高考化学冲刺大题百题精练（第02期）专题09 综合制备实验和性质实验（含解析） (2).doc

专题09 综合制备实验和性质实验1（15分）二氧化氯( clo2)是一种极易爆炸的强氧化性气体，在生产和使用时必须尽量用“隋性”气体进行稀释，并尽可能防止震动和避光。因此，二氧化氯的制备方法一直是科学家长期寻求解决的问题，目前比较理想的方法是用稍潮湿的kclo3和草酸(h2c2o4)在60时反应制得。已知，clo2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为一59，沸点为11.0，易溶于水。某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集clo2.（1）a中反应产物有k2co3、clo2和co2等，请写出该反应的化学方程式： 。a装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 。（2）b装置必须放在冰水浴中，其原因是 。（3）反应后在装置c中可得naclo2溶液。已知（1）naclo2饱和溶液在温度低于38时析出晶体是naclo2.3h2o，在温度高于38时析出晶体是naclo2，温度高于60时naclo2分解生成naclo3和nacl;naclo2的溶解度曲线如图2所示，请补充从naclo2溶液中制得naclo2晶体的操作步骤：减压，55蒸发结晶； ； ；低于60干燥；得到成品。（4）clo2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到clo2溶液。为测定所得溶液中clo2的含量，进行了下列实验：步骤1：量取clo2溶液10 ml，稀释成100 ml试样。步骤2：量取v1 ml试样加入到锥形瓶中，调节试样的ph2.0，加入足量的晶体，摇匀，在暗处静置30 min。步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c moll-1 na2s2o3溶液滴定至终点，消耗na2s2o3溶液v2 ml。（已知i2+2s2o32- =2i- +s4o62）若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。上述步骤3中滴定终点的现象是 。根据上述步骤可计算出原clo2溶液的浓度为 g-l一1，（用含字母的代数式表示）。【答案】（1）2kclo3+h2c2o4k2co3+co2+2clo2+h2o，温度计；（2）使clo2充分冷凝，减少挥发； （3）趁热过滤，用3860热水洗涤；（4）偏小，最后一滴滴入后溶液由蓝色变为无色，且30s不变色；.考点：考查物质制取的反应方程式的书写、反应条件的控制、物质的分离提纯、物质浓度的计算的知识。2(15分)硫化碱法是工业上制备硫代硫酸钠晶体(na2s2o35h2o)的方法之一，流程如下：已知：na2s2o3在空气中强热会被氧化，na2s2o35h2o在35 以上的干燥空气中易失去结晶水。（1）甲研究小组设计如下吸硫装置：写出a瓶中生成na2s2o3的化学方程式_。装置b的作用是检验装置a中so2的吸收效果，b中试剂可以是_，表明so2未完全被吸收的实验现象是 。为了使so2尽可能吸收完全，在不改变a中溶液浓度、体积的条件下，可采取的合理措施是 。(写出一条即可)（2）从滤液中获得较多na2s2o35h2o晶体的实验操作依次为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，_，_。（3）乙研究小组将二氧化硫气体和氯气同时通入足量氢氧化钠溶液中，小组成员认为吸收液中肯定存在cl、oh和so42 ，可能存在so32 或clo。为探究该吸收液中是否存在clo，进行了实验研究。请你帮助他们设计实验方案。(限选实验试剂：3 moll1 h2so4溶液、1 moll1 naoh溶液、溴水、淀粉ki溶液)。【答案】（1）2na2sna2co34so2=3na2s2o3co2品红(或溴水、kmno4溶液)，b中溶液颜色很快褪色。控制so2的流速(或增大so2与溶液的接触面积或搅拌反应物)（2）冰水洗涤，低温烘干。（3）取少量吸收液于试管中，滴加3 moll1 h2so4至溶液呈酸性，滴加12滴淀粉ki溶液，振荡，若溶液变蓝色，则说明有clo。【解析】试题分析：（1）由实验装置图知，反应物为二氧化硫、碳酸钠和硫化钠，反应制得硫代硫酸钠，故该反应的化学反应方程式为2na2sna2co34so2=3na2s2o3co2；欲检验装置a中so2的吸收效果，最好的试剂是品红，若so2未完全被吸收，则品红褪色，若完全吸收，品红不褪色；为了使so2尽可能吸收完全，又不改变a中溶液浓度、体积可适当控制so2的流速或者增大so2的接触面积，使反应更加充分；（2）从滤液中获得较多na2s2o35h2o晶体的实验操作依次为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，因na2s2o35h2o在35 以上的干燥空气中易失去结晶水，故冷水洗涤，低温烘干；（3）为了证明吸收液中含有次氯酸根，取少量吸收液于试管中，滴加3 moll1 h2so4至溶液呈酸性，滴加12滴淀粉ki溶液，振荡，若溶液变蓝色，则说明有clo。考点：化学反应方程式的书写，实验现象的描述，3（共14分）乳酸亚铁（ch3ch(oh)coo2fe3h2o，mr=288）是一种常用的补铁剂，可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得：ch3ch(oh)cooh+feco3+2h2och3ch(oh)coo2fe3h2o+co2。已知feco3易被氧化：4feco3+6h2o+o2=4fe(oh)3+4co2某兴趣小组用fecl2（用铁粉和稀盐酸制得）和nh4hco3制备feco3的装置示意图如下：回答下列问题：（1）nh4hco3盛放在装置 中(填字母)，该装置中涉及的主要反应的离子方程式 _（2）将生成的fecl2溶液和nh4hco3溶液混合时的操作是 _（3）将制得的feco3加入到足量乳酸溶液中，再加入少量铁粉，75下搅拌反应。铁粉的作用是 。反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是 _（4）该兴趣小组用kmno4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数，发现产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是 。经查阅文献后，该兴趣小组改用铈（ce）量法测定产品中fe2+的含量。取2.880g产品配成100ml溶液，每次取20.00ml，进行必要处理，用0.1000moll-1ce(so4)2标准溶液滴定至终点，平均消耗ce(so4)2 19.70ml。滴定反应如下：ce4+fe2+=ce3+fe3+则产品中乳酸亚铁的质量分数为 _【答案】（共14分）（1）装置c（2分）fe2+2hco3-=feco3+co2+h2o（2分）（2）（待d处的气体纯净后）关闭活塞3、打开活塞2（2分）（3）防止+2价的铁元素被氧化（2分）加入适量乳酸让铁粉反应完全（2分）（4）乳酸根离子被酸性kmno4氧化（2分，或其他合理答案）98.50%（2分）【解析】试题分析：（1）装置b是铁盒盐酸反应生成氯化亚铁，在装置c中氯化亚铁盒碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁。离子方程式为：fe2+2hco3-=feco3+co2+h2o。（2）装置b中铁和盐酸反应生成氯化亚铁盒氢气，先将氢气排除装置c的空气，防止碳酸亚铁被空气中的氧气氧化，待最后的导管口气体纯净后，关闭关闭活塞3、打开活塞2，利用气体压强，将氯化亚铁溶液压入装置c中，与碳酸氢铵反应。（3）因为亚铁易被氧化成铁离子，加入铁粉，防止+2价的铁元素被氧化；铁粉过量时可以加入适量乳酸让铁粉反应完全。（4）乳酸根离子被酸性kmno4氧化，消耗的高锰酸钾增多，结果偏高；亚铁离子的物质的量为0.10000.019705=0.00985，乳酸亚铁的质量分数=0.00985288/2.880=98.50%。考点：物质的制备实验方案的设计，实验中的数据分析4（18分）化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：下图a为“人教版”教材制备乙酸乙酯的实验装置，某同学甲认为下图b装置进行酯化反应效果比a要好，他的理由是_；某同学乙经查阅资料认为下图c装置进行酯化反应效果更好，他的理由是 _。某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。（1）碳与浓硝酸反应的方程式_。甲同学的实验应该在_中进行，才符合化学实验安全性的要求。（2）乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，所以他认为甲同学观点是错误的，他的理由是_(用化学方程式表示)，所以他认为应该检验_(填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。（3）为了减少干扰，对于a装置有下面4种操作方案，其中最合理的是（填写数字序号）_。将木炭与浓硝酸一同放在装置中加热；先加热木炭，再将木炭投入冷浓硝酸。先加热木炭，再加入冷浓硝酸；先加热浓硝酸，然后将木炭投入其中；（4）请用平衡移动原理解释b装置的作用_（结合方程式与文字表述）。（5）c装置中出现的现象是_，经检测c的溶液中还含有少量氮元素，只以no3形式存在，写出生成该离子的化学方程式 _。【答案】便于冷凝回流，减少反应物损失；既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成；（1）c+4hno3 (浓) 4no2+co2+2h2o，通风橱 ；（2）4hno3 4no2+o2+2h2o ，co2 ；（3） ；（4）常温下存在平衡体系：2no2 n2o4 ，降低温度n2o4液化，平衡右移，除去混合气体中的no2；（5）c中溶液变浑浊(或产生白色沉淀) ，4no2+o2+4oh- = 4no3- +2h2o 。【解析】试题分析：（1）ch3coohch3ch2ohch3cooch2ch3h2o，ch3cooh、ch3ch2oh易挥发，装置b有冷凝管，对醋酸和乙醇起冷凝作用，回流到烧瓶中，减少原料浪费，提高原料的利用率，同时水蒸气遇冷凝结成液态水回流到烧瓶中，起到分离的作用，乙酸乙酯纯度增加，因此理由是：便于冷凝回流，减少反应物损失；图c多了一个分水器，不仅有图b的优点，同时能把水及时的分离是平衡右移，提高乙酸乙酯的产率，因此理由是：既能冷凝回流又能及时分离出反应生成的水，有利于酯的生成；（1）浓硝酸具有强氧化性能跟非金属单质和除金、铂以外的所有金属反应，跟碳反应把碳转化成co2，本身被还原成no2，根据化合价的升降配平即可，反应方程式：c+4hno3 (浓) 4no2+co2+2h2o，因为no2有毒，因此需要在通风橱内进行；(2)硝酸不稳定，受热易分解4hno34no2o22h2o，产生no2对现象产生干扰，因此乙同学认为不正确，对比两个反应方程式，验证co2存在证明碳和硝酸发生了反应；(3)一同加热，硝酸分解产生no2对实验产生干扰，不合理；先加热木炭，达到反应的温度，再投入到冷浓硝酸，避免硝酸受热分解，对实验不会产生干扰，合理；先加热木炭，再加入冷浓硝酸，同样对硝酸加热，对实验产生干扰，不合理；加热硝酸，硝酸分解产生二氧化氮，对实验产生干扰，不合理；(4)no2不纯净2no2n2o4 hh2co3,用饱和nahco3溶液吸收除去；（3）经过除杂后的co2气体中含有水蒸汽，可以用酸性干燥剂硅胶或中性干燥剂无水cacl2除去；因此上述装置中，b物质是无水cacl2 或硅胶或p2o5固体；（4）从物质分类的角度分析，石蜡中含有的元素只有碳、氢两种，因此属于有机物中的烃；根据相似相容原理，有机物容易溶于结构相似的有机溶剂中，所以为了将石蜡从饭盒中溶出，应选用下列试剂中的正已烷，选项是d；饭盒中的碳酸钙常用稀醋酸将其溶出，醋酸是弱酸，应该写化学式，则醋酸与碳酸钙反应的离子方程式是caco3+2ch3cooh=2ch3coo+ca2+h2o+co2。考点：考查配制溶液的仪器的选择使用、除杂试剂的选择、物质的分类、相似相容原理的应用及两种方程式的书写的知识。10(16分)某兴趣小组利用以下实验装置模拟工业炼铁的主要过程：（1）装置甲中发生的反应为：hcooh(甲酸)co+h2o。已知甲酸是一种无色有刺激性气味的液体。制取一氧化碳时应该 （填字母）。a将甲酸滴入浓硫酸 b将浓硫酸滴入甲酸 c将甲酸与浓硫酸混合后加入（2）请按合适的顺序连接好以下装置：甲（ ）（ ）（ ）（3）丙装置中碱石灰的作用是 。（4）实验将近完成时，熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为 。（5）为了探究影响反应产物的外界因素，在fe2o3，与co反应部位，该小组同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行了两次实验，结果如下：加热方式通co加热时间min澄清石灰水变浑浊时间min产物颜色产物能否全部被磁铁吸引酒精灯305黑色能酒精喷灯301黑色能甲同学猜想黑色产物中可能含有碳单质。乙同学排除了该可能，他提出的两种理由是： 、 。丙同学查找资料发现，fe3o4也能被磁铁吸引，对黑色产物成分提出以下三种假设：i全部为铁；ii ；iii 。通过进一步定量实验，黑色产物所含元素组成和质量