2022年高考化学专题突破训练综合实验题解题策略.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题突破训练 五 综合试验题解题策略1为讨论铁质材料与热浓硫酸的反应,某小组进行了以下探究试验：【探究一】（1）将已去除表面氧化物的铁钉 碳素钢 放入冷浓硫酸中,10 min 后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观看,铁钉表面无明显变化,其缘由是 _ ；（2）称取铁钉 碳素钢 5.6 g 放入 30.0 mL 浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液 X 并收集到气体 Y；写出加热时铁与浓硫酸反应的化学方程式为_ ；如为 5.6 g 铁,理论上可收集到 SO2 的体积为 _L 标准状况下测量 ；甲同学认为溶液 X 中除含 Fe 3外仍可

2、能含有 Fe 2；如要确认其中是否含有 Fe 2,应挑选加入的试剂为_填字母 ；aKSCN 溶液和氯水 b铁粉和 KSCN 溶液 c浓氨水 d酸性 KMnO 4溶液乙同学将 672 mL 标准状况下 气体 Y 通入足量溴水中,然后加入足量 BaCl 2 溶液,经适当操作后得到干燥固体 4.66 g；据此推知气体 Y 中 SO2 的体积分数为 _ 精确到小数点后 1 位数字 ；【探究二】分析上述试验中 SO2 的体积分数,丙同学认为气体 Y 中仍可能含有 H 2 和 CO 2；为此设计以下探究试验装置 图中夹持仪器省略 ；（3）气体 Y 中可能有 H2 的缘由是 _ ；（4）装置 A 中试剂的作

3、用是_,反应的离子方程式为_ ；（5）简述确认气体 Y 中含有 CO2 的试验现象是 _ ；（6）假如气体 Y 中含有 H 2,估计试验现象应是 _ ；（7）装置 G 的作用为 _ ；名师归纳总结 - - - - - - -【解析】（1）铁在冷浓硫酸中发生钝化,表面形成一层致密的氧化膜,不和硫酸铜溶液反应；（2）加热时铁与浓硫酸反应生成SO2,反应的化学方程式为2Fe6H 2SO4浓Fe2SO433SO2 6H2O,5.6 g第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载铁理论上生成 0.15 mol SO 2,体积为 3.36 L 标准状况下 ；

4、Fe 2具有仍原性,酸性高锰酸钾溶液呈紫色,具有氧化性,可与 Fe 2反应而褪色,故 d 项正确； SO2 Br 22H 2O2HBr H 2SO4, H2SO4BaCl 2BaSO4 2HCl ,关系式为 SO2 BaSO4,设标准状况下气体 Y 中 SO2 的体积为 V；SO2BaSO422.4 L 233 g V 4.66 g V0.448 L 448 mL ,所以 SO2 的体积分数为448 mL 672 mL 100%66.7%；（3）随反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应产生 H 2；（4） SO2 和 CO 2都能使澄清石灰水变浑浊,所以要检验 CO 2 必需先排除SO2

5、的干扰, SO2 具有仍原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应,反应的离子方程式为 5SO22MnO42H2O5SO 242Mn 24H ；（5）确认气体 Y 中含有 CO 2,应完全排除 SO2 的干扰,现象为 B 中品红溶液不褪色, C 中澄清石灰水变浑浊； （6）H 2 具有仍原性,能将黑色的氧化铜仍原为红色的铜单质,同时生成水,水能使无水硫酸铜变蓝色；（7）装置 G 可吸取空气中的水蒸气,防止其进入装置F,以减小试验误差；【答案】（1）铁在冷浓硫酸中发生钝化（2） 2Fe6H 2SO4浓Fe2SO433SO2 6H2O3.36 5SO22MnO4d66.7%（3）浓硫酸变稀后与 Fe 反应生成

6、 H2（4）除去混合气体中的 SO224H（5）装置 B 中品红溶液不褪色,装置 C 中澄清石灰水变浑浊2H 2O5SO 242Mn（6）装置 E中固体由黑色变为红色,装置F 中固体变蓝色（7）防止空气中的水蒸气进入装置F 2某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,试验步骤如下：.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热；.待产生黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热；.冷却后,从反应后的混合物中分别出黑色沉淀,洗净、干燥备用；查阅文献：检验微量 Cu 2的方法是：向试液中滴加 K 4FeCN 6溶液,如产生红褐色沉淀,证明有Cu2；（1）该同学假设黑色沉淀是CuO；检验过程如下：将 CuO 放入稀硫酸

7、中,一段时间后,再滴加 将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K 4FeCN 6溶液,产生红褐色沉淀；K 4FeCN 6 溶液,未见红褐色沉淀；由该检验过程所得结论是 _ ；（2）再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物；试验如下：试验装置 现象1.A 试管中黑色沉淀逐步溶解2.A 试管内上方显现红棕色气体3.B 试管中显现白色沉淀现象 2 说明黑色沉淀具有 _性；能确认黑色沉淀中含有 S 元素的现象是 _ ,相应的离子方程式是 _ ；为确认黑色沉淀是“ 铜的硫化物” ,仍需进行的试验操作是_ ；（3）以上试验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物；进一步试验后证明黑色沉淀是 CuS 与 Cu2S 的混合物

8、；将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS 溶解的化学方程式是名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载_ ；【解析】（1）向试液中滴加 K 4FeCN 6溶液,如产生红褐色沉淀,证明有 Cu 2,依据 将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加 K 4FeCN 6溶液,未见红褐色沉淀可知,黑色固体中肯定不含 CuO；（2）A试管内上方显现红棕色气体,说明反应中有二氧化氮生成,证明白黑色固体具有仍原性,在反应中被氧化；依据 B 试管中显现白色沉淀可知,白色沉淀为硫酸钡,说明黑色固体中含有硫

9、元素,发生反应的离子方程式为 NO 2 SO2 Ba 2H2OBaSO4 NO2H ；为确认黑色沉淀是“ 铜的硫化物 ” ,仍需检验黑色固体中含有铜离子,方法为： 取冷却后 A 装置试管中的溶液,滴加 K 4FeCN 6溶液, 如产生红褐色沉淀,证明有 Cu 2,说明黑色沉淀是铜的硫化物；（3）浓硫酸具有强氧化性,硫化铜被浓硫酸氧化为二氧化硫；【答案】（1）黑色沉淀中不含有 CuO（2）仍原 B 试管中显现白色沉淀2NO 33SO23Ba 2 2H2O3BaSO 4 2NO 4H或 NO 2SO2 Ba 2H 2OBaSO4 NO2H取冷却后 A 装置试管中的溶液,滴加 K4FeCN 6溶液,

10、如产生红褐色沉淀,证明有 Cu 2,说明黑色沉淀是铜的硫化物（3） CuS4H2SO4浓 CuSO4 4SO2 4H2O 3Na 2S2O3可用作照相的定影剂等；已知 Na2S2O3 的某些性质如下：S2O 23能被 I2氧化为 S4O 26；酸性条件下 S2O 23快速分解为 S 和 SO2；向 Na 2CO 3 和 Na2S 混合溶液中通入 SO2 可制得 Na2S2O3；所得产品中常含有少量 Na 2SO3 和 Na 2SO4；试验室可用如下装置 略去部分夹持仪器 仿照生成过程；试验步骤：（1）仪器组装完成后,_ ,就整个装置气密性良好；装置 D 的作用是 _ ,装置 E 中溶液的作用是

11、 _；（2）先向 C 烧瓶中加入 Na2CO3 和 Na2S 混合溶液,再向 A 烧瓶中滴加浓 H2SO4；（3）等 Na2CO3 和 Na2S 完全消耗后,终止反应；过滤 C 中混合物,将溶液蒸发、结晶、过滤、 洗涤、干燥,得到产品；（4）为验证产品中含有硫酸盐,该小组设计了以下试验方案,请将方案补充完整；试验步骤 预期现象或结论a.取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中 b.加入过量盐酸固体完全溶解得无色澄清溶液名师归纳总结 c.静置后取上清液,加入BaCl 2溶液100 mL ；（5）利用酸性KMnO 4标准溶液可以定量测定硫代硫酸钠试剂的纯度,步骤为：溶液配制：称取 1.0 g Na2S2O3

12、 试样,用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解,最终定容至滴定：取 10.00 mL 0.01 mol L1 酸性 KMnO 4 标准溶液,加硫酸酸化,再加过量KI 溶液；写出该反应的离子方程式为_；26 2I,记录 Na2S2O3往步骤所得溶液中加入某指示剂,用 Na2S2O3 滴定至终点 2S2O23I2S4O第 3 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载溶液用量,滴定 3 次；指示剂最好选用 _,本次滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,仍有 _；如 3 次滴定 Na 2S2O3 溶液的平均用量为 12.00 mL ,就样品的纯度为

13、_；【解析】 仪器组装完成后,必需检验装置的气密性；在题给装置中,A 为 SO2 的发生装置, B、D 为安全瓶,以防止倒吸； E 为尾气处理装置,吸取余外的 SO2,以防污染空气；因制得的 Na2S2O3 产品中常含有少量Na2SO3 和 Na2SO4,为验证产品中含有硫酸盐,取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中,以防 SO 23 氧化转化为SO 24 ,固体完全溶解得无色澄清溶液,然后加入过量盐酸,排除 S2O 3 2和 SO 23 对 SO 24 检验的干扰,有浅黄色浑浊显现,有刺激性气味气体产生,静置后取上清液,加入BaCl 2 溶液,有白色沉淀产生,说明样品中含有 SO24 ；酸性KMnO

14、 4 溶液与过量KI 溶液反应的离子方程式为2MnO4 16H10I5I22Mn28H 2O；用 Na2S2O3滴定其中生成的I2 时,选用淀粉溶液作为终点指示剂；滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,仍有盛放 Na 2S2O3 溶液的碱式滴定管； 依据电子得失守恒可得：5Na2S2O3KMnO 4,如 3 次滴定 Na2S2O30.01 L 0.01 molL1 5 0.10 L 158 g mol 1溶 液 的 平 均 用 量 为 12.00 mL , 就 样 品 的 纯 度 为 0.012 L 1.0 g 100% 65.8%；【答案】（1）关闭 A 、C 中分液漏斗活塞,将E 中导管伸入盛水

15、的水槽中,微热A 中圆底烧瓶, E 中导管 SO2口有气泡冒出,停止加热,导管中回流一段稳固的水柱防止倒吸吸取余外的（4）预期现象或结论有浅黄色浑浊显现,有刺激性气味气体产生碱式滴定管65.8% 或 0.658 有白色沉淀产生,说明样品中含有SO 24（5） 2MnO416H10I5I22Mn2 8H2O淀粉溶液4某化学爱好小组模拟“ 侯氏制碱法” 制纯碱并进行后续试验；NaHCO 3,然后再将NaHCO 3 制.制备纯碱：先以NaCl、NH 3、CO 2和水等为原料,用下图所示装置制取成 Na2CO3；（1）装置丙中反应的化学方程式为_ ；（2）装置乙的作用是 _ ；为防止污染空气, 尾气中

16、的 _需要进行吸取处理；（3）在装置丙中产生的 NaHCO 3 制取 Na2CO3 时,需要进行的试验操作有 _、_、_；.测定所得产品的组成和纯度（4）检验纯碱样品中是否混有 NaHCO 3,请挑选以下装置设计试验,并完成下表：挑选的装置 填编号 试验现象 试验结论名师归纳总结 （5）测定该纯碱样品的纯度：称取样品中含 NaHCO 3CaCl 2溶液；将反应混第 4 页,共 7 页m1 g 样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载_；合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为m2 g；就该纯碱样品的

17、纯度为【解析】（1） NaHCO 3 的溶解度不大,在氨化的饱和食盐水中通入过量CO2 可析出 NaHCO 3 沉淀；（2）用装置甲和相应药品制得的 CO2 中混有 HCl ,用装置乙可以除去 HCl；氨化的饱和食盐水可挥发出污染环境的 NH 3,尾气应进行处理； （3）装置丙中产生了 NaHCO 3 沉淀,将过滤后得到的 NaHCO 3 进行洗涤,然后灼烧即可得到纯碱；（4）用酒精灯加热时, Na2CO 3 受热不分解,NaHCO 3 受热分解可生成 CO 2、H2O 和 Na2CO 3,加热纯碱样品,只要能检验出有 CO 2 或 H 2O 生成即可说明纯碱样品中含有 NaHCO 3；（5）

18、试验所得沉淀为CaCO3,nNa 2CO3nCaCO3m2 100mol,mNa 2CO 3106m2 100 g,纯碱样品的纯度为 100m1 100%106m2 %；【答案】（1） NH 3CO2H2ONaCl NaHCO 3 NH 4Cl （2）除去 CO2 中的 HCl 气体 氨气 NH 3 （3）过滤 洗涤 灼烧（4）A、B B 中溶液变浑浊 或 A、C C 中物质变蓝或 A、C、B C 中物质变蓝, B 中溶液变浑浊 （5）106m2m1 % 5铝氢化钠 NaAlH 4是有机合成的重要仍原剂,其合成线路如下图所示；纯 Al 粉AlCl 3NaHNaAlH 4纯洁 Cl 2 特定条件

19、（1）铝氢化钠遇水发生猛烈反应,其反应的化学方程式为_ ；（2）AlCl 3 与 NaH 反应时,需将AlCl 3 溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH 粉末上,此反应中NaH的转化率较低的缘由是_ ；（3）试验室利用下图装置制取无水AlCl 3；A 中盛装的试剂的名称是_；点燃 D 处酒精灯之前需排除装置中的空气,其操作是 _；（4）转变 A、B 试管中和 D 中的试剂就可以用该装置制取NaH；最好将 B 试管中原先的 _改为 _,假如操作不当,制得的 NaH 中可能含有 _杂质；（5）现设计如下四种装置测定铝氢化钠样品的纯度 假设杂质不参加反应 ；从简约性、精确性考虑,最相宜的方案是

20、标志是 _；_ 填编号 ；铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温的名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【解析】（2）AlCl 3 与 NaH 反应时,除生成NaAlH 4外,仍有 NaCl 生成, NaH 与 NaCl 均为离子化合物,不溶于有机溶剂,使其中的NaH 与 AlCl 3 接触面积小而反应程度低,生成的NaCl 仍会沉淀于NaH 表面阻挡反应进行；（4） B 试管中原先盛有饱和食盐水,作用是除去 Cl2 中混有的 HCl ,当改为制 H2 时, B 试管的作用是除去H2 中混有的 HCl ,所

21、盛试剂改为 NaOH 溶液；试验中最简单显现的不当操作是未排净装置中的空气,使制得的 NaH 中可能含有 Na2O2 杂质,此外仍有可能因 Na 未完全反应而混有 Na 杂质；（5）四种装置都通过测定铝氢化钠与水反应产生H 2 的体积来测定铝氢化钠的纯度,从简约性考虑,丙、丁不如甲、乙,且丙装置无法将广口瓶中的水排入量筒,达不到试验目的；从精确性考虑,乙中使用橡胶 管将烧瓶和分液漏斗上口连通,排除了液体本身所占体积对测量结果的影响,因此乙比甲更相宜；【答案】（1） NaAlH 42H 2ONaAlO 24H 2（2）反应生成的 NaCl 沉淀在氢化钠表面,阻挡了于有机溶剂,使反应物难以接触而发

22、生反应 AlCl 3 和 NaH 进一步反应 或 NaH 是离子化合物,难溶（3）高锰酸钾 或氯酸钾或重铬酸钾或次氯酸钙等 打开分液漏斗活塞使 A 中发生反应,待 D 中布满黄绿色气体时点燃酒精灯（4）饱和食盐水 NaOH 溶液 Na、 Na2O2 或其他合理答案 （5）乙 连续两次读取的 H2 体积相等6苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂,也可广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸；主要试验装置如下列图；反应原理：试验方法：将肯定量的甲苯和 KMnO 4 溶液置于三颈烧瓶中,在按如下流程分别出苯甲酸并回收未反应的甲苯；90 时反应一段时间后,停止反

23、应,（1）无色液体 A 的结构简式为 _；操作为 _；（2）假如滤液呈紫色,要先加饱和亚硫酸钾溶液,然后再进行操作,加饱和亚硫酸钾溶液的目的是_ ,写出反应的离子方程式为（3）冷却水应当从冷凝管_ 填“ a” 或“b” 口流入；_ ；（4）要得到苯甲酸晶体,应进行的操作次序是 _ 填字母 ；A 酸化 B过滤 C蒸发浓缩 D冷却结晶（5）为除去残留在苯甲酸中的甲苯,应先加入 _,分液,水层再加入 _,最终抽滤、干燥,即可得到苯甲酸；名师归纳总结 （6）纯度测定：称取1.220 g 产品,配成 100 mL 溶液,取其中2.4 103 mol；产品中苯甲酸的质量分数为25.00 mL 溶液,用 K

24、OH 溶液进行滴定,消第 6 页,共 7 页耗 KOH 的物质的量为_；【解析】（1）肯定量的甲苯和KMnO 4 溶液在三颈烧瓶中发生反应,甲苯被氧化为苯甲酸钾,高锰酸钾被仍- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载原得到 MnO 2,由于 MnO 2 难溶于水,而苯甲酸钾可溶于水,通过过滤可将它们进行分别,此时滤液中含有未完全反应的甲苯和反应产生的苯甲酸钾,用分液的方法进行分别,有机物中含甲苯,为除去其中的水分,加入无水 Na 2SO4,然后过滤除去硫酸钠晶体,蒸馏即可得到甲苯,所以无色液体A 是甲苯,其结构简式为CH3,操作 是蒸馏；（

25、2）假如滤液呈紫色,说明其中含有未完全反应的高锰酸钾溶液,为防止HCl 被高锰酸钾氧化产生氯气,可加亚硫酸钾溶液将高锰酸钾除去,反应的离子方程式为2MnO4 H2O 3SO232MnO2 2OH 3SO24 ；（3）冷却水应当从冷凝管的下口进,上口出；（4）要得到苯甲酸晶体,应先将滤液酸化,然后蒸发浓缩、冷却结晶,最终过滤洗涤即可,就操作次序为ACDB ；（5）为除去残留在苯甲酸中的甲苯,应先加入NaOH 溶液 或 KOH 溶液 ,与苯甲酸反应变为易溶于水的苯甲酸钠 或苯甲酸钾 ,然后分液,向水层加入浓盐酸酸化,最终抽滤、干燥,即可得到苯甲酸；（ 6） n苯甲酸 nKOH 2.4 103mol 100 259.6 10 3mol ,就 m苯甲酸 9.6 10 3mol 122 g/mol 1.171 2 g,所以产品中苯甲酸的质量分数为1.171 2 g1.220 g 100% 96.00%；CH3【答案】（1）蒸馏（ 2）除去未反应的2MnO4H2O 3SO 232MnO2 2OH3SO 24（3） a（4）ACDB（5）NaOH 溶液 或其他合理答案KMnO 4,防止 HCl 被高锰酸钾氧化产生氯气 浓盐酸（6） 96.00% 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页