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备战2018_2017年高考题和高考模拟题化学分项版汇编_专题16+化学实验综合题

1.【2017新课标1卷】(15分)

凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;

NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

回答下列问题:

(1)a的作用是_______________。

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。

(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g 中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。

(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是___________________。

②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是

________。

(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L–1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。

【答案】(1)避免b 中压强过大 (2)防止暴沸 直形冷凝管 (3)c 中温度下降,管路中形成负压

(4)①液封,防止氨气逸出 ②+

4NH +OH ?=====△ NH 3↑+H 2O 保温使氨完全蒸出 (5)1.4cV m 7.5cV m

(4)①氨气是气体,因此d 中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出。②e 中主要反应是铵

盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为+

4NH +OH ?=====△ NH 3↑+H 2O ;e 采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。

(5)取某甘氨酸(C 2H 5NO 2)样品m 克进行测定,滴定g 中吸收液时消耗浓度为c mol·L –1的盐酸V mL ,根据反应NH 3·H 3BO 3+HCl =NH 4Cl+H 3BO 3,可以求出样品中n (N)=n (HCl)=c mol·L –1×V ×10–3 L =0.001cV mol ,则样品中氮的质量分数为10.00114g mol 1.4100%%g cV cV m m

-???=,样品中甘氨酸的质量≤0.001cV ×75g/mol,所以样品的纯度≤7.5%cV m

。 【名师点睛】明确相关物质的性质和实验原理是解答的关键,注意掌握解答综合性实验设计与评价题

的基本流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为:(1)实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?(2)所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。(3)有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象:自下而上,自左而右全面观察。(6)实验结论:直接结论或导出结论。实验方案的设计要点:(1)设计要点:实验方案的设计要明确以下要点:①题目有无特殊要求;②题给的药品、装置的数量;③注意实验过程中的安全性操作;④会画简单的实验装置图;⑤注意仪器的规格;⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施;⑦同一仪器在不同位置的相应作用等;⑧要严格按照“操作(实验步骤)+现象+结论”的格式叙述。

2.【2017新课标2卷】(14分)

水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:

回答下列问题:

(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是_________________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。

(3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(写化学式)。

(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的

MnO-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴含量,滴定反应为:

4

定时消耗了0.0500 mol·L?1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为

______________。

【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2

(2)SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF= SiF4↑+3H2O)

(3)防止胶体生成,易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3(4)45.0%

(2)根据水泥中成分,二氧化硅不溶于一般酸溶液,所以沉淀A是二氧化硅;SiO2溶于氢氟酸,发生的反应是:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

(3)加热可以使胶体聚沉,防止胶体生成,易沉淀分离;pH为4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、(OH)3。

MnO-作氧化剂,化合价降低5价,H2C2O4中的C化合价由+3(4)草酸钙的化学式为CaC2O4,

4

价→+4价,整体升高2价,最小公倍数为10,因此4MnO -

的系数为2,H 2C 2O 4的系数为5,运用

关系式法:5Ca 2+

~5H 2C 2O 4~2KMnO 4 n (KMnO 4)=0.0500 mol/L ×36.00×10?3 m L=1.80×10?3 mol

n (Ca 2+)=4.50×10?3 mol

水泥中钙的质量分数为4.50×10?3 mol ×40.0 g/mol÷0.400 g×100%=45.0%。

【名师点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密

联系;工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。

3.【2017新课标2卷】(15分)

水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:

Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI )混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I ?还原为Mn 2+,在暗处静置5 min ,然后用标准Na 2S 2O 3溶液滴定生成的I 2(2223S O -+I 2=2I ?+246S O -

)。

回答下列问题:

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_____________。

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。

(3)Na 2S 2O 3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和

____________;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除____及二氧化碳。

(4)取100.00 mL 水样经固氧、酸化后,用a mol·L ?1Na 2S 2O 3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,

终点现象为_________;若消耗Na 2S 2O 3溶液的体积为 b mL ,则水样中溶解氧的含量为

_________mg·L ?1

(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。(填“高”或“低”)

【答案】(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差

(2)O 2+2Mn(OH)2 =2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气

(4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低

(3)Na 2S 2O 3溶液不稳定,使用前还需要标定,因此配制该溶液时不需要精确配制,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和量筒,并不需要容量瓶;Na 2S 2O 3溶液不稳定,加热可以除去蒸馏水中溶解的氧气和二氧化碳,减少Na 2S 2O 3的损失。

(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I 2,因此终点现象为蓝色刚好褪去;根据题干,MnO(OH)2把I ?氧化成I 2,本身被还原成Mn 2+,根据得失电子数目守恒,即有n ×2=n (I 2)×2,因此建立关系式O 2~2MnO(OH)2~2I 2~4Na 2S 2O 3。可得水样中溶解氧的含量为÷0.1=80ab 。

(5)终点读数时有气泡,气泡占据液体应占有的体积,导致b 减小,根据水样中溶解氧的含量为80ab 得,最终结果偏低。

【名师点睛】本题考查滴定实验、溶液的配制、化学计算等,本题的难点是问题(4)和(5),本题

弄清楚实验的目的和原理,围绕这两项展开,实验目的是测定水中溶解的氧的量,实验原理是2Mn(OH)2+O 2=2MnO(OH)2,MnO(OH)2把I ?氧化成I 2,本身被还原成Mn 2+,2223S O -+I 2=2I ?+246S O -

,计算氧的含量采用关系式进行,即O 2~2MnO(OH)2~2I 2~4Na 2S 2O 3,得出已知物和未知物之间的关系,从而得出结果,误差的分析是建立在正确的关系式的基础上,进行分析,主要考查学生分析问题、解决问题以及化学计算能力。

4.【2017新课标3卷】(14分)

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管

中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K 1和K 2)(设为装置A )称重,记为

m 1 g 。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A 称重,记为 m 2 g 。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B 的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A 恒重,记为m 3 g 。

a .点燃酒精灯,加热

b .熄灭酒精灯

c .关闭K 1和K 2

d .打开K 1和K 2,缓缓通入N 2

e .称量A

f .冷却到室温 ③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x =________________(列式表示)。若实验时按a 、d 次序操作,则使x __________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A 接入下图所示的装置中,打开K 1

和K 2,缓缓通入N 2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C 、D 中的溶液依次为_________(填标号)。C 、D 中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。

a .品红

b .NaOH

c .BaCl 2

d .Ba(NO 3)2

e .浓H 2SO 4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

【答案】(1)样品中没有Fe 3+ Fe 2+易被氧气氧化为Fe 3+

(2)①干燥管 ② dabfce ③233176()9()m m m m -- 偏小

(3)①c 、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑

【解析】(1)样品溶于水滴加KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中无Fe 3+;再向试管中通

入空气,溶液逐渐变红,这说明有铁离子产生,即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,铁离子遇KSCN 溶液显红色。

(2)①根据仪器构造可知B 是干燥管。

FeSO 4·x H 2O △

4 + x H 2O

152 18x

(m 3-m 1)g (m 2-m 3)g

则:312315218()g ()g x m m m m =--,解得:233176()9()

m m x m m -=-; 若实验时按a 、d 次序操作,在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m 3增加,使测得生成的水偏小,生成的硫酸亚铁偏大,因此x 偏小。

(3)①最终得到红色粉末,说明有氧化铁生成,即分解过程发生了氧化还原反应,根据化合价变化可知一定有SO 2生成,这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO 2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡,由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO 2,所以应该用氯化钡,检验SO 2用品红溶液,所以C 、D 的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液,实验现象是C 中溶液变浑浊,产生白色沉淀,D 中品红溶液褪色。

②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO 2和SO 3,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑。

【名师点睛】以绿矾为载体考查无机物的性质实验方案的探究,通常解答综合性实验设计与评价题的

基本流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为:①实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。③有关装置:性能、

使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象:自下而上,自左而右全面观察。⑥实验结论:直接结论或导出结论。

5.【2017北京卷】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液,滴加K3溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。

(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:

①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,

且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:

(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)

②对Fe3+产生的原因作出如下假设:

假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;

假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;

假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;

假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。

(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。

【答案】(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀②Fe2+ (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+

②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液FeSO4溶液(或FeCl2溶液)

分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深

(3)溶液中存在反应:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小。

含有Ag+,故可以假设Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。③证明假设a、b、c错误,就是排除Ag+对实验的干扰,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变化,可以选用0.05 mol·L-1NaNO3溶液。原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现,所以甲池应当注入FeCl2(或者FeSO4溶液)。假设d成立,则上述原电池中能够产生电流,左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN 时红色会更深。(3)由于加入过量铁粉,溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,生成的Fe3+与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应①②为主,c(Fe3+)增大。约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小。

【名师点睛】该题是一个探究性试题,主要考查部分基础化学反应原理、物质的检验、实验分析、有盐桥的原电池结构、实验设计等知识,考查考生实验理解能力、根据要求进行实验设计的能力和对问题的综合分析能力。注意控制变量思想方法的应用,探究实验异常现象成为近几年实验探究

命题的热点,突出对实验能力的考查。该题为实验探究题,装置图、流程图很简单,但探究过程较复杂,准确全面获取信息、通过控制变量思想进行逻辑分析是解题的关键,凭感觉做题,不容易准确获取题中信息。该类试题的解题策略为:(1)确定变量:解答这类题目时首先要认真审题,理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变:在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效;解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法做出正确判断。另外探究性题型中考虑问题的思路不能局限于个别问题、不能局限于固定的知识,需要全面考虑。

如本题最后的一问解答以及中间涉及的Fe与Fe3+反应在本题中的理解。证明一个问题时,为了防止干扰,一般都需要做对比试验、空白试验。

6.【2017天津卷】(18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I?),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。

Ⅰ.准备标准溶液

a.准确称取AgNO3基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。

b.配制并标定100 mL 0.1000 mol·L?1 NH4SCN标准溶液,备用。

Ⅱ.滴定的主要步骤

a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。

b.加入25.00 mL 0.1000 mol·L?1 AgNO3溶液(过量),使I?完全转化为AgI沉淀。

c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。

d.用0.1000 mol·L?1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。

e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:

实验序号 1 2 3 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98 f.数据处理。

回答下列问题:

(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。

(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。

(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是___________________________________。

(4)b和c两步操作是否可以颠倒________________,说明理由________________________。

(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I?)=_________________ mol·L?1。

(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为________________________。

(7)判断下列操作对c(I?)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_______________。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果____________________。【答案】(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解

(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)

(4)否(或不能)若颠倒,Fe3+与I?反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点

(5)10.00 0.0600 (6)用NH4SCN标准溶液进行润洗(7)偏高偏高

(4)b和c两步操作不可以颠倒,若颠倒,Fe3+与I?反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点。

(5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,舍去,第二、三两组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00 mL。

加入的AgNO3物质的量:n(AgNO3)= 0.1000 mol·L?1×25.00 mL。

根据Ag++SCN?AgSCN↓,反应后剩余的AgNO3物质的量:n(AgNO3)= 0.1000 mol·L?1×10.00 mL。

则与NaI反应的AgNO3物质的量:n(AgNO3)= 0.1000 mol·L?1×15.00 mL。

根据Ag++I?AgI↓,则c(I?)=0.0600 mol·L?1。

(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液前应用NH4SCN标准溶液进行润洗。

(7)①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,造成溶质减少,所配制的AgNO3标准溶液浓度偏低,测定结果偏高。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,造成读数偏小,则测定结果偏高。

【名师点睛】本题以沉淀滴定为载体,考查溶液的配制、滴定操作、数据处理、误差分析等,注意把握实验原理、实验技能以及物质性质的分析。

7.【2017江苏卷】

1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71℃,密度为 1.36 g·cm?3。实验室制备少量

1?溴丙烷的主要步骤如下:

步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4;

冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。

步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。

步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。

步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O 洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。

(1)仪器A的名称是_____________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________________。

(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和__________________________________。

(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________________。

(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是______________________________。

(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡,____________,静置,分液。

【答案】(1)蒸馏烧瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙醚(3)减少1-溴丙烷的挥发(4)减少HBr挥发(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体

(5)萃取的操作:装液,振荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液。

将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体目的是要使分液漏斗内外大气体压强平衡,防止内部压强过高,将活塞冲开,使液体漏出。

【名师点睛】本题分别从实验条件的控制与分析、实验仪器的选用、实验原理的理解、产品的分离和提纯等方面,综合考查学生对化学实验原理、实验方法和实验技能的掌握和运用水平,重点考查学生在真实的化学实验情境中解决问题的能力。解题时可分为三步:整体了解实验过程、准确获取题示信息、认真解答题中设问。备考时要注意以下几个方面:①熟悉实验室常见仪器的使用方法和主要用途。②掌握常见物质的分离和提纯方法。③了解典型物质制备的实验原理、操作步骤、条件控制及注意事项。④掌握重要的定量实验原理和操作。

8.【淄博市2017届仿真模拟(打靶卷)】某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物。

Ⅰ.制取SO2

(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:_______________________。

(2)写出实验现象:

①细铜丝表面:_______________________________________。

②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并_______________________________。

(3)欲使反应停止,应进行的操作是:______________________________________。

烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是:___________________________________。

Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物。

(4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,________________________________

(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:__________________________________。

若Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_____________________

III.装置改进

(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):

___________________________________________________________________。

【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O 细铜丝表面有气泡产生,细铜丝溶解逐渐变为蓝色先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯有白色固体生成,溶液变为无色滴加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4;若白色沉淀全部溶解,并产生刺激性气味气体,则产物只有Na2SO3;若白色沉淀部分溶解,并产生刺激性气味气体,则产物中有Na2SO3和Na2SO4。使Na2O2与SO2充分接触不能确定是否产生Na2SO4,Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH 在烧杯和硬质玻璃管之间加安全瓶(其他合理答案均给分)。或:烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗口刚好接触溶液。

Ⅱ.(4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,滴加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4;若白色沉淀全部溶解,并产生刺激性气味气体,则产物只有Na2SO3;若白色沉淀部分溶解,并产生刺激性气味气体,则产物中有Na2SO3和Na2SO4;(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:使Na2O2与SO2充分接触;若Na2O2未完全反应,则不能确定是否产生Na2SO4,Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH;

III.(6)在烧杯和硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗口刚好接触溶液。

9.【沈阳市2017届第三次模拟】研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。

(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了图1装置。

①分液漏斗中的A物质是______________ (填试剂名称)。

②利用中学常见的仪器,空白方框内补充完整实验装置。___________

可选择的试剂有:A.稀NaOH溶液 B.无水氯化钙 C.稀硫酸 D.浓硫酸

③假设实验过程中MgCl2·6H2O未水解,不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2·6H2O是否

完全转化为MgCl2。写出实验方法___________。

(2)实验室制备并收集纯净乙烯。

①有的同学通过乙醇制备乙烯,写出相关化学方程式____________;该实验除乙醇外,所需

的试剂或用品(不包括仪器)有___________________。

②有的同学探究其它制备乙烯的方法,他设计了图2装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附

着较多无色油状液体,且得到很少量的气体。请分析气体产率很低的原因主要是_________。

为增大气体产率,在右图装置的基础上,提出一点改进措施:_____。

【答案】浓硫酸称量所得的产物,若质量为95m/203g,则说明

MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2,否则未完全 CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O 浓硫酸、沸石、氢氧化钠溶液加热温度过高,溴乙烷大量挥发,(或溴乙烷发生了副反应) 增加冷凝回流装置

①由上述分析可知,分液漏斗中的A物质是浓硫酸;②利用氢氧化钠溶液吸收尾气中HCl,防止

污染空气,且防止倒吸,还要在尾气处理装置与加热装置之间需要连接盛放氯化钙的干燥管(或盛放浓硫酸的洗气瓶),防止氯化镁水解,需要补充完整实验装置为:

;③实验过程中MgCl2?6H2O未水解,mg晶体的物质的量为m/203mol,完全分解得到氯化镁为m/203mol×95g/mol=95m/203g,称量所得产物质量,若质量为95m/203g,说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2,否则未完全;

(2)①乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应方程式为:

CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;反应中会发生副反应,有二氧化碳、二氧化硫生成,用氢氧化钠溶液吸收除去二氧化碳、二氧化硫,液体加热需要防止暴沸,还需要加入沸石,除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有:浓硫酸、氢氧化钠溶液、沸石;②方案中利用溴乙烷发生消去反应生成乙烯,利用图中装置制备乙烯,实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,说明生成乙烯很少,大量的溴乙烷挥发,气体产率很低的原因主要是:加热温度过高,溴乙烷大量挥发,也可能是溴乙烷发生副反应等;为增大气体产率,可以增加冷凝回流装置,有利于溴乙烷冷凝回流,可以利用水浴加热,便于控制温度等,减少溴乙烷挥发。10.【石家庄市2017届刺模考】某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(Fe x S y)的组成,并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。

(一)硫化物(Fe x S y)的组成

实验步骤:

步骤Ⅰ如图连接装置,检査装置气密性,装入药品;

步骤Ⅱ打开分液漏斗旋塞,缓缓滴入水,并点燃酒精喷灯;

步骤Ⅲ当硬质玻璃管中固体质量不再改变时,停止加热,继续通入—段时间的O2

步骤Ⅳ实验结束后,将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液;

……

请回答:

⑴仪器a的作用为______________________。

(2)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续通入一段时间的O2,其目的为__________________。

(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还有___________________。

(4)取25.00 mL步骤IV中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g。则Fe x S y的化学式为___________________。

(5)问题讨论:有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理,原因为

_______。

(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。

理论推测:溶液中除含有Na2SO4外,还可能含有Na2SO3。

实验探究:滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。

可供选择的试剂:①0.10 mol ? L-1 KmnO4酸性溶液②30%H2O2

③0.10 mol ? L-1 KI淀粉溶液

(6)所选试剂为___________(填序号);所选试剂应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

⑦所利用的反应原理为__________________(用离子方程式表示)。

【答案】防止倒吸使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 250 mL容量瓶、胶头滴管 FeS2否部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重①酸式 2MnO4-+5SO32-+6H+= 5SO42-+2 Mn2++3H2O

则根据S原子守恒可知化合物中S原子的物质的量是0.02mol×250mL/25mL=0.2mol,质量是

6.4g,因此铁原子的质量是12g-6.4g=5.6g,物质的量是0.1mol,则Fe x S y的化学式为FeS2。(5)

由于部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重,所以此方案不合理;(6)由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,不需要另加指示剂,所以所选试剂为0.10 mol ? L-1 KMnO4酸性溶液;所选试剂应装在酸式滴定管中。⑦高锰酸钾具有氧化性,能氧化亚硫酸钠,方程式为

2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O。

点晴:明确物质的性质和实验原理是解答的关键,注意实验方案的设计要点及评价角度:(1)设计要点:实验方案的设计要明确以下要点:①题目有无特殊要求②题给的药品、装置的数量③注意实验过程中的安全性操作④会画简单的实验装置图⑤注意仪器的规格⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施⑦同一仪器在不同位置的相应作用等⑧要严格按照“操作(实验步骤)+现象+结论”的格式叙述。(2)评价角度:①操作可行性评价:实验原理是否科学、合理,操作是否简单、可行,基本仪器的使用、基本操作是否正确。②经济效益评价:原料是否廉价、转化率是否高,产物产率是否高。③环保评价:原料是否对环境有污染,产物是否对环境有污染,污染物是否进行无毒、无污染处理。!

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