高中化学假期突破化学实验综合题

主观题突破五化学实验综合题A级夯基达标练1.(15分)(2025·安徽安庆模拟)ZnO可广泛用于工业、医疗行业,工业ZnO因含杂质不得供药用。ZnO不溶于水,易溶于稀酸,能缓慢吸收水和二氧化碳而变质。【工业ZnO制备】工业ZnO由粗锌粉与氧气反应制得,类似装置如下:(1)仪器X的名称为,装置C中的试剂为。

(2)若用上述装置制备ZnO,正确的连接顺序是a→(填接口的小写字母,仪器不能重复使用)。

【药用ZnO制备及测定】药用ZnO制备及测样品纯度流程如下:ZnSO4溶液ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O沉淀细粉状ZnO计算、得结论(3)步骤Ⅰ中发生主要反应的离子方程式为。

(4)步骤Ⅱ中减压过滤的优点是;判断沉淀洗净的具体操作是。

(5)步骤Ⅲ中判断煅烧完全的实验操作和现象是。

(6)步骤Ⅳ、Ⅴ中以EDTA与Zn2+按个数比1∶1形成螯合物为原理测定样品ZnO含量,具体操作如下:取ag样品于烧杯中加酸溶解,配制成250mL溶液后取25.00mL至锥形瓶中,加少许指示剂,再用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液滴定至终点时,平均消耗VmLEDTA标准溶液,则测得样品纯度为%。

2.(15分)(2025·甘肃兰州模拟)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2]·2H2O)是一种重要的配合物,具有特殊的结构和性质,制备流程如下:已知:ⅰ.H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;ⅱ.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾微溶于冷水,可溶于热水,难溶于乙醇。实验步骤:步骤1制备CuO:称取2.5g硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O),溶于水,滴入过量的NaOH溶液,加热煮沸,冷却,用下图所示的装置抽滤,然后用蒸馏水洗涤,得到氧化铜。抽滤装置步骤2制取KHC2O4:将H2C2O4晶体加入蒸馏水中,微热,溶解过程中温度不能超过85℃,待充分溶解后分次加入K2CO3,反应生成KHC2O4。步骤3制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾:将CuO与KHC2O4混合液在50℃加热至反应充分,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾。反应结束后将溶液冷却至室温,再置于冰水浴中冷却,析出晶体,过滤并用乙醇洗涤晶体。请回答:(1)步骤1称取2.5g硫酸铜晶体,需要用到的仪器有。抽滤时将仪器接在水龙头上,其作用是。用蒸馏水洗涤氧化铜时,证明已洗涤干净的方法:

。

(2)步骤2溶解过程中温度不能超过85℃的原因是。

(3)步骤3制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾反应的化学方程式为。加热温度控制在50℃可以采取的加热措施是,用乙醇洗涤晶体的目的是。

(4)将制得的K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(M=354g·mol-1)进行热重分析,结果如下图所示,由图可知在C点剩余固体为K2CO3和。

3.(14分)(2025·山西大同第一次学情调研)磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,粮食仓储常用磷化铝(AlP)熏蒸杀虫。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化铝的含量。C中加入100g原粮,E中加入20.00mL一定浓度的KMnO4溶液(H2SO4酸化)。往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。已知:①AlP吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点为-89.7℃,还原性强)。②焦性没食子酸的碱性溶液具有还原性。回答下列问题:(1)仪器D中冷凝水从(填“a”或“b”)通入。

(2)AlP与水反应的化学方程式为。

(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是。

(4)C中反应完全后继续通入空气的作用是。

(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,KMnO4的锰元素被还原为Mn2+,则装置E中发生反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为。

(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释后用Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为;若滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则会导致测定出粮食中磷化铝的残留量(填“偏高”或“偏低”)。

4.(15分)(2025·黑龙江齐齐哈尔模拟)环己酮()是种重要的化工原料,由H2O2氧化环己醇制备环己酮的实验方法如下:相关数据如下:物质密度沸点/℃(101kPa)与水形成共沸物的沸点/℃部分性质环己醇0.96161.097.8能溶于水,具有还原性,易被氧化环己酮0.95155.0(98.0/3.4kPa)95.0微溶于水,遇氧化剂易发生开环反应(1)环己酮的产率受H2O2用量影响,当H2O2用量过大时环己酮产率反而下降,其原因是。反应温度控制在60~70℃的原因是。

(2)减压蒸馏的装置如图所示,当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水,应该采取的措施是;进行减压蒸馏时,使用磁力加热搅拌器加热,磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外,还有。减压蒸馏的操作顺序为打开双通旋塞,打开真空泵,缓慢关闭双通旋塞,接通冷凝水,开启磁力加热搅拌器,进行减压蒸馏。减压蒸馏完成后,需进行下列操作,正确的操作顺序是(填字母)。

a.停止通冷凝水b.关闭磁力加热搅拌器,冷却至室温c.关闭真空泵d.缓慢打开双通旋塞(3)判断蒸馏是否完全,除了可以观察是否有馏出物,还可以通过观察进行判断。

(4)传统的制备环己酮实验用酸性K2Cr2O7作为氧化剂,更易把环己醇氧化生成己二酸,该反应的离子方程式为。

(5)本实验中环己酮的产率为(保留2位有效数字)。

5.(15分)(2025·湖南岳阳质量检测)草酸是一种用途广泛的有机酸,易溶于水,常作为还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某实验小组通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(H2C2O4·2H2O)。经查找资料得知:乙炔在50℃左右、硝酸汞[Hg(NO3)2]为催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。回答下列问题:(1)仪器a的名称是。

(2)硫酸铜溶液除去的杂质气体化学式为。

(3)装置C中反应一般控制在50℃左右,适宜采用的加热方式为;若温度高于50℃,则生成草酸的速率会减慢,原因是。

(4)装置C中发生反应的化学方程式为。

(5)某实验小组称取电石1.25g(杂质的质量分数为4.0%),在浓硝酸足量情况下,完成实验,最后得到草酸晶体1.89g。①从C中分离出草酸晶体的方法是,过滤,洗涤,干燥。

②该实验中草酸晶体的产率:%(结果保留两位有效数字)。

(6)设计实验证明草酸属于二元酸(写出简要步骤)。

B级素能提升练6.(14分)(2025·黑龙江大庆模拟)顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备及成分分析步骤如下。Ⅰ.顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的制备将新制氢氧化铜与甘氨酸溶液置于圆底烧瓶中,保持温度65~70℃,搅拌,充分反应,经一系列操作,得到产品顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)。Ⅱ.产品中Cu(Ⅱ)含量的测定取mg产品溶于足量的硝酸和盐酸的混合溶液,加水配成250mL溶液。取25.00mL溶液,加入指示剂,用cmol·L-1的EDTA标准液滴定铜离子至终点。重复滴定三次,消耗EDTA标准液平均体积VmL。已知:顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为,天蓝色针状固体,不溶于烃,微溶于乙醇,易溶于水。回答下列问题:(1)图中仪器a的名称为。

(2)保持温度65~70℃,常用的加热方式为。

(3)氢氧化铜制备过程:向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解得到深蓝色的溶液,再加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化铜。写出此过程中蓝色沉淀溶解的化学方程式:。

(4)分离提纯顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时,“一系列操作”如下:顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)溶液滤液冷却结晶产品其中加入10mL95%乙醇的作用是。

(5)在制备顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)时,若温度过高或反应时间过长,会大量生成更稳定的反式甘氨酸合铜(Ⅱ),则下列能量变化图正确的是(填字母)。甘氨酸合铜(Ⅱ)中铜离子与配位原子形成平面四边形结构,则反式甘氨酸合铜(Ⅱ)结构简式为。

(6)EDTA与Cu2+按1∶1(物质的量之比)反应生成稳定配合物,则测得产品中Cu(Ⅱ)的质量分数为(用含字母c、m、V的代数式表示)。

7.(15分)(2025·山西晋城模拟)某兴趣小组设计如下实验进行喷泉实验和制备肼。回答下列问题:Ⅰ.制备NH3并进行喷泉实验(实验装置如图1所示,加热及夹持装置已省略)。ⅰ.NH3的制备:打开K1、K3,关闭K2,加热甲处试管底部,反应生成NH3。ⅱ.喷泉实验:当丁中溶液变蓝后,停止制备NH3,关闭K1、K3;通过操作a引发喷泉。此过程中三颈烧瓶内气体压强随时间的变化关系如图2所示。图1图2(1)甲中制备NH3的化学方程式为;操作a为;C→D过程中,三颈烧瓶中的现象为。

Ⅱ.制备水合肼(N2H4·H2O)。以NaClO溶液与含NaOH的CO(NH2)2(沸点:196.6℃)溶液为原料,利用图3装置(加热及夹持装置已省略)制备N2H4·H2O(熔点:-51.7℃,沸点:118.5℃,常温下为易溶于水的碱性液体,具有较强的还原性):图3(2)实验中通过仪器a缓慢滴加的溶液是,三颈烧瓶中合成N2H4·H2O的化学方程式是(产物中有两种盐),该反应中的氧化产物为(填化学式)。

(3)从三颈烧瓶A所得溶液中获得N2H4·H2O的操作是(填字母)。

a.过滤b.蒸发浓缩、冷却结晶c.蒸馏(4)样品水合肼含量的测定:称取样品0.1500g,加入适量NaHCO3固体,配成溶液,滴入几滴淀粉溶液,用0.1000mol·L-1的标准I2溶液滴定,达滴定终点时消耗标准I2溶液的体积为36.00mL,样品中N2H4·H2O的质量分数为(已知:N2H4·H2O+2I2N2↑+4HI+H2O)。

参考答案1.答案(1)分液漏斗碱石灰(2)g→f→b→c→e→(d)[或g→f→c→b→e→(d)](3)3Zn2++5CO32-+6H2OZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓(4)过滤速度快,固液分离完全且产品较为干燥(答到过滤速度快即可)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若溶液不变浑浊,说明洗涤干净(5)取出少许煅烧后的样品于试管中,加入稀酸,无气泡产生说明煅烧完全(6)0解析:(1)由实验装置图可知仪器X的名称为分液漏斗,由题干信息“ZnO能缓慢吸收水和二氧化碳而变质”可知,装置C中的试剂为碱石灰。(2)在A中用H2O2与MnO2反应制得O2,将生成的O2用浓硫酸进行干燥,将干燥的O2与锌粉在加热条件反应生成ZnO,同时也要防止空气中二氧化碳和水与生成的ZnO发生缓慢反应,应连接球形干燥管,故制备ZnO时,装置正确的连接顺序是a→g→f→b→c→e→(d)或a→g→f→c→b→e→(d)。(3)由信息可知硫酸锌溶液和碳酸钠混合生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O沉淀,根据原子守恒和电荷守恒,步骤Ⅰ中发生主要反应的离子方程式为3Zn2++5CO32-+6H2OZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+4HC(6)由信息可知以EDTA与Zn2+按个数比1∶1形成螯合物为原理测定样品ZnO含量。25.00mL待测液需要EDTA的物质的量为10-5Vmol,故250mL待测液中含有ZnO物质的量为10-4Vmol,则样品中含有ZnO质量为8.1×10-3Vg,故样品纯度为0.812.答案(1)托盘天平、药匙抽气,减小吸滤瓶、安全瓶中的压强,加快过滤速度取最后一次洗涤滤液于洁净的试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净(其他合理答案也可)(2)防止草酸分解(3)2KHC2O4+CuOK2[Cu(C2O4)2]+H2O水浴加热洗去晶体表面杂质和水分,减少洗涤过程中晶体溶解造成的产物损失,加速晶体干燥(4)Cu2O解析:(4)K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(M=354g·mol-1)进行热重分析,加热至恒重,应得到剩余固体为K2CO3和铜的氧化物,1molK2[Cu(C2O4)2]·2H2O质量为354g,根据原子守恒,可得到1molK2CO3,1molK2CO3的质量为138g,C点剩余固体质量为59.3%×354g≈210g,则铜的氧化物质量为210g-138g=72g,根据铜原子守恒,该固体中铜元素质量为64g,余下氧元素质量为8g,该氧化物为Cu2O。3.答案(1)a(2)AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3(3)吸收空气中的O2,防止PH3被氧化(4)将生成的PH3气体全部排出,被KMnO4溶液吸收(5)5∶8(6)5SO32-+2MnO4-+6H+5SO42解析:(1)仪器D为直形冷凝管,下口进水上口出水,冷凝水从a通入。(2)因AlP吸水后会立即产生高毒性PH3气体,AlP与水反应的化学方程式为AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3。(3)因为PH3具有很强的还原性,所以要除去空气中的氧气,故装置B中盛有的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的O2,防止PH3被氧化。(4)通入空气的作用是将装置内生成的PH3气体全部排出,进入装置E中后被KMnO4溶液吸收,减小实验误差。(5)在装置E中,PH3为还原剂,被氧化成磷酸,P元素的化合价从-3价升至+5价,MnO4-为氧化剂,被还原为Mn2+,Mn元素的化合价从+7价降至+2价,根据得失电子守恒可知,还原剂和氧化剂物质的量之比为5∶(6)滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则剩余的KMnO4的量低于实际,由此推算得到的与PH3反应的KMnO4的量偏大,测定出的磷化铝的残留量偏高。4.答案(1)H2O2具有强氧化性,会将环己酮进一步氧化发生开环反应温度过低,反应速率慢;温度过高,H2O2分解(2)停止加热,冷却后再通冷凝水防止液体暴沸badc(3)温度计读数是否发生变化(4)3+4Cr2O72-+32H+3+8Cr3++19H2O(5)83%(或0.83)解析:(1)根据表中信息“环己酮微溶于水,遇氧化剂易发生开环反应”可知,过量的H2O2会将环己酮进一步氧化而导致产率下降。(2)已经加热后才发现冷凝管没有通水,必须停止加热,冷却后再通冷凝水;进行减压蒸馏时,使用磁力加热搅拌器加热,磁子的作用除搅拌使混合物均匀受热外,还有防止暴沸的作用;减压蒸馏的操作顺序为打开双通旋塞,打开真空泵,缓慢关闭双通旋塞,接通冷凝水,开启磁力加热搅拌器,进行减压蒸馏,减压蒸馏完成后,先后需进行的操作为b.关闭磁力加热搅拌器,冷却至室温,a.停止通冷凝水,d.缓慢打开双通旋塞,c.关闭真空泵,正确的操作顺序是badc。(3)当一种馏分蒸馏完毕,开始蒸馏下一种沸点更高的馏分时,支管口处的温度会随之升高。因此,温度计的示数会相应增加。(5)反应过程碳原子守恒,可得:n理论(环己酮)=n(环己醇)=10mL×0.96g·cm-3100g5.答案(1)蒸馏烧瓶(2)H2S、PH3(3)水浴加热温度过高,浓硝酸分解,导致草酸生成速率减慢(或催化剂活性降低)(4)C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O(5)①蒸发浓缩、冷却结晶②80(6)取VL草酸溶液,使用等浓度氢氧化钠溶液滴定,达到滴定终点时消耗氢氧化钠溶液体积2VL(或常温下,测得草酸氢钠溶液的pH小于7)解析:(2)饱和食盐水与电石(杂质CaS、Ca3P2)反应生成乙炔,乙炔中混有H2S和PH3,通过B中CuSO4溶液除去H2S和PH3。(5)①从C中分离出草酸晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。②电石1.25g(杂质的质量分数为4.0%),则电石质量为1.25g×96%=1.2g,物质的量为0.01875mol,根据关系式CaC2~C2H2~H2C2O4·2H2O,得理论上生成草酸晶体的物质的量为0.01875mol,则理论上生成草酸晶体质量为0.01875mol×126g·mol-1=2.3625g,产率为1.89g26.答案(1)球形冷凝管(2)水浴加热(3)Cu(OH)2+2NH3·H2O+(NH4)2SO4[Cu(NH3)4]SO4+4H2O(4)降低溶剂的极性,从而降低顺式甘氨酸合铜(Ⅱ)的溶解度,促使其析出(5)B(6)64cV解析:(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀Cu(OH)2,再加氨水,Cu(OH)2沉淀溶解得到深蓝色的溶液含有[Cu(NH3)4]2+,再加入氢