【文档说明】新高考化学二轮专题复习题型分组训练11 化学实验综合探究题含解析【高考】.docx,共(11)页,1.370 MB,由小赞的店铺上传
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题型分组训练11化学实验综合探究题(A组)1.丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为CH≡C—COOH+CH3OH――→浓H2SO4
△CH≡C—COOCH3+H2O实验步骤如下:步骤1:在反应瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。步骤2:蒸出过量的甲醇(装置如图)。步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。
分离出有机相。步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________。(2)步骤2中,如图所示的装置中仪器A的名称是________________________________________________________
________________________________________________________________________________________;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是_________
_______________________________________________________________。(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____________;分离出有机相的操作名称为________。(4
)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是______________________________________________________________________________________
__________________________________________________________。2.Cu2SO3·CuSO3·2H2O是一种深红色固体(以下用M表示)。某学习小组拟测定胆矾样品的纯度,并以其为原料制备M。已知:①M不溶于水和乙醇,100℃时发生
分解反应;②M可由胆矾和SO2为原料制备,反应原理为3Cu2++6H2O+3SO2=====60~80℃Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓+8H++SO2-4。Ⅰ.测定胆矾样品的纯度。(1)取wg胆矾样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,从中取25.00mL于锥形瓶中,加入指示剂,用c
mol·L-1EDTA(简写成Na4Y)标准溶液滴定至终点(滴定原理:Cu2++Y4-===CuY2-),测得消耗了VmLEDTA标准溶液。则该胆矾样品的纯度为________%(用含c、V、w的代数
式表示)。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗,测得的结果会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。Ⅱ.制备M实验装置如下图所示:(2)实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备S
O2。上图A处的气体发生装置可从下图装置中选择,最合适的是________(填字母)。(3)装置D中的试剂是________。装置B中水浴加热的优点是______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。(4)实验完毕冷却至室温后,从锥形瓶中
分离产品的操作包括:________、水洗、乙醇洗、常温干燥,得产品Cu2SO3·CuSO3·2H2O。检验产品已水洗完全的操作是______________________________________________________________________________
__________________________________________________________________。3.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备
标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b.加
入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag
+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题:(1)将称得的AgNO3配制成标准
溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________________________________________________________________。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是_____________
_______________________________________________________________________________________________________________________
____________。(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。(4)b和c两步操作是否可以颠倒________,说明理由___________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)所消耗的NH4SC
N标准溶液平均体积为________mL,测得c(I-)=________mol·L-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为_______________________________________________________________________
_。(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果________。(B组
)1.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选
择上图中的________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其
连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注
射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________________________________________________________________________②反应的化学方
程式________________________________________________________________________将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③_____________________
___________________________________________________④__________________________________________________
______________________2.某研究小组为探究SO2和Fe(NO3)3溶液反应的实质,设计了如图所示装置进行实验。已知:1.0mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1。请回答下列问题:(1)装置A中用于滴加浓硫酸的仪器名称为_
_______。(2)实验前鼓入N2的目的是__________________________________________________________________________________________________________________________
______________________。(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有________性。(4)分析B中产生白色沉淀的原因。观点1:SO2与Fe3+反应;观点2:在酸性条件下SO2与NO-3反应。①若观点1正确,除产生沉淀外,还应观察到
的现象是____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________。②按观点2,装置B中反应的离子方程式是___________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________。③有人认为,如将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验,也可验证观点2是否正确。此时应选择的最佳试剂是________(填字母)。A.1
mol·L-1稀硝酸B.1.5mol·L-1Fe(NO3)2溶液C.6.0mol·L-1NaNO3溶液和0.2mol·L-1盐酸等体积混合的溶液D.3.0mol·L-1NaNO3溶液和0.1mol·L-1硫酸等体积混合的溶液3.1-溴丙烷是一种重要的有机合成
中间体,沸点为71℃,密度为1.36g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。
步骤2:如图所示连接实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯
得1-溴丙烷。(1)仪器A的名称是________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和________。(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和________。(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并
置于冰水浴中的目的是________________________________________________________________________。(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是_____________________________
___________________________________________。(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液,振荡,________________,静置,分液。
4.某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。供选试剂:30%H2O2溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下操作现象甲向Ⅰ的锥形瓶中加入________,向Ⅰ的________中加入3
0%H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝乙向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝丙向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ
中加入适量0.1mol/LH2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是_________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________。(3)对
比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是________________________________________________________________________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是_______
_________________________________________________________________。(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。学生将Ⅰ中产生的气体直接通入
下列________(填字母)溶液,证明了白雾中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.Na2SD.品红(5)资料显示:KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O===2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的K
I溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应,3I2+6OH-===5I-+IO-3+3H2O造成的。请设计实验证明他们的猜想是否正确:_______________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________。题型分组训练11化学实验综合探究题(A组)1.解析:(1)甲醇可作为溶剂,同时增加一种反应物的用量,可提高另一种反应物的转化率。(2)蒸馏时用到的仪器A为直形冷凝管,
蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止暴沸。(3)Na2CO3可以与丙炔酸反应。丙炔酸甲酯在Na2CO3溶液中的溶解度较小,故可以用分液法分离有机相和无机相。(4)丙炔酸甲酯的沸点比水高,若用水浴加热,则不能将丙炔酸甲酯蒸出来。答案:(1)作为溶剂、提高丙炔酸的转化率(2)(直形)
冷凝管防止暴沸(3)丙炔酸分液(4)丙炔酸甲酯的沸点比水的高2.解析:(1)Cu2+~Y4-,故胆矾样品的纯度=cV1000mol×250g·mol-1wg×25.00mL250mL×100%=250cVw%。
如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗,EDTA标准溶液在滴定管中会被稀释,使滴定消耗的EDTA标准溶液体积偏大,结果偏高。(2)70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下反应生成SO2,应选择固液不加热制气装置,即装置a。(3)装置D用于吸收未反应的SO2,其中盛装的试剂可以是NaOH溶
液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液或Na2SO3溶液等。装置B中水浴加热的优点是受热均匀,容易控制温度范围,可防止温度过高导致产品分解。(4)用过滤的方法分离固体和溶液。水洗的目的是除去产品表面的可溶性杂质,通过检验洗涤液中是否存在SO2-4或
H+来判断水洗是否完全。答案:(1)250cVw偏高(2)a(3)NaOH溶液(其他合理答案也可)受热均匀,容易控制温度范围,可防止温度过高导致产品分解(4)过滤取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,则产品已水洗完全(也可
检验最后一次洗涤液中的H+)3.解析:(1)配制AgNO3标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)因AgNO3见光易分解,所以AgNO3标准溶液应放在棕色细口试剂瓶中并避光保存。(3)
NH4Fe(SO4)2为强酸弱碱盐,且Fe3+的水解程度很大,为防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解),所以滴定应在pH<0.5的条件下进行。(4)因Fe3+能与I-发生氧化还原反应,而使指示剂耗尽,无法判断滴定终点,所以b和c两步操作不能顺序颠倒。(5)由
三次测定数据可知,第1组数据误差较大,应舍去,所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.02mL+9.98mL2=10.00mL,测得c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]=(25.00×10-3L×0.1000mol·L-1-10.
00×10-3L×0.1000mol·L-1)/(25.00×10-3L)=0.0600mol·L-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次。(7)①若在配
制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,造成溶质减少,则使配制AgNO3标准溶液的浓度偏低,则使消耗的n(NH4SCN)偏小,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断,对c(I-)测定结果影响将
偏高。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使读取的NH4SCN标准溶液的体积偏低,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断,对c(I-)测定结果影响将偏高。答案:(1)250mL(
棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点(5)10.000.06
00(6)用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次(7)偏高偏高(B组)1.解析:(1)①图中给出了两种气体制备装置,一种是固固加热制气装置,一种是固液加热制气装置。如果选择A装置制取氨气,则反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=====△CaCl
2+2NH3↑+2H2O;如果选择B装置制取氨气,则反应的化学方程式为NH3·H2O=====△NH3↑+H2O。②欲收集一瓶干燥的氨气,首先要除去杂质,制备氨气的杂质只有水蒸气,由于氨气溶于水显碱性,
因此要选用碱石灰作干燥剂,干燥管的进出口方向为粗进细出,因此先接d后接c;其次要收集氨气,由于氨气的密度小于空气,要从短管进气,因此先接f再接e;最后要进行尾气处理,由于氨气极易溶于水,因此可以选择水吸收尾气,还要注意防倒吸,所以接i。(2)
由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”,结合实验条件可知反应为8NH3+6NO2催化剂,7N2+12H2O,NO2为红棕色气体,发生反应后变成无色气体,因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少,Y管中的压强小于外
压,因此产生倒吸现象。答案:(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)2=====△2NH3↑+CaCl2+2H2O(或BNH3·H2O=====△NH3↑+H2O)②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅②8NH3+6NO
2催化剂,7N2+12H2O③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压2.解析:(1)装置A中用于滴加浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。(2)氧气、NO-3都能将二氧化硫氧化,所以
如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以鼓入氮气的目的是排净空气防止干扰实验。(3)二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被NO-3氧化生成SO2-4,SO2-4和Ba2+反应生成硫酸钡白色沉淀。(4)①若观点1正确,二氧化硫和Fe3+发生氧化还原反应生成SO2-4和Fe2+,SO2
-4和Ba2+反应生成白色沉淀,溶液由棕黄色变为浅绿色,所以除产生沉淀外,还应观察到的现象是静置一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色。②按观点2,酸性条件下,NO-3和二氧化硫发生氧化还原反应生成SO2
-4和NO,SO2-4和Ba2+反应生成硫酸钡白色沉淀,反应的离子方程式为3SO2+2NO-3+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+或3SO2+2NO-3+2H2O===3SO2-4+2NO+4H+、Ba2++SO2-4==
=BaSO4↓。③只要溶液中满足c(NO-3)=3.0mol·L-1、c(H+)=0.1mol·L-1即可,则可用6.0mol·L-1NaNO3溶液和0.2mol·L-1盐酸等体积混合的溶液代替。答案:(1
)分液漏斗(2)排净装置中的空气(3)BaSO4还原(4)①静置一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色②3SO2+2NO-3+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+③C3.解析:(2)浓H2SO4存在条件下,正丙醇可能发生消去反应生成丙烯,也可能分子间脱水生成正丙醚
。(3)冰水降低温度,减少1-溴丙烷的挥发。(4)因正丙醇与HBr反应生成1-溴丙烷,HBr易挥发,缓慢加热,以减少HBr的挥发。答案:(1)蒸馏烧瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙醚(3)减少1-溴丙烷的挥发(4)减少HBr挥发(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体4.解析:(1)甲实验:根据
装置Ⅰ不需要加热制取氧气可知利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅
速变蓝说明生成碘单质;(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧气氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I-+4H+===2I2+2H2O;(3)向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯
,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol/LH2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝,对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施
是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验;(4)KMnO4,高锰酸钾溶液能够将过氧化氢氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有过氧化氢,故A正确;FeCl2,氧气和H2O2都能够氧化亚铁离子
,无法证明混合气体中含有过氧化氢,故B错误;Na2S,H2O2和氧气都能够氧化硫化钠,无法用硫化钠检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;品红遇过氧化氢会被氧化红色褪去,证明混合气体中含有双氧水,故D正确;(5)KI溶液在空气中久置过程中会被
缓慢氧化:4KI+O2+2H2O===2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应,离子方程式为:3I2+6OH-===5I-+IO-3+3H2
O,设计实验证明他们的猜想是否正确,方案为:向上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。答案:(1)MnO2固体分液漏斗(2)O2+4I-+4H+===2I2+2H2O(3)酸性环境使用不
同浓度的稀硫酸作对比实验(4)AD(5)向上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝,则猜想正确,否则错误