2014高考化學 考前爭分特訓壓軸題三 綜合實驗題

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1、壓軸題三綜合實驗題考點模型(1)制備原理：試劑、儀器的選擇，主反應和副反應的方程式等。(2)基本操作：注意書寫全面，思路順暢，關鍵詞突出。(3)分離提純：過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、分液、洗氣等。(4)廢物處理：環(huán)境保護、綠色化學、循環(huán)利用等。(5)條件控制：催化劑的使用、物質的過量要求、溫度的控制等。(6)產(chǎn)品純度：有關計算。1某小組同學將一定濃度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀。甲同學認為沉淀是CuCO3；乙同學認為沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，他們設計實驗測定沉淀中CuCO3的質量分數(shù)。(1)按照甲同學的觀點，發(fā)生反應的離子方程式為_。(2)乙同學認為有Cu(

2、OH)2生成的理論依據(jù)是_(用離子方程式表示)。(3)兩同學利用下圖所示裝置進行測定在研究沉淀物組成前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為_、洗滌、干燥。裝置E中堿石灰的作用是_。實驗過程中有以下操作步驟：a關閉K1、K3，打開K2、K4，充分反應b打開K1、K4，關閉K2、K3，通入過量空氣c打開K1、K3，關閉K2、K4，通入過量空氣正確的順序是_(填選項序號，下同)。若未進行步驟_，將使測量結果偏低。若沉淀樣品的質量為m g，裝置D的質量增加了n g，則沉淀中CuCO3的質量分數(shù)為_。(4)丙同學認為還可以通過測量CO2的體積或測量_來測定沉淀中CuCO3的質量分數(shù)。答案(1)C

3、u22HCO=CuCO3CO2H2O(2)HCOH2OH2CO3OH(3)過濾防止空氣中CO2和水蒸氣進入裝置Dcabb100%(4)樣品質量和樣品充分灼燒后的質量解析(1)甲同學的觀點認為HCOHCO，CO和Cu2反應生成CuCO3沉淀，同時，HHCOH2CO3H2OCO2。所以離子方程式為Cu22HCO=CuCO3CO2H2O。(2)乙同學認為有Cu(OH)2是由于HCOH2OH2CO3OH，Cu2與OH結合生成Cu(OH)2。(3)分離沉淀采用過濾的方法，而凈化沉淀須洗滌(洗去附著的離子)、干燥(除去水分)。裝置D需準確稱量，所以E中堿石灰是為了防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D裝置。一開

4、始應排除系統(tǒng)內的空氣，所以應關閉K2、K4，打開K1、K3；然后滴入稀硫酸使樣品反應，所以應關閉K1、K3，打開K2、K4；為了使生成的CO2氣體充分被吸收，應通入過量空氣，此時應關閉K2、K3，打開K1、K4。若未進行最后一步，生成的CO2不能被充分吸收，造成所測結果偏低。100%100%。(4)通過CO2可求CuCO3，進一步求其質量分數(shù)；樣品為CuCO3、Cu(OH)2，灼燒后為CuO，可列方程組求CuCO3的質量分數(shù)。2利用如圖裝置探究氯氣和氨氣之間的反應。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為較純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。請回答下列問題：(1)裝置F中發(fā)生反應的離子方程式為_

5、。(2)裝置A中的燒瓶內固體宜選用_(請?zhí)钜韵逻x項的代號)。A堿石灰B生石灰C二氧化硅D五氧化二磷E燒堿(3)按A接B接C；F接E接D接C，請在各虛線框內畫上合適的裝置圖并注明所裝試劑名稱：(4)在C中觀察到大量白煙，同時產(chǎn)生一種氣體單質，該反應的化學方程式為_。(5)從裝置C的G處逸出的尾氣可能含有污染環(huán)境的氣體，如何處理：_。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)ABE(3)見下圖(4)3Cl28NH3=6NH4ClN2(5)將尾氣通過一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的燒杯中解析(2)利用濃氨水的分解制備NH3，可把濃氨水滴到堿石灰、生石灰或燒堿固體上。(3)NH3需用堿石

6、灰干燥，凈化Cl2應先除去HCl，然后再用濃H2SO4干燥。(4)Cl2把NH3氧化成N2，并生成HCl氣體，HCl和NH3反應生成NH4Cl白煙。(5)從G中逸出的氣體中含有NH3或Cl2，均可用NaOH溶液吸收，為了防止倒吸，要用倒扣的漏斗。3為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應，某學習小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進行了以下探究活動：探究一(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是_。(2)稱取碳素鋼6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到混合氣體Y。甲同學認為X中除Fe3之外

7、還可能含有Fe2。若要確認其中的Fe2，應選用_(選填序號)。AKSCN溶液和氯水 B鐵粉和KSCN溶液C濃氨水 D酸性KMnO4溶液乙同學取560 mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2Br22H2O=2HBrH2SO4反應，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為_。探究二根據(jù)上述實驗中SO2體積分數(shù)的分析，丙同學認為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q1氣體，在標準狀況下，密度為0.089 3 gL1。為此設計了下列探究實驗裝置(假設有關氣體完全反應)。(3)裝置B中試劑的作用是_。(4)分析Y氣體中的Q2氣體是

8、如何生成的_(用化學方程式表示)。(5)已知洗氣瓶M中盛裝澄清石灰水，為確認Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于_(填序號)。AA之前 BAB間CBC間 DCD間(6)如果氣體Y中含有Q1，預計實驗現(xiàn)象應是_。答案(1)鐵被鈍化(2)D0.80(3)檢驗SO2是否除盡(4)C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O(5)C(6)D中的固體由黑變紅、E中的固體由白變藍解析(1)由于在常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化，從而在鐵表面形成一層致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反應。(2)Fe2具有還原性，可以被KMnO4(H)氧化，從而溶液褪色，據(jù)此可以鑒別，答案選D。n(BaSO4)0.02 mol，n

9、(SO2)0.02 mol，n(混)0.025 mol，所以SO2的體積分數(shù)為0.80。(3)M0.089 3 gL122.4 Lmol12.0 gmol1。所以Q1為H2。由于C能被濃H2SO4氧化成CO2，所以Q2應為CO2。檢驗H2用CuO，而檢驗CO2氣體需用澄清石灰水，在驗證CO2之前，須除盡SO2氣體，所以A裝置用來除去SO2，B裝置用來檢驗是否除盡，M裝置應放在B、C之間。若有H2，CuO應由黑變紅，CuSO4由白變藍。4實驗室用下列方法測定某水樣中O2的含量。(1)實驗原理用如圖所示裝置，使溶解在水中的O2在堿性條件下將Mn2氧化成MnO(OH)2，反應的離子方程式為_。再用I

10、將生成的MnO(OH)2還原為Mn2，反應的離子方程式為MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O。然后用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2，反應方程式為I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6。(2)實驗步驟打開止水夾a和b，從A處向裝置內鼓入過量N2，此操作的目的是_；用注射器抽取某水樣20.00 mL從A處注入錐形瓶；再分別從A處注入含m mol NaOH溶液及過量的MnSO4溶液；完成上述操作后，關閉a、b，將錐形瓶中溶液充分振蕩；打開止水夾a、b，分別從A處注入足量NaI溶液及含n mol H2SO4的硫酸溶液；重復的操作；取下錐形瓶，向其中加入23滴_作指示劑；用0.005

11、 molL1 Na2S2O3滴定至終點。(3)數(shù)據(jù)分析若滴定過程中消耗的Na2S2O3標準溶液體積為3.90 mL，則此水樣中氧(O2)的含量為_(單位：mgL1)。若未用Na2S2O3標準溶液潤洗滴定管，則測得水樣中O2的含量將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。實驗要求加入適量的H2SO4使溶液接近中性，其原因是_。答案(1)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2(2)趕走裝置內的空氣，避免空氣中O2的干擾淀粉溶液(3)7.8 mgL1偏大若堿過量，則MnO(OH)2不能全部轉變?yōu)镸n2，而酸過量時，滴定過程中Na2S2O3可與酸反應解析(3)根據(jù)電子守恒，結合已知方程式可得關系式：O2

12、2MnO(OH)22I24Na2S2O3故水樣中O2的含量為7.8 mgL1。5可利用下圖中的實驗裝置測定足量銅與適量一定濃度的濃硝酸反應生成的NO氣體和NO2氣體的物質的量之比(用m表示)，其中裝置C由廣口瓶和量氣管組成，量氣管由甲、乙兩根玻璃管組成，用橡皮管連通，并裝入適量水，甲管有刻度(050 mL)，乙管可上下移動?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中氣體(NO和NO2)發(fā)生裝置應選擇_(填裝置序號)。(2)實驗中的氣體(NO和NO2)通入C裝置，請在下圖的廣口瓶中將導氣管畫出。(3)要測定m值，需要將C中的溶液進行中和滴定，由于濃硝酸具有強氧化性，能把酸堿指示劑氧化褪色而影響實驗。因此，中和滴

13、定前必須進行的操作是_。(4)連接好裝置，檢查氣密性后，應進行兩步必要的操作：第一，打開b，向C裝置的乙管中加適量水；第二，_。(5)實驗前甲、乙兩管液面在同一水平面上，最后讀數(shù)時乙管的液面高于甲管的液面。此時應進行的操作是_。(6)實驗后若量氣管中氣體的體積(換算成標準狀況下)為V L，C中硝酸的物質的量為n mol，則用含n和V的式子表示m_(結果可不必化簡)。答案(1)B(2)(3)將C中的溶液加適量水稀釋(4)打開a，通足量N2，排凈裝置中的空氣(5)向下移動乙管，使甲、乙兩管液面在同一水平面上(6)解析空氣中的氧氣能將產(chǎn)生的NO氧化，故需要在實驗前將裝置中空氣排盡，選用B裝置。排水量

14、氣裝置中導氣管應“長進短出”。且讀數(shù)需要注意兩點：一是讀數(shù)時視線應與液面相平，二是保持左右兩管中液面相平。(6)根據(jù)方程式：3NO2H2O=2HNO3NO銅與硝酸反應生成的NO2的物質的量為銅與硝酸反應生成的NO的物質的量為故銅與該硝酸反應生成的NO氣體和NO2氣體的物質的量之比為m。6Cl2O為國際公認高效安全滅菌消毒劑之一，它是棕黃色強刺激性氣體，沸點3.8 ，熔點116 。實驗室可用潮濕的Cl2與Na2CO3反應制取少量Cl2O，裝置如下圖：回答下列問題：(1)把濃鹽酸直接滴在KMnO4晶體上就可以產(chǎn)生Cl2。請模仿“圖”在“圖”A處補畫出正確的裝置圖，并作必要的標注。(2)B中試劑a應

15、選用_(填字母序號)。aCCl4 b飽和NaCl溶液c濃H2SO4 d飽和NaHCO3溶液(3)通入適量的氯氣，在C中生成棕黃色的物質Cl2O，該物質常溫下為氣體，方程式為_Cl2_Na2CO3_=_NaHCO3_NaCl_Cl2O(4)對C中反應后的固體成分進行檢驗，請寫出實驗步驟以及預期的現(xiàn)象和結論。限選實驗試劑和儀器：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、試管、小燒杯、帶導管的橡皮塞、過濾裝置。實驗步驟現(xiàn)象和結論步驟一：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至完全溶解，然后將溶液分別置于a、b試管中。步驟二：向a試管中滴加BaCl2溶液

16、，靜置。無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3。步驟三：步驟四：_則證明固體中含有NaCl。答案(1)見下圖(2)b(3)22H2O221(4)實驗步驟現(xiàn)象和結論步驟三：取a試管的上層清液于c試管中(或過濾，取濾液加入試管c)，加入適量Ba(OH)2溶液(或加入稀HNO3，塞上帶導管的橡皮塞，將生成的氣體通入澄清石灰水中)。產(chǎn)生白色沉淀(或澄清石灰水變渾濁)，則證明固體中含有NaHCO3。步驟四：向試管b中滴加過量的稀HNO3溶液，再滴加少量AgNO3溶液。有白色沉淀解析(2)利用濃鹽酸和KMnO4固體制取Cl2會含有HCl，所以應用飽和食鹽水除去HCl氣體。(3)用倒配法配平。即：2Cl22Na2CO3H2O=2NaHCO32NaClCl2O。(4)反應后的固體C中可能是Na2CO3、NaHCO3、NaCl的混合物。證明是否含有Na2CO3，用BaCl2檢驗；是否含有NaHCO3，用Ba(OH)2或稀HNO3檢驗；是否含有NaCl，用AgNO3檢驗。