2012年2月高三理综实验试题（2）（化学部分）

用心 爱心 专心 1 20122012 年年 2 2 月理科综合化学实验部分 月理科综合化学实验部分 2 2 1 16 分 I 某校化学课外小组用硫酸铁废液 含少量硫酸铜和稀硫酸 制备硫酸亚铁晶 体并进行如下实验 制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下 请根据题目要求回答下列问题 1 趁热过滤的目的是 2 结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是 结晶析出晶体后 用 的方 法从溶液中得到晶体 3 实验室利用硫酸亚铁溶液和草酸溶液反应生成草酸亚铁沉淀来制备草酸亚铁 写出 该反应的离子方程式 草酸亚铁晶体 FeC2O2 2H2O 相对分子质量 180 受热易分解 某课外小组设计如 下图的实验装置来检验其分解产物 4 该装置中明显不合理的部分是 填字母 原因是 5 写出 B C 处的现象 6 当 72 0g FeC2O4 2H2O 完全反应后 残留固体混合物质量为 27 2g 无水硫酸铜增 重 14 4g C 装置增重 22 Og 求残留混合物的成分和物质的量 假设每个实验装置的药品足量 气体被充分吸收 25 16 分 黄铁矿 主要成分为 FeS2 是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料 某化学 学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究 实验一 测定硫元素的含量 将 m1 g 该黄铁矿样品放入如下图所示装置 夹持和加热装置省略 的石英管中 从 a 处不断地缓缓通入空气 高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全 石英管中发生 反应的化学方程式为 4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2 高温 用心 爱心 专心 2 用足量稀 硫酸溶解石 英管中的固 体残渣 加还原剂使溶液 中的 Fe3 完全转化 为 Fe2 后 过滤 洗涤 将滤液 稀释至 250mL 取稀释液 25 00mL 用浓度 0 100ml L 的酸性 KMnO4溶液滴定 反应结束后 将乙瓶中的溶液进行如下处理 实验二 测定铁元素的含量 III 测定铁元素含量的实验步骤如图所示 问题讨论 1 I 中 甲瓶内所盛试剂是 溶液 乙瓶内发生反应的离子方程式为 2 II 中 乙瓶加入 H2O2溶液时反应的离子方程式为 3 该黄铁矿中硫元素的质量分数为 4 III 的步骤 中 需要用到的仪器除烧杯 玻璃棒 胶头滴管外 还有 5 III 的步骤 中 表示滴定已达终点的现象是 6 的步骤 进行了三次平行实验 测得消耗 KMnO4溶液体积分别为 24 98mL 24 80mL 25 02mL KMnO4被还原为 Mn2 根据上述数据 可计算出 该黄铁矿样品铁元素的质量分数为 3 15 分 某化学兴趣小组用如下装置模拟工业制备造纸原料 BaSO3 并测定产品纯度 1 图 1 烧瓶中发生反应的化学方程式为 2 甲同学观察到图 1 试管中出现白色沉淀 该白色沉淀可能含有 BaSO2 实验一 探究白色沉淀的成分 3 设计如下实验方案 实验步骤预期现象与结论 2 用心 爱心 专心 3 步骤 1 用适量白色沉淀于试管中 加 入少量蒸馏水 滴加几滴品红溶液 白色沉淀不溶解 溶液呈红色 步骤 2 往上述试管中滴加足量 充分振荡 若 则含有 实验二 测定产品纯度 4 取白色沉沉 wg 于图 2 装置的试管 在分液漏斗中加入 可从稀盐酸 稀硝酸 稀 NaOH 溶液中选择一种 实验后 测得 C 装置增重 mg 根据此实验数据 可计算出白色沉淀中 BaSO2的质量分数为 用含 m w 的式子表 示 本测定方案有缺陷 请指出本方案的缺点及其对实验结果的可能影响 答 5 为制备纯净的 BaSO2 请设计改进图 1 装置的实验方案 答 4 14 分 CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂 1 某同学配置 CuSO4溶液时 向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水 并不断搅拌 结果得到悬浊液 他认为是固体没有完全溶解 于是对悬浊液加热 结果发现浑浊更明显了 原因是 最后 他向烧杯中加入了一定量的 溶液 得到了澄清的 CuSO4溶液 2 该同学利用制得的 CuSO4溶液 进行以下实验探究 图一是根据反应 Zn CuSO4 Cu ZnSO4 设计成的锌铜原电池 电解质溶液甲是 填 ZnSO4 或 CuSO4 溶液 Cu 极的电极反应式是 图二中 是甲烷燃料电池 电解质溶液为 KOH 溶液 的结构示意图 该同学想 在 中实现铁上镀铜 则 b 处通入的是 填 CH4 或 O2 a 处 电极上发生的电极反应式是 3 将蓝矾 CuSO4 5H2O 生石灰和水按一定比例混合 即可得到波尔多液 杀菌剂 其 有效成分为难溶的碱式硫酸铜 xCuSO4 yCu OH 2 为测定某碱式硫酸铜的 组成进行了如下实验 取等质量的碱式硫酸铜样品两份 一份滴加稀盐酸至恰好完 全溶解 另一份高温灼烧后只得到 CuO 固体 所得数据显示 n HCl n CuO 3 2 则该碱式硫酸铜的化学式中 x y 28 15 分 为研究铁质材料与热浓硫酸的反应 某小组进行了以下探究活动 探究一 1 称取铁钉 碳素钢 12 0g 放入 30 0mL 浓硫酸中 加热 充分应后得到溶液 X 并 收集到气体 Y 甲同学认为 X 中除 Fe3 外还可能含有 Fe2 若要确认其中是否含有 Fe2 应选择 加入的试剂为 选填序号 a KSCN 溶液和氯水 b 铁粉和 KSCN 溶液 c 浓氨水 d 酸性 KMnO4溶液 用心 爱心 专心 4 乙同学取 672 mL 标准状况 气体 Y 通入足量溴水中 发生反应 SO2 Br2 2H2O 2HBr H2SO4 然后加入足量 BaCl2溶液 经适当操作后得到干燥固体 4 66g 据此推知气体 Y 中 SO2的体积分数为 相对原子质量 O 16 S 32 Ba 137 探究二 分析上述实验中 SO2体积分数的结果 丙同学认为气体 Y 中还可能含量有 H2和 CO2 气体 为此设计了下列探究实验装置 图中夹持仪器省略 2 写出产生 CO2的化学方程式 3 装置 A 中试剂的作用是 4 简述确认气体 Y 中含有 CO2的实验现象 5 如果气体 Y 中含有 H2 预计实验现象应是 参考答案 1 16 分 1 防止硫酸亚铁晶体析出 2 分 2 抑制 Fe2 水解 2 分 过滤 2 分 3 Fe2 H2C2O4 FeC2O4 2H 2 分 4 A 1 分 生成的水倒流入试管 使试管炸裂 1 分 5 B 处变蓝 1 分 C 处有白色沉淀出现 1 分 6 0 1molFe 2 分 0 3mol FeO 2 分 2 16 分 1 氢氧化钠 或氢氧化钾 2 分 SO2 2OH SO32 H2O 2SO32 O2 2SO42 未写不扣分 3 分 2 SO32 H2O2 SO42 H2O 3 分 3 2 分 100 233 32 1 2 m m 4 250ml 容量瓶 2 分 5 最后一滴高锰酸钾溶液滴入时 溶液颜色突变为紫色 且在 30s 内不变色 2 分 6 或或其它合理答案 2 分 1 m 7 100 m 56101000 25100 05 1 3 3 15 分 1 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 2 分 2 B2SO4 2 分 3 稀 HCl 或稀盐酸 2 分 沉淀不完全溶解 2 分 4 稀盐酸 1 分 217 m 64W 2 分 用心 爱心 专心 5 因为盐酸挥发出 HCl 气体被 C 装置中碱石灰吸收 可能导致结果偏大 因为 SO2气体没有被完全吸收 部分 SO2残留 在装置中或 SO2溶速过快没有和 C 装置中碱 石灰完全反应等 可能导致结果偏小 2 分 两种结果都可以得分 5 先从烧瓶的左边滴入 N2 H2 CO2 惰性气全均可 排除装置中的空气 2 分 4 14 分 1 Cu2 2H2O Cu OH 2 2H H 0 加热促进了 Cu2 水解 生成了更 多的难溶物 Cu OH 2 H2SO4 2 ZnS