高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)特色專項訓(xùn)練8第八題綜合實驗題

第八題綜合實驗題1．醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，相對分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水，是常用的氧氣吸收劑。實驗室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如圖所示，且儀器2中預(yù)先加入鋅粒。已知二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應(yīng)，制備過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下：Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g)2CrCl3(aq)＋Zn(s)=2CrCl2(aq)＋ZnCl2(aq)2Cr2＋(aq)＋4CH3COO－(aq)＋2H2O(l)=[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(s)請回答下列問題：(1)儀器1的名稱是____________。(2)往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是________(選下面的A、B或C)；目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。A．鹽酸和三氯化鉻溶液同時加入B．先加三氯化鉻溶液，一段時間后再加鹽酸C．先加鹽酸，一段時間后再加三氯化鉻溶液(3)為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門________(填“A”或“B”，下同)，打開閥門________。(4)本實驗中鋅粒要過量，其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外，另一個作用是________________________________________________________________________。(5)已知其他反應(yīng)物足量，實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L；實驗后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O9.48g，則該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物)。2．(2017·昆明高三檢測)某實驗小組設(shè)計如下流程，模擬將汽車尾氣中的氮氧化合物(主要為NO和NO2的混合物)轉(zhuǎn)化為工業(yè)用鹽亞硝酸鈉(NaNO2)，并對亞硝酸鈉進行多角度探究：已知：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O2NaNO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2NaNO2＋O2↑Ⅰ.(1)配制20%NaOH溶液，除燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有____________(填儀器名稱)。(2)操作①中，實驗小組同學(xué)將氣體通入盛有NaOH溶液的燒杯中，部分同學(xué)認為存在缺陷，改用如圖裝置，玻璃管a的作用是________________________________________________________________________。(3)操作③中會用到下列____________儀器(填字母)。Ⅱ.NaNO2的性質(zhì)(4)設(shè)計一個實驗驗證酸性條件下NaNO2具有氧化性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。供選用的試劑：NaNO2溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液。(5)酸性條件下NaNO2也具有還原性。取1.50g樣品配成100mL溶液。分別取出25.00mL，用0.1000mol·L－1酸性KMnO4標準溶液滴定三次，測得平均消耗20.00mL酸性KMnO4標準溶液。寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。滴定終點時的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。NaNO2的純度為________。3．(2017·運城高三模擬)某化學(xué)小組利用CaSO4、NH3、CO2制備(NH4)2SO4，其工藝流程如下?；卮鹣铝袉栴}：(1)操作Ⅰ的名稱為________，操作Ⅱ的一系列操作包括蒸發(fā)濃縮、________、過濾。(2)物質(zhì)X為________(填化學(xué)式，下同)，物質(zhì)Y為________，可循環(huán)利用的物質(zhì)為____________。(3)下列裝置不能用于實驗室制氨氣的是________。選擇氨氣的制取裝置后，再用下列裝置收集干燥的氨氣，并制取硫酸銨溶液，連接的順序是a接______，______接______，______接______，______接______。(用接口序號表示)上述裝置中CCl4的作用是________________________________________________________________________。(4)要測定所制得的硫酸銨純度，取10.0g樣品，完全溶于水，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，過濾、洗滌、干燥后稱量固體的質(zhì)量為13.98g。所制得硫酸銨的純度為________。4．(2017·鄭州二模)Na2SO3·7H2O是食品工業(yè)中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑。Ⅰ.該小組同學(xué)用Na2SO3與濃硫酸制備SO2，并把SO2通入NaNO3溶液中，他們?yōu)榱藱z驗產(chǎn)生的氣體是NO還是NO2，設(shè)計了如下實驗裝置：(1)設(shè)計裝置A的目的是___________________________________________，能夠說明達到此目的的現(xiàn)象為______________________________。(2)當(dāng)(1)目的達到后，打開分液漏斗活塞，反應(yīng)一段時間后，將注射器里的空氣注入集氣瓶D中，看到無色氣體變?yōu)榧t棕色，寫出SO2通入NaNO3溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。(3)請指出該套裝置的不足之處：_______________________________。Ⅱ.已知：H2SK1＝9.1×10－8K2＝1.1×10－12H2SO3K1＝1.54×10－2K2＝1.02×10－7(1)一個小組同學(xué)將Na2SO3·7H2O隔絕空氣加熱至恒重，質(zhì)量變化如圖所示：該小組同學(xué)分別取A、B兩個溫度下的等質(zhì)量的固體溶于等量水并測量其水溶液的pH，發(fā)現(xiàn)B點溶液的pH大于A點溶液的pH。對此實驗結(jié)果，該小組同學(xué)認為A、B兩點對應(yīng)溫度下發(fā)生了不同反應(yīng)，則：A溫度下發(fā)生的反應(yīng)為________________________________。B溫度下發(fā)生的反應(yīng)為____________________________________。(2)B點時，該物質(zhì)完全反應(yīng)，請選擇最佳試劑并設(shè)計實驗驗證B溫度下產(chǎn)物的成分。可選用的試劑：蒸餾水、鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．一氯甲烷是一種重要的化工原料，常溫下它是無色有毒氣體，微溶于水，易溶于乙醇、CCl4等。(1)甲組同學(xué)在實驗室用如圖所示裝置模擬催化法制備和收集一氯甲烷。①無水ZnCl2為催化劑，a瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________，如果實驗時a瓶加熱時間過長，最終在瓶底得到一種白色物質(zhì)，該物質(zhì)的化學(xué)式是____________。②裝置B的主要作用是______________________________。③收集到的CH3Cl氣體在氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物用過量的V1mLc1mol·L－1NaOH溶液充分吸收，以甲基橙作指示劑，用c2mol·L－1鹽酸標準液對吸收液進行返滴定，最終消耗V2mL鹽酸。則所收集CH3Cl的物質(zhì)的量為________mol。(已知：2CH3Cl＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O＋2HCl)(2)乙組同學(xué)選用甲組裝置A、B和如圖所示的部分裝置檢驗CH3Cl中的氯元素(已知：一鹵代烷一般要在加熱條件下才能與氫氧化鈉溶液反應(yīng))。①乙組同學(xué)的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______________。②通入一段時間的CH3Cl氣體，打開裝置D中分液漏斗的活塞，觀察實驗現(xiàn)象。分液漏斗中盛放的試劑是____________________。③能證明CH3Cl中含有氯元素的實驗現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________。(3)查閱資料可知：AgNO3的乙醇溶液可以檢驗CH3X中的鹵素原子。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：化學(xué)鍵C—ClC—Br鍵能(kJ·mol－1)330276化合物AgClAgBrKsp1.8×10－105×10－13①CH3X通入AgNO3的乙醇溶液中，除有沉淀生成外，還生成硝酸甲酯，請寫出硝酸甲酯的結(jié)構(gòu)簡式：______________________________________________。②CH3Cl和CH3Br的混合氣體通入AgNO3的乙醇溶液中，先出現(xiàn)淡黃色沉淀。請依據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋原因：________________________________________________________________________。③設(shè)計實驗證明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)：________________________________________________________________________(簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。

第八題綜合實驗題1．[導(dǎo)學(xué)號：53144243]解析：(1)儀器1為分液漏斗。(2)二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化，故先加鹽酸，一段時間后再加三氯化鉻溶液。(3)利用生成的氫氣，使裝置內(nèi)氣體壓強增大，將CrCl2溶液壓入裝置3中與CH3COONa溶液順利混合，因此應(yīng)關(guān)閉閥門B，打開閥門A。(4)鋅粒過量的另一個作用是使鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2。(5)CrCl3的物質(zhì)的量為eq\f(9.51g,158.5g/mol)＝0.06mol，得到的CrCl2為0.06mol，而CH3COONa為0.15mol，由離子方程式可知CH3COONa過量，則理論上得到[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的質(zhì)量為0.06mol×eq\f(1,2)×376g/mol＝11.28g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為eq\f(9.48g,11.28g)×100%＝84.0%。答案：(1)分液漏斗(2)C讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化(3)BA(4)使鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2(5)84.0%2．解析：Ⅰ.(1)配制20%NaOH溶液，除燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有量筒、膠頭滴管。(2)玻璃管a與外界相通，其作用是保持容器內(nèi)壓強穩(wěn)定。(3)操作②所得固體為NaNO2、NaNO3，通過操作③可將操作②所得固體中的NaNO3轉(zhuǎn)化為NaNO2，則結(jié)合題給已知反應(yīng)知，操作③為灼燒，灼燒時需要用到的儀器有坩堝、泥三角、三腳架等。Ⅱ.(4)欲設(shè)計實驗驗證酸性條件下NaNO2具有氧化性，可以通過其與還原性物質(zhì)反應(yīng)來驗證。(5)酸性條件下NOeq\o\al(－,2)被氧化為NOeq\o\al(－,3)，而MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋，反應(yīng)的離子方程式為5NOeq\o\al(－,2)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O。達到滴定終點時的現(xiàn)象為當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4標準溶液時，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色。根據(jù)關(guān)系式：5NOeq\o\al(－,2)～2MnOeq\o\al(－,4)，則1.50g樣品中n(NaNO2)＝eq\f(5,2)×0.1000mol·L－1×0.02L×eq\f(100mL,25.00mL)＝0.02mol，故NaNO2的純度為eq\f(0.02mol×69g·mol－1,1.50g)×100%＝92.0%。答案：Ⅰ.(1)量筒、膠頭滴管(2)保持容器內(nèi)壓強穩(wěn)定(3)BDEⅡ.(4)取FeSO4溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯變化；滴加少許NaNO2溶液，溶液變?yōu)榧t色，證明NaNO2具有氧化性(或取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，無明顯現(xiàn)象；滴加少許NaNO2溶液，溶液變藍，證明NaNO2具有氧化性)(5)5NOeq\o\al(－,2)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4標準溶液時，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色92.0%3．解析：(1)B為碳酸鈣沉淀和硫酸銨溶液，分離兩者的實驗操作應(yīng)為過濾。濾液是硫酸銨溶液，使硫酸銨從溶液中析出的方法為先加熱制成飽和溶液(蒸發(fā)濃縮)，再降溫析出晶體，過濾。(2)中性條件下CO2的溶解度很小，但是氨氣極易溶于水，得到的堿性溶液易和二氧化碳反應(yīng)，進而將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，故X為NH3，Y為CO2；工藝流程中生成了NH3和CO2，同時也消耗了NH3和CO2，故可循環(huán)利用的物質(zhì)為NH3、CO2。(3)氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，但氨氣和氯化氫在試管口遇冷又化合成氯化銨，因此甲裝置不能用于制取氨氣；氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，加熱濃氨水，氨氣溶解度降低，同時平衡向逆反應(yīng)方向移動，有利于氨氣的生成，故乙裝置能用于制取氨氣；氫氧化鈣和氯化銨混合加熱可以制取氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故丙裝置可以制取氨氣；NaOH溶于水放出大量的熱，利于NH3逸出，同時OH－濃度增大，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－逆向移動，也有利于NH3的生成，故丁裝置可以制取氨氣。收集干燥的氨氣，并制取硫酸銨溶液時，各裝置的連接順序是adegfcbh。四氯化碳不能和氨氣反應(yīng)，也不溶解氨氣，可以防止倒吸。(4)n(BaSO4)＝eq\f(13.98g,233g·mol－1)＝0.06mol，所以n[(NH4)2SO4]＝0.06mol，m[(NH4)2SO4]＝0.06mol×132g·mol－1＝7.92g，硫酸銨的純度＝eq\f(7.92g,10.0g)×100%＝79.2%。答案：(1)過濾冷卻結(jié)晶(2)NH3CO2NH3、CO2(3)甲degfcbh防止倒吸(4)79.2%4．[導(dǎo)學(xué)號：53144244]解析：Ⅰ.(1)NO易被空氣氧化生成NO2，因此裝置A的作用是排出整套裝置中的空氣，防止對實驗產(chǎn)生干擾；根據(jù)E中澄清石灰水是否變渾濁判斷裝置中空氣是否排盡。(2)將注射器里的空氣注入集氣瓶D中，看到無色氣體變?yōu)榧t棕色，說明SO2與NaNO3溶液反應(yīng)生成NO，化學(xué)方程式為3SO2＋2NaNO3＋2H2O=Na2SO4＋2NO＋2H2SO4。(3)氮的氧化物、二氧化硫均有毒，會污染空氣，需要進行尾氣處理。Ⅱ.(1)A溫度下，固體質(zhì)量減輕50g－25g＝25g，50gNa2SO3·7H2O中結(jié)晶水的質(zhì)量為50g×eq\f(18×7,126＋18×7)＝25g，則該溫度下分解完全失去結(jié)晶水，反應(yīng)方程式為Na2SO3·7H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2SO3＋7H2O；由實驗結(jié)果可以判斷B點的生成物中有Na2S，則B點發(fā)生歧化反應(yīng)，因此還有Na2SO4生成，反應(yīng)方程式為4Na2SO3eq\o(=,\s\up7(>600℃))3Na2SO4＋Na2S。(2)檢驗在B溫度下產(chǎn)物成分的實驗方案為取B溫度下的固體產(chǎn)物少許，加水溶解，向溶液中加入足量的鹽酸，有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生，再加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)物為Na2SO4和Na2S。答案：Ⅰ.(1)排出整套裝置中的空氣，防止對實驗產(chǎn)生干擾E中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁(2)3SO2＋2NaNO3＋2H2O=Na2SO4＋2NO＋2H2SO4(3)無尾氣處理裝置(其他合理答案也可)Ⅱ.(1)Na2SO3·7H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2SO3＋7H2O4Na2SO3eq\o(=,\s\up7(>600℃))3Na2SO4＋Na2S(2)取B溫度下的固體產(chǎn)物少許，加水溶解，向溶液中加入足量鹽酸，有臭雞蛋氣味氣體產(chǎn)生，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)物為Na2SO4和Na2S5．[導(dǎo)學(xué)號：53144245]解析：(1)①甲醇與濃鹽酸在氯化鋅作