2023届高三化学二轮复习-热点题型突破三-化学实验探究综合题作业

1、PAGE PAGE 8化学实验探究综合题高考对化学综合实验的考查，主要包括物质的制备、物质性质的探究等实验，有关实验条件的控制和实验“绿色化要求等。近几年化学实验综合题常常将定性实验与定量实验相结合，将实验根底知识与实验根本操作相结合，立足于对考生综合实验能力的考查。实验综合题的主要特点：1在形式上不再出现大型的连接仪器装置的试题，均为小型的探究性试题。2在内容上大多为无机实验题，设置的问题主要填写化学方程式、仪器装置的作用、简述实验操作步骤等。3在实验原理上均源于教材，但实验装置又高于教材，这就要求考生既要有扎实的实验根底、又要有创新能力。1(2023银川模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机

2、非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反响)中 AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)上图C装置中球形枯燥管的作用是_。(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_，再参加实验药品。接下来的实验操作是_，翻开分液漏斗活塞，参加NaOH浓溶液，至不再产生气体。翻开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反响前后的质量变化。通入氮气的目的是_。(3)假设去掉装置B，那么导致测定结果_(填“偏高“偏低或“无影响)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定

3、结果偏高，请提出改进意见_。【方案2】按以下步骤测定样品中AlN的纯度：eq avs4al(样品,m1 g)eq o(,sup7(过量NaOH溶液),sdo5(过滤、洗涤)eq x(aal(滤液及,洗涤液)eq o(,sup7(过量CO2气体),sdo5()eq o(,sup7(),sdo5()eq avs4al(滤液)eq avs4al(滤渣)eq avs4al(o(,sup7(煅烧),sdo5()eq avs4al(固体,m2 g)(4)步骤生成沉淀的离子方程式为_。(5)步骤的操作是_。AlN的纯度是_(用m1、m2表示)。解析：(1)分析装置和仪器作用，氨气是与浓硫酸能发生反响的气体，

4、易发生倒吸，图C装置中球形枯燥管的作用是防止倒吸的作用。组装好实验装置，由原理可知气体制备需要先检查装置气密性，参加实验药品。接下来的实验操作是关闭K1，翻开K2，翻开分液漏斗活塞，参加NaOH浓溶液，至不再产生气体。翻开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反响前后的质量变化。通入氮气的目的是，反响生成氨气后为把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算。(3)假设去除装置B生成NH3中的H2O会进入装置C，而使测定结果偏高；装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C，使测定结果偏高，需要连接一个盛碱石灰枯燥管，故答案为C装置出口处连接一个枯燥装置。(4)步骤中

5、偏铝酸钠溶液通入过量二氧化碳生成沉淀的离子方程式为CO2AlOeq oal(,2)2H2O=HCOeq oal(,3)Al(OH)3。(5)步骤的操作是过滤、洗涤。氧化铝的质量为m2 g，那么氮化铝的质量为eq f(41m2,51) g，根据样品的质量为m1 g，AlN的纯度是eq f(41m2,51m1)100%。答案：(1)防止倒吸(2)检查装置的气密性关闭K1，翻开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置(3)偏高C装置出口处连接一个枯燥装置(4)CO2AlOeq oal(,2)2H2O=HCOeq oal(,3)Al(OH)3(5)过滤、洗涤eq f(41 m2,51 m1)100% 2(

6、2023江苏高考)实验室用以下列图所示装置制备KClO 溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反响制备高效水处理剂K2FeO4。K2FeO4具有以下性质：可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，在05 、强碱性溶液中比较稳定，在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反响生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反响生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_，将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反响生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反响在05 进行，实验中可采取的措施是_、_(3)

7、制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1 KOH 溶液中，_(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空枯燥箱)。解析：(1)该反响的实质是MnOeq oal(,4)氧化Cl，离子方程式为2MnOeq oal(,4)16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。这样制得的Cl2中含有HCl，将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可除去HCl。(2)缓慢滴加盐酸、对装置C用冰水浴降温均有利于

8、Cl2与KOH在05 的温度下发生反响生成KClO(3)根据题中给出的K2FeO4的性质，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液混合时，应在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。(4)这里要根据题中给出的K2FeO4的性质和实验中须使用的试剂和仪器，补充完善提纯K2FeO4的实验方案。答案：(1)2MnOeq oal(,4)16H10Cl=2Mn25Cl28H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中参加饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过

9、滤，晶体用适量乙醇洗涤23次后，在真空枯燥箱中枯燥3某研究小组同学为探究Fe3能否氧化SO2，设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。(1)甲同学利用实线框内的装置制取SO2，并进行探究实验。装置A中发生反响的化学方程式为_装置B的作用是_。反响一段时间后，甲同学取出装置C中的少量溶液，向其中参加盐酸酸化的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：Fe3可以氧化SO2。(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨，用虚线框内的装置代替装置A，先让装置E内的试剂反响一段时间后，关闭活塞1，翻开活塞2，又反响片刻后，取装置C中的少量溶液，向其中参加酸性KMnO4溶液，观察到KMnO

10、4溶液紫红色褪去。由此得出结论：Fe3可氧化SO2，且可被SO2复原成Fe2。该实验制取H2时需用浓硫酸配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需用到_。配制过程中假设其他操作无误，但没有洗涤烧杯与玻璃棒，那么所配制溶液的浓度会_(填“偏高“偏低或“无影响)。在该实验过程中，H2所起的作用是_。(3)丙同学认为甲、乙两位同学的实验均不严谨，为此利用乙同学的实验装置及操作重新进行实验。待装置F内的试剂反响一段时间后，取装置C中的少量溶液，向其中参加盐酸酸化的BaCl2溶液，得出与甲同学相同的结论。甲同学实验不严谨的原因是_(填序号)。ASO2的

11、溶解度太小BSO2与Fe3不发生反响CH2SO3与BaCl2溶液不反响D装置中的空气与SO2进入水中可生成H2SO4乙同学的实验结论不严谨的原因是_。解析：(1)硫酸的酸性强于亚硫酸，浓硫酸与亚硫酸钠反响的化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。装置B的作用是防止倒吸。(2)要配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，由于实验室中没有450 mL的容量瓶，故应选用500 mL的容量瓶；由于配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒，会造成溶质损失，导致所配溶液的浓度偏低。乙同学用H2排尽装置中的空气，防止发生反响2SO22H2OO2=2H2SO4。(3)乙同学设计用H2排尽装置中

12、的空气来改进甲同学的实验，正是改进甲同学实验方案不严谨的地方，因为装置中的O2会把SO2溶于水生成的H2SO3氧化成H2SO4。丙同学改进了乙同学实验不够严谨的地方，Fe2能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案：(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O防止倒吸(2)500 mL容量瓶偏低排尽装置中的空气，防止空气中的O2氧化SO2气体(3)DSO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色4(2023重庆高考)ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图1图2(

13、1)仪器D的名称是_，安装F中导管时，应选用图2中的_。(2)翻开B的活塞，A中发生反响：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜_(填“快或“慢)。(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，那么装置C的作用是_。(4)在酸性条件下NaClO2可发生反响生成NaCl并释放出ClO2，该反响的离子方程式为_在ClO2释放实验中，翻开E的活塞，D中发生反响，那么装置F的作用是_。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。假设将其

14、用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是_，原因是_。图3解析：(1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“长进短出的原那么，所以应选择装置b。(2)为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。(4)参加反响的离子有ClOeq oal(,2)和H，生成的微粒有Cl和ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂相对于稳定剂，可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。答案：(1

15、)锥形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H5ClOeq oal(,2)=Cl4ClO22H2O验证是否有ClO2生成(5)稳定剂稳定剂可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度5某兴趣小组为探究氮的化合物的性质，设计了如以下列图所示实验装置，A为气体发生装置。按上图连接好各仪器，检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的无色气体通过后面装置。片刻后可观察到F中铜片慢慢溶解。请答复以下问题：(1)A制备气体(A中所用试剂，从以下固体物质中选取：NH4HCO3、NH4Cl、Ca(OH)2)相对应的装置可以是_(填字母)。(2)写出题干装置C中发生反响的化学方程式_，C处加

16、热片刻后撤去酒精灯，铂丝仍保持红热，原因是_。(3)铜片完全溶解后，发现F装置中溶液呈绿色，加水稀释后呈蓝色，有同学得出两种结论：浓Cu(NO3)2溶液呈绿色，稀Cu(NO3)2溶液呈蓝色；Cu(NO3)2溶液呈蓝色，呈绿色是由于溶液溶解过量的NO2。试设计实验验证哪一种结论正确_。(4)该兴趣小组同学共同设计了如右图所示的实验装置，利用装置、制取气体，请答复以下问题：甲同学认为：利用装置可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO，理由是_。乙同学认为：利用装置作简易改进(不改变仪器装置)，可收集NO、O2，改进的方法是_。解析：此题主要考查了气体的制备、化学方程式的书写、实验设计、实验

17、的改进等。(1)加热NH4HCO3固体或使用NH4Cl和Ca(OH)2均可在a装置中进行。(2)在C中发生氨的催化氧化反响，反响方程式为：4NH35O2eq o(=,sup7(催化剂),sdo5()4NO6H2O；反响放热，停止加热后放出的热量能维持反响继续进行。(3)可在稀释后的硝酸铜溶液中再参加适量硝酸铜固体，如溶液仍为蓝色，那么结论正确；否那么正确。(4)O2密度比空气大，应用向上排空气法收集，NO易与空气中O2反响，不能用排空法收集，由于NO、O2都不溶于水，可在装置中参加水，用排水法收集。答案：(1)a(2)4NH35O2eq o(=,sup7(催化剂),sdo5()4NO6H2O反

18、响放热，停止加热后放出的热量能维持反响继续进行(3)可在稀释后的硝酸铜溶液中再参加适量硝酸铜固体，如溶液仍为蓝色，那么结论正确；否那么正确(4)O2密度比空气大，应用向上排空气法收集，NO易与空气中O2反响，不能用排空法收集可在装置中参加水，用排水法收集6(2023石家庄模拟)用电解方法制取金属镁时需要用无水MgCl2，而直接加热MgCl26H2O晶体却得不到无水MgCl2。某化学小组利用以下列图实验装置(夹持装置已略去)，通过测定反响物及生成物的质量来确定MgCl26H2O晶体受热分解的产物。请答复：(1)按气流方向连接各装置，其顺序为_(填仪器接口字母)。(2)实验过程中，装置B中的 CC

19、l4层始终为无色。装置B的作用为_。实验结束后，需通入一段时间的空气，其目的为_。(3)实验中称取8.12 g MgCl26H2O晶体，充分反响后，装置A中残留固体质量为3.06 g，装置B增重1.46 g，装置C增重3.60 g，那么装置A中发生反响的化学方程式为_。(4)直接加热 MgCl26H2O 晶体得不到无水 MgCl2的原因为_。(5)某同学采用以下列图装置(夹持装置已略去)由MgCl26H2O 晶体制得了无水 MgCl2。方框中所缺装置从上图 A、B、C、D 中选择，按气流方向连接依次为_(只填仪器字母，不必填接口顺序)。圆底烧瓶中盛装的液体甲为_。解析：(2)装置 B 的作用为

20、吸收氯化氢，防倒吸作用；实验结束后，需通入一段时间的空气，其目的是为了将气体全部吹入 B、C 装置被吸收。(3)8.12 g MgCl26H2O 晶体(物质的量为 0.04 mol)，装置 B 增重1.46 g(氯化氢，物质的量为0.04 mol)，装置C增重3.60 g(水，物质的量为0.2 mol)；那么装置 A 中发生反响的化学方程式为： MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O。(4)直接加热MgCl26H2O晶体得不到无水MgCl2的原因为加热分解出的水会使MgCl2水解。(5)方框中所缺装置从题图A、B、C、D中选择，按气流方向连接依次为C、A、B(制备氯化氢气体、枯燥氯化

21、氢、尾气处理氯化氢和水蒸气)；故圆底烧瓶中盛装的液体甲为浓盐酸。答案：(1)gabfecd(2)吸收HCl，防止倒吸将生成的气体全部吹入B、C装置充分吸收(3)MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O其中Mg(OH)Cl只要原子配比正确即可，不要求必须写成此形式(4)加热分解出的水会使MgCl2水解(只需答出水解即可)(5)CAB(写成CACB也可)浓盐酸7(2023新课标卷)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反响、有关数据和装置示意图如下：相对分子质量密度/(gcm3)沸点/水中溶解性异戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 21

22、18易溶乙酸异戊酯1300.867 0142难溶实验步骤：在A中参加4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反响液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物参加少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140143 馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。答复以下问题：(1)仪器B的名称是_。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_，第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后_(填标号)。a直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b直接将乙酸异

23、戊酯从分液漏斗的下口放出c先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中参加过量乙酸的目的是_。(5)实验中参加少量无水MgSO4的目的是 _。(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是_(填标号)。(7)本实验的产率是_(填标号)。a30%b40%c60%d90%(8)在进行蒸馏操作时，假设从130 便开始收集馏分，会使实验的产率偏_(填“高或“低) ，其原因是_解析：(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第1次水洗，主要除去大局部硫酸和醋酸，第2次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水

24、，在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反响为可逆反响，参加过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。(5)参加无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位置均正确，但c中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反响装置，主要用于冷凝回流，使反响更彻底，故只有b项正确。(7)据OOHOHeq o(,sup7(浓H2SO4),sdo5()OOH2O可知，4.4 g异戊醇完全反响消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反响的产率为eq

25、 f(3.9 g,6.5 g)100%60%。(8)异戊醇的沸点为131 ，蒸馏时，假设从130 开始收集馏分，将会有一局部未反响的异戊醇被蒸出答案：(1)球形冷凝管(2)洗掉大局部硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高异戊醇的转化率(5)枯燥(6)b(7)c(8)高会收集少量未反响的异戊醇8碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，参加盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，参加浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试

26、纸变蓝色。(1)根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是_和_。(2)根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反响的离子方程式可能是_。【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如以下列图所示。(1)碳铵固体应放在_中进行加热。A试管B蒸发皿C烧瓶 D坩埚(2)从平安的角度考虑，以下那些尾气处理的装置可以选用_。(3)假设灼烧后没有固体剩余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是_g。(4)为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水，参加过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理。_(填“合理“不合理)，理由是_。解析：【定性实验】(1)取少量固体放入试管中，参加盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，这说明该气体应该是二氧化碳，所以碳铵中所含有阴离子可能是HCOeq oal(,3)、COeq oal