广东省2020届高三化学二轮复习 化学实验综合基础限时练习

实验综合基础1 .某研究组利用图Z141的装置探讨了SO2与Fe(NO3)3溶液的反应原理。 回答以下问题图Z141(1)在实验室调制70%浓硫酸250g所需的玻璃器具除了量筒、烧杯之外，还需要_，装置a中加入浓硫酸的器具名称为_。(2)使N2通过三口烧瓶的操作是浓硫酸_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)在三口烧瓶中反应的化学方程式如下：在该反应中浓硫酸所表示的性质是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)SO2易溶于水，以下装置能够在c处虚线框内吸收废气的是_。图Z142(5)装置b产生白色沉淀的原因有两个。 为了证明Fe3能够氧化SO2，需要改善的地方是_，改善后得出肯定的结论后，装置b中反应的离子方程式是_2 .苯甲酸(C6H5COOH的相对分子量为122，熔点为122.4 ，密度为1.265 9 gcm-3 )是一种有机弱酸，易溶于水。 在实验室中由甲苯(相对分子量92，密度0.866 9 gcm-3 )制备苯甲酸实验如下图Z143第一步骤：将甲苯18.4 g和用硫酸氧化的KMnO4溶液放入图Z143的三瓶中，将反应物溶液的温度加热保持在90 左右，反应结束。第二阶段：过滤反应后的混合液，滤液用浓盐酸酸化，粗制品萃取过滤。第三步：用水洗涤粗制品23次，干燥称量固体物23.4 g。请回答下面的问题(1)器械甲的名称为_。(2)第一步反应的化学方程式是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)步骤2吸滤的优点是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)第三步是证明清洗干净的方法为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的最佳干燥方法。a .空气中自然风干b .沸水浴上干燥c .直接加热干燥(5)以上数据表明，苯甲酸的产率为_ (有效数字保留两位数)。(6)某学生为了测定苯甲酸的离子化平衡常数而设计的实验，在常温下，将a mol苯甲酸和b mol KOH混合，加入水，制成2 L溶液，测定溶液的pH=7，用包含a、b的代数式测定苯甲酸的ka=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3 .硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是分析化学的重要试剂，不同温度下加热降解产物不同。 设计了图Z144那样的实验装置(把持装置省略)，在500 下隔断空气加热a中的硫酸亚铁铵直至完全分解，确定了分解生成物的成分。图Z144(1)B装置的作用是.(2)实验中，c中没有发现明显的现象，d中发生了白色沉淀，确认了生成物中必定产生了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _气体。 删去c，得出同样的结论，能否说明其原因。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)A中的固体完全分解后，变成红褐色粉末。 有的学生通过实验验证了固体残留物仅为Fe2O3，不含FeO，请完成表格内容。 (试剂、设备、用品的选择)实验步骤预期现象结论将少量a中的残留物取出试管，加入适量的稀硫酸，使其充分振动，使其完全溶解.固体残留物仅为Fe2O3(4)如果e捕集的气体只有N2，其物质的量为x mol，固体残留物Fe2O3的物质的量为y mol，d中沉淀的物质的量为z mol，则根据氧化还原反应的基本法则，x、y和z应满足的关系为_。(5)结合上述实验现象和相关数据的分析，切断硫酸亚铁铵(nh4)2fe(so4)2500下空气加热完全分解的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4 .硫酸锰广泛应用于医药、食品、农药、造纸、催化剂行业，工业上用锰矿石(主要成分为MnO2、MnCO3，主要杂质为CaCl2、FeCl2)取硫酸锰的工艺流程如图Z145所示图Z14525 下离子沉淀时的pH相关数据：Fe3Fe2Mn2开始沉淀pH值1.97.07.8完全沉淀pH3.29.010.7回答以下问题(1)矿粉碎的目的是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)试剂x为_，pH范围为_。(3)酸浸渍中产生的氧化还原型离子反应方程式为： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)操作a为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(5)影响锰浸渍率的操作因素有很多，其中温度选择不合理时会产生杂质MnS2O6，导致锰损失。 温度、酸度、时间对锰浸渍率的影响如图Z146所示，为了提高锰的浸出率，请选择适当的条件_ (填充编号)。图Z146a.30120 b.150155 c.180 以上e.pH=4，酸浸时间为3 h f.pH=2，酸浸时间为4 h(6)沉降法是一种重要的精制方法。 在某一温度下，Mn2和Ca2物质的量浓度均为0.01 molL-1，将Na2CO3溶液滴入混合溶液中，先沉淀的是=_已知： Ksp(CaCO3)=2.7010-9、Ksp(MnCO3)=1.8010-115 .某化学实验组同学将磨好的镁棒投入滴有苯酚酞的饱和NaHCO3溶液中，反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的淡红色变深。 该组同学探索并确定了白色不溶物的成分。I .提出假设(1)甲先生：也许只有MgCO3。乙：也许.丙先生：可能是xMgCO3yMg(OH)2。(2)在探测沉淀成分之前，需要将沉淀从溶液中过滤、清洗、低温干燥。 清洗沉淀物的操作方法是.(3)请设计简单的实验，证明乙先生的假设是错误的。 _ _ _ _ _ _ _ _ _。ii .定量实验探讨：采集一定量的干燥沉淀样品，用以下装置测定其组成(部分固定夹持装置未图示)，实验前后比较各装置的质量变化分析沉淀样品的组成，丙方假设正确。请回答下面的问题图Z147(4)编写4)xmgco3ymmg(oh)2热分解的化学方程式。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (以x、y表示)。(5)合理的实验装置的连接顺序为： _ _) (各装置只使用一次)实验时间后，装置b发生_ (填充实验现象)时，停止加热，说明沉淀样品完全分解，然后打开e的活塞，使空气缓慢流动几分钟，目的是： _。指导老师认为需要在上述实验装置的末端连接另一个装置d，如果没有该装置，则将测量的x:y的值记为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (记为“大”“小”或“无影响”)。答案和分析1.(1)玻璃棒分液漏斗(2)排除装置内的空气，防止氧气干扰实验(3)Na2SO3 H2SO4(浓)=Na2SO4 SO2 H2O强酸性(4)(5)将装置b的硝酸铁溶液转化为氯化铁溶液so2 2fe32卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡653解析 (1)制备一定质量分率的溶液需要烧杯、量筒、玻璃棒，不足的机器是玻璃棒，加浓硫酸的器具是分液漏斗。 (2)装置有空气，氧气参与反应，可能干扰实验，故暂时通入氮气，排除装置的空气，滴入浓硫酸。 (3)在三口烧瓶中发生的反应是Na2SO3 H2SO4(浓)=Na2SO4 SO2 H2O，由于元素化价没有变化，表现浓硫酸的强酸性。 (4)SO2易溶于水，废气处理需要防止反吸引。 装置无法防止逆拉装置的吸气管短，容易引起逆拉，因此适当的装置为。 (5)SO2溶于水形成H2SO3，溶液呈酸性，NO在酸性条件下具有强氧化性，容易将H2SO3氧化成H2SO4，给实验带来障碍。 因此，将Fe(NO3)3溶液替换为FeCl3溶液，离子方程为so2 2fe32h2o=2Fe2so 4h，SO Ba2=BaSO4。2.(1)温度计(2)5c6h5ch36 kcm no49 h2so 45 c6h5cooh3k2so46 mnso414 h2o(3)过滤速度快，得到的固体水分少(4)采集最后的清洗液，向其中滴加硝酸银溶液，说明如果没有沉淀生成则沉淀清洗干净的b(5)96%(6) c(K )=c(C6H5COO-)c(H )=c(OH-)解析 (4)第二阶段使用浓盐酸，检查cl可以判断清洗是否干净。 方法采集最后的清洗液，向其中滴入硝酸银溶液，说明没有沉淀生成，沉淀清洗干净。 苯甲酸的熔点超过100 ，为了加快干燥过程、减少损失，干燥的最佳方法是用沸水浴干燥。 (5)甲苯5)18.4 g物质的量为0.2 mol，理论上苯甲酸为0.2 mol，质量为0.2 mol122 g/mol=24.4 g，因此苯甲酸的收率为23.4 g-24.4 g-100 %96 %。 (6)从物质保存来看，溶液中c (c6h5COO-) c (c6h5cooh )=0.5mol/l、苯甲酸钾为b mol时，c(C6H5COO-)=0.5b mol/L，因此苯甲酸的Ka=. 根据电荷保存，该溶液中离子浓度的大小关系为c(K )=c(C6H5COO-)c(H )=c(OH-) .3.(1)检查产物中是否有水(2)so2so2 h2o2 ba2=baso4 2h不行，有SO3也有白色沉淀(3)将溶液分成两部分，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或者依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理的答案)的高锰酸钾溶液不褪色时，加入KSCN溶液变红(或者加入K3Fe(CN)6溶液(4)3x y=z(5)2(NH4)2Fe (so4)2Fe2o32 n h 3n24 so 25 h2o解析 (1)硫酸亚铁铵(nh4)2fe(so4)2500下切断空气的加热分解，h、o结合生成水，因此b装置的作用是检查生成物中是否有水。 (2)装置c中BaCl2溶液的作用是检查分解生成物中是否生成SO3气体，观察到如果含有该气体则生成硫酸钡的白色沉淀、溶液混浊的现象，但在该装置中没有明显的现象， 装置d具有白色沉淀，生成物中生成SO2气体，与过氧化氢进行氧化还原反应生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为SO2 H2O2 Ba2=BaSO4 2H、c除去时(通过Fe2的还原性，可以用高锰酸钾溶液进行检查，与Fe3和KSCN溶液反应变红，检查Fe3的方法是，将少量的a中的残留物放入试管，加入适量的稀硫酸，使其充分振动，使其完全溶解，将溶液分成2份，分别用高锰酸钾溶液， 滴加KSCN溶液(或依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案)使其振动，高锰酸钾溶液不褪色，在加入KSCN溶液后变红(或加入K3Fe(CN)6溶液后变红，或其他合理答案)时(4)在生成物中生成氮气时，失去电子元素为Fe和n，得到电子的元素为s、(NH4)2Fe(SO4)2分解，在e中生成x mol N2的失去电子的物质的量为6mol，生成y mol Fe2O3的失去电子的物质的量为2mol，在d中生成沉淀物质的量为z mol， 即，生成二氧化硫物质的量为z mol，得到电子的物质的量为2z mol，通过损耗电子保存，6x 2y=2z，即3x4.(1)加大接触面积，加快溶解速度(2)mndc3.2ph7.8(3)MnO2 4h2Fe2=mn22Fe32h2o(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、清洗(5)b、f(6)Mn2 150解析 (2)从与离子沉淀相关的pH范围加入MnCO3，调整pH，将Fe3变为沉淀除去。 为了保证Fe3完全沉淀，防止Mn2转化为沉淀，溶液的pH范围为3.2ph7. 8。 (3)MnO2可在酸性条件下氧化Fe2，离子方程为MnO2 4h2Fe2=mn22f32h2o。 (4)从溶液中取得MnSO4nH2O结晶，硫酸难挥发性酸，可直接蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、清洗。 (5)根据图像，温度越高，MnS2O6的生成率越低，温度为150 时，MnS2O6的生成率约为0，因此选择温度为150155 ，pH=2，浸出时间为4 h时，浸出率越高，因此f准确。 (6)由于ksp (CaCO3 )大于Ksp(MnCO3 )，因此Mn2首先沉淀两种难溶性电解质共存时=150 .5.(1)Mg(OH)2(2)沿着玻璃棒将蒸馏水注入过滤器(或漏斗)直至浸渍沉淀，重复23次操作直至水自然流下(3)将沉淀物少量取入试管，充分加入稀盐酸(或稀硫酸、稀硝