江苏2020高考化学二轮复习题型三综合试验探究与定量计算训练含解析

学必求其心得，业必贵于专精题型三综合实验探究与定量计算1.TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备TiC。设计实验如下(夹持装置略去)：HH相关信息如下表所示:物质熔点/C沸点/C密度/(g•cm3)水溶性TiCl4-251361。5易水解，能溶于有机溶剂CCl4-2376。81.6难溶于水请回答下列问题:(1)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为镇仪器接口字母)(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置

气密性后，装入药品；校正确的顺序填入下列操作的字母)A.关闭分液漏斗活塞学必求其心得，业必贵于专精B.停止加热，充分冷却C.打开分液漏斗活塞D.加热装置D中陶瓷管实验时，当观察到0寸,开始进行步骤D.(3)装置A中导管m的作用为( 4 )装置C的作用为(5)装置D中除生成TiCl4外，同时生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为(6)设计实验证明装置F中收集到的液体中含有TiCl4：(7)制得的TiCl4中常含有少量CCl4,从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为0答案：(1)abcfg俄gf)hidej(2)CDBA装置F中充满黄绿色气体(3开衡压强，使浓盐酸容易滴落(4)防止水蒸气进入装置F,吸收未参加反应的Cl2,防止污染空-2-学必求其心得，业必贵于专精(5)TiO2+2C+2cI2错误！TiCL+2CO(6)取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，产生白色沉淀，则收集到的液体中含有TiCl4(7糜储2.亚硝酸钠曾用作食品防腐剂。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应生成气体的成分。已知：NO2和NO的沸点分别是21C和一152Co回答下列问题：(1)组装好仪器后，接下来进行的操作是■ ;装置C的作用是(2)滴入硫酸前需要通入N2,其目的是实验结束后还需要继续通入N2的目的是学必求其心得，业必贵于专精（3）关闭弓M簧夹K1,打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。确认装置 A中还含有NO的依据是■ ;装置A中发生反应的化学方程式为（4）若向装置D中通入过量。2,则装置E中发生反应的离子方程式为;若没有装置B,则对实验结论造成的影响是解析：（1法实验的目的是探究NaNO2与H2SO4反应生成气体的成分,因此组装好仪器后，接下来进行的操作是检查装置的气密性 .根据已知信息可知，NO2的沸点高于NO的沸点，装置C中冰盐水的作用是冷凝，使NO2完全液化。（2瓶据已知信息可知，反应后生成的气体可能有NO、NO2,滴入硫酸前需要通入N2,目的是排尽装置中的空气，防止对一氧化氮的检验造成干扰。实验结束后还需要继续通入N2,目的是把装置中残留的有毒气体全部赶入装置 E中被吸收。（3版据NO与O2反应生成红棕色NO2可知，确认装置A中还含有NO的依据是打开K2,向装置D中通入氧气后，出现红棕色气体.根据反应生成的气体中含有NO、NO2,配平化学方程式为2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NOt+NO2T+H2O。（4）若向装-4-学必求其心得，业必贵于专精置D中通入过量O2,则装置E中NO2、O2和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水，其反应的离子方程式为 4NO2+O2+4OH—===4NO3+2H2O.若没有装置B,则生成的NO2和水反应生成NO,对后面NO的检验造成干扰。答案：(1)检查装置的气密性冷凝，使NO2完全液化(2)排尽装置中的空气，防止对一氧化氮的检验造成干扰 把装置中残留的有毒气体全部赶入装置E中被吸收(3才丁开K2,向装置D中通入氧气后，出现红棕色气体2NaNO2+H2SO4===N32SO4+NOt+NO2T+H2O(4)4NO2+O2+4OH—===4NO3+2H2O水会与NO2反应生成NO,影响后面NO的检验3.二氧彳t氯(CIO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂.常温下二氧化氯为黄绿色气体，其熔点为—59.5沸值为11。0C,极易溶于水，不与水反应。温度过高，二氧化氯的水溶液可能爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置制取并收集 CIO2(加热和夹持装置均省略)。(1府圆底烧瓶中先放入一定量的KCIO3和草酸(H2c2O4),然后再加入足量的稀硫酸，在60〜80c之间反应生成CIO2、CO2和一种硫酸盐，该反应的化学方程式为?(2)A装置中使用温度计的目的是学必求其心得，业必贵于专精O反应开始后，可以观察到圆底烧瓶内的现象是 O(3 )B装置的作用是OD装置中的NaOH溶液吸收尾气中的CIO2,生成物质的量之比为1：1的两种盐，一种为NaCIOz,另一种为。CIO2很不稳定，需随用随制产物用水吸收得到CIO2溶液.为测定所得溶液中CIO2的含量，进行了下列实验：步骤1:量取CIO2溶液10mL,稀释成100mL试样，量取VimL试样加入锥形瓶中；步骤2调节试样的pHw2。0加入足量的KI晶体，振荡后，静置片刻；步骤3:加入指示剂X,用cmolL-Na2$O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2&O3标准溶液V2mL。已知:2CIO2+8H++10I-===5I2+2C「+4H2O2Na2SO3+12===Na2S4O6+2NaI指示剂X为.原CIO2溶液的浓度为g (用含字母的代数式表示)o(6向同学认为KCIO3在酸性条件下与草酸反应会生成KCL请设计实验验证A装置反应后的溶液中是否存在CI,简要写出所需试-6-学必求其心得，业必贵于专精剂、实验操作、现象和结论（已知AgClOs可溶于水）:解析：（1版据题干信息可知，生成的硫酸盐是硫酸钾，根据原子守恒、得失电子守恒配平化学方程式：2KCIO3+H2C2O4+H2SO4错误！K2SO4+2CIO2T+2H2O+2CO2T。（2湎度过高，二氧化氯的水溶液可能爆炸，且该反应在60〜80c之间进行，因此A装置中温度计的作用是控制温度，避免温度过高引起爆炸。CIO2是黄绿色气体，因此反应开始后，可观察到圆底烧瓶内的现象是溶液中有气泡逸出,产生黄绿色气体。（3）CIO2的熔点为一59.5C,沸点为0C,因此B装置的作用是冷凝并收集CIO20（4）CIO2中CI为+4价,NaCIO2中CI为+3价，此反应是氧化还原反应。设另一种盐中 CI的化合价为X,生成两种盐的物质的量之比为1：1,根据得失电子守恒可知，1x1=1XX—4）,解得x=+5,因此另一种盐为NaCIO3。（5）因为淀粉遇碘单质变蓝，因此选用的指示剂为淀粉。根据两个化学方程式建立关系式：2cIO2〜5I2〜10Na2s2O3,因此原CIO2溶液的浓度为错误！g,LT=错误！g,L-。（6）由于氯酸钾与草酸反应的酸性环学必求其心得，业必贵于专精境是硫酸提供的，因此检验C厂时，应先除去SO甑g!,具体操作是取少量A装置反应后的溶液于试管中，加入足量硝酸钢溶液，充分反应后静置，取上层清液于另一试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀产生。若有，则存在C厂；若无，则不存在Cl-o答案：(1)2KClO3+H2C2O4+H2SO460~80=K2SO4+2c102T+2H2O+2CO2T(2)控制温度，避免温度过高引起爆炸 溶液中有气泡逸出，产生黄绿色气体(3赊凝并收集CIO2 (4)NaClO31350V2(5淀粉V1(6)取少量A装置反应后的溶液于试管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，充分反应后静置，取上层清液于另一试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀产生。若有，则存在C厂；若无，则不存在C「4.草酸亚铁晶体(FeC2O4,xH2O)为淡黄色粉末，是生产锂电池的原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)实验室用0.5mol〔iFeSQ溶液与0.5mol -l(NH4)2C2O4溶液制备草酸亚铁晶体。要配制500mL0。5mol-I1的FeSQ溶液，需称取FeSO4-7H2O(M=278g•m01样品g,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有o学必求其心得，业必贵于专精(2)为探究草酸亚铁的热分解产物，按下图所示装置进行实验淮清石旅水溶戳裱H弁也 磔清石灰水R C D E F①实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有.②停止实验时要先熄灭两处酒精灯，再继续通N2至玻璃管冷却至室温，目 的是③若装置A中5.76g样品完全分解后残余2.88g黑色固体，装置E的硬质玻璃管中固体质量减轻0。64go则草酸亚铁受热分解的化学方程式为 解析：(1)配制500mL0.5mol•「的FeSQ溶液,需称取FeSQ•7H2O的质量为0.5LX0.5mol-1X1278g・mo「1=69.5g;必须使用的玻璃仪器还有500mL容量瓶、胶头滴管.(2)①根据装置B中澄清石灰水变浑浊可知，草酸亚铁分解产物中有CO2,根据装置E中固体变为红色，装置F中澄清石灰水变浑浊可知，草酸亚铁分解产物中有CO。②停止实验时要先熄灭两处酒精灯，再继续通N2至玻璃管冷却至室温，目的是防止倒吸 .③65g样品中n(FeC2O4)=错误！=0.04mol根据装置E中发生反应：CuO+CO错误!Cu+CO2,Am(固)=16g・mo「1可知，草酸亚铁样品分解生成的CO的物质的量n(CO)=错误！=0.04mol,残余2.88g黑色固体中n(Fe)=0.04mol,学必求其心得，业必贵于专精n(0)=(2。88-56X0,04)g+16g-1=rm(fl4mol,该黑色固体中n(Fe):n(0)=1：1,则黑色固体为FeO,草酸亚铁分解产生的CO2的质量m(C02)=(5。76-2。88-0.04X28Q=1.76g,n(C02)=错误!=0,04mol,故草酸亚铁受热分解的化学方程式为 FeG04错误!FeO+COt+C023答案：(1)69.5500mL容量瓶、胶头滴管(2)①CO和CO②防止倒吸③FeC04错误!FeO+CO?+CO2,100C以5.,100C以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%〜5%、单宁酸(Ka约为10—6,易溶于水及乙醇)约3%〜10%,还含有色素、纤维素等,实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。 1」巴.茶叶.渔生石族茶叶木盘I薄饰一 I外*1索氏提取装置如图所示,实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:索氏提取酒X.1添缎亮箭■2.蒸汽导管港寻3虹吸管-10-学必求其心得，业必贵于专精(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒 1中，研细的目的是圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒。(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是 与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是(3提取液需经“蒸储浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是“蒸播浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸储头、温度计、接收管之外，还有小标号).A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶 D.烧杯(4肺缩液加生石灰的作用是中和 和吸收(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是。解析：(1皮验时将茶叶研细，能增加茶叶与溶剂的接触面积 ，使萃取更加充分。乙醇为溶剂，为防止加热时暴沸，需在加热前向圆底烧瓶中加入几粒沸石.(2)由于溶剂乙醇具有挥发性和易燃性，因此在提取过程中不可用明火直接加热.本实验中采用索氏提取器的-11-学必求其心得，业必贵于专精优点是溶剂乙醇可循环使用，能减少溶剂用量，且萃取效率高。（3）提取液需经“蒸储浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点 .“蒸储浓缩”需选用的仪器除了所给仪器外，还有直形冷凝管和接收瓶（如锥形瓶）。（4）向浓缩液中加入生石灰能中和单宁酸并吸收水分。（5）结合分离提纯咖啡因的装置及将粉状物放入蒸发皿并小火加热，咖啡因凝结在扎有小孔的滤纸上可知，该分离提纯的方法为升华.答案：（1）增加固液接触面积，提取充分沸石 （2）乙醇易挥发，易燃使用溶剂量少，可连续萃取（萃取效率高）（3）乙醇沸点低,易浓缩AC（4）单宁酸水分（5计华6.（2019♦徐州高三考前模拟）超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金（含Cu、Al、Zn）制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下：步骤I取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量 NaOH溶液只生成Cu（OH）2沉淀,过滤，洗涤.步骤n向Cu（OH）2沉淀中加入硫酸溶解，再加氨水，形成［Cu（NH3）4］SO4溶液.步骤田向［Cu（NH3）41SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH,CuSQ.再与足量的1。000mol•广1的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。（1）步骤I中完全溶解铝黄铜合金可以加（通）入稀硫酸和B.盐酸A.FeCB.盐酸-12-学必求其心得，业必贵于专精C.热空气⑵配制500mL1。000mol比的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸(密度为1.84g,谓LmL.(3)在步骤田中生成NH,CuSQ的化学方程式为(4)准确称取1。000g铝黄铜合金与足量的1.000mol•「1稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为134。4mL.将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为380.8mL.计算此合金中铜的质量分数：o解析：(1)Cu不溶于稀硫酸，也不溶于盐酸；Cu能溶于FeC3溶液，但会引入新的杂质；可以加(通)入稀硫酸和热空气，将铜氧化，又不引入新的杂质，