高考化学优秀模拟题分类汇编 专题18 化学综合实验题.docx

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高考化学优秀模拟题分类汇编专题18化学综合实验题

专题18化学综合实验题

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：

①称取硫酸亚铁铵晶体5g，放入250mL三颈烧瓶中，加入10滴左右1.0mol·L-1H2SO4溶液和15mL蒸馏水加热溶解；

②加入25mL饱和草酸溶液，加热搅拌至沸，停止加热，静置；

③待黄色晶体FeC2O4∙2H2O沉淀后倾析，洗涤，加入约20mL蒸馏水搅拌并温热5min，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：

①准确称取mg草酸亚铁固体样品（含有草酸铵杂质），溶于25mL2mol·L-1H2SO4溶液中，在60~80℃水浴加热，用100mL容量瓶配成100.00mL溶液；

②取上述溶液20.00mL，用KMnO4标准溶液（浓度为cmol·L-1）滴定三次，平均消耗V1mL；

③加入适量锌粉和2mL2mol·L-1H2SO4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；

④过滤除去锌粉，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2~3mL2mol·L-1H2SO4溶液，继续用KMnO4标准溶液（浓度为cmol·L-1）滴定至终点，共平行测定三次，平均消耗V2mL。

回答下列问题：

（4）在②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③中检验其中微量的Fe3+的试剂名称是______________溶液

（6）计算mg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2NH3OH++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（g·cm－3，20℃）

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

100.0

1.0

*括号中的数据表示该有机物与水形成的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10mL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。

①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为____________________________________________；

②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151~156℃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．加人无水MgSO4固体，除去有机物中少量的水

①上述提纯步骤的正确顺序是________________________________________________；

②B中水层用乙醚萃取的目的是______________________________________________；

③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6mL，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：

①检验装置的气密性后，装入药品；②打开分液漏斗活塞通入一段时间气体，加热药品；③反应结束后，_______________（填操作）；④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：

①三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为___________________________________；

②支管B的作用是_________________________；

③步骤③中洗涤CaO2·8H2O的液体X的最佳选择是____________；

A．无水乙醇B．浓盐酸C．水D．CaCl2溶液

④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CaO2·8H2O产率；________________________________________。

（4）测定产品中CaO2含量的实验步骤如下：

步骤一：

准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体，再滴入少量2mol·L－1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cmol·L－1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VmL。

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+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+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；③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③中洗涤CaO2·8H2O的液体X的最佳选择是无水乙醇；答案选A；④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CaO2·8H2O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-

722

amc×V×10-3mol

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：

①制备反应原理：

C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

可能发生的副反应：

C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH（三氯乙酸）+HCl

②相关物质的相对分子质量及部分物理性质：

C2H5OH

CCl3CHO

CCl3COOH

C2H5Cl

相对分子质量

46

147.5

163.5

64.5

熔点/℃

-114.1

-57.5

58

-138.7

沸点/℃

78.3

97.8

198

12.3

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”）。

（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）=1.0×10-1 mol·L-1，Ka（CH3COOH）=1.7×10-5mol·L-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ab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0.1 mol·L-1两种酸溶液的pH，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-＋16H＋＋10Cl－==2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

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）2·6H2O。

其操作流程如下：

回答下列问题：

①试剂X是_______，写出发生的主要反应的离子方程式___________。

②操作Ⅱ的名称为：

________、_________。

③为测定（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O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H2SO4酸化，用

0.01000mol/L KMnO4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。

①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：

a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O      b．FeO、NH3、SO3、H2O

c．FeO、SO2、NH3、H2O       d．Fe2O3、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）。

②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__________；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）。

③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______________。

④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】Fe2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋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%acFe2O3SO2NaOH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】⑴①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，主要反应

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；②操作Ⅱ是在溶液中得到FeSO4·7H2O晶体，名称为蒸发浓缩、冷却结晶；③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+

1mol5mol

0.01000mol/L×22.00mL×10-3L/mlx

解之得：

x＝1.1×10－3mol,则5g样品中铁的物质的量为：

1.1×10－2mol，所以样品中铁的质量分数为12.32%；⑵①a．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；②A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；③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；④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，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。

⑴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。

⑵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）

⑶实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：

滴定时，KIO3和KI在盐酸作用下析出I2：

5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O

生成的I2再和水样中的亚硫酸盐反应：

I2+SO32-+H2O=2H++2I-+SO42-

①滴定到终点时的现象是:

____________________________________________

②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）。

③滴定终点时，100mL的水样共消耗xmL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SO32－的含量为___g/L

⑷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：

①、若装置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__________  

②、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

③、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）①KIO3和KI在盐酸作用下析出I2，生成的I2遇淀粉溶液变蓝，因此滴定到终点时的现象是:

溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色；②盛标准液的滴定管没有用标准液润洗，则标准液被稀释，滴定时消耗标准液的体积偏大，则测定结果将偏大。

③消耗1mL标准溶液相当于SO32-的质量1g,100mL水样相当于SO32-的质量xg,，则该水样中SO32－的含量为

=10xg/L因此，本题正确答案是:

溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色；偏大；10x（4）①为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，需要用氯气置换出硫，则必须用装置A制备氯气，实验室通常用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，则A装置中A的分液漏斗中盛装的试剂是浓盐酸。

故答案为：

浓盐酸；②在B中发生氯气置换出硫的反应，化学方程式为：

Na2S+Cl2=2NaCl+S↓。

故答案为：

有淡黄色沉淀生成；③尾气为过量的氯气，需要用碱液吸收，故本题答案为：

吸收氯气，避免空气污染。

点睛：

本题（4）以实验装置为知识背景，从比较Cl和S的非金属性强弱着手，从整体的角度把握题目需要解答的问题，要通过本题建立解答本类题的正确思维过程，题目难度中等．

7．【淄博市2018届高三第二次模拟】乳酸亚铁晶体{[CH3CH（OH）COO]2Fe·3H2O}（相对分子质量：

288）可由乳酸与FeCO3反应制得，它易溶于水，是一种很好的补铁剂。

I．制备碳酸亚铁：

装置如图所示。

（1）仪器B的名称是____________。

（2）实验操作如下：

关闭活塞2，打开活塞1、3，加入适量稀硫酸反应一段时间，其目的是：

_________，然后关闭活塞1，接下来的操作是：

_________________。

C中发生反应的离子方程式为

_______________________________。

Ⅱ．制备乳酸亚铁：

向纯净的FeCO3固体加入足量乳酸溶液，在75℃下搅拌使之充分反应。

（3）该反应方程式为_______________________________________。

为防止乳酸亚铁变质，在上述体系中还应加入______________________。

反应结束后，将所得溶液隔绝空气低温蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得乳酸亚铁晶体。

该晶体存放时应注意_______。

III．乳酸亚铁晶体纯度的测量：

（4）两位同学分别用不同方案进行测定：

①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度，所得纯度总是大于100％，其原因可能是________________________________。

②乙同学经查阅文献后改用（NH4）4Ce（SO4）4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度（反应中Ce4+还原为Ce3+），称取6.00g样品配制成250.00mL溶液，取25.00mL用0.10mol·L-1（NH4）4Ce（SO4）4标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00mL。

则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为__________（以质量分数表示）。

【答案】蒸馏烧瓶排尽装置内的空气，防止二价铁被氧化关闭活塞3，打开活塞2Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O2CH3CH（OH）COOH+FeCO3

[CH3CH（OH）COO]2Fe+CO2↑+H2O适量铁粉密封保存乳酸根中羟基（－OH）能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液偏多96%

详解：

（1）仪器B是用来蒸馏液体的，为蒸馏烧瓶；正确答案：

蒸馏烧瓶。

（2）为顺利达成实验目的，先关闭活塞2，打开活塞1、3，加入适量稀硫酸反应一段时间，产生的氢气能够把装置内的空气排净，防止亚铁离子被氧化；然后关闭活塞1，关闭活塞3，打开活塞2，利用生成的氢气，使B装置中的气压增大，将B装置中的硫酸亚铁溶液压入到C装置中；与碳酸氢铵溶液发生反应，生成碳酸亚铁和二氧化碳，离子方程式为Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O；正确答案：

排尽装置内的空气，防止二价铁被氧化；关闭活塞3，打开活塞2；Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

（3）向纯净的FeCO3固体加入足量乳酸溶液，在75℃下搅拌使之充分反应，生成乳酸亚铁和二氧化碳，该反应方程式为2CH3CH（OH）COOH+FeCO3

[CH3CH（OH）COO]2Fe+CO2↑+H2O；为防止乳酸亚铁变质，加入铁粉，防止其被氧化；反应结束后，得到的乳酸亚铁晶体，含有亚铁离子，易被氧化，因此要隔绝空气密封保存；正确答案：

2CH3CH（OH）COOH+FeCO3

[CH3CH（OH）COO]2Fe+CO2↑+H2O；适量铁粉；密封保存。

（4）①乳酸跟中含有羟基，可能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗的高锰酸钾的量变多，而计算中按Fe2+被氧化，故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的纯度大于100％；正确答案：

乳酸根中羟基（－OH）能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液偏多。

②Ce4+→Ce3+发生还原反应，得电子总量为250/25×0.10×20×10-3mol,设亚铁离子的量为xmol，亚铁离子发生氧化反应，生成铁离子，失电子总量为x×1mol,根据氧化还原反应电子得失守恒规律：

x×1=250/25×0.10×20×10-3，x=2×10-2mol，根据铁守恒，乳酸亚铁晶体的量为2×10-2mol，其质量为2×10-