高三化学二轮复习二模备考《化学综合实验》专题增分训练答案+解析Word文档格式.docx
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（1）气体体积的测量
①量气装置的改进
②量气时应注意的问题
a．量气时应保持装置处于室温状态。
b．读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。
如图（Ⅰ）（Ⅳ）应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
（2）测定实验中要有消除干扰气体的意识
如用“惰性”气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。
（3）测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识
如何采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。
（4）测定实验中要有“数据”的采集处理意识
实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂则测量体积。
①称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平，可精确到0.0001g。
②测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1mL，准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管（酸式或碱式），可估读到0.01mL。
容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。
③气体除了量取外，还可以称量。
称气体的质量时一般有两种方法：
一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值；
另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
④用pH试纸（测得整数值）或pH计（精确到0.01）直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液中H＋或OH－的物质的量浓度。
为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。
如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2～3次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据（指与其他数据有很大差异的数据）要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。
【专题增分训练】
1．实验室中以粗铜粉（含杂质Fe）为原料，制备铜的氯化物的流程如下：
请按要求回答下列问题：
（1）现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜反应（铁架台和加热装置等省略）。
①按气流方向连接各仪器接口，正确的顺序是a→______、________→________、________→________、________→________。
实验中硬质玻璃管加热前要进行一步重要操作，其操作是____________________________________。
②反应时，盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是________________。
（2）上述流程中，所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解，其目的是________________；
溶液Ⅰ可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X最好选用下列试剂中的______（填字母）。
a．Cu b．NH3·
H2O
c．CuOd．Cu2（OH）2CO3
e．H2S
（3）向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀，写出该反应的离子方程式：
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）要利用图中所给实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应，首先要找到Cl2的发生装置（A），然后将制得的Cl2净化（除去HCl，用装置C）、干燥（用装置E），并使其与粗铜粉反应（用装置D），最后进行尾气吸收（用装置B）。
①按气流方向连接各仪器接口，正确的顺序是a→d、e→h、i→f、g→b（f、g可调换顺序）。
实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2，使装置中充满黄绿色的气体，以防止O2与铜粉反应。
②Cl2与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒，故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是产生大量棕黄色的烟。
（2）上述流程中，所得固体Ⅰ是CuCl2和FeCl3的混合物，加稀盐酸而不加水溶解，是为了防止CuCl2和FeCl3水解；
向溶液Ⅰ中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3＋，故X最好是能与H＋反应，但不与Cu2＋反应且不引入新杂质的试剂，题给选项中符合要求的有CuO和Cu2（OH）2CO3。
（3）向溶液Ⅱ（CuCl2溶液）中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀，该过程中发生SO2还原Cu2＋的反应，其本身被氧化为SO
。
答案：
（1）①d e h i f g b（f、g可调换顺序） 通入一段时间的Cl2，使装置中充满黄绿色的气体（排出装置中的空气） ②产生大量棕黄色的烟
（2）防止CuCl2和FeCl3水解 cd （3）SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓＋SO
＋4H＋
2．氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种易分解、易水解的白色固体，可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。
某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵，反应原理如下：
2NH3（g）＋CO2（g）
H2NCOONH4 ΔH<
（1）如果使用如图甲所示的装置制取NH3，你所选择的试剂是____________。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如图乙。
把氨和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，当悬浮物较多时，停止制备（注：
四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质）。
①发生器用冰水冷却的原因是____________________________，液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________________，发生反应的仪器名称是________。
②从反应后的混合物中过滤分离出产品。
为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填字母）。
a．常压加热烘干 b．高压加热烘干
c．真空40℃以下烘干
（3）尾气对环境有污染，可用________吸收处理。
（4）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.1730g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.500g。
样品中氨基甲酸铵的质量分数为______[已知Mr（H2NCOONH4）＝78，Mr（NH4HCO3）＝79，Mr（CaCO3）＝100]。
（1）图示装置不加热，CaO、碱石灰与浓氨水中的水反应放热使氨气易于逸出，则选择浓氨水与生石灰、浓氨水与氢氧化钠固体、浓氨水与碱石灰均可。
（2）①由题给信息氨基甲酸铵易分解且生成氨基甲酸铵的反应为放热反应可知，用冰水冷却反应器可防止温度过高氨基甲酸铵分解，降温还可促使反应正向进行，提高反应物的转化率。
液体石蜡鼓泡瓶可观察单位时间通入气体的气泡数，用其控制通入气体的速率与调节通入气体的量。
②由题给信息知氨基甲酸铵是易分解的固体，不能加热烘干，应采用低温烘干，故选择真空40℃以下烘干。
（3）对环境有污染的尾气主要是NH3，用酸溶液吸收效果最好，可选用稀硫酸。
（4）设碳酸氢铵为xmol，氨基甲酸铵为ymol，由样品总质量可得：
79g·
mol－1×
xmol＋78g·
ymol＝1.173g，又因为n（C）＝n（CaCO3）＝
＝0.015mol，由碳元素守恒可得：
xmol＋ymol＝0.015mol，解上述两个方程可得x＝0.003，y＝0.012，则m（NH2COONH4）＝0.012mol×
78g·
mol－1＝0.936g，则氨基甲酸铵的质量分数＝
×
100%≈80%。
（1）浓氨水与NaOH固体（或CaO、碱石灰）（其他合理答案均可）
（2）①降低温度，提高反应物转化率或防止因为反应放热造成产物分解 通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例 三颈烧瓶 ②c
（3）稀硫酸（其他合理答案均可）
（4）80%
3．三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O可用于摄影和蓝色印刷，其在110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应。
某化学研究小组对K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
（1）烧瓶M中盛有饱和NH4Cl与饱和NaNO2的混合液，常用于实验室制N2，则该反应的化学方程式为__________________________________________________
（2）实验所需的仪器装置如图所示，各装置的连接顺序为：
a接________、________接________、________接________、________接________。
（3）装置检查气密性后，先通一段时间N2，其目的是____________________。
结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯再通入N2至常温，其目的是___________________。
（4）E装置中澄清石灰水的作用是__________________。
（5）探究分解后的固体产物
①取B中充分反应后所得固体于试管中，加入足量蒸馏水，过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末，取4.4g黑色粉末溶于足量稀硝酸中，收集到标准状况下NO气体1.12L。
通过计算判断，黑色粉末的成分为________（写化学式）。
请设计实验方案验证：
_____________
②9.82g三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体在以上装置中加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g·
L－1（已折合成标准状况下）的含碳气体，写出该分解反应的化学方程式：
______________________________。
（1）利用饱和NH4Cl与饱和NaNO2的混合液制备N2，NH4Cl和NaNO2发生氧化还原反应，同种元素不同价态发生归中反应，NH4Cl中N的化合价由－3升高到0，升高了3，NaNO2中N的化合价由＋3降低到0，降低了3，因此反应的化学方程式为NH4Cl＋NaNO2
NaCl＋N2↑＋2H2O。
（2）验证气体产物，先验证水蒸气、再验证CO2并除去CO2、最后验证CO气体。
（3）先通一段时间N2，排出装置中的空气，防止空气中的CO2干扰实验。
结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯，再通入N2至常温，目的是防止压强减小，E、F装置中的溶液倒吸。
（4）检验气体产物中是否含有CO，需先除净CO2，E装置中的澄清石灰水用来检验CO2是否除尽。
（5）①NO的物质的量是0.05mol，则转移电子是0.05mol×
3＝0.15mol。
如果黑色粉末是Fe，则Fe是0.05mol，其质量是0.05mol×
56g·
mol－1＝2.8g。
如果黑色粉末是FeO，则其物质的量是0.15mol，其质量是0.15mol×
72g·
mol－1＝10.8g。
由于黑色粉末总质量是4.4g，所以黑色粉末应该是FeO和Fe的混合物。
根据金属活动性顺序知Fe比Cu活泼，单质Fe与过量CuSO4溶液能发生置换反应，因此可选择CuSO4溶液检验固体产物是否含有单质Fe。
FeO是碱性氧化物，不溶于CuSO4溶液，根据碱性氧化物能溶于盐酸，生成的Fe2＋在酸性条件下易被H2O2氧化为Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变红，由此可以检验固体产物中的FeO。
②由题意可知，分解后所得含碳气体的摩尔质量为M＝1.647g·
L－1×
22.4L·
mol－1≈36.9g·
mol－1，假设混合气体中CO2、CO的物质的量分别是x、y，则（44x＋28y）÷
（x＋y）＝36.9，解得x∶y＝5∶4，n（K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O）＝9.82g÷
491g·
mol－1＝0.02mol，根据K元素守恒可得n（K2CO3）＝（0.02mol×
3）÷
2＝0.03mol，在固体中Fe元素的物质的量是n（Fe）＝0.02mol，产生的CO、CO2的物质的量是0.02mol×
6－0.03mol＝0.09mol，由于n（CO2）∶n（CO）＝5∶4，所以n（CO2）＝0.05mol，n（CO）＝0.04mol，Fe元素结合的O元素的物质的量是0.02mol×
12－0.05mol×
2－0.04mol×
1－0.03mol×
3＝0.01mol，因此K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O发生分解反应的各种物质的量之比为n（K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O）∶n（K2CO3）∶n（Fe）∶n（FeO）∶n（CO2）∶n（CO）∶n（H2O）＝0.02mol∶0.03mol∶0.01mol∶0.01mol∶0.05mol∶0.04mol∶0.06mol＝2∶3∶1∶1∶5∶4∶6。
故该分解反应的化学方程式是2K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O
3K2CO3＋Fe＋FeO＋4CO↑＋5CO2↑＋6H2O。
（1）NH4Cl＋NaNO2
NaCl＋N2↑＋2H2O
（2）b c f g d e h
（3）排出装置中的空气，防止空气中的CO2干扰实验结果 防止E、F装置中的溶液倒吸
（4）检验CO2是否已除净
（5）①FeO和Fe 取少量固体于试管中，加入足量的硫酸铜溶液，若出现红色固体，则说明有Fe；
取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另一支试管中，加过量盐酸，静置，取上层清液，滴加几滴KSCN溶液无红色出现，再滴加1～2滴H2O2溶液，若溶液呈红色，则说明有FeO（其他合理答案也可以）
②2K3[Fe（C2O4）3]·
3K2CO3＋Fe＋FeO＋4CO↑＋5CO2↑＋6H2O
4．碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。
某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。
[定性实验] 检验溶液中的阴、阳离子
取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。
再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。
（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是____和________。
（2）根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是________________________________。
[定量实验] 测定碳铵中C元素和N元素质量比。
该兴趣小组准确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如图所示。
（3）碳铵固体应放在________中进行加热。
A．试管 B．蒸发皿
C．烧瓶D．坩埚
（4）从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________。
（5）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg。
由此测得N元素的质量是________g。
（6）为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀的质量。
请你评价该方案是否合理？
________（填“合理”或“不合理”），理由是_______________________________________________________
（1）固体中加入盐酸，生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，气体可能为CO2，盐中阴离子可能含有HCO
、CO
；
碳铵中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，则气体为氨气，则原固体中含铵根离子；
（2）碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是NH
＋OH－
NH3↑＋H2O、HCO
＋OH－===CO
＋H2O（或NH
＋HCO
＋2OH－
NH3↑＋CO
＋2H2O）；
（3）加热碳铵使之分解，碱石灰增重为H2O和CO2的质量，尾气为NH3，加热固体并收集产生的气体，一般选用试管；
（4）尾气处理，应防止倒吸，B不能防止倒吸，C中气体收集时导管应短进长出，D中为密闭容器，气体不能导入，只有A装置能防倒吸；
（5）灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg，则氨气的质量为（a－b）g，N元素质量为
（a－b）g。
（1）HCO
CO
（2）NH
NH3↑＋H2O（或NH
＋2H2O）
（3）A （4）A （5）
（a－b）
（6）不合理 因为碳铵中可能含有HCO
，不能与BaCl2产生沉淀，所测得碳元素质量分数不准确
5．过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸钠），设计了如下方案：
方案一：
取m1g样品，加入足量的CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，测得CaCO3沉淀质量为m2g；
方案二：
取m1g样品，用如下装置测得生成CO2质量为m3g；
方案三：
取m1g样品，加水充分溶解并微热至不再产生气体，用cmol·
L－1的盐酸标准溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示剂），终点时消耗盐酸的体积为VmL。
回答下列问题：
（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是____________________________。
（2）方案二中气囊要使用两次，第二次使用的目的是________，c干燥管的作用是____________，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测定结果________。
（填“偏高”“偏低”或“不影响”）
（3）方案三中，滴定终点的现象是__________________，测得过氧化钠的纯度为______________。
（用含m1、c、V的式子表示）
（4）某小组同学向Na2O2与H2O反应的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：
假设一：
因NaOH溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二：
因生成了H2O2而使溶液褪色
实验验证：
向等体积浓度分别为5mol·
L－1、2mol·
L－1、1mol·
L－1、0.01mol·
L－1的NaOH溶液中滴加酚酞溶液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：
c（NaOH）/（mol·
L－1）
5
2
1
0.01
变红后褪色的时间/s
8
94
450
长时间不褪色
本实验得出的结论是______________________________________________________。
设计实验验证假设二______________________________________________________
（1）Na2O2与H2O反应生成NaOH，OH－可与Ca2＋形成微溶的Ca（OH）2导致m2数值偏大；
（2）第二次使用气囊的目的为使生成的CO2完全被碱石灰吸收，干燥管c的作用为防止空气中H2O和CO2进入b中，用稀盐酸代替硫酸，由于稀盐酸易挥发，使m3数值偏大，会导致测定结果偏低；
（3）方案三中，达到滴定终点时，盐酸遇甲基橙会变为橙色，滴定终点的现象为溶液由黄色变成橙色，且半分钟内不变黄；
设纯度为a，由关系式Na2O2～2HCl及Na2CO3～2HCl知：
＋
＝cV×
10－3
整理得：
a＝（53×
cV×
10－3－m1）×
100%；
（4）由题意可得出，NaOH浓度越大，红色褪去的时间越短，故答案为酚酞在浓的NaOH溶液中先变红后褪色，且碱浓度越大，褪色越快，验证生成了过氧化氢而使溶液褪色的实验为取两份等量的反应液于试管中，向其中一支试管加入少量二氧化锰并微热，滴几滴酚酞，溶液变红且不褪色，另一支试管中直接加入几滴酚酞，溶液变红后又褪色，说明假设二成立。
（1）生成微溶的Ca（OH）2，致使m2数值偏大
（2）使生成的CO2完全被碱石灰吸收 防止空气中水和二氧化碳进入b中 偏低
（3）溶液由黄色变成橙色，且半分钟内不变黄
（53cV×
10－3－m1）×
100%
（4）酚酞在浓的NaOH溶液中先变红后褪色，且碱浓度越大，褪色越快 取两份等量的反应液于试管中，向其中一支试管加入少量MnO2并微热，滴几滴酚酞，溶液变红且不褪色，另一支试管中直接加入几滴酚酞，溶液变红后又褪色，说明假设二成立
6．为了测定含氰废水中CN－的含量，某化学小组利用如图所示装置进行实验。
关闭活塞a，将100mL含氰废水与过量NaClO溶液置于装置B的圆底烧瓶中充分反应后，打开活塞b，滴入稀硫酸，然后关闭活塞b。
已知装置B中发生的主要反应为：
CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－、2CNO－＋2H＋＋3ClO－===N2↑＋2CO2↑＋3Cl－＋H2O；
副反应为：
Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
（1）装置D的作用是_________________________________________________________。
（2）反应过程中，装置C中的实验现象为______________________________________
（3）待装置
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