高考化学12题大解密 第八题 综合实验题.docx

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高考化学12题大解密第八题综合实验题

高考12题大解密

第八题　综合实验题

1．醋酸亚铬水合物{[Cr（CH3COO）2]2·2H2O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂。

实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒。

已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应，制备过程中发生的相关反应如下：

Zn（s）＋2HCl（aq）===ZnCl2（aq）＋H2（g）

2CrCl3（aq）＋Zn（s）===2CrCl2（aq）＋ZnCl2（aq）

2Cr2＋（aq）＋4CH3COO－（aq）＋2H2O（l）===[Cr（CH3COO）2]2·2H2O（s）

请回答下列问题：

（1）仪器1的名称是____________。

（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是________（选下面的A、B或C）；目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B．先加三氯化铬溶液，一段时间后再加盐酸

C．先加盐酸，一段时间后再加三氯化铬溶液

（3）为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应关闭阀门________（填“A”或“B”，下同），打开阀门________。

（4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外，另一个作用是________________________________________________________________________。

（5）已知其他反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr（CH3COO）2]2·2H2O9.48g，则该实验所得产品的产率为________（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）。

2．（2017·昆明高三检测）某实验小组设计如下流程，模拟将汽车尾气中的氮氧化合物（主要为NO和NO2的混合物）转化为工业用盐亚硝酸钠（NaNO2），并对亚硝酸钠进行多角度探究：

已知：

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

2NaNO3

2NaNO2＋O2↑

Ⅰ.

（1）配制20%NaOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有____________（填仪器名称）。

（2）操作①中，实验小组同学将气体通入盛有NaOH溶液的烧杯中，部分同学认为存在缺陷，改用如图装置，玻璃管a的作用是________________________________________________________________________。

（3）操作③中会用到下列____________仪器（填字母）。

Ⅱ.NaNO2的性质

（4）设计一个实验验证酸性条件下NaNO2具有氧化性：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

供选用的试剂：

NaNO2溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液。

（5）酸性条件下NaNO2也具有还原性。

取1.50g样品配成100mL溶液。

分别取出25.00mL，用0.1000mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定三次，测得平均消耗20.00mL酸性KMnO4标准溶液。

写出该反应的离子方程式：

________________________________________________________________________。

滴定终点时的现象是________________________________________________________________________。

NaNO2的纯度为________。

3．（2017·运城高三模拟）某化学小组利用CaSO4、NH3、CO2制备（NH4）2SO4，其工艺流程如下。

回答下列问题：

（1）操作Ⅰ的名称为________，操作Ⅱ的一系列操作包括蒸发浓缩、________、过滤。

（2）物质X为________（填化学式，下同），物质Y为________，可循环利用的物质为____________。

（3）下列装置不能用于实验室制氨气的是________。

选择氨气的制取装置后，再用下列装置收集干燥的氨气，并制取硫酸铵溶液，连接的顺序是a接______，______接______，______接______，______接______。

（用接口序号表示）

上述装置中CCl4的作用是________________________________________________________________________。

（4）要测定所制得的硫酸铵纯度，取10.0g样品，完全溶于水，向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量为13.98g。

所制得硫酸铵的纯度为________。

4．（2017·郑州二模）Na2SO3·7H2O是食品工业中常用的漂白剂、抗氧化剂和防腐剂。

Ⅰ.该小组同学用Na2SO3与浓硫酸制备SO2，并把SO2通入NaNO3溶液中，他们为了检验产生的气体是NO还是NO2，设计了如下实验装置：

（1）设计装置A的目的是___________________________________________，能够说明达到此目的的现象为______________________________。

（2）当

（1）目的达到后，打开分液漏斗活塞，反应一段时间后，将注射器里的空气注入集气瓶D中，看到无色气体变为红棕色，写出SO2通入NaNO3溶液中发生反应的化学方程式：

________________________________。

（3）请指出该套装置的不足之处：

_______________________________。

Ⅱ.已知：

H2S　K1＝9.1×10－8　K2＝1.1×10－12

H2SO3　K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7

（1）一个小组同学将Na2SO3·7H2O隔绝空气加热至恒重，质量变化如图所示：

该小组同学分别取A、B两个温度下的等质量的固体溶于等量水并测量其水溶液的pH，发现B点溶液的pH大于A点溶液的pH。

对此实验结果，该小组同学认为A、B两点对应温度下发生了不同反应，则：

A温度下发生的反应为________________________________。

B温度下发生的反应为____________________________________。

（2）B点时，该物质完全反应，请选择最佳试剂并设计实验验证B温度下产物的成分。

可选用的试剂：

蒸馏水、盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

5．一氯甲烷是一种重要的化工原料，常温下它是无色有毒气体，微溶于水，易溶于乙醇、CCl4等。

（1）甲组同学在实验室用如图所示装置模拟催化法制备和收集一氯甲烷。

①无水ZnCl2为催化剂，a瓶中发生反应的化学方程式为

________________________________________________________________________，

如果实验时a瓶加热时间过长，最终在瓶底得到一种白色物质，该物质的化学式是____________。

②装置B的主要作用是______________________________。

③收集到的CH3Cl气体在氧气中充分燃烧，产物用过量的V1mLc1mol·L－1NaOH溶液充分吸收，以甲基橙作指示剂，用c2mol·L－1盐酸标准液对吸收液进行返滴定，最终消耗V2mL盐酸。

则所收集CH3Cl的物质的量为________mol。

（已知：

2CH3Cl＋3O2

2CO2＋2H2O＋2HCl）

（2）乙组同学选用甲组装置A、B和如图所示的部分装置检验CH3Cl中的氯元素（已知：

一卤代烷一般要在加热条件下才能与氢氧化钠溶液反应）。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______________。

②通入一段时间的CH3Cl气体，打开装置D中分液漏斗的活塞，观察实验现象。

分液漏斗中盛放的试剂是____________________。

③能证明CH3Cl中含有氯元素的实验现象是_____________________________

________________________________________________________________________。

（3）查阅资料可知：

AgNO3的乙醇溶液可以检验CH3X中的卤素原子。

相关数据如下表：

化学键

C—Cl

C—Br

键能（kJ·mol－1）

330

276

化合物

AgCl

AgBr

Ksp

1.8×10－10

5×10－13

①CH3X通入AgNO3的乙醇溶液中，除有沉淀生成外，还生成硝酸甲酯，请写出硝酸甲酯的结构简式：

______________________________________________。

②CH3Cl和CH3Br的混合气体通入AgNO3的乙醇溶液中，先出现淡黄色沉淀。

请依据表中数据解释原因：

________________________________________________________________________。

③设计实验证明Ksp（AgCl）>Ksp（AgBr）：

________________________________________________________________________

（简要说明实验操作、现象和结论）。

第八题　综合实验题

1．[导学号：

53144243]　解析：

（1）仪器1为分液漏斗。

（2）二价铬不稳定，极易被氧气氧化，让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化，故先加盐酸，一段时间后再加三氯化铬溶液。

（3）利用生成的氢气，使装置内气体压强增大，将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合，因此应关闭阀门B，打开阀门A。

（4）锌粒过量的另一个作用是使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2。

（5）CrCl3的物质的量为

＝0.06mol，得到的CrCl2为0.06mol，而CH3COONa为0.15mol，由离子方程式可知CH3COONa过量，则理论上得到[Cr（CH3COO）2]2·2H2O的质量为0.06mol×

×376g/mol＝11.28g，所得产品的产率为

×100%＝84.0%。

答案：

（1）分液漏斗

（2）C　让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化

（3）B　A

（4）使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2

（5）84.0%

2．解析：

Ⅰ.

（1）配制20%NaOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管。

（2）玻璃管a与外界相通，其作用是保持容器内压强稳定。

（3）操作②所得固体为NaNO2、NaNO3，通过操作③可将操作②所得固体中的NaNO3转化为NaNO2，则结合题给已知反应知，操作③为灼烧，灼烧时需要用到的仪器有坩埚、泥三角、三脚架等。

Ⅱ.（4）欲设计实验验证酸性条件下NaNO2具有氧化性，可以通过其与还原性物质反应来验证。

（5）酸性条件下NO

被氧化为NO

，而MnO

被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为5NO

＋2MnO

＋6H＋===5NO

＋2Mn2＋＋3H2O。

达到滴定终点时的现象为当加入最后一滴酸性KMnO4标准溶液时，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色。

根据关系式：

5NO

～2MnO

，则1.50g样品中n（NaNO2）＝

×0.1000mol·L－1×0.02L×

＝0.02mol，故NaNO2的纯度为

×100%＝92.0%。

答案：

Ⅰ.

（1）量筒、胶头滴管　

（2）保持容器内压强稳定　（3）BDE

Ⅱ.（4）取FeSO4溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加几滴KSCN溶液，无明显变化；滴加少许NaNO2溶液，溶液变为红色，证明NaNO2具有氧化性（或取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象；滴加少许NaNO2溶液，溶液变蓝，证明NaNO2具有氧化性）

（5）5NO

＋2MnO

＋6H＋===5NO

＋2Mn2＋＋3H2O　当加入最后一滴酸性KMnO4标准溶液时，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色　92.0%

3．解析：

（1）B为碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，分离两者的实验操作应为过滤。

滤液是硫酸铵溶液，使硫酸铵从溶液中析出的方法为先加热制成饱和溶液（蒸发浓缩），再降温析出晶体，过滤。

（2）中性条件下CO2的溶解度很小，但是氨气极易溶于水，得到的碱性溶液易和二氧化碳反应，进而将CaSO4转化为CaCO3，故X为NH3，Y为CO2；工艺流程中生成了NH3和CO2，同时也消耗了NH3和CO2，故可循环利用的物质为NH3、CO2。

（3）氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，但氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵，因此甲装置不能用于制取氨气；氨水中存在平衡：

NH3＋H2ONH3·H2ONH

＋OH－，加热浓氨水，氨气溶解度降低，同时平衡向逆反应方向移动，有利于氨气的生成，故乙装置能用于制取氨气；氢氧化钙和氯化铵混合加热可以制取氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故丙装置可以制取氨气；NaOH溶于水放出大量的热，利于NH3逸出，同时OH－浓度增大，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH

＋OH－逆向移动，也有利于NH3的生成，故丁装置可以制取氨气。

收集干燥的氨气，并制取硫酸铵溶液时，各装置的连接顺序是adegfcbh。

四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，可以防止倒吸。

（4）n（BaSO4）＝

＝0.06mol，所以n[（NH4）2SO4]＝0.06mol，m[（NH4）2SO4]＝0.06mol×132g·mol－1＝7.92g，硫酸铵的纯度＝

×100%＝79.2%。

答案：

（1）过滤　冷却结晶

（2）NH3　CO2　NH3、CO2

（3）甲　d　e　g　f　c　b　h　防止倒吸

（4）79.2%

4．[导学号：

53144244]　解析：

Ⅰ.

（1）NO易被空气氧化生成NO2，因此装置A的作用是排出整套装置中的空气，防止对实验产生干扰；根据E中澄清石灰水是否变浑浊判断装置中空气是否排尽。

（2）将注射器里的空气注入集气瓶D中，看到无色气体变为红棕色，说明SO2与NaNO3溶液反应生成NO，化学方程式为3SO2＋2NaNO3＋2H2O===Na2SO4＋2NO＋2H2SO4。

（3）氮的氧化物、二氧化硫均有毒，会污染空气，需要进行尾气处理。

Ⅱ.

（1）A温度下，固体质量减轻50g－25g＝25g，50gNa2SO3·7H2O中结晶水的质量为50g×

＝25g，则该温度下分解完全失去结晶水，反应方程式为Na2SO3·7H2O

Na2SO3＋7H2O；由实验结果可以判断B点的生成物中有Na2S，则B点发生歧化反应，因此还有Na2SO4生成，反应方程式为4Na2SO3

3Na2SO4＋Na2S。

（2）检验在B温度下产物成分的实验方案为取B温度下的固体产物少许，加水溶解，向溶液中加入足量的盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则证明产物为Na2SO4和Na2S。

答案：

Ⅰ.

（1）排出整套装置中的空气，防止对实验产生干扰　E中澄清石灰水出现浑浊

（2）3SO2＋2NaNO3＋2H2O===Na2SO4＋2NO＋2H2SO4

（3）无尾气处理装置（其他合理答案也可）

Ⅱ.

（1）Na2SO3·7H2O

Na2SO3＋7H2O

4Na2SO3

3Na2SO4＋Na2S

（2）取B温度下的固体产物少许，加水溶解，向溶液中加入足量盐酸，有臭鸡蛋气味气体产生，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明产物为Na2SO4和Na2S

5．[导学号：

53144245]　解析：

（1）①甲醇与浓盐酸在氯化锌作催化剂的条件下发生取代反应生成一氯甲烷和水，反应的化学方程式为CH3OH＋HCl

CH3Cl＋H2O；氯化锌加热时间过长会水解生成氢氧化锌，氢氧化锌不稳定，易分解成氧化锌。

②氯化氢易挥发，所以要用水除去一氯甲烷中的氯化氢，故装置B的主要作用是除去氯化氢气体。

③n（CH3Cl）＝n（HCl）＝c1V1×10－3mol－c2V2×10－3mol。

（2）①装置B除去HCl，用F检验HCl是否被水完全吸收并吸收可能剩余的HCl，最后使一氯甲烷进入到热的氢氧化钠溶液中，反应一段时间后再加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，根据是否有白色沉淀生成可判断氯元素的存在，此外还要用G作尾气吸收装置，故装置连接的合理顺序为A、B、F、D、G。

②分液漏斗中盛放的试剂是硝酸酸化的硝酸银溶液。

③能证明CH3Cl中含有氯元素的实验现象是F中无白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成。

（3）①由一般酯类物质结构简式的书写方式可知硝酸甲酯的结构简式为CH3ONO2。

②依据表中数据可知，C—Br键的键能小，更容易断裂，同时溴化银的溶度积更小，溴化银更容易形成沉淀，所以先出现淡黄色溴化银沉淀。

③相同条件下溶度积小的物质先生成沉淀或根据Ksp较大的物质易转化为Ksp小的物质进行实验设计。

答案：

（1）①CH3OH＋HCl

CH3Cl＋H2O　Zn（OH）2（或ZnO）　②除去氯化氢气体

③（c1V1－c2V2）×10－3

（2）①F、D、G　②硝酸酸化的硝酸银溶液

③F中无白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成

（3）①CH3ONO2（写成CH3NO3也可）

②C—Br键的键能小，更容易断裂，同时溴化银的溶度积更小，溴化银更容易形成沉淀

③向等浓度的氯化钠和溴化钠的混合溶液中滴加硝酸银溶液，先生成淡黄色沉淀，则证明Ksp（AgCl）>Ksp（AgBr）（其他合理答案也可）