(完整版)高考化学综合实验探究

发布时间:2020-05-25 11:44:48

2.(2019·成都模拟)砂质土壤分析中常用 Karl Fischer法是测定其中微量水含量,该方法原理是I2和SO2反应定量消耗水(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:

(1)写出该反应的化学反应方程式:_______________________________

_____________________________________________________。

步骤Ⅰ:消耗反应样品中的水

下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer法的实验装置图:

(2)装置连接的顺序为a→__________(填接口字母顺序);M仪器的名称为__________,其在实验过程中的作用是__________________________

_____________________________________________________。

(3)操作步骤为①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,______________________________________________________;

③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,⑤取下D装置,……

步骤④中继续通入N2的目的是___________________________

_____________________________________________________。

步骤Ⅱ:测定剩余的碘

向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤滤渣,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00 mL溶液,取25.00 mL 用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余的碘单质,已知反应如下:2S2Ob2ee69cc28d8498ec28d4028fc01e045.png+I2===S4O3c17a5e3765f27bba0c749aa98f5cf5a.png+2I

(4)Na2S2O3标准液应装在________(填“酸式”“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是_______________________________

_____________________________________________________。

(5)滴定实验重复四次得到数据如下:

①若实验开始时,向D 装置中加入10.00 g土壤样品和10.16 g I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为________%(计算结果保留小数点后一位)。

2(2019·广州高三调研测试)实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡(SnCl4)SnCl4易挥发,极易发生水解,Cl2极易溶于SnCl4。制备原理与实验装置图如下:

Sn(s)2Cl2(g)===SnCl4(l)ΔH=-511 kJ·mol1

可能用到的有关数据如下:

制备过程中,锡粒逐渐被消耗,须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl4液面升至侧口高度时,液态产物经侧管流入接收瓶。

回答下列问题:

(1)a管的作用是___________________________________________________ __________________

(2)A中反应的离子方程式是___________________________________ _____________________________________

(3)D的作用是_____________________________________________________ ___________________

4.E中冷却水的作用是______________________________________________ ______________________

(5)尾气处理时,可选用的装置是________(填标号)

(6)锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl2,但不影响F中产品的纯度,原因是____________________________________________________________

(7)SnCl4粗品中含有Cl2,精制时加入少许锡屑后蒸馏可得纯净的SnCl4。蒸馏过程中不需要用到的仪器有________(填标号)

A.蒸馏烧瓶 B.温度计

C.接收器 D.冷凝管

E.吸滤瓶

3(2019·湖南名校高三大联考)镁及其化合物在研究和生产中具有广泛用途。请回答下列问题:

(1)氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。在室温下纯净的氮化镁为黄绿色的粉末,能与水反应,常用作触媒,实验室欲用如图1所示装置和药品制备少量氮化镁。

A中盛装的是浓氨水,B中可盛装________,二者混合可制取氨气。

已知氨气有还原性,能还原氧化铜,生成物之一是空气的主要成分,该反应的化学方程式为___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________

按照气流的方向从左至右连接装置:a________________________________________

如果没有装有无水氯化钙的装置,可能发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________

(2)碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料,以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。合成碳酸镁晶须的步骤如下:

步骤1:配制0.5 mol·L1 MgSO4溶液和0.5 mol·L1 NH4HCO3溶液。

步骤2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1000 mL广口烧瓶中,开启搅拌器,温度控制在50

步骤3:将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min内滴加完毕,然后用氨水调节溶液pH9.5

步骤4:放置1 h后,过滤,洗涤。

步骤5:在40 的真空干燥箱中干燥10 h,得到碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2On15)

配制0.5 mol·L1 MgSO4溶液500 mL,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、________

步骤3中加氨水后反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________

1【辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三下学期第八次模拟】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。

制备K2FeO4(夹持装置略)

1A的作用_____________

2)在答题纸上将除杂装置B补充完整并标明所用试剂:________

3)在C中得到紫色固体的化学方程式为:______________

探究K2FeO4的性质:取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生气体和溶液a。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2,设计以下方案:

4)由方案中溶液变红可知a中含有_____离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4Cl氧化,还可能由___________________________产生(用离子方程式表示)

5)根据方案得出:氧化性Cl2________FeO42- (“>”“<”),而K2FeO4的制备实验实验表明,Cl2FeO42-的氧化性强弱关系相反,原因是__________________________

4【湖南省益阳市2019届高三4月模考】我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载:信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。某化学兴趣小组为探究胆矾(bb8d16117b8d2904ed1b08b1968c5dfc.png)的热分解产物,设计如图所示装置进行实验:

已知:8bb3c1194a690139e207de843056fd79.png的熔点为16.8℃,沸点为46.8℃21d290c484fb74bf9b2cc46cb73e8fae.png的熔点为-72℃,沸点为-10℃.

请回答下列问题:

1)仪器a的名称是____a中的棒香能复燃,说明热分解产物含有_________(填化学式)

2A中固体由蓝色变为黑色,B中的现象是________________

3C中冰水的作用是_________________________

4D中品红溶液褪色,E中有0c1683898e4bd8ee4a87cda80d422648.png188961bef2d59d78a872116415c73280.png生成,写出E中生成188961bef2d59d78a872116415c73280.png的总的离子方程式:____

5)若生成8bb3c1194a690139e207de843056fd79.png21d290c484fb74bf9b2cc46cb73e8fae.png的物质的量之比为11,则胆矾热分解的化学方程式为_____________________

6)小组同学用滴定法测定某胆矾样品中8d0f7a79e40a57f140f67820ee002a02.png的含量,取mg样品配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用0.1000mol/LEDTA(9f4fa4f43fcbb40e05c628ca59d6b2db.png)标准溶液滴定至終点,平均消耗EDTA溶液VmL(滴定反应:0046a9d25e5b36a68f424306c9e6407b.png)

样品中8d0f7a79e40a57f140f67820ee002a02.png的质量分数为________%(用含mV的代数式表示)

下列操作会导致8d0f7a79e40a57f140f67820ee002a02.png含量的测定结果偏高的是________(填选项字母)

a.未润洗锥形瓶

b.滴定终点时仰视读数

c.滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡

5【四川省泸州市2019届高三第三次教学质量诊断性考试】黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:

I.探究KO2与水的反应

II. 探究KO2SO2的反应

4)正确的操作依次是___________________

打开K1通入N2 ,排尽装置内原气体后关闭

拆卸装置至实验完成

检查装置气密性,然后装入药品

打开分液漏斗活塞K2

5A装置发生的化学方程式为____________________

6)用上述装置验证“KO2SO2反应生成O2还存在不足,你的改进措施是_________________

7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL液,等分为MN两份。

M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、__,称重为2.33g

N溶液移入_______(填仪器名称)中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL

依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式___________________________

[解析] (2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,接口顺序为d→e→i→h→g→f→b→(c);根据图示,M为长颈漏斗,在实验过程中,可以起到平衡内外气压,防止压强过大的作用。

(4)Na2S2O3水解显碱性,标准液应装在碱式滴定管中。

(5)①实验开始时,向D装置中加入10.00 g土壤样品和10.16 g I2(已知I2过量),n(I2)=da93dc1a7f97235d870f93511dc7d719.png=0.04 mol,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00 mL溶液,取25.00 mL 用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余碘单质,根据实验数据可知,实验①的误差较大,删除该数值,②③④实验消耗Na2S2O3溶液的平均值=569b1ef823a25b34b1aace60c70ab5f0.png mL =20.00 mL,根据2S2O0392dd3078f5a1dbae0b4a4e1de1dc83.png+I2===S4O707b634b9e0acd1701ef1d7f1137ee31.png+2I,消耗碘单质物质的量=n(Na2S2O3e5d1fd338a8f28c91b19d3908915db5d.png×375a1d761213f44ba1ff34e48e25ce2b.pngdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×0.020 0 L×0.20 mol·L-1×10=0.02 mol,剩余I2物质的量=0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,即与二氧化硫反应的碘单质物质的量=0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,消耗水为0.04 mol,土壤样品中水的含量=172bce9d35266b1201d3b425b3e77746.png×100%=7.2%;②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,则与二氧化硫反应的碘单质减少,反应的水的物质的量减小,计算得到水的含量偏低。

[答案] (1)SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI (2)d→e→i→h→g→f→b→(c) 长颈漏斗 平衡内外气压,防止压强过大 (3)打开弹簧夹,通入氮气 将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收 (4)碱式 使所剩余的碘单质均进入滤液,测量结果更准确 (5)①7.2 ②偏低

2答案 (1)平衡压强,使浓盐酸能够顺利流下

(2)2MnOd71dbf8ddaac3dd17daeb7e04a3f1b71.png10Cl16H===2Mn25Cl28H2O

(3)使氯气充分干燥

(4)避免四氯化锡挥发而损失,导致产率下降

(5)B

(6)CuCl2的熔点较高,不会随四氯化锡液体溢出

(7)E

解析 (1)a管连接三颈烧瓶和分液漏斗,起到平衡压强,使浓盐酸能够顺利滴下的作用。

(2)A为氯气的发生装置,离子方程式为2MnOd71dbf8ddaac3dd17daeb7e04a3f1b71.png10Cl16H===2Mn25Cl28H2O

(3)D中盛装浓硫酸,作用是使氯气充分干燥。

(4)E中冷却水的作用是冷凝SnCl4,避免四氯化锡挥发而损失,导致产率下降。

(5)尾气为未反应的氯气,由于SnCl4极易发生水解,尾气处理装置除了起到吸收尾气的作用外,还要防止空气中的水蒸气进入反应装置,因此选择盛有碱石灰的干燥管作为尾气处理装置。

(6)收集四氯化锡是将其冷凝为液体,根据提供的数据可知,CuCl2的熔点较高,不会随四氯化锡液体溢出,因此不影响F中产品的纯度。

(7)蒸馏过程中需要用到的仪器有蒸馏烧瓶、温度计、接收器、冷凝管等,不需要用到吸滤瓶。

3答案 (1)生石灰(或氢氧化钠等) 2NH33CuOee6db0431b21b0eb82a11d4d67edfaf3.pngN23H2O3Cu d e c b f(de可颠倒)

Mg3N26H2O===3Mg(OH)22NH3

(2)500 mL容量瓶 Mg2HCO8a7def9300d8f14911bde75704ba512e.pngNH3·H2O(n1)H2O===MgCO3·nH2ONH0fad1e50da7341292f982bd976ad078d.png

解析 (1)浓氨水和生石灰(NaOH固体)混合放热,使氨水分解生成NH3

NH3具有还原性,能将CuO还原,生成物之一为空气的主要成分N2,据此可写出NH3CuO反应的化学方程式:2NH33CuOee6db0431b21b0eb82a11d4d67edfaf3.pngN23H2O3Cu

根据实验目的和题中所给装置可知,按照气流的方向从左向右连接装置的顺序为:adecbf

如果没有装有无水CaCl2的装置,Mg3N2可与空气中的水反应生成Mg(OH)2NH3,化学方程式为Mg3N26H2O===3Mg(OH)22NH3

(2)配制500 mL 0.5 mol·L1 MgSO4溶液时,除提供的仪器外,还需要500 mL容量瓶。

【答案】(1)氯气发生装置

2

33Cl22Fe(OH)310KOH===2K2FeO46KCl8H2O

4Fe3 4FeO42-20H==4Fe33O210H2O

5< 溶液酸碱性不同

【解析】

【分析】(1)浓盐酸和KMnO4混合可生成氯气;

2)装置B为除杂装置,反应使用浓盐酸,浓盐酸会挥发产生HCl,使得产生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的;

3C中得到紫色固体和溶液,紫色的为K2FeO4,在碱性条件下,Cl2可以氧化FeOH3制取K2FeO4,结合守恒法写出发生反应的化学方程式;

4)方案I中加入KSCN溶液至过量,溶液呈红色,说明反应产生Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4Cl-氧化,注意K2FeO4在碱性溶液中稳定,酸性溶液中快速产生O2,自身转化为Fe3+

5FeOH3在碱性条件下被Cl2氧化为FeO42-,可以说明Cl2的氧化性大于FeO42-,而方案实验表明,Cl2FeO42-的氧化性强弱关系相反,方案FeO42-在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2,注意两种反应体系所处酸碱性介质不一样。

【详解】(1)浓盐酸和KMnO4混合可生成氯气,则A装置的作用是氯气发生装置;

2)装置B为除杂装置,反应使用浓盐酸,浓盐酸会挥发产生HCl,使得产生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的,所以装置B应为

3C中得到紫色固体和溶液,紫色的为K2FeO4,在碱性条件下,Cl2可以氧化FeOH3制取K2FeO4,发生反应的化学方程式为3Cl22Fe(OH)310KOH===2K2FeO46KCl8H2O

4)方案I中加入KSCN溶液至过量,溶液呈红色,说明反应产生Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4Cl-氧化,注意K2FeO4在碱性溶液中稳定,酸性溶液中快速产生O2,自身转化为Fe3+,发生反应为:4FeO42-+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O

5FeOH3在碱性条件下被Cl2氧化为FeO42-,可以说明Cl2的氧化性大于FeO42-,而方案实验表明,Cl2FeO42-的氧化性强弱关系相反,方案FeO42-在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2,两种反应体系所处酸碱性介质不一样,所以可以说明溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱。

【答案】(1(球形)干燥管 612275025e7d8f5e663bf9355bd422b4.png

2)固体由白色变为蓝色

3)防止21d290c484fb74bf9b2cc46cb73e8fae.png挥发(其他合理答案也给分)

4f218cab82880ed5256c1aebcd6453183.png

5b995a486928e8cbec5c6e7ee809901ec.png

6785c89a6aca4088361dcd71f30a2b14e.png b

5【答案】(1O2

2KOHH2O2

3)产生红褐色沉淀和气体

4③①④①②③④①②

5H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2

6)在BC之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸)

7)干燥 锥形瓶 6KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2

(完整版)高考化学综合实验探究

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