2021版高考化学一轮复习 第10章 综合实验热点题型 第31讲 综合实验热点题型课后达标检测 新人教版

1 第第 3131 讲讲 综合实验热点题型综合实验热点题型 1 2020 试题调研 已知 cr2o 橙色 h2o 2cro 黄色 2h 为探究 2 72 4 na2so3溶液和铬 盐溶液的反应规律 某同学进行了如下实验 1 进行实验 和 序号操作现象 向 2 ml ph 2 的 0 05 mol l 1 k2cr2o7橙色溶液 中滴加 3 滴饱和 na2so3溶液 ph 约为 9 溶液变蓝紫色 含 cr3 向 2 ml ph 8 的 0 1 mol l 1 k2cro4黄色溶液中 滴加 3 滴饱和 na2so3溶液 溶液没有明显变化 用离子方程式解释实验 中现象 实验 说明在碱性条件下 2 继续进行实验 序号操作现象 向 2 ml 蒸馏水中滴加 3 滴 ph 2 的 0 05 mol l 1 k2cr2o7 橙色溶液 溶液变浅黄色 向 2 ml 饱和 na2so3溶液中滴加 3 滴 ph 2 的 0 05 mol l 1 k2cr2o7橙色溶液 溶液变黄色 实验 的目的是 继续向实验 所得溶液中滴加稀硫酸 溶液变蓝紫色 说明 3 根据实验 可推测铬 盐中铬元素的稳定存在形式 填微粒符号 酸性条件碱性条件 解析 1 实验 是探究 na2so3与铬 盐分别在酸性和碱性条件下的反应情况 实验 说明在酸性条件下 铬 盐能将 so氧化为 so 自身被还原为 cr3 实验 2 32 4 说明在碱性条件下 na2so3和铬 盐不发生氧化还原反应 2 实验 是探究 na2so3 和 k2cr2o7之间的反应 与实验 不同的是 实验 中 na2so3过量 实验 是对照实验 可 排除稀释对溶液颜色变化造成的影响 实验 说明 稀释 k2cr2o7酸性溶液 cr2o 橙色 2 7 2 h2o 2cro 黄色 2h 平衡正向移动 使溶液显浅黄色 实验 中溶液变黄色 说 2 4 明向 2 ml 饱和 na2so3溶液中滴加 3 滴 ph 2 的 0 05 mol l 1 k2cr2o7橙色溶液 上述平 衡正向移动的程度此实验 中大 继续向实验 所得溶液中滴加稀硫酸 溶液变蓝紫色 说明酸性条件下 上述平衡逆向移动 铬 主要以 cr2o形式存在 cr2o与 so 2 72 7 发生氧化还原反应 生成 cr3 3 根据上述分析可知 酸性 碱性条件下 铬 盐 2 3 中铬元素分别以较稳定的 cr2o cro形式存在 2 72 4 答案 1 cr2o 3so 8h 2cr3 3so 4h2o na2so3和铬 盐不 2 72 32 4 发生氧化还原反应 2 做对照实验 排除稀释对溶液颜色变化造成的影响 酸性条件下 na2so3和铬 盐发生氧化还原反应 生成 cr3 3 cr2o cro 2 7 2 4 2 肼又称联氨 是重要的化工原料和火箭燃料 与强氧化剂作用能生成氮气 能强烈 吸水生成水合肼 水合肼的沸点为 118 熔点为 40 溶于水和乙醇 不溶于氯仿 和乙醚 有类似于氨的刺鼻气味 在潮湿的空气中冒烟 具有强碱性和吸湿性 某探究小 组利用反应 co nh2 2 2naoh naclo na2co3 n2h4 h2o nacl 制取水合 肼 实验一 制备 naclo 溶液 实验装置如图所示 1 装置 中发生反应的离子方程式为 2 装置 中竖直的长玻璃管的作用是 3 用冰水浴控制温度在 30 的主要目的是防止生成 naclo3 若控制不当会形成 nacl naclo naclo3 naoh 的共存体系 则下列判断正确的是 填字母 a n nacl n naclo n naclo3 可能为 11 6 1 b 溶液中n na n cl 可能为 2 1 c 标准状况下通入 2 24 l cl2 反应转移的电子数可能为 0 2na 实验二 制取 n2h4 h2o 实验装置如图所示 3 步骤 1 将实验一装置 中所得的混合液倒入分液漏斗 缓慢滴入盛有尿素的烧瓶中 急速升温 步骤 2 升温至一定温度后开始回流 待溶液回流 5 min 后开始收集馏分 步骤 3 瓶底的固体充分反应后 将馏分倒入烧瓶中 再次蒸馏 重复两次 4 直形冷凝管中的冷却水必须 下进上出 的原因是 任写一点 5 急速升温的原因是温度过低时反应速率慢 水合肼会被 naclo 氧化为一种性质稳定 的气体 造成产物水合肼的产率降低 写出该反应的化学方程式 6 称取馏分 5 000 g 加水配成 250 ml 溶液 取 25 00 ml 溶液于锥形瓶中 加入几 滴淀粉溶液 用 0 200 0 mol l 1的标准碘溶液滴定 滴定反应中氧化产物和还原产物分 别为 n2和 i 写出滴定终点的判断方法 若消耗标准碘溶液的平均体积为 20 00 ml 则馏分中水合肼 n2h4 h2o 的质量分数为 保留三位有效数字 滴定操作中 若盛放碘液的滴定管没有润洗 则测得的馏 分中水合肼 n2h4 h2o 的质量分数会 填 偏大 偏小 或 无影响 解析 2 竖直的长玻璃管与大气相通 可以起到平衡气压的作用 防止压强过大引起 仪器炸裂 3 根据得失电子守恒可知 a 正确 根据 na 元素和 cl 元素守恒 nacl naclo naclo3中 na 元素和 cl 元素的物质的量之比为 1 1 由于混合物中还存在 naoh 故 b 正确 根据极端假设法 0 1 mol cl2完全反应转移的电子数应介于 0 1na na之间 不可能为 0 2na 故 c 错误 4 若 上进下出 冷却水不易充满冷凝管 不 0 5 3 仅冷凝效果不好 还会因温差大而易使冷凝管破裂 若 下进上出 属于 逆流 原理的 应用 冷却水与蒸气能够充分接触 冷凝效果更好 6 根据关系式 2i2 n2h4 h2o 可以 4 得出馏分中水合肼的质量分数为 0 200 0 mol l 1 20 00 10 3 l 50 1 2 250 ml 25 00 ml g mol 1 5 000 g 100 20 0 若盛放碘液的滴定管没有润洗 则会造成碘液浓度偏 小 测定时消耗碘液的体积偏大 测得的馏分中水合肼的质量分数偏大 答案 1 2mno 16h 10cl 5cl2 2mn2 8h2o 4 2 平衡气压 防止压强过大引起仪器炸裂 3 ab 4 采用 逆流 原理 冷却水与蒸气能够充分接触 冷凝效果更好 若 上 进下出 冷却水不易充满冷凝管 冷凝效果差 若 上进下出 因温差大易使冷凝管破 裂 答出其中一条即可 5 n2h4 h2o 2naclo2nacl n2 3h2o 6 当滴入最后一滴标准碘溶液时 溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪色 20 0 偏大 3 2020 试题调研 氯苯在染料 医药工业中常用于制造苯酚 硝基氯苯 苯胺 硝 基苯酚等有机中间体 实验室中制备氯苯的装置如图所示 其中夹持仪器已略去 请回答下列问题 1 仪器 a 中盛有 kmno4晶体 仪器 b 中盛有浓盐酸 打开仪器 b 中的活塞 使浓盐酸 缓缓滴下 可观察到仪器 a 内的现象是 2 仪器 b 外侧的细玻璃导管的作用是 3 仪器 d 中盛有苯 fecl3粉末 仪器 a 中生成的 cl2经过仪器 e 进入仪器 d 中 仪器 e 的名称是 其中盛装的试剂名称是 仪器 d 中的反应进行过程中 应保持温度在 40 60 之间 以减少副反应的发生 仪器 d 的加热方式最好采用 加热 4 仪器 c 的作用是 5 该方法制备的氯苯中含有很多杂质 在工业生产中 先通过水洗除去 fecl3 hcl 及部分 cl2 然后通过碱洗除去其余 cl2 碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物 混合 物成分及各成分的沸点如表所示 有机物苯氯苯邻二氯苯间二氯苯对二氯苯 5 沸点 80 0132 2180 4172 0173 4 碱洗前先进行水洗的目的是 从该有机混合物中提取氯苯时 采用蒸馏方法 收集 左右的馏分 6 实验工业生产中 苯的流失量如表所示 损失项目蒸气挥发二氯苯其他合计 苯流失量 kg t 20 811 756 789 2 某一次投产 加入 13 t 苯 则制得的氯苯为 t 保留一位小数 解析 1 仪器 a 中发生的反应是 kmno4在酸性条件下氧化 cl 生成 cl2 2 仪器 b 外 侧的细玻璃导管能使仪器 a 与仪器 b 中的压强保持相同 从而使浓盐酸能顺利滴下 3 仪器 a 中制备的 cl2中含有水蒸气和 hcl 杂质 而后续氯苯的制备中也产生 hcl 故 hcl 对 氯苯的制备无影响 因此洗气瓶中应盛有浓硫酸 对气体进行干燥 制备氯苯的反应温 度为 40 60 低于 100 故最好采用平缓易控的水浴加热方式 4 仪器 c 为球形冷 凝管 起冷凝回流的作用 6 制得氯苯的质量为 13 t 17 1 t 1 000 89 2 1 000 112 5 78 答案 1 有黄绿色气体生成 2 使浓盐酸能顺利滴下 或平衡仪器 a b 内的压强 3 洗气瓶 浓硫酸 水浴 4 冷凝回流 5 减少后续碱洗操作时碱的用量 节约 成本 132 2 6 17 1 4 氯化亚砜 socl2 和硫酰氯 so2cl2 在空气中遇水蒸气发生剧烈反应 并产生大量白 雾 so2cl2常做氯化剂或氯磺化剂 用于制造药品 染料和表面活性剂 其部分性质如表 所示 物质物理性质化学性质 so2cl2 熔点 54 1 沸点 69 1 100 以上分解生成 so2和 cl2 氯化亚砜遇水蒸气发生反应的化学方程式是 实验室蒸干 fecl3溶液不能得到无水 fecl3 但是加热 socl2和 fecl3 6h2o 的混合物 可得到无水 fecl3 其主要原因是 实验室合成 so2cl2的原理 so2 g cl2 g so2cl2 l h 0 某小组设计的实 验装置如图所示 夹持仪器已省略 请回答问题 6 1 装置 d 中的试剂是 活性炭的作用是 2 实验室用 na2so3粉末与 75 的浓硫酸反应制备 so2 发现产生的 so2很少 可能的 原因是 任 写一种原因即可 3 实验完毕后 从装置 c 的反应瓶中的混合物中分离出硫酰氯的操作是 4 为了测定 so2cl2产品纯度 杂质不参与反应 称取a g so2cl2产品于锥形瓶中 加入足量蒸馏水 充分反应 实验装置如图 所示 用c mol l 1 agno3溶液滴定反应后的溶液至终点 滴加 k2cro4溶液做指示剂 消耗 agno3溶液的体积为v ml 用棕色滴定管盛装 agno3溶液 其原因是 该 so2cl2产品的纯度为 实验中 控制分液漏斗活塞 缓慢滴加蒸馏水 避免氯化氢挥发 如果操作时滴加 蒸馏水的速率过快 则测得的结果 填 偏高 偏低 或 无影响 解析 由于 so2cl2的沸点较低 在高于 100 时分解 且合成 so2cl2的反应是可 逆反应 正反应是放热反应 所以冰水浴有利于生成和收集 so2cl2 氯气和二氧化硫反应 不充分 过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收 装置 e 用于吸收尾气 同时避免空气中的 水蒸气进入反应装置 由于 so2cl2遇水蒸气发生剧烈反应 所以氯气 二氧化硫在进入反 应瓶前都需要干燥 1 so2为酸性氧化物 应用 p2o5或硅胶干燥 3 装置 c 中的反应瓶 中的活性炭和硫酰氯 液态 通过过滤分离 4 题中存在隐含关系式 n agno3 n agcl 2n so2cl2 so2cl2的纯度为 100 c mol l 1 v 10 3 l 2 135 g mol 1 a g 若滴加蒸馏水的速率过快 产生氯化氢的速率过快 部分氯化氢会挥发出来 135cv 20a 导致生成氯化银的量减少 使测得的结果偏低 答案 socl2 h2o g so2 2hcl socl2与水反应产生的 hcl 会抑制 fecl3水解 1 p2o5 或硅胶 做催化剂 2 na2so3已变质 或产生的 so2部分溶解等 任写一 7 种 合理即可 3 过滤 4 agno3见光易分解 偏低 135cv 20a 5 2020 武汉调研 某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验 实验 将 fe3 转化为 fe2 1 fe3 与 cu 粉发生反应的离子方程式为 2 探究白色沉淀产生的原因 请填写实验方案 实验方案现象结论 步骤 1 取 4 ml mol l 1 cuso4溶 液 向其中滴加 3 滴 0 1 mol l 1 kscn 溶 液 产生白 色沉淀 步骤 2 取 无明显 现象 cuso4溶液与 kscn 溶 液反应产生了白色沉 淀 查阅资料 scn 的化学性质与 i 相似 2cu2 4i 2cui i2 cu2 与 scn 反应的离子方程式为 实验 将 fe2 转化为 fe3 实验方案现象 向 3 ml 0 1 mol l 1 feso4溶液中加入 1 ml 稀硝酸 溶液变为棕色 放置一段时间后 棕色消失 溶液变为黄色 探究上述现象出现的原因 查阅资料 fe2 no fe no 2 棕色 3 用离子方程式解释 no 产生的原因 4 从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析 反应 fe2 与 hno3反应 反应 fe2 与 no 反应 8 依据实验现象 可推知反应 的速率比反应 的 填 快 或 慢 反应 是一个不可逆反应 设计实验方案加以证明 请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因