课标版2020年高考化学二轮复习专题突破练第12讲综合实验探究

第十二届综合实验研究非选择题(本题包括4个小题，共100分)1.(2020江苏化学，21)1-溴丙烷是重要的有机合成中间体，沸点为71 ，密度为1.36 gcm-3。 实验室制备少量1 -溴丙烷的主要步骤为：步骤1:在装置a中加入搅拌磁体，12 g正丙醇和20 mL水，在冷却冰水的同时缓慢添加28 mL浓硫酸，将其冷却至室温，并且在搅拌的同时加入24 g NaBr。如图2:所示，设置实验装置，慢慢加热，直至不蒸出机油。步骤3:将馏出液转移到分液漏斗中，分离有机相。将步骤4:中分离出的有机相转移到分液漏斗中，用h2o12ml、na2co3溶液12ml、h2o12ml洗涤，分液得到粗制品，再精制1-溴丙烷。(1)设备a的名称为添加搅拌磁铁的目的是搅拌。(2)反应时生成的主要有机副产物为2 -溴丙烷和。(3)在步骤2中，目的是在瓶子里加入少量的冰水，放入冰水浴中。(4)在步骤2慢慢加热使反应和蒸馏顺利进行。(5)在步骤4中，向用5% Na2CO3溶液清洗有机相的操作：分液漏斗中慎重地加入5% Na2CO3溶液12ml，振荡、静置、分液。 指导编号404141222.(2020福建汕头模拟)某化学兴趣组采集氯酸钾和氯水进行研究实验。实验一制取氯酸钾和氯水使用下图所示的实验装置进行了实验。(1)制取实验结束后，取出b中的试管冷却结晶，过滤、清洗。 有这个实验操作所必须的玻璃器材。(2)调换b和c装置的位置，提高b中氯酸钾的收率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(KClO3可以在不同条件下将KI氧化为I2或KIO3。 该组设计了研究反应条件对反应产物影响的一系列实验。 其中，系列a实验记录表如下(实验在室温下进行)。试管编号12340.20 molL-1 KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0摩尔-1h2so4/ml03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象系列a实验的实验目的是什么？设计1号试管实验的作用是。2号试管的实验现象为“黄色溶液”，如果在淀粉溶液中加入少量溶液显示蓝色的氧化生成物是唯一的还原生成物是KCl，则该反应的离子方程式如下。实验3测定饱和氯水中氯元素总量(4)该组设计的实验方案采用：下图的装置加热饱和氯水样品15.0 mL，测量产生气体的体积。 该方案不能执行的主要原因包括：(不考虑实验装置和操作错误导致的不能执行的原因)(5)根据以下资料，为该小组设计可行实验方案(不需要详细描述操作过程) :资料：.次氯酸破坏酸碱指示剂ii .次氯酸和氯气根据SO2、H2O2和FeCl2等物质的不同Cl-。 指导编号404141233.(2020北京丰台区二型)某化学组在研究Na2SO3溶液、FeCl3溶液的性质和反应时，进行了以下实验：(1)将1 moll 1的Na2SO3溶液置于空气中，测定pH的经时变化的曲线图如图：所示最初，Na2SO3溶液的pH=7.8，用离子方程式说明原因：t时段pH值发生上述变化，用离子方程解释原因：(探讨Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应情况： )实验I装置操作现象向2 ml1moll-1 FeCl 3溶液中滴加2 ml1moll-1 na2so 3溶液溶液的黄色逐渐变浓，最终变成红褐色溶液(w )实验ii装置操作现象取溶液1 mL试管，向其中滴加过剩的盐酸，滴加5滴BaCl2溶液产生白色沉淀实验证明溶液中含有离子。Na2SO3溶液与FeCl3溶液的实际反应有两种识别：I .认识到反应中的Fe3完全转化为Fe2，w溶液中的c(Fe2)变大，反应的离子方程式如下。识别ii.w溶液中的c(Fe2 )应该极小，否则w溶液不会变成红褐色。(3)资料显示，Fe2呈淡绿色，FeSO3为油墨的绿色沉淀，碱性硫酸铁溶液为红褐色。实验中未发现油墨绿色沉淀，说明c(Fe2 )极小，用离子方程式说明其原因。实验过程和结果表明O2、Fe3、s的氧化性强弱顺序如下。如果Fe4(OH)2(SO4)5是使溶液w变成红褐色的原因之一，其形成的化学方程式如下所示。用激光笔照射w溶液，发现滚磨现象，离子方程解释原因： 指导编号404141244.(2020上海八校联合试验)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源供应剂。 氢化钙密封保存，接触水反应生成氢氧化钙和氢。 氢化钙通常用氢和金属钙加热采集。 图甲是模拟制取装置。甲乙回答以下问题：(1)使用图甲的实验装置进行实验，实验步骤是检查：装置的气密性，打开装有药品的分液漏斗活塞(请按照正确的顺序填写下一步骤的编号)。加热反应持续一段时间收集气体检查纯度关闭分液漏斗活塞停止加热，充分冷却(2)为了确认进入装置c的氢气干燥，请在b、c之间再设置一个装置。 这个装置里的试剂装置d的作用是。(3)某同学用图乙装置测定了上述实验得到的氢化钙的含量。 他取自m g得到的氢化钙样品，实验前后的气管液面读取值分别为V1 mL、V2 mL。 (上述气体体积全部换算成标准时)导管a在装置中的作用是什么？如何判断样品与水完全反应：产生的氢气体积为mL，如果没有冷却到室温，氢化钙的含量(填充“过高”“低”或“无影响”)。(4)请再设计一个氢化钙纯度的测定方法：第十二届综合实验研究1 .答案(1)蒸馏烧瓶可防止突沸(2)丙烯、正丙基醚(3)减少1 -溴丙烷的挥发(4)减少HBR的挥发(5)将分液漏斗的下口向上倾斜，打开活塞排出气体分析(1)机器a是蒸馏烧瓶，搅拌磁性体也起到沸石的作用，防止加热时的沸腾。 (2)在反应过程中，反应物中的正丙醇有脱离反应生成丙烯、分子间脱水生成正丙醚的可能性。 (3)在冰水浴中反应，可以降低反应温度，减少1 -溴丙烷的挥发。 (4)HBr易挥发，慢慢加热可防止HBr挥发，生产率降低。 (5)振荡后，打开活塞排出分液漏斗内的气体。2 .回答(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、橡胶棒支架(不需要加入“橡胶棒支架”)(2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为0的对照实验Cl 6I- 6H Cl- 3I2 3H2O(4)由于存在cl 2的再溶解、HClO分解等，该方案无法推测试样的氯含量(或其他合理答案)(5)称量一定量的试样，加入足够量的H2O2溶液，加热除去过剩的H2O2，冷却，再加入足够量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理的回答)。分析本问题主要考察了实验方案的设计与评价。(1)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等设备，清洗沉淀也需要漏斗、玻璃棒、烧杯等设备(2)如果更换b和c的装置，则能够先用水除去Cl2中的HCl，能够提高KClO3的收率(3)根据图表，其他条件相同，只有H2SO4的浓度不同，因此本实验探讨硫酸浓度对反应产物的影响，1号实验中H2SO4的浓度为0，因此本实验与其他实验发挥对比作用淀粉遇到碘单体时变蓝，氧化物为碘单体，Cl为Cl-，反应的离子方程为Cl 6I- 6H Cl- 3I2 3H2O；(4)产生的Cl2在水中再溶解的同时HClO也分解生成HCl，HCl易溶于水，无法计算氯元素的总量(5)so2、H2O2、FeCl2能够将次氯酸和氯气还原为Cl-，但选择SO2时导入s，妨碍Cl-的测定，选择FeCl2时导入Cl-，因此选择H2O2将次氯酸和氯气还原为Cl-，与AgNO3溶液反应3 .回答(1)S H2OHS OH- 2S O22S(2)S S 2Fe3 H2OS 2Fe2 2H(3)4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O O2Fe3 S8 FeCl 310 na2so 35 o2h2o2Fe4(oh )2(so4)5NaCl4HClFe3 3H2OFe(OH)3(胶体) 3H(1)为了分析亚硫酸根水解溶液的碱性，离子方程式为S H2OHS OH-。 t时段pH引起上述变化的原因是亚硫酸根离子不稳定，易被空气中的氧氧化，离子方程为2S O22S。 (2)从实验滴加BaCl2溶液会产生白色沉淀，实验证明溶液中含有s。 为了认识到I.s与Fe3和H2O反应生成s、Fe2和h，离子方程为S 2Fe3 H2OS 2Fe2 2H。 (3)c(Fe2 )极小，其原因容易被空气中的氧氧化，因此对应的离子方程式为4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O。 实验I产生S 2Fe3 H2OS 2Fe2 2H，c(Fe2)极小，但其原因是容易被空气中的氧氧化，因此对应的离子方程为4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O，氧化剂的氧化性比氧化生成物的氧化性强，因此氧化性为O2Fe3 S FeCl3与Na2SO3、O2、H2O反应生成Fe4(OH)2(SO4)5、NaCl和HCl，因此化学方程式为8 FeCl 310 na 2so 35 O2 H2O2Fe4(oh )2(SO4 )5NaCl4HCl。 Fe3水解生成Fe(OH)3(胶体)，因此离子方程式为Fe3 3H2OFe(OH)3(胶体) 3H。4 .回答(1)(2)无水硫酸铜可防止空气中的水蒸气进入c装置(其他合理的答案均可)。(3)使分液漏斗和锥形瓶内的气体压力平衡，使分液漏斗的水能够顺畅地滴下，同时使锥形瓶内滴下的水的体积与进入分液漏斗内的气体的体积相等，消除添加稀硫酸引起的氢气的体积误差量气管中液面不变(其他合理答案均可)V1-V2高(4)采集一定量的样品(m1 g )，加入盐酸直至气泡不再出现(反应完全)，使溶液蒸发，得到氯化钙固体(m2 g )，由m1、m2可以得到氢化钙的纯度(其他合理答案均可)。分析(1)由于加热不纯的H2可能爆炸，实验前必须验证其纯度，加热使其