（新课标）广西高考化学二轮复习 专题四 化学实验 第12讲 综合实验探究学案-人教版高三全册化学学案

第12讲综合实验探究非选择题(本题包括4个小题,共100分)1.(2018全国Ⅲ,27)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是。

(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为

(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。①写出电解时阴极的电极反应式

。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。

③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。

答案(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)(3)①2H2O+2e-2OH-+H2↑②K+由a到b③产生Cl2易污染环境等解析(2)温度升高气体溶解度减小;Cl2被逐出,KH(IO3)2结晶析出,“滤液”中溶质主要是KCl;“调pH”目的是生成KIO3,所以选用KOH溶液,发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。(3)①阴极区电解质是KOH,被电解的是H2O:2H2O+2e-2OH-+H2↑;②电解时,阳离子向阴极区移动,故K+由a向b迁移;③“KClO3氧化法”中产生有毒气体Cl2,易污染环境。2.某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有

。

(2)若对调B和C装置的位置,(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。

实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号12340.20mol·L-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol·L-1H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象①系列a实验的实验目的是

。

②设计1号试管实验的作用是

。

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为

。

实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是

。

(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):

。

资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。答案(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响②硫酸浓度为0的对照实验③ClO3-+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)解析本题主要考查了实验方案的设计与评价。(1)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器,而洗涤沉淀也需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器;(2)若对调B和C装置,可以通过水先把Cl2中的HCl除去,可提高KClO3的产率;(3)①根据图表可看出其他的条件都相同,只有H2SO4的浓度不同,因此该实验研究的是硫酸的浓度对反应产物的影响;②1号实验中H2SO4的浓度为0,故该实验起到与其他实验对照的作用;③淀粉遇到碘单质会显蓝色,故氧化产物为碘单质,ClO3-被还原为Cl-,反应的离子方程式为ClO3-+6I-+6H+Cl-+3I2(4)产生的Cl2会重新溶于水,同时HClO也会发生分解生成HCl,HCl极易溶于水,无法计算氯元素的总量;(5)根据信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能将次氯酸或氯气还原成Cl-,但是如果选择SO2会引入SO42-,对Cl-的测定造成干扰,而如果选择FeCl2则会引入Cl-,因此选择H2O2将次氯酸或者氯气还原为Cl-3.某化学小组在研究Na2SO3溶液、FeCl3溶液性质及反应时,进行了下列实验:(1)取1mol·L-1的Na2SO3溶液置于空气中,测得其pH随时间的变化曲线如图所示:①最初,Na2SO3溶液pH=7.8,用离子方程式解释其原因:。

②t时间段内,造成其pH发生上述变化,用离子方程式解释其原因:。

(2)探究Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应的情况:实验ⅰ装置操作现象向2mL1mol·L-1FeCl3溶液中,逐滴滴加1mol·L-1Na2SO3溶液2mL溶液黄色逐渐加深,最终得红褐色溶液(W)实验ⅱ装置操作现象取1mL溶液W于试管中,向其滴加过量盐酸,再滴加5滴BaCl2溶液产生白色沉淀①实验ⅱ证明,溶液中含有离子。

②对Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应存在两种认识:认识Ⅰ.反应中Fe3+完全转化为Fe2+,W溶液中c(Fe2+)一定很大,反应的离子方程式是。

认识Ⅱ.W溶液中c(Fe2+)应该极小,否则W溶液不会呈红褐色。(3)资料显示:Fe2+呈淡绿色、FeSO3是墨绿色沉淀、碱式硫酸铁溶液为红褐色。①实验中始终未出现墨绿色沉淀,说明c(Fe2+)极小,其原因用离子方程式解释是。

②实验过程和结果显示,O2、Fe3+、SO42-③若Fe4(OH)2(SO4)5是造成溶液W呈红褐色的原因之一,其形成的化学方程式是

。

④用激光笔照射W溶液,发现有丁达尔现象,用离子方程式解释其原因:。

答案(1)①SO32-+H2OHSO3-+OH-②2SO3(2)①SO42-②SO32-+2Fe3++H2OS(3)①4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O②O2>Fe3+>SO4③8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O2Fe4(OH)2(SO4)5+20NaCl+4HCl④Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+解析(1)①亚硫酸根水解导致溶液呈碱性,故离子方程式为SO32-+H2OHSO3-+OH-。②t时间段内,造成其pH发生上述变化的原因是亚硫酸根离子不稳定,极易被空气中氧气氧化,故离子方程式为2SO32-+O22SO42-。(2)①由实验ⅱ滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,故实验ⅱ证明,溶液中含有SO42-。②认识Ⅰ.SO32-与Fe3+和H2O反应生成SO42-、Fe2+和H+,故离子方程式为SO32-+2Fe3++H2OSO42-+2Fe2++2H+。(3)①c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化,故对应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。②实验ⅰ中发生SO32-+2Fe3++H2OSO42-+2Fe2++2H+,c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化,故对应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性为O2>Fe3+>SO42-。③FeCl3与Na2SO3、O2、H2O反应生成Fe4(OH)2(SO4)5、NaCl和HCl,故化学方程式为8FeCl3+10Na2SO3+5O24.氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取。图甲是模拟制取装置。甲乙回答下列问题:(1)利用图甲实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后装入药品;打开分液漏斗活塞,(请按正确的顺序填入下列步骤的序号)。

①加热反应一段时间②收集气体并检验其纯度③关闭分液漏斗活塞④停止加热,充分冷却(2)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,应在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂是;

装置D的作用是。

(3)某同学利用图乙装置测定上述实验中得到的氢化钙的含量。他称取mg所制得的氢化钙样品,实验前后量气管中液面读数分别为V1mL、V2mL。(上述气体体积均换算为标准状况下)①装置中导管a的作用是

。

②如何判断样品与水完全反应:。

③产生的氢气体积为mL;若未冷却至室温即读数,则氢化钙含量(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

(4)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法:

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答案(1)②①④③(2)无水硫酸铜防止空气中的水蒸气进入C装置(其他合理答案均可)(3)①平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强,使分液漏斗中的水能顺利滴下;同时使滴入锥形瓶内水的体积等于进入分液漏斗内的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差②量气管中液面不再变化(其他合理答案均可)③V1-V2偏高(4)称取一定量的样品(m1g),加入盐酸至不再冒气泡(反应完全),然后蒸发溶液得到氯化钙固体(m2g),根据m1、m解析(1)由于加热不纯的H2可能发生爆炸,所以实验前必须检验其纯度,然后加热让其反应,