”，即从a处进入。(2)从溶液中提取溶质需经过结晶、过滤、干燥等操作，故结晶后需过滤。(3)富马酸是弱电解质，微溶于冷水，加入盐酸后可抑制富马酸的电离，降低在水中的溶解。(4)取富马酸溶于适量水中，加入碳酸钠并加热、搅拌，调节pH6.5～6.7，产生大量气泡，说明富马酸和碳酸钠反应生成富马酸的钠盐和水及二氧化碳气体，反应的化学方程式为HOOC—CH===CH—COOH＋Na2CO3eq\o(――→,\s\up7(△))NaOOC—CH===CH—COONa＋H2O＋CO2↑。(5)①Fe3＋可以被SO32－还原为Fe2＋，所以加入适量的Na2SO3溶液是为了防止富马酸亚铁(或Fe2＋或富马酸根离子)被氧化。因此，本题正确答案为：防止富马酸亚铁(或Fe2＋或富马酸根离子)被氧化；②根据信息可以得出富马酸亚铁为沉淀，所以反应方程式为NaOOC—CH===CH—COONa＋FeSO4→Fe(OOC—CH===CH—COO)↓＋Na2SO4，离子方程式为(OOC—CH===CH—COO)2－＋Fe2＋→Fe(OOC—CH===CH—COO)↓。(6)过滤时滤纸若未紧贴漏斗内壁，会留有气泡，导致滤纸破损，使过滤速率较慢。(7)由反应关系可：n(C4H2O4Fe)＝n(Fe2＋)＝n(Ce4＋)＝0.1000mol/L×17.30×10－3L＝1.730×10－3mol，则样品的纯度：w(C4H2O4Fe)＝eq\f(1.730×10－3mol×170g/mol,0.3000g)×100%≈98.03%。答案：(1)冷凝回流，提高糠醛的转化率及减少富马酸的挥发a(2)过滤(3)加盐酸，使HOOC—CH===CH—COOH(OOC—CH===CH—COO)2－＋2H＋平衡逆向移动，促使富马酸晶体析出，提高产量(4)HOOC—CH===CH—COOH＋Na2CO3eq\o(――→,\s\up7(△))NaOOC—CH===CH—COONa＋H2O＋CO2↑(5)防止富马酸亚铁(或Fe2＋或富马酸根离子)被氧化(OOC—CH===CH—COO)2－＋Fe2＋===Fe(OOC—CH===CH—COO)↓(6)防止滤纸与漏斗壁之间留有气泡，影响过滤速率(或防止滤纸破损，影响过滤效果)(7)98.03%