届高考化学第二轮知识点题型测试18.docx

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届高考化学第二轮知识点题型测试18

压轴题三　综合实验题

考点模型

（1）制备原理：

试剂、仪器的选择，主反应和副反应的方程式等。

（2）基本操作：

注意书写全面，思路顺畅，关键词突出。

（3）分离提纯：

过滤、蒸发、蒸馏、萃取、分液、洗气等。

（4）废物处理：

环境保护、绿色化学、循环利用等。

（5）条件控制：

催化剂的使用、物质的过量要求、温度的控制等。

（6）产品纯度：

有关计算。

1．某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。

甲同学认为沉淀是CuCO3；乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu（OH）2的混合物，他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。

（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子方程式为____________。

（2）乙同学认为有Cu（OH）2生成的理论依据是________（用离子方程式表示）。

（3）两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。

具体操作依次为________、洗涤、干燥。

②装置E中碱石灰的作用是________。

③实验过程中有以下操作步骤：

a．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应

b．打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气

c．打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气

正确的顺序是________（填选项序号，下同）。

若未进行步骤________，将使测量结果偏低。

④若沉淀样品的质量为mg，装置D的质量增加了ng，则沉淀中CuCO3的质量分数为________。

（4）丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量________来测定沉淀中CuCO3的质量分数。

答案　

（1）Cu2＋＋2HCO

===CuCO3↓＋CO2↑＋H2O

（2）HCO

＋H2OH2CO3＋OH－

（3）①过滤　②防止空气中CO2和水蒸气进入装置D

③cab　b　④

×100%

（4）样品质量和样品充分灼烧后的质量

解析　

（1）甲同学的观点认为HCO

H＋＋CO

，CO

和Cu2＋反应生成CuCO3沉淀，同时，H＋＋HCO

H2CO3H2O＋CO2↑。

所以离子方程式为

Cu2＋＋2HCO

===CuCO3↓＋CO2↑＋H2O。

（2）乙同学认为有Cu（OH）2是由于HCO

＋H2OH2CO3＋OH－，Cu2＋与OH－结合生成Cu（OH）2。

（3）①分离沉淀采用过滤的方法，而净化沉淀须洗涤（洗去附着的离子）、干燥（除去水分）。

②装置D需准确称量，所以E中碱石灰是为了防止空气中的CO2和水蒸气进入D装置。

③一开始应排除系统内的空气，所以应关闭K2、K4，打开K1、K3；然后滴入稀硫酸使样品反应，所以应关闭K1、K3，打开K2、K4；为了使生成的CO2气体充分被吸收，应通入过量空气，此时应关闭K2、K3，打开K1、K4。

若未进行最后一步，生成的CO2不能被充分吸收，造成所测结果偏低。

④

×100%＝

×100%。

（4）通过CO2可求CuCO3，进一步求其质量分数；样品为CuCO3、Cu（OH）2，灼烧后为CuO，可列方程组求CuCO3的质量分数。

2．利用如图装置探究氯气和氨气之间的反应。

其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为较纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：

（1）装置F中发生反应的离子方程式为________________。

（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用________（请填以下选项的代号）。

A．碱石灰　B．生石灰　C．二氧化硅　D．五氧化二磷

E．烧碱

（3）按A接B接C；F接E接D接C，请在各虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂名称：

（4）在C中观察到大量白烟，同时产生一种气体单质，该反应的化学方程式为____________________。

（5）从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理：

____________________。

答案　

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）ABE

（3）见下图

（4）3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2

（5）将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的烧杯中

解析　

（2）利用浓氨水的分解制备NH3，可把浓氨水滴到碱石灰、生石灰或烧碱固体上。

（3）NH3需用碱石灰干燥，净化Cl2应先除去HCl，然后再用浓H2SO4干燥。

（4）Cl2把NH3氧化成N2，并生成HCl气体，HCl和NH3反应生成NH4Cl白烟。

（5）从G中逸出的气体中含有NH3或Cl2，均可用NaOH溶液吸收，为了防止倒吸，要用倒扣的漏斗。

3．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢（即铁和碳的合金）进行了以下探究活动：

[探究一]

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是______________________。

（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。

①甲同学认为X中除Fe3＋之外还可能含有Fe2＋。

若要确认其中的Fe2＋，应选用________（选填序号）。

A．KSCN溶液和氯水B．铁粉和KSCN溶液

C．浓氨水D．酸性KMnO4溶液

②乙同学取560mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。

由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。

[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L－1。

为此设计了下列探究实验装置（假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是________________________。

（4）分析Y气体中的Q2气体是如何生成的______________（用化学方程式表示）。

（5）已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于________（填序号）。

A．A之前B．A—B间

C．B—C间D．C—D间

（6）如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是____________________。

答案　

（1）铁被钝化

（2）①D　②0.80

（3）检验SO2是否除尽

（4）C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

（5）C

（6）D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝

解析　

（1）由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反应。

（2）①Fe2＋具有还原性，可以被KMnO4（H＋）氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选D。

②n（BaSO4）＝

＝0.02mol，n（SO2）＝0.02mol，n（混）＝

＝0.025mol，所以SO2的体积分数为

＝0.80。

（3）M＝0.0893g·L－1×22.4L·mol－1＝2.0g·mol－1。

所以Q1为H2。

由于C能被浓H2SO4氧化成CO2，所以Q2应为CO2。

检验H2用CuO，而检验CO2气体需用澄清石灰水，在验证CO2之前，须除尽SO2气体，所以A装置用来除去SO2，B装置用来检验是否除尽，M装置应放在B、C之间。

若有H2，CuO应由黑变红，CuSO4由白变蓝。

4．实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。

（1）实验原理

用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO（OH）2，反应的离子方程式为________。

再用I－将生成的MnO（OH）2还原为Mn2＋，反应的离子方程式为MnO（OH）2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。

然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。

（2）实验步骤

①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是________；

②用注射器抽取某水样20.00mL从A处注入锥形瓶；

③再分别从A处注入含mmolNaOH溶液及过量的MnSO4溶液；

④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；

⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含nmolH2SO4的硫酸溶液；

⑥重复④的操作；

⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；

⑧用0.005mol·L－1Na2S2O3滴定至终点。

（3）数据分析

①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90mL，则此水样中氧（O2）的含量为________（单位：

mg·L－1）。

②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

③实验要求加入适量的H2SO4使溶液接近中性，其原因是____________________。

答案　

（1）2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO（OH）2

（2）①赶走装置内的空气，避免空气中O2的干扰　⑦淀粉溶液

（3）①7.8mg·L－1　②偏大　③若碱过量，则MnO（OH）2不能全部转变为Mn2＋，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应

解析　（3）根据电子守恒，结合已知方程式可得关系式：

O2→2MnO（OH）2→2I2→4Na2S2O3

故水样中O2的含量为

＝7.8mg·L－1。

5．可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比（用m表示），其中装置C由广口瓶和量气管组成，量气管由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度（0～50mL），乙管可上下移动。

回答下列问题：

（1）实验中气体（NO和NO2）发生装置应选择________（填装置序号）。

（2）实验中的气体（NO和NO2）通入C装置，请在下图的广口瓶中将导气管画出。

（3）要测定m值，需要将C中的溶液进行中和滴定，由于浓硝酸具有强氧化性，能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。

因此，中和滴定前必须进行的操作是________________。

（4）连接好装置，检查气密性后，应进行两步必要的操作：

第一，打开b，向C装置的乙管中加适量水；

第二，__________________________________________________________。

（5）实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。

此时应进行的操作是____________________________。

（6）实验后若量气管中气体的体积（换算成标准状况下）为VL，C中硝酸的物质的量为

nmol，则用含n和V的式子表示m＝________________（结果可不必化简）。

答案　

（1）B

（2）

（3）将C中的溶液加适量水稀释

（4）打开a，通足量N2，排净装置中的空气

（5）向下移动乙管，使甲、乙两管液面在同一水平面上

（6）

解析　空气中的氧气能将产生的NO氧化，故需要在实验前将装置中空气排尽，选用B装置。

排水量气装置中导气管应“长进短出”。

且读数需要注意两点：

一是读数时视线应与液面相平，二是保持左右两管中液面相平。

（6）根据方程式：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

铜与硝酸反应生成的NO2的物质的量为

铜与硝酸反应生成的NO的物质的量为

－

故铜与该硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比为

m＝

＝

。

6．Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，它是棕黄色强刺激性气体，沸点3.8℃，熔点－116℃。

实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O，装置如下图Ⅰ：

回答下列问题：

（1）把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2。

请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图，并作必要的标注。

（2）B中试剂a应选用________（填字母序号）。

a．CCl4b．饱和NaCl溶液

c．浓H2SO4d．饱和NaHCO3溶液

（3）通入适量的氯气，在C中生成棕黄色的物质Cl2O，该物质常温下为气体，方程式为____Cl2＋____Na2CO3＋______===____NaHCO3＋____NaCl＋____Cl2O

（4）对C中反应后的固体成分进行检验，请写出实验步骤以及预期的现象和结论。

限选实验试剂和仪器：

蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置。

实验步骤

现象和结论

步骤一：

取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至完全溶解，然后将溶液分别置于a、b试管中。

步骤二：

向a试管中滴加BaCl2溶液，静置。

无明显现象，证明固体中不含Na2CO3。

步骤三：

步骤四：

____________则证明固体中含有NaCl。

答案　

（1）见下图

（2）b　（3）2　2　H2O　2　2　1

（4）

实验步骤

现象和结论

步骤三：

取a试管的上层清液于c试管中（或过滤，取滤液加入试管c），加入适量Ba（OH）2溶液（或加入稀HNO3，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水中）。

产生白色沉淀（或澄清石灰水变浑浊），则证明固体中含有NaHCO3。

步骤四：

向试管b中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加少量AgNO3溶液。

有白色沉淀

解析　

（2）利用浓盐酸和KMnO4固体制取Cl2会含有HCl，所以应用饱和食盐水除去HCl气体。

（3）用倒配法配平。

即：

2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O。

（4）反应后的固体C中可能是Na2CO3、NaHCO3、NaCl的混合物。

证明是否含有Na2CO3，用BaCl2检验；是否含有NaHCO3，用Ba（OH）2或稀HNO3检验；是否含有NaCl，用AgNO3检验。