2026版化学步步高大二轮专题复习-第7练　创新探究类实验

第7练创新探究类实验[分值：50分](1~4题，每小题5分)1.(2025·湖北省T8联盟模拟)2，6⁃二溴吡啶是合成阿伐斯汀(抗组胺药)中间体，实验室制备过程如下：步骤1：在三颈烧瓶中加入2，6⁃二氯吡啶、冰乙酸，搅拌，溶解后，在110℃下，通入HBr。步骤2：反应完毕，利用如图装置回收乙酸。步骤3：冷却至室温，析出晶体，过滤。母液回收溶剂，冷却，析出晶体，过滤，合并两次晶体，空气干燥。已知：乙酸、2，6⁃二氯吡啶、2，6⁃二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃。油浴温度：100~250℃；砂浴温度：220~350℃。下列叙述错误的是()A.步骤1中采用“油浴”加热三颈烧瓶B.如图装置中毛细管起防暴沸和搅拌作用C.接收瓶最先收集到2，6⁃二溴吡啶D.实验中乙酸作溶剂，回收可循环利用答案C解析步骤1反应温度为110℃，在油浴温度范围内，A项正确；通过调节“螺口夹”，微量空气进入烧瓶，产生的小气泡可起到防暴沸、搅拌等作用，B项正确；蒸馏时沸点最低的物质最先气化，接收瓶最先收集到乙酸，C项错误；步骤1中2，6⁃二氯吡啶溶于乙酸(相似相溶)，乙酸作溶剂，回收乙酸可循环利用，D项正确。2.(2025·昆明模拟)已知乙烯利固体与氢氧化钾溶液反应可以制备乙烯，反应原理如下所示：+4KOHKCl+CH2CH2↑+K3PO4+3H2O实验装置如图所示。下列说法错误的是()A.流量调节器可以控制反应速率B.气压平衡管的作用是平衡压强，使液体顺利流下C.气体出口逸出的乙烯可以用排空气法收集D.该方法制得的乙烯比浓硫酸使乙醇脱水制得的乙烯纯净答案C解析流量调节器可以控制液体反应物的流量，从而控制反应速率，A正确；气压平衡管使上下两部分连通，作用是平衡压强，使液体顺利流下，B正确；乙烯的摩尔质量为28g·mol-1，空气的平均摩尔质量为29g·mol-1，相差不大，不能用排空气法收集乙烯，C错误；浓硫酸使乙醇脱水制得的乙烯中存在CO2、SO2等杂质，而该方法制得的乙烯较纯净，D正确。3.(2025·河南焦作模拟)BaH2常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置(部分夹持装置未画出)制备Fe(OH)2和BaH2。下列叙述正确的是()A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液，作用是吸收气体中的Cl2B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量答案B解析Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，C为阴极，H+得到电子生成H2，装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸，用于干燥H2，装置Ⅲ中H2和Ba反应生成BaH2，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ，以此解答。Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，Fe为阳极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极产生OH-，该装置中阳极用苯隔绝空气，可以较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故B正确；由分析可知，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ，H2不能用碱石灰除去，故C错误；Ba和BaH2都可以和水反应，不能用水检验装置Ⅲ中钡是否过量，故D错误。4.(2025·湖南常德模拟)在烟火气息里探索是化学人的乐趣。某兴趣小组为测定面包膨松剂中碳酸氢铵(杂质受热不分解)的含量，设计的实验装置如图所示。下列有关说法正确的是()A.连接好装置，关闭K，挤压大气球数次，小气球不断增大，停止鼓气后小气球大小保持不变，则说明气密性良好B.确保气密性良好后，方可取下气密性检测专用仪器，立即点燃酒精灯进行实验C.若根据装置C增重计算，则装置D可省略D.实验前、后均应打开K并通入N2，否则均可导致结果偏大答案A解析确保气密性良好后，方可取下气密性检测专用仪器，先通N2，将装置内空气(空气内含水、CO2)赶出，再点燃酒精灯进行实验，B错误；装置D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止空气中的水和CO2进入装置C，引起实验误差，C错误；实验后打开K并通入N2，将生成的水蒸气、二氧化碳和NH3全部赶入装置B、C中，否则吸收不充分会导致结果偏小，D错误。5.(14分)(2025·河南四市联考二模)某实验小组设计实验测定Pb3O4组成中PbO、PbO2的物质的量之比。步骤1：Pb3O4的分解。用托盘天平称取0.5g干燥的Pb3O4置于小烧杯中，加入2mL6mol·L-1HNO3溶液，用玻璃棒搅拌，使之充分反应，可以看到红色的Pb3O4快速变为棕黑色的PbO2。过滤分离混合物，并用少量蒸馏水多次洗涤，得到固体；将洗涤液并入滤液中。步骤2：PbO含量的测定。将上述滤液全部转移到锥形瓶中，加入调节剂使溶液pH为5~6，用c1mol·L-1EDTA(乙二胺四乙酸)溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液体积为V1mL。步骤3：PbO2含量的测定。将上述固体连同滤纸一并置于另一锥形瓶中，往其中加入30mLHAc⁃NaAc溶液，再向其中加入0.8gKI固体，摇动锥形瓶，使PbO2全部反应而溶解，此时溶液呈透明棕色。用c2mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时，加入1mL2%淀粉溶液，继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为止，消耗滴定液体积为V2mL。有关反应如下：Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2OPb2++EDTA4-=PbEDTA2-PbO2+4KI+4HAc=PbI2(黄色)+I2+2H2O+4KAcI2+2S2O32-=2I-+S(1)步骤1中，不能用硫酸替代硝酸，其原因是。用少量蒸馏水多次洗涤固体的主要目的是除去固体表面阳离子(填离子符号)。过滤时用到的玻璃仪器有。

(2)步骤3中，固体连同滤纸一起置于锥形瓶中，其目的是。

(3)根据上述数据计算Pb3O4中PbO、PbO2的物质的量之比为(用含c1、V1、c2、V2的代数式表示)。

(4)步骤2滴定过程中，若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，其测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

(5)步骤3中，加入HAc⁃NaAc溶液调节pH，如果加入HAc过多，测定结果偏低，其原因是(用离子方程式表示)。

答案(1)PbSO4难溶于水Pb2+烧杯、漏斗、玻璃棒(2)避免固体损失，造成较大误差(3)2c1V1c2V2(4)偏高(5)S2O32-+2HAc解析(3)根据PbO2+4KI+4HAc=PbI2(黄色)+I2+2H2O+4KAc、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，n(PbO2)=n(I2)=12n(Na2S2O3)=12c2V2×10-3mol；根据Pb2++EDTA4-=PbEDTA2-，n(PbO)=n(EDTA)=c1V1×10-3mol；根据上述数据计算Pb3O4中PbO、PbO2的物质的量之比为2c1V1c2V2。(4)步骤2滴定过程中，若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，消耗标准液体积偏大，PbO含量偏大，其测定结果偏高。(5)步骤3中，加入HAc⁃NaAc溶液调节pH，如果加入HAc过多，发生反应：S2O32-+2HAc6.(16分)(2025·安徽池州二模)某校课题小组制备SO2并探究SO2分别与BaCl2溶液、Ba(NO(1)实验Ⅰ：室温下，按图示组装仪器(夹持装置已省略)，检查装置气密性后向B中滴加一定量50%的H2SO4溶液，B中迅速产生大量气体，3分钟后D中出现白色浑浊，并闻到有刺激性气味。查资料可知，在一定温度和湿度的条件下，有少量硫酸可以随气体逸出。据此回答：①仪器A是(填仪器名称)。

②按上图组装好装置并检查装置气密性，添加试剂和药品后，第一步操作是，使50%硫酸顺利滴下并与Na2SO3固体充分反应。

③装置C的作用是。

(2)D中出现白色浑浊的理论及可能性分析：猜测一：SO2溶于水生成H2SO3，继而与BaCl2发生复分解反应，形成BaSO3白色沉淀。查阅资料：ⅰ.室温下：H2SO3H++HSO3-，Ka1=1.4×HSO3-H++SO32-，KBaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq)，Ksp=5.0×ⅱ.室温下，H2SO3水溶液中H+、HSO3-浓度与H2①如图可知：当c(H2SO3)≥10-6mol·L-1时，c(H+)与c(HSO3-)几乎相等，用化学用语及简洁文字解释：②请通过计算判断，在实验Ⅰ条件下(填“可能”或“不可能”)生成BaSO3白色沉淀。

猜测二：SO2具有强还原性，可能被溶液中的O2氧化，继而生成BaSO4白色沉淀。③写出猜测二对应的化学方程式：。

(3)实验Ⅱ：将装置D中溶液换为Ba(NO3)2溶液并继续通入经检验该白色沉淀为BaSO4。为了确定产生沉淀的原因，该小组成员利用数字化实验并对传感器采集的数据进行了处理，结果如图所示：①请写出无氧条件下的离子方程式：。

②比较上图可得出的结论：。

答案(1)①分液漏斗②取下上口玻璃活塞(或使分液漏斗凹槽对准小孔)，缓缓旋转下口旋塞③除去随SO2气体逸出的硫酸分子，以免对后续实验产生影响(2)①H2SO3H++HSO3-，当亚硫酸浓度较大时，电离以第一步为主，所以c(H+)与c(HSO3-)几乎相等②可能③2H2O+O2+2SO2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl(或2H2SO3+O2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl)(3)①3SO2+2NO3-+3Ba2++2H②氧气起主要氧化作用(或其他合理答案)解析(1)③已知在一定温度和湿度条件下，有少量硫酸会随气体逸出。装置C中盛放的是饱和NaHSO3溶液，H2SO4与NaHSO3反应生成SO2，可以将气体中混有的硫酸蒸气除去，以免对后续实验产生影响。(2)①H2SO3是二元弱酸，在溶液中分步电离，第一步电离方程式为H2SO3H++HSO3-；当c(H2SO3)≥10-6mol·L-1时，H2SO3的一级电离平衡常数Ka1=c(H+)·c(HSO3-)c(H2SO3)=1.4×10-2，此时H2SO3浓度相对较大，以第一步电离为主，因此电离产生的c(H+)与c(HSO3-)物质的量浓度近似相等。②Ka2=c(H+)·c(SO32-)c(HSO3-)=6.0×10-8，由于c(H+)与c(HSO3-)物质的量浓度近似相等，所以c(SO32-)=6×10-8mol·L-1，此时溶液中Q=c(Ba2+)·c(SO32-)=0.4×6×10-8=2.4×10-8>Ksp(BaSO3)=5.0×10-10，可能生成BaSO3白色沉淀。③SO2具有