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    (全国通用)2020版高考化学二轮复习大题题型集训1综合实验探究(含解析)新人教版

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    (全国通用)2020版高考化学二轮复习大题题型集训1综合实验探究(含解析)新人教版

    1、大题题型集训(一)综合实验探究(建议用时:35分钟)(对应学生用书第168页)1(2019广西名校联考)草酸亚铁晶体(FeC2O4xH2O)为淡黄色粉末,不溶于水,可作照相显影剂和用于制药工业。某化学兴趣小组对其性质进行如下探究,回答下列问题:.定性探究选用下列试剂设计实验方案,完成下表内容。试剂:酸性KMnO4溶液、K3Fe(CN)6溶液操作现象结论与解释(1)取少量草酸亚铁晶体于试管中,加入2 mL 水,振荡后静置有淡黄色沉淀,上层清液无色草酸亚铁不溶于水(2)继续加入2 mL稀硫酸,振荡_草酸亚铁溶于硫酸,硫酸酸性强于草酸(3)向步骤(2)所得溶液中滴加几滴K3Fe(CN)6溶液产生蓝色

    2、沉淀_(4)_H2C2O4或C2O具有还原性.定量探究:滴定实验测x的值(5)滴定前,下列操作的正确顺序是_(填字母序号)。a用0.100 0 molL1的酸性KMnO4溶液润洗b查漏、清洗c排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面d盛装0.100 0 molL1的酸性KMnO4溶液e初始读数、记录为0.50 mL(6)称取n g样品,加入适量稀硫酸溶解,用步骤(5)准备的标准KMnO4溶液直接滴定,如何判断滴定终点?_。解析.(2)草酸亚铁晶体不溶于水,向其中加入稀硫酸,会看到固体溶解,溶液变为浅绿色,这是由于溶液中含有Fe2;(3)向该溶液中滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,会看到产生蓝色沉淀,发生反

    3、应:3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62,证明该溶液中含有Fe2;(4)继续滴加K3Fe(CN)62溶液(或至不再沉淀),静置,取上层清液滴加酸性KMnO4溶液,会看到紫色褪色,这是由于溶液中含有的H2C2O4、C2O具有还原性,而酸性KMnO4溶液具有氧化性,将微粒氧化为CO2,酸性KMnO4被还原为无色的Mn2。 .(5)滴定前,首先要查漏、清洗;然后用0.100 0 molL1的酸性KMnO4溶液润洗;第三是盛装0.100 0 molL1的酸性KMnO4溶液;第四排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面;平视凹液面,初始读数、记录为0.50 mL,即操作步骤顺序为badce。答案.(

    4、2)固体溶解,溶液变为浅绿色(3)含有Fe2(4)继续滴加K3Fe(CN)6溶液(或至不再沉淀),静置,取上层清液滴加酸性KMnO4溶液紫色褪去.(5)badce(6)当滴入最后一滴标准液,溶液颜色由浅绿色变成浅紫色,且半分钟内颜色不变色,则说明达到滴定终点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: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

    5、母顺序);M仪器的名称为_,其在实验过程中的作用是_。(3)操作步骤为连接装置并检查装置气密性,装入药品,_;关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,取下D装置,步骤中继续通入N2的目的是_。步骤: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 molL1 Na2S2O3标准液滴定剩余的碘单质,已知反应如下:2S2OI2=S4O2I。(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

    6、数据如下:实验消耗的标准液的体积/mL18.3720.0519.9520.00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)。若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。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deihgfb(c);根据图示,

    7、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)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)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 molL1 Na2S2O3标准液滴定剩余碘单质,根据实验数据可知,实验的误差较大,删除该数值,实验消耗Na2S2O3溶液的平均值 mL 20.00 mL,根据2S2OI2=S4O2I,消耗碘单质物质的量n(Na2S2O3)

    8、 0.020 0 L0.20 molL1100.02 mol,剩余I2物质的量0.04 mol0.02 mol0.02 mol,即与二氧化硫反应的碘单质物质的量0.04 mol0.02 mol0.02 mol,消耗水为0.04 mol,土壤样品中水的含量100%7.2%;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)SO2I22H2O=H2SO42HI(2)deihgfb(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SO

    9、2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)7.2偏低3(2019菏泽一模)氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,实验室可用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备,反应原理为CrCl3NH3CrN3HCl。回答下列问题:(1)制备无水氯化铬。氯化铬有很强的吸水性,通常以氯化铬晶体(CrCl36H2O)的形式存在。直接加热脱水往往得到Cr2O3,有关反应的化学方程式为_。以氯化铬晶体制备无水氯化铬的方法是_。(2)制备氮化铬。某实验小组设计制备氮化铬的装置如下图所示(夹持与加热装置省略):装置A中发生反应的化学方程式为_。实验开始时,要先打开装置A中活

    10、塞,后加热装置C,目的是_。装置B中盛放的试剂是_,装置D的作用是_。有同学认为该装置有一个缺陷,该缺陷是_。(3)氮化铬的纯度测定。制得的CrN中含有Cr2N杂质,取样品14.38 g在空气中充分加热,得固体残渣(Cr2O3)的质量为16.72 g,则样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为_。(4)工业上也可用Cr2O3与NH3在高温下反应制备CrN。相关反应的化学方程式为_,提出一条能降低粗产品中氧含量的措施:_。解析(1)氯化铬晶体(CrCl36H2O)加热后会发生水解,直接加热脱水得到Cr2O3,反应的化学方程式为2CrCl36H2OCr2O39H2O6HCl;若以氯化铬晶体制备无水氯

    11、化铬,则要抑制其水解,要在HCl的气氛中加热。(2)由制取氮化钙反应可知,装置中不能有空气,否则会影响实验,所以实验开始时,要先打开装置A中活塞,后加热装置C,目的是用生成的氨气排除装置内的空气;制备时装置中不能有水,所以装置B中盛放的试剂是碱石灰,用来干燥氨气;装置D则是为了防止空气中的水分进入装置C。(3)设样品中CrN与Cr2N的物质的量分别为x、y,则由题给条件有:66 gmol1x118 gmol1y14.38 g,x2y2;联立方程,解得x0.2 mol,y0.01 mol,则样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为0.2 mol0.01 mol201。(4)根据题给信息中的反应Cr

    12、Cl3NH3CrN3HCl,类比此反应,若用Cr2O3与NH3在高温下反应制备CrN则生成氮化铬和水,化学方程式为Cr2O32NH32CrN3H2O;若要降低粗产品中氧含量则要Cr2O3尽可能发生反应转化为氮化铬,可以采取增大NH3的流量(浓度)的方法。答案(1)2CrCl36H2OCr2O39H2O6HCl在HCl的气氛中加热(2)CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3用生成的氨气排除装置内的空气碱石灰防止空气中的水分进入装置C没有尾气处理装置(3)201(4)Cr2O32NH32CrN3H2O增大NH3的流量(浓度)(或其它合理答案)4(2019上饶六校联考)醋酸亚铬水合物Cr(CH3C

    13、OO)222H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,难溶于冷水,易溶于酸。其制备装置及步骤如下:检查装置气密性后,向三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3)变为亮蓝色(Cr2)时,将溶液转移至装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到3.76 g Cr(CH3COO)222H2O。(1)三颈烧瓶中的Zn与盐酸生成H2的作用_,还发生的另一个反应的离子方程式为_。(2)实现步骤中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_,当乙中析出红棕色沉淀

    14、,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是_、_、洗涤、干燥。(3)装置丙中导管口水封的目的是_。(4)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2,最好往废液中通入足量的空气,再加入碱液,调节pH至少为_才能使铬的离子沉淀完全。已知Cr(OH)3的溶度积为11032(5)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质6.34 g,则Cr(CH3COO)222H2O (相对分子质量为376)的产率是_。解析(1)产品易被氧化,因此生成H2的作用是排除装置中的空气,防止醋酸亚铬水合物被氧化;锌为活泼金属,与Cr3发生:Zn2Cr3=Zn22Cr2。(2)实现步骤中溶液自动转移至装置乙中,利用三颈烧瓶

    15、中产生气体的压强增大,把液体压到装置乙中,即打开K2,关闭K1;根据题给信息,醋酸亚铬水合物难溶于冷水,因此采用操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)Cr3完全转化成沉淀,c(Cr3)105 molL1,因此有c(OH) molL1109 molL1,即pH至少为5,才能使Cr3全部转化成沉淀。(5)CrCl3的物质的量为0.04 mol,根据铬元素守恒,Cr(CH3COO)222H2O的物质的量为0.04 mol/20.02 mol,Cr(CH3COO)222H2O的质量为0.02 mol376 gmol17.52 g,即产率为3.76 g/7.52 g100%50%。答案(1)排除装置中的空

    16、气2Cr3Zn=2Cr2Zn2(2)关闭K1,打开K2冷却过滤(3)防止空气中的氧气进入装置乙中氧化Cr2(4)5(5)50%5间溴苯甲醛常用作医药中间体,实验室以苯甲醛为原料,在无水AlCl3催化下加热制备间溴苯甲醛。.催化剂的制备如图1是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置。已知无水氯化铝易升华,极易潮解。图1(1)若气体A是Cl2,且由KMnO4和浓盐酸反应制取,该反应的离子方程式为_。(2)若固体B是AlCl36H2O,则气体A是_,通入气体A的目的是_。(3)若气体A为Cl2,乙中的药品是碱石灰,则碱石灰的作用是_。.间溴苯甲醛的制备 实验所用装置如图2(夹持及加热装置已省略)

    17、: 图2已知相关物质的沸点如下表所示:物质沸点/液溴58.8苯甲醛17912二氯乙烷83.5间溴苯甲醛229实验步骤如下:步骤1:将一定配比的无水AlCl3、12二氯乙烷和苯甲醛在三颈烧瓶中充分混合后,升温至60 ,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,维持温度不变,反应一段时间后,冷却。步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10% NaHCO3溶液洗涤。步骤3:往洗涤后的有机相中加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后,进行下一操作。步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。(1)仪器a的名称为_,本实验需要控制反应温度为60 ,为了更好地控制反应温度,宜采用的加热方

    18、式是_。(2)步骤2分液时有机相处于_(填“上层”或“下层”),NaHCO3可以除去有机相中的Br2,反应中1 mol Br2参与反应,转移1 mol电子且产生无色气体,反应的离子方程式为_。(3)步骤3中将加入无水MgSO4固体的有机相放置一段时间后,进行的下一操作是_。解析.(1)KMnO4和浓盐酸反应的离子方程式为2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。(2)由AlCl36H2O制备AlCl3,只需使AlCl36H2O受热失去结晶水,通入HCl可防止AlCl3水解。(3)因Cl2有毒,无水AlCl3极易潮解,所以乙中碱石灰的作用是吸收未反应完的Cl2且防止空气中的水蒸气进入甲中。.(1)仪器a是直形冷凝管;当反应温度低于100 时,可以采取水浴加热的方式,有利于控制温度,且使反应体系受热均匀。(2)间溴苯甲醛密度比水大,有机相在下层;HCO水解使溶液呈碱性,Br2在碱性条件下发生歧化反应,反应的离子方程式为Br22HCO=BrBrO2CO2H2O。(3)无水MgSO4固体的作用是吸收有机相中的水,固液分离的操作是过滤。答案.(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2)HCl抑制AlCl3水解(3)吸收未反应完的Cl2,防止空气中的水蒸气进入甲中.(1)直形冷凝管水浴加热(2)下层Br22HCO=BrBrO2CO2H2O(3)过滤- 8 -


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