2019年高考化學 實驗全突破 專題17 綜合性實驗題練習.doc
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專題17 綜合性實驗題1五氧化二氮(N2O5)是有機合成中常用的綠色硝化劑,可用NO2與O3反應(yīng)制得。某化學興趣小組設(shè)計如下實驗裝置制備N2O5 (部分裝置略去)。 (1)銅和濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為_。加入濃硝酸后,裝置中燒瓶上部可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)儀器a的名稱為_,該儀器中盛裝的試劑是_(填標號)。A生石灰 B濃硫酸 C堿石灰 D五氧化二磷(3)已知下列物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)。物質(zhì)熔點/沸點/N2O54132 (升華)N2O4-1124裝置中持續(xù)通入O3,為得到盡可能多的純凈的N2O5,溫度控制在2432。收集到的N2O5固體中含有液態(tài)物質(zhì),可能原因是_。(4)裝置的作用是_。(5)化學興趣小組用制得的N2O5制備少量對硝基甲苯(,相對分子質(zhì)量137)。步驟如下:在三口燒瓶中放入催化劑和30 mL N2O5的CH2Cl2溶液(N2O5的濃度為lmolL-1), 30時,滴加15mL甲苯,充分反應(yīng)得對硝基甲苯 1.73g?;卮鹣铝袉栴}:制備對硝基甲苯的化學方程式為_。N2O5生成對硝基甲苯的轉(zhuǎn)化率為_?!敬鸢浮?Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O 有紅棕色氣體生成 球形干燥管 D 干燥不完全,導(dǎo)致有硝酸生成 安全瓶、防止倒吸 +N2O5+H2O 21.05%2治理氮氧化物(NOx)的污染是化學研究的重要課題之一。NO能被灼燒的鐵粉還原為N2,同時生成同時生成FeO,利用下列裝置模擬該反應(yīng)。 已知:濃硝酸可氧化NO;NaOH溶液能與NO2反應(yīng),不與NO反應(yīng)。(1)上述裝置接口的連接順序為a_(按氣流方向,用小寫字母表示)。(2)裝置D的作用是_。(3)裝置E中反應(yīng)的化學方程式為_。(4)打開分液漏斗活塞,燒瓶中觀察到的實驗現(xiàn)象有_。(5)實驗室常用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物(NOx):NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。設(shè)計實驗驗證產(chǎn)物NaNO2既有氧化性又有還原性。限選試劑:稀硫酸、KI-淀粉溶液、雙氧水、酸性高錳酸鉀溶液實驗步驟實驗操作現(xiàn)象實驗結(jié)論1_NaNO2具有氧化性2_NaNO2具有還原性(6)最終得到的亞硝酸鈉(NaNO2)外觀與食鹽非常相似,毒性較強。 已知Ksp(AgNO2) =2.010-8,Ksp(AgCl) =1.810-10; Ka(HNO2) =5.110-4。若鑒別NaNO2和NaCl兩種固體,實驗方法是_(試劑自選)?!敬鸢浮?fejihg(或gh)bcd 除去揮發(fā)出的HNO3、NO2等酸性氣體 2NO+2Fe2FeO+N2 反應(yīng)開始時,銅片表面出現(xiàn)無色氣泡,銅片逐漸變小,燒瓶上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色,隨著反應(yīng)的進行又逐漸變?yōu)闊o色;燒瓶中溶液由無色變?yōu)闇\藍色。 取適量NaNO2溶液,依次加入少許KI淀粉溶液、稀硫酸 溶液變藍 取適量NaNO2溶液,滴加少許酸性高錳酸鉀溶液 溶液褪色 分別取兩種固體樣品少量于試管中加水溶解,再分別滴加酚酞試液,變紅的為NaNO2。3二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點為10,可用于飲用水凈化。某小組在實驗室中探究ClO2與Na2S的反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}: I .ClO2的制備己知:在強酸性溶液中用SO2還原NaC1O3能制備ClO2。(1)反應(yīng)過程中圓底燒瓶內(nèi)會看到溶液中有一種白色固體析出,為了證明該物質(zhì)常采用的實驗操作及現(xiàn)象為:待實驗完成、圓底燒瓶冷卻后,_。(2)裝置B中反應(yīng)的離子方程式為_。(3)欲制備并收集ClO2,選擇上圖中的裝置,其連接順序為a_(按氣流方向,用小寫字母表示)(4)裝置D的作用_。II. ClO2與Na2S的反應(yīng)(5)將上述收集到的ClO2用N2稀釋以增強其穩(wěn)定性,并將適量的稀釋后的ClO2通 入上圖所示裝置中充分反應(yīng),得到無色澄清溶液。段時間后,通過下列實驗探究I中反應(yīng)的產(chǎn)物。操作步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論取少量中溶液于試管甲中,滴加品紅溶液和鹽酸。品紅始終不褪色無_生成另取少量中溶液于試管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振蕩_有SO42-生成繼續(xù)在試管乙中滴加Ba(OH)2 溶液至過量,靜置,取上層清液于試管中,_。有白色沉淀生成有Cl-生成(6)C1O2與Na2S反應(yīng)的離子方程式為_。用于飲用水凈化時,ClO2相對于Cl2的優(yōu)點是_(任寫一條)?!敬鸢浮?將反應(yīng)后的混合物慢慢倒入盛有少量水的試管里,若固體溶解,溶液變藍,則白色固體為硫酸銅。 SO2+2 C1O3-= ClO2+ SO42- gh(或hg) bcefd 冷凝并收集C1O2 SO2 (或SO32-或HSO3-或三者的組合均給分) 生成白色沉淀 加 入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液 8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H- 均被還原成Cl-時ClO2得電子數(shù)是氯氣的2.5 倍:ClO2在水中的溶解度大;剩余的ClO2不會引起二次染污(答案合理即可)II. (5)將適量的稀釋后的ClO2通入如圖2所示裝置中充分反應(yīng),得到無色澄清溶液,4ICl的冰醋酸溶液可用于測定油脂的不飽和溶液,其原理為+ICl。ICl制備裝置圖如下,(夾持裝置及加熱儀器已省略);已知:ICl的熔點為27,沸點為97.4,易水解,且能發(fā)生反應(yīng)ICl(1)+Cl2(g)=ICl3(1)。(1)盛裝濃鹽酸的儀器名稱是_;裝置C中的試劑名稱是_。(2)裝置B的作用是_;不能用裝置F代替裝置E,理由是_。 (3)用ICl的冰醋酸溶液測定某油脂(M=880)的不飽和度。進行如下兩個實驗。實驗1:將4.40g該油漬樣品溶于四氯化碳后形成l00mL溶液,從中取出十分之一,加入20mL某濃度的ICl的冰醋酸溶液(過量),充分反應(yīng)后,加入足量KI溶液,生成的碘單質(zhì)用1.00mol/L的Na2S2O3標準溶液滴定。經(jīng)平行實驗,測得消耗的Na2S2O3溶液的平均體積為V1mL。實驗2(空白實驗):不加油脂樣品,其他操作步驟、所用試劑及用量與實驗1完全相同,測得消耗的Na2S2O3溶液的平均體積為V2mL。 滴定過程中可用_作指示劑。 滴定過程中需要不斷振蕩,否則會導(dǎo)致V1_(填“偏大”或“偏小”)。 若V1=15.00mL,V2=20.00mL,則該油脂的不飽和度為_?!敬鸢浮?分液漏斗 濃硫酸 除去氯氣中的氯化氫 裝置F中的水蒸氣會進入裝置D中,使ICl水解 淀粉溶液 偏小 55下表列出了錫及一些常見化合物的物理量。物質(zhì)摩爾質(zhì)量(g/mol)熔點/沸點Sn1192322260SnCl2190246.8623SnCl4261-33114氯氣與金屬錫在加熱時反應(yīng)可以用來制備SnCl4,SnCl4極易水解,在潮濕的空氣中發(fā)煙。實驗室可以通過下圖裝置制備少量SnCl4(夾持裝置略)。(1)儀器C的名稱為_;裝置I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)反應(yīng)前對錫的處理:將金屬錫熔融,然后潑入冷水,激成錫花,干燥后備用,請問這樣做的目的是_。(3)裝置中的最佳試劑為_,如果去掉裝置II,從實驗安全的角度看會產(chǎn)生的影響是_。(4)反應(yīng)時,裝置中加熱的溫度最好不低于_。(5)甲同學認為該實驗裝置存在一處明顯的缺陷,應(yīng)在裝置VI后連接的裝置為_(填字母序號),其作用是_。(6)將SnCl4晶體加入濃鹽酸中溶解,可得無色溶液,設(shè)計實驗驗證Sn4+和Fe3+的氧化性強弱_。(7)若中用去錫粉11.9 g,反應(yīng)后,中錐形瓶里收集到24.8 g SnCl4,則SnCl4的產(chǎn)率為_。(保留3位有效數(shù)值)。 【答案】 蒸餾燒瓶 MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O 增大錫與氯氣反應(yīng)接觸面積,加快化學反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分 飽和食鹽水 錫與氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣與氯氣混合加熱爆炸。 114 D 吸收多余的氯氣、防止空氣中的水蒸氣進入裝置VI 取少量上述溶液,滴加氯化亞鐵溶液,充分振蕩后再滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則說明Sn4+氧化性比Fe3+強,反之則說明Sn4+氧化性比Fe3+弱。 95.0%【解析】由裝置圖可知裝置應(yīng)為制備氯氣裝置,涉及離子反應(yīng)為MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,裝置為飽和食鹽水,裝置為濃硫酸,氯氣經(jīng)除雜,干燥后與錫在裝置中反應(yīng)生成SnCl4,經(jīng)冷卻后在裝6已知:氮化鋁(AlN)溶于強酸產(chǎn)生鋁鹽,溶于強堿生成氨氣。(1)AlN與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程為_。(2)甲同學通過測定AlN與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量來測定AlN的純度(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng),忽略NH3在強堿性溶液中的溶解)。實驗裝置如下:選擇上圖中合適的裝置,其連接順序為_(按氣流從左到右方向,填字母)。裝置A中干燥管的作用是_。(3)乙同學通過測定氨氣體積來測定AlN的純度。導(dǎo)管a的作用是_。讀數(shù)前,需要進行的操作是_。若稱取樣品的質(zhì)量為mg,量氣管中測定的氣體體積為VmL,該實驗條件下的氣體摩爾體積為VmL/mol,則AlN的質(zhì)量分數(shù)為_;若讀取量氣管中氣體的體積時,液面左高右低,則測得的AlN的純度_(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。【答案】 AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3 EBCAD 防止倒吸、導(dǎo)氣 保持燒瓶與分液漏斗的壓強相同,使分液漏斗中的液體能順利流下;消除由于加入NaOH溶液而引起的氨氣體積誤差; 恢復(fù)至室溫,上下調(diào)節(jié)量氣管,使量氣管中的液面與干燥管中的液面相平; 偏大7水合肼(N2H4H2O)又名水合聯(lián)氨,無色透明,具有腐蝕性和強還原性的堿性液體,它是一種重要的化工試劑。利用尿素法生產(chǎn)水合肼的原理為:CO(NH2)2+2NaOH+NaC1O=N2H4H2O+Na2CO3+NaCl。 實驗1:制備NaClO溶液。(已知:3NaClO2NaCl+NaClO3)(1)圖甲裝置I中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_。(2)用NaOH固體配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為30NaOH溶液時,所需玻璃儀器除量筒外還有_。(填標號)a燒杯 b容量瓶 c玻璃棒 d燒瓶(3)圖甲裝置中用冰水浴控制溫度的目的是_。實驗2:制取水合肼。(4)圖乙中若分液漏斗滴液速度過快,部分N2H4H2O會參與A中反應(yīng)并產(chǎn)生大量氮氣,降低產(chǎn)品產(chǎn)率。寫出該過程反應(yīng)生成氮氣的化學方程式:_。充分反應(yīng)后,蒸餾A中溶液即可得到水合肼的粗產(chǎn)品。實驗3:測定餾分中水合肼的含量。(5)稱取餾分3.0g,加入適量NaHCO3固體(滴定過程中,調(diào)節(jié)溶液的pH保持在65左右),加水配成250mL溶液,移出2500mL置于錐形瓶中,并滴加23滴淀粉溶液,用0.15 molL-1的碘的標準溶液滴定。(已知:N2H4H2O+2I2=N2+4HI+H2O)滴定時,碘的標準溶液盛放在_(填“酸式”或“堿式”)滴定管。下列能導(dǎo)致餾分中水合肼的含量測定結(jié)果偏高的是_。(填標號)a錐形瓶清洗干凈后未干燥b滴定前,滴定管內(nèi)無氣泡,滴定后有氣泡c讀數(shù)時,滴定前平視,滴定后俯視 d盛標準液的滴定管水洗后,直接裝標準液實驗測得消耗I2溶液的平均值為2000mL,餾分中水合肼(N2H4H2O)的質(zhì)量分數(shù)為_。【答案】 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O ac 防止NaClO分解,影響水合肼的產(chǎn)率 N2H4H2O+2NaClO=N2+3H2O+2NaCl 酸式 d 25%8常溫常壓下,一氧化二氯(Cl2O)為棕黃色氣體,沸點為3.8,42 以上會分解生成C12和O2,Cl2O易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO。 【制備產(chǎn)品】甲組同學擬將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比1:3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制備次氯酸溶液。(1)儀器a 的名稱是_.(2)各裝置的連接順序為_ 。(3)裝置B中多孔球泡和攪拌棒的作用是_。(4)制備Cl2O的化學方程式為_。(5)反應(yīng)過程中,裝置B需放在冷水中,其目的是_。(6)裝置E中生成的HClO見光易分解,宜采用_(填顏色)平底燒瓶,裝置C的作用是_?!緶y定濃度】(7)已知次氯酸可被KI、FeSO4等物質(zhì)還原出Cl-。乙組同學設(shè)計實驗方案測定裝置E中所得溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度,請補充完整實驗方案:用酸式滴定管量取一定體積的次氯酸溶液于錐形瓶中,_,(所提供試劑:淀粉KI溶液、0.10molL-1的FeSO4溶液、0.10molL-1的KmnO4酸性溶液)【答案】 三頸燒瓶 A、D、B、C、E 加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進行 2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3) 防止反應(yīng)放熱后溫度過高導(dǎo)致Cl2O分解 棕色 除去Cl2O中的Cl2 加入一定體積的0.10mol/L FeSO4溶液(足量),然后用0.10mol/L的KMnO4酸性溶液滴定至溶液變?yōu)闇\紅色,讀數(shù) 的分析裝置C的作用是除去Cl2O中的Cl2;(7)根據(jù)題目中信息,次氯酸可被KI、FeSO4等物質(zhì)還原出Cl,加入一定體積的FeSO4溶液,要求過量,然后用酸性高錳酸鉀溶液對過量的FeSO4溶液進行滴定,然后求出與HClO反應(yīng)FeSO4的物質(zhì)的量,從而求出HClO的濃度,具體操作是加入一定體積的0.10molL1 FeSO4溶液(足量),然后用0.10molL1的KMnO4酸性溶液滴定至溶液變?yōu)闇\紅色,讀數(shù)。9三氯化硼的熔點為-107.3 ,沸點為12.5 ,易水解生成硼酸(H3BO3),可用于制造高純硼、有機合成催化劑等。實驗室制取三氯化硼的原理為B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。(1)甲組同學擬用下列裝置制取純凈干燥的氯氣(不用收集)。裝置B中盛放的試劑是_,裝置C的作用是_。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _。(2)乙組同學選用甲組實驗中的裝置A、B、C和下列裝置(裝置可重復(fù)使用)制取BCl3并驗證反應(yīng)中有CO生成。乙組同學的實驗裝置中,依次連接的合理順序為ABCG_FDI。能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是_。開始實驗時,先點燃_(填“A” 或“G”)處的酒精燈。請寫出BCl3水解的化學方程式_。硼酸是一元弱酸,其鈉鹽化學式為Na B(OH)4,則硼酸在水中電離方程式是_?!敬鸢浮?飽和食鹽水 干燥氯氣 2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O E H J H 裝置F中黑色粉末變?yōu)榧t色,裝置D中澄清石灰水變渾濁 A BCl33H2O=H3BO33HCl H3BO3H2OB(OH)4-H+10硫代硫酸鈉(Na2S2O35H2O)俗名“大蘇打”,又稱為“海波”。它易溶于水,難溶于乙醇,加熱、遇酸均易分解。某實驗室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉,其反應(yīng)裝置及所需試劑如下圖:實驗具體操作步驟為:開啟分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,適當調(diào)節(jié)分液的滴速,使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體較均勻地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同時開啟電動攪拌器攪動,水浴加熱,微沸。直至析出的渾濁不再消失,并控制溶液的pH接近7時,停止通入SO2氣體。(1)寫出儀器A的名稱_。(2)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量,實驗中不能讓溶液pH 7,請用離子方程式解釋原因_。(3)寫出三頸燒瓶B中制取Na2S2O3,反應(yīng)的總化學反應(yīng)方程式_。(4)從上述生成物混合液中獲得較高產(chǎn)率Na2S2O35H2O的步驟為為減少產(chǎn)品的損失,操作為趁熱過濾,“趁熱”的原因是_;操作是_;操作是抽濾、洗滌、干燥。 (5)測定產(chǎn)品純度取6.00g產(chǎn)品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液為指示劑,用濃度為0.500mol/LI2的標準溶液進行滴定,反應(yīng)原理為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。編號123溶液的體積/mL10.0010. 0010.00消耗I2標準溶液的體積/mL19.9822.5020.02滴定時,達到滴定終點的現(xiàn)象是_。產(chǎn)品的純度為_。(6)Na2S2O3常用作脫氧劑,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為_。【答案】 蒸餾燒瓶 S2O32-+2H+=S+SO2+H2O 4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3 為了防止晶體在漏斗中大量析出導(dǎo)致產(chǎn)率降低 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶 溶液由無色變藍色,且半分鐘不褪色 82.67% S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+【解析】(1)儀器A的名稱蒸餾燒瓶。(2)根據(jù)題給信息,硫代硫酸鈉(Na2S2O35H2O)在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+ 2H+ = S+ SO2+H2O,所以實驗中不能讓溶液pH 7。(3)根據(jù)題給信息,三頸瓶中加入了Na2S、Na2CO3溶液,通入了SO2來制備Na2S2O3,Na2S 中硫元素由-2價- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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