2020版高考化学二轮复习第二篇理综化学填空题突破第10题综合实验探究学案.pdf

第 10 题综合实验探究 复习建议 4 课时 题型突破2 课时习题 2 课时 1 2018 课标全国 26 醋酸亚铬 CH3 COO 2Cr 2H2O 为砖红色晶体 难溶于冷水 易溶于酸 在气体分析中用作氧气吸收剂 一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还 原剂 将三价铬还原为二价铬 二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬 实验装置如 图所示 回答下列问题 1 实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却 目的是 仪器 a 的名称是 2 将过量锌粒和氯化铬固体置于c 中 加入少量蒸馏水 按图连接好装置 打开K1 K2 关闭 K3 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色 该反应的离子方程式为 同时 c 中有气体产生 该气体的作用是 3 打 开K3 关 闭K1和K2 c中 亮 蓝 色 溶 液 流 入d 其 原 因 是 d 中析出砖红色沉淀 为使沉淀充分析出并分离 需采用的操作是 洗 涤 干燥 4 指出装置d 可能存在的缺点 解析 1 审题时抓住醋酸亚铬 在气体分析中用作氧气吸收剂 这暗示醋酸亚铬具有强 还原性 易被氧气氧化 故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧 2 依题意可知 c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色 主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子 即Zn 2Cr 3 Zn 2 2Cr2 c 中产生的气体为氢气 该气体主要用于排尽装置内的空气 避 免 O2氧化 Cr 2 3 c 中有氢气产生 打开K3 关闭 K1和 K2后 c 中压强大于外界压强 从而将 c 中溶液压入醋酸钠溶液中 析出并分离产品的操作是冷却 过滤 洗涤 干燥 4 观察 d 装置 可发现其与空气相通 这会导致生成的醋酸亚铬被O2氧化 答案 1 去除水中溶解氧分液漏斗 2 Zn 2Cr 3 Zn 2 2Cr2 排除 c 中空气 3 c中产生 H2使压强大于大气压 冰浴 冷却过滤 4 敞开体系 可能使醋酸亚铬与空气接触 2 2018 课标全国 28 K3 Fe C2O4 3 3H2O 三草酸合铁酸钾 为亮绿色晶体 可用于晒 制蓝图 回答下列问题 1 晒制蓝图时 用K3 Fe C2O4 3 3H2O作感光剂 以K3 Fe CN 6 溶液为显色剂 其光解反 应的化学方程式为 2K3 Fe C2O4 3 光照 2FeC2O4 3K2C2O4 2CO2 显色反应的化学方程式为 2 某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物 按如图所示装置进行实验 通入氮气的目的是 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 为防止倒吸 停止实验时应进行的操作是 样品完全分解后 装置A 中的残留物含有FeO 和Fe2O3 检验Fe2O3存在的方法是 3 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量 称量m g 样品于锥形瓶中 溶解后加稀H2SO4酸化 用cmol L 1 KMnO 4溶液滴定至终点 滴定终点的现象是 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后 过滤 洗涤 将滤液及洗涤液全部收集到锥形 瓶中 加稀H2SO4酸化 用cmol L 1 KMnO 4溶液滴定至终点 消耗KMnO4溶液 V mL 该晶 体中铁的质量分数的表达式为 解析 1 发生的显色反应是溶液中Fe 2 与 K 3 Fe CN 6 生成 Fe3 Fe CN 6 2 其化学方程式为 3FeC2O4 2K3 Fe CN 6 Fe3 Fe CN 6 2 3K2C2O4 2 实验时通入N2 不仅能隔绝空气 排 除空气的干扰 还能使反应产生的气体全部进入后续装置 实验中装置B中澄清石灰水变 浑浊 说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO2 经 NaOH 溶液可除去CO2 气体经浓硫 酸干燥后 与灼热的CuO反应 得到单质Cu 且由装置F中现象可知装置E中又生成CO2 由此可判断热分解产物中还含有CO 为防止倒吸 实验结束后 应先熄灭装置A E两处 的酒精灯 冷却后停止通入氮气 要检验A 中残留固体中含有Fe2O3 可取少量A中残留 固体 加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解 再滴入少许KSCN溶液 溶液中出现红色 即可确定 残留固体中含有Fe2O3 3 KMnO4能将样品溶液中Fe 2 氧化成 Fe3 将 C2O 2 4氧化成 CO2 达 到滴定终点时 KMnO 4稍过量 溶液中出现粉红色 加入过量锌粉能将溶液中Fe 3 还原为 Fe 2 酸化后 Fe2 与 KMnO 4溶液反应 根据化合价变化可找出关系式为5Fe 2 MnO 4 根据消 耗 KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n Fe 2 cmol L 1 V 10 3 L 5 5 10 3cVmol 则该晶体中铁元素的质量分数为 5 10 3 cVmol 56 g mol 1 m g 100 或 5cV 56 m 1 000 100 答案 1 3FeC2O4 2K3 Fe CN 6 Fe3 Fe CN 6 2 3K2C2O4 2 隔绝空气 使反应产生的气体全部进入后续装置 CO2CO 先熄灭装置A E两处的酒精灯 冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中 加稀硫酸溶解 滴入 1 2 滴 KSCN 溶液 溶液变红色 证明含 有 Fe2O3 3 当滴入最后一滴KMnO4溶液 锥形瓶中溶液变为粉红色 且 30 s 内不变色 5cV 56 m 1 000 100 3 2018 课标全国 26 硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O M 248 g mol 1 可用作定影 剂 还原剂 回答下列问题 1 已知 Ksp BaSO4 1 1 10 10 Ksp BaS2O3 4 1 10 5 市售硫代硫酸钠中常含有硫酸 根杂质 选用下列试剂设计实验方案进行检验 试剂 稀盐酸 稀H2SO4 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 H2O2溶液 实验步骤现象 取少量样品 加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 有刺激性气体产生 静置 2 利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度 测定步骤如下 溶液配制 称取1 200 0 g 某硫代硫酸钠晶体样品 用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解 完全溶解后 全部转移至100 mL 的 中 加蒸馏水至 滴定 取0 009 50 mol L 1 的 K2Cr2O7标准溶液20 00 mL 硫酸酸化后加入过量KI 发 生反应 Cr2O 2 7 6I 14H 3I 2 2Cr 3 7H 2O 然后用硫代硫酸钠 样品溶液滴定至淡黄绿色 发生反应 I2 2S2O 2 3 S4O 2 6 2I 加入淀粉溶液作为指示剂 继续滴定 当溶液 即为终点 平行滴定3 次 样品溶液的平均用量为24 80 mL 则样品纯度为 保留 1位小数 解析 1 欲检验市售Na2S2O3中是否含有SO 2 4 应先取少量样品 加入除氧蒸馏水 固体完 全溶解得澄清溶液 向其中加入过量稀盐酸 使S2O 2 3完全反应 S2O 2 3 2H S SO 2 H2O 以避免生成BaS2O3沉淀 对检验产生干扰 产生的现象是出现乳黄色浑浊 并有刺激 性气味的气体产生 静置后 取上层清液 向其中滴入BaCl2溶液 产生白色沉淀即可说明 市售 Na2S2O3中含有 SO 2 4 2 配制溶液时称取的样品应在烧杯中溶解 溶解 冷却至室温 后全部转移至100 mL 的容量瓶中 加蒸馏水至刻度线 利用I2遇淀粉溶液显蓝色来判断 滴定终点时 当溶液蓝色褪去 且半分钟内不恢复即可说明达到滴定终点 根据题中反应可 得 Cr2O 2 7 3I2 6S2O 2 3 则1 200 0 g样 品 中 含 有Na2S2O3 5H2O 的 质 量 6 20 00 10 3L 0 009 50 mol L 1 1 100 24 80 248 g mol 1 1 140 g 样 品 纯 度 1 140 g 1 200 0 g 100 95 0 答案 1 加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 吸 取上层清液 滴入BaCl2溶液 产生白色沉淀 2 烧杯容量瓶刻度线 蓝色褪去95 0 4 2017 全国卷 26 节选 凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法 其原理是 用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐 利用如图所示装置处理铵盐 然后通 过滴定测量 已知 NH3 H3BO3 NH 3 H3BO3 NH3 H3BO3 HCl NH4Cl H3BO3 回答下列问题 1 a 的作用是 2 b 中放入少量碎瓷片的目的是 f 的名称是 3 清洗仪器 g 中加蒸馏水 打开K1 关闭 K2 K3 加热 b 蒸气充满管路 停止加热 关 闭 K1 g 中蒸馏水倒吸进入c 原因是 打开 K2放掉水 重复操作2 3 次 4 仪器清洗后 g 中加入硼酸 H3BO3 和指示剂 铵盐试样由d 注入 e 随后注入氢氧化钠溶 液 用蒸馏水冲洗d 关闭 K3 d 中保留少量水 打开K1 加热 b 使水蒸气进入e d中保留少量水的目的是 e中主要反应的离子方程式为 e 采用中空双层玻璃瓶的作用是 解析 1 a 管作用是平衡气压 防止b 中压强过大 2 碎瓷片防止液体加热时暴沸 f 为 直形冷凝管 3 停止加热 管路中气体温度下降 水蒸气冷凝为液态水 形成负压 g 中 蒸馏水倒吸入c 中 4 d中少量水 起液封作用 防止有NH3逸出 e 中 NH 4与 OH 加 热反应放出NH3 因为加热水蒸气充满管路 中空双层玻璃瓶中也充满水蒸气 起保温作用 有利于 NH3完全逸出 答案 1 避免 b 中压强过大 2 防止暴沸直形冷凝管 3 c中温度下降 管路中形成 负压 4 液封 防止氨气逸出 NH 4 OH NH3 H2O 保温使氨完全逸出 5 2016 新课标全国 26 氮的氧化物 NOx 是大气污染物之一 工业上在一定温度和催 化剂条件下用NH3将 NOx还原生成N2 某同学在实验室中对NH3与 NO2反应进行了探究 回答 下列问题 1 氨气的制备 氨 气 的 发 生 装 置 可 以 选 择 上 图 中 的 反 应 的 化 学 方 程 式 欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺序为发生装置 按气流 方向 用小写字母表示 2 氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中 硬质玻璃管Y中加入少量催化剂 充入NO2 两端用夹 子 K1 K2夹好 在一定温度下按图示装置进行实验 操作步骤实验现象解释原因 打开 K1 推动注射器活塞 使X中 的气体缓慢通入Y管中 Y 管中 反应的化学方程式 将注射器活塞退回原处并固定 待 装置恢复到室温 Y管中有少量水珠生成气态水凝聚 打开 K2 解析 1 在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气 应选用发生装置 A 其反应的化学方程式为2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2H2O 2NH3 或选用发生装置B 直接加热浓氨水生成氨气 NH3 H2O NH3 H2O 氨气是碱性气体 可用碱石灰干燥 密度小于空气 应采用向下排空气法收集 氨气极易溶于水 尾气处理时应防止倒吸 则要 收集一瓶干燥的氨气 仪器的连接顺序为 发生装置 d c f e i 2 打开 K1 推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中 在一定温度和催化剂的作用下发生反 应 6NO2 8NH3 催化剂 7N2 12H2O 随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅 反应生成的 水蒸气液化后 NO2和 NH3反应后气体的物质的量减小 反应容器中的压强减小 打开K2 Z 中的溶液倒吸入Y管中 答案 1 A2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2H2O 2NH3 或 B NH3 H2O NH3 H2O dcfei 2 红棕色气体慢慢变浅 6NO2 8NH3 催化剂 7N2 12H2O Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少 Y管中压强小于外压 命题调研 2014 2018 五年大数据 命题角度设空方向频数难度 1 化学实验基础的考查 仪器的名称 9 0 49 仪器的连接及选择 实验基础操作 顺序选择 2 物质性质的考查物质的化学性质的应用 10 0 51 化学方程式 离子方程式 3 物质的制备实验 实验条件的控制