专题18 化学综合实验题 备战2020高考化学2018届名校好题分项版汇编(解析版)
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1、1【2018年成都七中高考模拟】草酸亚铁晶体(FeC2O4 2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。I、制备草酸亚铁晶体: 称取硫酸亚铁铵晶体5 g,放入250 mL三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0 molL-1 H2SO4溶液和15 mL蒸馏水加热溶解; 加入25 mL饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置; 待黄色晶体FeC2O42H2O沉淀后倾析,洗涤,加入约20 mL蒸馏水搅拌并温热5 min,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。回答下列问题:(1)仪器C的名称是_;仪器B的作用是_(2) 硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因
2、是_(3)硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+,羟胺(NH2OH,酸性条件下以NH3OH+形式存在)具有强还原性,可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+。写出相关的离子方程式_II、探究草酸亚铁的纯度: 准确称取m g草酸亚铁固体样品(含有草酸铵杂质),溶于25 mL 2 molL-1H2SO4溶液中,在6080水浴加热,用100 mL容量瓶配成100.00 mL溶液; 取上述溶液20.00 mL,用KMnO4标准溶液(浓度为c molL-1)滴定三次,平均消耗V1 mL; 加入适量锌粉和2 mL 2 molL-1 H2SO4溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至Fe3+极微量; 过滤除去
3、锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约23 mL 2 molL-1 H2SO4溶液,继续用KMnO4标准溶液(浓度为c molL-1)滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗V2 mL。回答下列问题:(4)在中溶液中发生MnO4+8H+5Fe2+=5Fe3+Mn2+4H2O,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_,用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是_(5)加入适量锌粉的目的是_;步骤中检验其中微量的Fe3+的试剂名称是_溶液(6)计算m g固体样品的纯度为_(用含c、V1、V2的式子表示,不必化简)【答案】恒压滴液漏斗冷凝回流抑制Fe2+的水解2N
4、H3OH+ 2Fe3+ =2Fe2+ +N2+2H2O+ 4H+2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O最后一滴标准溶液加入后,锥形瓶中的溶液颜色由黄色变为淡紫红色,且半分钟内不褪色将Fe3+还原为Fe2+硫氰化钾【解析】2【西南大学附属中学校2018届高三3月考】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如下:有关物质的物理性质见下表。物质沸点()密度(gcm3,20)溶解性环己醇161.1(97.8)*0.96能溶于水和醚环己酮155.6(95.0)*0.95微溶于水,能溶于醚水100.01.0*括号中的数据表示该有机物与水形成的
5、具有固定组成的混合物的沸点。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10 mL环己醇的A中,在55 60进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 100的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。(1)装置D的名称为_。(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为_;蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_。(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a蒸馏、除去乙醚后,收集151156馏分b水层用乙醚(乙醚沸点34.6,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层c过滤d往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液e
6、加人无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水上述提纯步骤的正确顺序是_;B中水层用乙醚萃取的目的是_;上述操作c、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_,操作d中,加入NaC1固体的作用是_。(4)恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6 mL,则环已酮的产率为_。(计算结果精确到0.1%)【答案】冷凝管打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸发dbeca使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量漏斗、分液漏斗降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层60.6%【解析】3【漳州市2018届高三考前模拟】过氧化钙是
7、一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。 (1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用)。(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检验装置的气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞通入一段时间气体,加热药品;反应结束后,_(填操作);拆除装置,取出产物。(3)一小组同学利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。制备CaO2的实验方案和装置示意图如下:三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_;支管
8、B的作用是_;步骤中洗涤CaO28H2O的液体X的最佳选择是_;A无水乙醇 B浓盐酸 C水 DCaCl2溶液该反应常用冰水浴控制温度在0左右,其可能的原因分析:该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO28H2O产率;_。来源:(4)测定产品中CaO2含量的实验步骤如下:步骤一:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2 molL1的硫酸,充分反应。步骤二:向上述锥形瓶中加入几滴_(作指示剂)。步骤三:逐滴加入浓度为c molL1的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,记录数据,再重复上述操作2 次,得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的体积为V m
9、L。CaO2的质量分数为_(用字母表示)。(已知:I2 + 2S2O=2I+ S4O)【答案】 dfebcf (或dfecbf) 熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞 CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O+2NH4Cl 平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下 A 温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率 淀粉溶液 %【解析】【详解】便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下;过氧化钙(CaO2)难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,步骤中洗涤CaO28H2O的液体X的最佳选择是无水乙醇;答案选A;该反应常用冰水浴控制温
10、度在0左右,其可能的原因分析:该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO28H2O产率;温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率;(4)过氧化钙氧化碘化钾生成碘单质,碘遇淀粉变蓝,故指示剂选淀粉溶液;根据电子转移守恒关系可知:CaO2 I2 2S2O32- 72 2am cV10-3mol因此m%=。4【四川省双流中学2018届高三考前第二次模拟】三氯乙醛是基本有机合成原料之一,是生产农药、医药的重要中间体。某化学兴趣小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料,有关信息如下:制备反应原理:C2H5OH+4Cl2CCl3CHO+
11、5HCl可能发生的副反应:C2H5OH+HClC2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClOCCl3COOH(三氯乙酸)+HCl相关物质的相对分子质量及部分物理性质:C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl相对分子质量46147.5163.564.5熔点/-114.1-57.558-138.7沸点/78.397.819812.3溶解性与水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇、三氯乙醛微溶于水,可溶于乙醇(1)仪器E的名称是_,冷凝水的流向是_进_出(填“a”或“b”)。来源:(2)该设计流程中存在一处缺陷,该缺陷是_,引起的后果是_。(3)仪器A中发生反应的离子方程式为_。(4)该装
12、置C可采用_,加热的方法以控制反应温度在70左右。(5)装置D干燥管的作用为_,装置D烧杯中的试剂是_。(6)反应结束后,从C中的混合物中分离出Cl3CCOOH的方法是_(填名称)。(7)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.010-1molL-1,Ka(CH3COOH)=1.710-5molL-1,请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱:_。【答案】 球形冷凝管 a b 缺少干燥氯气的装置 导致装置C中副产物CCl3COOH、C2H5Cl增多 2MnO4+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O 水浴 防止液体倒吸 氢氧化钠溶液 蒸馏 分别测定0.1molL-1两种酸溶液的pH,
13、三氯乙酸的pH较小,说明三氯乙酸酸性比乙酸的强 (3)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气与水,反应的离子方程式为2MnO4-16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。 5【重庆市綦江中学2018届高三高考适应性考】(1)已知用含硫酸铁的废液(含少量杂质)可制备摩尔盐,即(NH4)2Fe(SO4)26H2O。其操作流程如下:回答下列问题:试剂X是_,写出发生的主要反应的离子方程式_。操作的名称为:_、_。为测定(NH4)2Fe(SO4)26H2O晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体,配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H
14、2SO4酸化,用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定,测得消耗KMnO4溶液的平均体积为22.00mL。滴定终点的现象为: _;该晶体中铁的质量分数为_。(保留4位有效数字)(2)某课题组通过实验检验摩尔盐晶体加热时的分解产物。摩尔盐受热分解,小组同学认为分解产物可能有以下几种情况:aFe2O3、SO3、NH3、H2O bFeO、NH3、SO3、H2OcFeO、SO2、NH3、H2O dFe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O经认真分析,通过推理即可确定,猜想_不成立(填序号)。乙同学设计了如图装置,其中A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有_;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有
15、_;C装置后应连接尾气吸收装置D,D中盛有的试剂可以是_(写一种即可)。丙同学想利用上述装置证明分解产物中含有氨气。只需更换B、C中的试剂即可,则更换后的试剂为B_、C_。丁同学认为摩尔盐分解可能会生成N2和SO3,拟从下列装置中选择必要的装置加以证明。则正确的连接顺序从左到右依次是A、_。【答案】 Fe 2Fe3Fe3Fe2 蒸发浓缩 冷却结晶 最后一滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液变为浅紫红(红)色,并且30s内不褪色 12.32% a c Fe2O3 SO2 NaOH溶液(或碱石灰等其他合理答案) 碱石灰 酚酞溶液 G、H、I【解析】是要用过量的铁将生成的三价铁离子还原为二价,因此X为Fe,主
16、要反应 2Fe3Fe3Fe2;操作是在溶液中得到FeSO47H2O晶体,名称为蒸发浓缩、冷却结晶;滴定终点时酸性高锰酸钾略过量溶液呈浅红色,现象为:最后一滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液变为浅紫红(红)色,并且30s内不褪色;假设25ml铁离子的物质的量为xmol,则MnO4 5Fe2+1mol 5mol0.01000mol/L22.00mL10-3L/ml x解之得:x1.1103mol,则5g样品中铁的物质的量为:1.1102mol,所以样品中铁的质量分数为12.32%;a如果分解产物是Fe2O3、SO3、NH3、H2O四种物质,只有Fe的化合价升高,没有化合价降低的元素,是不可能的;c如果分解
17、产物是FeO、SO2、NH3、H2O四种物质,只有S的化合价降低,没有化合价升高的元素,是不可能的;故答案为:猜想a 、c不成立;A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有Fe2O3;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有SO2,二氧化硫会污染空气,C装置后应连接尾气吸收装置D,D中盛有的试剂可以是NaOH溶液,故答案为:Fe2O3;SO2;NaOH溶液;氨气属于碱性气体,则更换后的试剂为B为碱石灰、C为酚酞溶液,若有氨气,则酚酞变红,故答案为:碱石灰;酚酞溶液;要检验生成SO3(g)及N2,经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3,用排水集气法收集氮气,所以装置依次连接的合理顺序为A、G、H、I,
18、故答案为:G、H、I。点睛:本题考查性质实验方案设计,侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,难点是排列实验先后顺序,根据实验目的及物质的性质进行排列顺序,注意要排除其它因素干扰。6【遵义航天高级中学2018届高三第十一次模拟】含硫化合物在生产生活中应用广泛,科学使用对人体健康及环境保护意义重大。 红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,这应用了SO2 的_性。 某水体中硫元素主要以S2O32-形式存在,在酸性条件下,该离子会导致水体中有黄色浑浊并可能有刺激性气味产生,原因是_。(用离子方程式说明)来源:ZXXK 实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量:
19、滴定时,KIO3 和KI 在盐酸作用下析出I2:5I- + IO3- + 6H+ =3 I2+3 H2O生成的I2 再和水样中的亚硫酸盐反应:I2 + SO32- + H2O = 2H+2I-+ SO42- 滴定到终点时的现象是:_ 若滴定前盛标准液的滴定管没有用标准液润洗,则测定结果将_(填偏大、偏小、不变)。滴定终点时,100mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1mL标准溶液相当于SO32-的质量1g,则该水样中SO 32 的含量为_g / L已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:、若
20、装置A的圆底烧瓶中盛装二氧化锰,则分液漏斗中盛装的试剂是_、装置B中实验现象为_,证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强、装置C中反应的作用是:_【答案】 还原 2H+S2O32-=SO2+S+H2O 溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色 偏大 10x 浓盐酸 淡黄色沉淀生成 吸收氯气,避免空气污染详解: (1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化,作抗氧化剂,体现其还原性,因此,本题正确答案是:还原;(2)在酸性条件下,溶液中的H+与S2O32-发生反应: 2H+S2O32-=SO2+S+H2O,因此,本题正确答案是: 2H+S2O32-=SO2+S+H2O。(3)KIO3 和KI 在盐
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