届高考化学一轮复习微专题训练实验化学综合大题解析版.docx
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届高考化学一轮复习微专题训练实验化学综合大题解析版
实验化学综合大题【原卷】
大题训练(共10题)
1.氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。
它难溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在水溶液中存在平衡:
CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣(无色溶液)。
在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4﹣nCln],n随着环境酸度的改变而改变。
某研究小组设计如下两种方案制备氯化亚铜。
方案一:
铜粉还原CuSO4溶液
请回答:
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)步骤②中,加入大量水的作用是___________________________________。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止_______________________。
(4)随着pH减小,Cu2(OH)4﹣nCln中铜的质量分数_______。
A增大B不变C减小D不能确定
方案二:
在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如图:
请回答:
(5)实验操作的先后顺序是a→_______→_______→_______→e(填操作的编号)
a检査装置的气密性后加入药品b点燃酒精灯,加热
c在“气体入口”处通入干燥HCld熄灭酒精灯,冷却
e停止通入HCl,然后通入N2
(6)在实验过程中,观察到B中无水硫酸铜由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________________________________________________________。
(7)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因__________________________________________。
2.无水醋酸镁为白色粉末,易潮解,易溶于水,熔点323℃,熔融时同时分解,常用作烯烃聚合催化剂,制备方法如下。
制法一:
将80%醋酸用水稀释后,水浴加热至60~80℃,在搅拌下分批少量加入碳酸镁至CO2不再逸出为止,继续加热,趁热过滤。
在滤液中补充适量醋酸,......,得到四水醋酸镁晶体,....,.即得无水醋酸镁
(1)碳酸镁需分批少量加入,理由是____________________。
(2)滤液中补充适量醋酸的目的是_____________________。
(3)从下列提供的操作中选择必要的操作(可重复使用),将制法一中“……”处的步骤补充完整,正确的顺序是_________,_______。
(填编号)
制法二:
将六水硝酸镁与醋酸酐混合加热,发生反应:
(具体步骤略去)
2Mg(NO3)2•6H2O+14(CH3CO)2O
2Mg(CH3COO)2+4NO2↑+O2↑+24CH3COOH
(4)用七水硫酸镁代替六水硝酸镁按相同操作进行制备实验,无法得到产品,原因是__________________。
(5)以铬黑T(BET)为指示剂,用EDTA测定Mg2+含量的原理用方程式可表示为:
EDTA(无色)+Mg-BET(紫红)=BET(蓝色)+Mg-EDTA(无色)
为测定产品纯度,称取试样0.3000g于锥形瓶中,加入100ml蒸馏水,待完全溶解后加入l0mLpH=l0的氨-氯化铁缓冲溶液,溶液变浑浊,再滴加3~4滴铬黑T指示剂(BET),用0.l000mol∙L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,重复上述操作两次平均消耗EDTA标准溶液20.50mL。
①滴定终点的现象为_______________。
②产品中镁元素的质量分数为________(保留四位有效数字)。
(6)下列关于该实验的操作或分析,正确的是__________(填编号)。
A.用倾析法将固液混合物转移至布氏漏斗中进行抽滤时,先转移溶液再转移沉淀
B.称取一定质量的产品时,若电子天平未调整水平,则称得的产品偏多
C.开始滴定前,滴定管尖悬挂的液滴需擦去,否则可能引起结果偏低
D.根据(5)的测定方法可知,Mg(OH)2可溶于EDTA溶液
3.六氨氯化镁(MgCl2•6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。
某研究小组在实验室以菱镁矿(主要成分MgCO3,含少量FeCO3等杂质)为原料制备六氨氯化镁,实验流程图如下:
其中氨化过程装置示意图如下:
已知:
Ⅰ.与Mg2+结合能力:
H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH。
Ⅱ.相关物质的性质见下表:
物质名称
氨气的溶解性
氯化镁的溶解性
六氨氯化镁的溶解性
水
易溶
易溶
易溶
甲醇(沸点65℃)
易溶
易溶
难溶
乙二醇(沸点197℃)
易溶
易溶
难溶
请回答:
(1)下列说法正确的是________。
A.氨化过程是吸热反应
B.产品可用加热方法除去乙二醇
C.调pH适合的物质是MgO,Mg(OH)2或MgCO3
D.氨化过程采用冰水浴的可能原因是减少氨气挥发,提高氨气利用率
(2)虚线框内装置的作用:
______________________________。
(3)操作a“抽滤”,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的操作顺序是________→确认抽干(填标号)。
a.转移固液混合物b.开大水龙头c.微开水龙头d.加入少量蒸馏水润湿滤纸
(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是________。
A.冰浓氨水B.乙二醇和水的混合液
C.氨气饱和的甲醇溶液D.氨气饱和的乙二醇溶液
(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:
称取一定质量样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;量取25.00mL待测液于锥形瓶中;用AgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积。
①配制样品溶液时加硫酸的原因_____________________________________。
②滴定法测得产品中氯离子百分含量高于理论值(36.04%),则MgCl2•6NH3产品中可能混有的物质是________________。
(已知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。
4.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂,纸浆、肥皂等的漂白剂。
Na2S2O4易溶于水,难溶于甲醇,在碱性介质中较稳定,在潮湿空气中易被氧化生成两种常见的酸式盐。
锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体,你认为下列最适宣选用的酸是_______。
A.浓盐酸B.质量分数为70%的H2SO4
C.稀硝酸D.质量分数为10%
的稀硫酸
(2)在步骤Ⅲ中加入固体NaCl的作用是________________________;
(3)保险粉在潮湿空气中被氧化的化学方程式_________________________。
(4)后续处理得到保险粉产品的过程中
①洗涤步骤可能需要用到以下操作:
a.加入水至浸没沉淀物;b.加入甲醇至浸没沉淀物;c.洗涤剂缓慢通过沉淀物;d.洗涤剂快速通过;e.关小水龙头;f.开大水龙头;g.重复2-3次。
请选出正确的操作并排序____→____→____→g→____
②干燥步骤如图所示,选用此装置的目的是______________________________。
(5)为测定所制保险粉的纯度,称取3.0g保险粉样品溶于冷水中,配成100mL溶液,用移液管取出25mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。
①滴定终点的现象是_____________________________________。
②若在滴定前未向锥形瓶中通氮气,则会导致测定的保险粉含量_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
5.乙酰基二茂铁常用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂等。
某兴趣小组制备乙酰基二茂铁,流程如下:
已知:
a.反应原理:
+(CH3CO)2O
CH3COOH+
b.二茂铁熔点173℃,沸点249℃,100℃易升华。
c.乙酰基二茂铁熔点81℃,沸点163℃。
不溶于水,易溶于有机溶剂。
请回答:
(1)步骤I,在50mL圆底烧瓶中,加入新制的、经提纯后0.5g二茂铁,5mL乙酸酐,在振摇下滴入1mL85%磷酸,提纯二茂铁的方法为_______________。
(2)步骤II,加料毕,用装填有CaCl2的干燥管塞住圆底烧瓶瓶口。
如图所示,其目的是__________。
(3)步骤IV,反应完毕后,将紫色混合物倾入含40g碎冰烧杯中,并用10mL冷水洗涤烧瓶,将洗涤液并入烧杯,在搅拌下加入NaHCO3(s),判断溶液呈中性的实验方法为__________。
(4)步骤V,包括结晶、吸滤、洗涤、干燥等多步操作。
下列说法正确的是__________。
A.为较快地析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁
B.吸滤装置由吸滤瓶、布氏漏斗、抽气泵组成
C.宜用乙醇洗涤,洗涤后乙醇易挥发
D.可在100℃红外灯下干燥
(5)①粗产品中含有杂质为___________,可以用来鉴别的仪器是___________。
②分离提纯粗产品后,用薄层层析来测定Rf值。
选出其正确操作并按序列出字母:
a→c→_______→_______→________→_________→g。
a.制备薄层色谱板
b.用少量纯二茂铁和提纯后的产品分别溶于2mL甲苯中,配成浓溶液
c.用细玻璃管拉制两根微量滴管(尖端处约0.7mm)
d.将色谱板插入盛有乙醚的槽内,盖上盖子
e.待溶剂上升到色谱板3/4高度时,取出色谱板,并标记溶剂所到高度
f.分别用微量滴管浸入两浓溶液,在色谱板两原点处点样,待干燥后,再重复点样
g.计算Rf值
6.用铁屑为原料制备三草酸合铁(III)酸钾(K3[Fe(C2O4)3])的化学方程式依次如下:
①Fe(s)+H2SO4=FeSO4+H2↑
②FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+H2SO4
③2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
已知:
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的摩尔质量为491g·mol-1,易溶于水,难溶于乙醇;Fe(C2O4)33-
Fe3++3
。
回答下列问题:
(1)在反应①之前为了除去铁屑表面的油污,先用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间,通常采用_____分离获得铁屑。
(2)为从反应③后的溶液中得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体,某同学设计的实验步骤为“加热蒸发→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥”,采用该方案会导致获得的产品纯度不高,其主要原因是_______。
(3)为获得较纯净的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体,适当调整该同学的设计,调整后的实验步骤是_______。
(4)抽滤获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体通常采用如图装置,其仪器I的名称是_______。
选出下列有关抽滤的正确操作并按序列出字母:
组装装置→检查装置的气密性→________→停止抽滤,处理滤液和洗涤装置。
A.选择比仪器I内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.选择比仪器I内径稍大又能将全部小孔盖住的滤纸
C.放入滤纸后,用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,通过抽气使滤纸紧贴漏斗瓷板上
D.放入滤纸后,直接转移溶液
E.将溶液转移至仪器I中,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移晶体
F.洗涤晶体时,先关小水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗
G.洗涤晶体时,先关小水龙头,用一定浓度的酒精水溶液缓慢淋洗
(5)称取5.00g制得的晶体加水溶解,配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.100mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定,重复三次实验,平均消耗12.00mL酸性高锰酸钾标准溶液。
计算所得的样品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的纯度为_________。
7.某机械加工工厂在生产加工过程中会产生一种铁铝合金废料,研究小组的同学将一定量铁铝合金样品溶解后提取50mL试样,分离并测定Fe3+的浓度,实验方案设计如下:
已知:
乙醚[(C2H5)2O]沸点34.5℃,易挥发、易燃、低毒,挥发后点燃易发生爆炸,微溶于水,密度比水小。
含Fe3+的HCl溶液,在HCl浓度较高时,用3倍体积的含HCl的乙醚溶液萃取,可形成易溶于乙醚的缔合物[(C2H5)2O·H]+·[FeCl4]-;降低HCl浓度,该缔合物解离。
请回答:
(1)经操作A可得溶液Ⅰ、Ⅱ,具体操作为:
静置后,_____________。
(2)适量加入的试剂甲,最好是难溶性还原剂,原因是_________。
(3)蒸馏装置如图所示,装置中存在的错误是____________、______________。
(4)下列有关说法不正确的是__________。
A.滴定管在使用前需用待装液润洗,锥形瓶则不用润洗
B.判断经操作A后,Fe3+是否有残留,可以使用KSCN溶液检测
C.开始滴定前,滴定管尖嘴处悬有标准液液滴,滴定终点时尖嘴处无悬液,则测得的Fe3+浓度偏高
D.溶液由黄色变为浅紫色时,滴定到达终点
(5)先除去溶液中溶解的HCl,再用0.0500mol·L-1KMnO4溶液进行滴定,实验三次,达到终点时平均消耗KMnO4溶液12.00mL。
根据该实验数据,试样X中c(Fe3+)为________。
8.硫酸铁铵[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4•nH2O]是一种净水剂,广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等,可用硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,按如下工艺流程制取:
(1)步骤l中用H2SO4酸化的目的是____________________。
(2)下列关于此制备流程的说法正确的是__________。
A.步骤I要进行抽滤时,用倾析法先转移溶液,要待溶液完全流尽时才能再转移沉淀
B.宜用一定体积分数的乙醇溶液洗涤产品
C.为了后面步骤IV更好的过滤分离,操作B宜用冰水浴快速冷却结晶
D.操作C为常温干燥或高温干燥
(3)上述步骤II中氧化后,蒸发前需取少量氧化产物检验Fe2+是否全部被氧化,能否用酸性K.MnO4溶液检验?
为什么?
_______________________。
(4)某研究小组为探究产品硫酸铁铵中N元素的质量分数,采用了以下方法:
取1.40g产品,加入足量NaOH溶液,加热,使产生的NH3全部被20.00mL0.50mol/LH2SO4溶液(足量)吸收,然后再用一定浓度的标准溶液滴定反应后的溶液。
此过程中要用到滴定管,选出其正确操作并按序列出字母:
检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤→(______)→(_________)→(___________)→(________)→(_______)→滴定管准备完成。
a.从滴定管上口加入高于“0”刻度3ml所要盛装的溶液
b.从滴定管上口加入3ml所要盛装的溶液,倾斜着转动滴定管
c.将洗涤液从滴定管上口倒入预置的烧杯中
d.将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
e.调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记录数据
f.轻轻转动活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液,无气泡
g.轻轻挤压玻璃球使滴定管的尖嘴部分充满溶液,无气泡
本实验中宜选用的常用指示剂为____________。
经测定N元素的质量分数为10%,以下可选用的标准液中最好的是_____________________。
A.0.50mol/LNaOH溶液B.2.0mol/LNaOH溶液C.l.0mol/L氨水
9.CrCl3·6H2O是中学化学中的常见物质,工业上用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。
某兴趣小组以实验室中的红矾钠(Na2Cr2O7)为原料来制备CrCl3·6H2O。
流程如下:
已知:
a.CrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解。
b.CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化。
(1)步骤Ⅰ中加入40%NaOH的目的是__________________________。
步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,请写出反应的离子方程式_________________________。
(2)步骤Ⅲ,请补充完整由步骤Ⅱ得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:
ⅰ:
将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,ⅱ:
,ⅲ:
过滤,ⅳ:
洗涤,ⅴ:
干燥,得到CrCl3·6H2O。
①操作ⅱ为_________________________________。
②操作ⅳ最合适的洗涤剂是_____________。
A.乙醇B.乙醚C.冷水
③操作ⅴ应选择的干燥方式为_____________。
(3)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品,加水溶解并定容于容量瓶中。
移取一定体积溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加入Na2O2,在一定条件下充分反应后,适当稀释,然后加入过量的稀H2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在。
充分加热煮沸后,加入KI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至终点。
①充分加热煮沸的原因是_______________________
。
②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,选出其正确操作并按顺序列出字母:
蒸馏水洗涤→加入待量液3~5mL→_____→_____→_____→_____→_____→滴定,进行实验。
a.加液至“0”刻度以上2~3cm
b.倾斜转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁,挤压玻璃球,放液
c.调整至“0”或“0”刻度以下,静止1min,读数
d.将滴定管尖端插入锥形瓶内约1cm
e.将滴定管尖端对准锥形瓶,且置于锥形瓶口上方约1cm处
f.右手拿住滴定管使它倾斜30°,左手迅速打开活塞
g.橡皮管向上弯曲,挤压玻璃球,放液
③下图是碱式滴定管的内部构造,滴定时,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的______部位(填“a”、“b”或“c”),挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出。
10.亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色或蓝紫色液体,遇水分解,溶于浓硫酸不分解,主要用于染料、医药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠。
亚硝酰硫酸能有效降低硫酸使用量,增加反应的流动性,不产生无机盐,从而可以降低成本,提高产品质量,使染料成品色泽鲜艳、固色能力强,并减少污水。
实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。
(1)简述检验装置A的气密性操作______。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,故可将三颈烧瓶置于____中。
②开始时,反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是______。
③该实验装置存在导致NOSO4H产量降低的缺陷,请提出改进方案_____。
④利用装置A制备SO2,下列试剂最适宜的是______。
A.Na2SO3固体和20%硝酸B.Na2SO3固体和20%硫酸
C.Na2SO3固体和70%硫酸D.Na2SO3固体和98%硫酸
⑤已知亚硝酸不稳定,易分解,发生反应2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。
请写出NOSO4H遇水分解时发生反应的化学方程式______。
(3)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度。
准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入60.00mL0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液和10mL25%的H2SO4溶液,然后摇匀(过程中无气体产生)。
用0.2500mol·L-1的草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:
2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
①简述该操作达到滴定终点时的现象______。
②亚硝酰硫酸的纯度为______。
实验化学综合大题
大题训练(共10题)
1.氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。
它难溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在水溶液中存在平衡:
CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣(无色溶液)。
在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4﹣nCln],n随着环境酸度的改变而改变。
某研究小组设计如下两种方案制备氯化亚铜。
方案一:
铜粉还原CuSO4溶液
请回答:
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)步骤②中,加入大量水的作用是___________________________________。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止_______________________。
(4)随着pH减小,Cu2(OH)4﹣nCln中铜的质量分数_______。
A增大B不变C减小D不能确定
方案二:
在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如图:
请回答:
(5)实验操作的先后顺序是a→_______→_______→_______→e(填操作的编号)
a检査装置的气密性后加入药品b点燃酒精灯,加热
c在“气体入口”处通入干燥HCld熄灭酒精灯,冷却
e停止通入HCl,然后通入N2
(6)在实验过程中,观察到B中无水硫酸铜由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________________________________________________________。
(7)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因__________________________________________。
【答案】
(1)Cu+Cu2++6Cl﹣=2[CuCl3]2﹣
(2)稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣逆向移动,生成CuCl
(3)CuCl在潮湿空气中被水解氧化(4)C
(5)cbd(6)先变红后褪色
(7)加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解
【解析】
(1)由信息“氯化亚铜可溶于浓盐酸”,则步骤①中,铜、硫酸铜在氯化钠和浓盐酸环境中发生反应,生成[CuCl3]2﹣,离子方程式为Cu+Cu2++6Cl﹣=2[CuCl3]2﹣;
(2)在水溶液中存在平衡:
CuCl(白色)+2Cl﹣
[CuCl3]2﹣,步骤②中,加入大量水的作用:
稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣
[CuCl3]2﹣逆向移动,生成CuCl;(3)在潮湿空气中易水解氧化,析出的CuCl晶体用95%乙醇洗涤,真空干燥是为了加快乙醇和水的挥发,防止CuCl在潮湿空气中水解氧化;(4)随着pH值减小,Cu2(OH)4﹣nCln中4−n减小,n增大,则铜的含量减小,故答案为C;(5)在操作过程中,先检查气密性,在“气体入口”处通入干燥HCl以使氯化铜晶体能在氯化氢环境中脱水,加热晶体,氯化氢抑制了氯化铜的水解,故可得无水氯化铜,失水完毕后,停止加热,等冷却到