2020届高三化学二轮复习 化学综合实验大题专题训练(有答案和详细解答)

2020届高三化学二轮复习 化学综合实验专题训练

1、亚硝酸钙是一种阻锈剂，可用于燃料工业，某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。 [背景素材] Ⅰ.NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O

Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3，MnO4被还原为Mn2

Ⅲ.亚硝酸不稳定，易分解，且有一定的氧化性，在酸性条件下，Ca(NO2)2能将I氧化为I2，方程式

2为2NO2＋4H＋2I===I2＋2NO↑＋2H2O，S2O23能将I2还原为I，方程式为I2＋2S2O3===2I＋

－

＋

－

－

－

－

－

－

－

－

＋

S4O26。

[制备氮氧化物]甲组同学拟利用如下图所示装置制备氮氧化物。

－

(1)仪器X的名称是____________________________________。

(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为______________________________________，

若其他条件不变，增大硝酸的浓度，则会使逸出的气体中n(NO)________(填“>”或“<”)n(NO2)。 [制备Ca(NO2)2]乙组同学拟利用装置B中产生的氮氧化物制备Ca(NO2)2，装置如图。

[测定Ca(NO2)2的纯度]丙组同学测定Ca(NO2)2的纯度(杂质不参加反应)，可供选择的试剂： a．稀硫酸 b．c1 mol·Ld．c2 mol·L

－1

－1

的KI溶液 c．淀粉溶液

－1

的Na2S2O3溶液 e．c3 mol·L的酸性KMnO4溶液

(3)利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是________(填字母)。该测定方法发生反应的离子方程式为__________________________________________________。

(4)利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度的步骤：准确称取m g Ca(NO2)2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，加入________，然后滴加稀硫酸，用c2 mol·L1 Na2S2O3溶液滴定至溶液______________，读取消耗Na2S2O3溶液的体积，重复以上操作3 次，(请用上述给出试剂补充完整实验步骤)。若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为V mL，则Ca(NO2)2纯度的表达式为________________________________________________________________。 答案 (1)分液漏斗

(2)2SO2＋2HNO3＋H2O=== NO＋NO2＋2H2SO4 < (3)e 5NO2＋2MnO4＋6H===5NO3＋2Mn2＋3H2O

(4)过量c1 mol·L1KI溶液并滴入几滴淀粉溶液 由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色 ×100%

解析 (2)根据题意，装置B中盛放的是硝酸，二氧化硫与硝酸反应放出一氧化氮和二氧化氮，若逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为2SO2＋2HNO3＋H2O===NO＋NO2＋2H2SO4，若其他条件不变，硝酸的浓度越大，生成的二氧化氮越多，则会使逸出的气体中n(NO) ＜n(NO2)。

2＋利用Ca(NO)(3)①根据信息Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO－MnO－3，4被还原为Mn，22－的还原性来测定其纯度，可选择的试剂是c3 mol·L－1 的酸性 KMnO4 溶液，其离子方程式为：5NO2

－

－

－

＋

－

＋

－

33c2V

500m

2＋＋－＋2MnO－4＋6H===5NO3＋2Mn＋3H2O。

－－②根据信息Ⅲ.在酸性条件下，Ca(NO2)2能将I－氧化为I2，S2O23能将I2还原为I。利用Ca(NO2)2

的氧化性来测定其纯度，步骤为：准确称取m g Ca(NO2)2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，加入过量c1mol·L－1的KI溶液、淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，用c2 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读取消耗Na2S2O3溶液的体积。为减少误差，须重复以上操作3次，则若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为V mL，则n(Na2S2O3)＝c2 mol·L－1×V ×10

－3 L＝cV ×10－3 mol，因2

2－＋－－2NO－2＋4H＋2I===I2＋2NO↑＋2H2O，所以2NO2～ I2～2S2O3，则

111－3 mol，m[Ca(NO)]＝n[Ca(NO)]×132 g·mol－n[Ca(NO2)2]＝ n(NO－2)＝ n(Na2S2O3)＝ c2 V ×102222

22266c2V×10－3g33c2V1＝ 66cV×10－3 g，故Ca(NO)纯度的表达式为×100%＝×100%。 2 22

m g500m

2(2019·聊城市高三3月份一模)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中易生成S和SO2。工业上用硫化碱法制备Na2S2O3的化学方程式为：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，实验室用此法制备Na2S2O3的装置如图所示：

请回答下列问题：

(1)仪器a的名称为________________，b在装置A中的作用是_________________________。 (2)Na2S2O3的制备：①先组装好仪器，然后检验装置的气密性，将所需药品加入各仪器装置；打开K2，关闭K3，调节K1使硫酸缓缓滴下，导管口有气泡冒出，pH计读数逐渐减小，当pH计读数接近7时，必须立即打开K3，关闭K1、K2，原因是___________________________；

②将装置C中所得溶液经一系列操作，最后洗涤、干燥，得到Na2S2O3样品。洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是__________________(填字母)。 a．水 b．乙醇 c．氢氧化钠溶液 d．稀盐酸

③上述的制备Na2S2O3装置的明显不足是____________________。

(3)Na2S2O3样品纯度的测定：称取6.0 g样品，配制成200 mL溶液；在锥形瓶中加入25.00 mL 0.01 mol·L1 KIO3溶液和过量的酸性KI溶液，再滴入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，当____________时达到滴定终点，测得消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL，则样品中硫代硫酸钠

2的质量分数为________%。(相关反应：5I＋IO3＋6H===3I2＋3H2O；2S2O23＋I2===S4O6＋2I)

－

－

＋

－

－

－

－

(4)Na2S2O3的应用：其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气，硫代硫酸钠被氧化成SO2反4，应的离子方程式为________________________________________________。 答案 (1)分液漏斗 避免A中压强过大

(2)①SO2过量会使溶液呈酸性，导致Na2S2O3消耗，降低产率 ②b ③没有尾气吸收装置 (3)溶液蓝色褪去且半分钟内不变色 39.5

2

(4)4Cl2＋S2O23＋5H2O===8Cl＋2SO4＋10H

－

－

－

＋

－

解析 (2)根据制备 Na2S2O3的总反应可知，A是制备SO2的装置，B是吸收多余SO2的装置，C是制备Na2S2O3的装置。因为Na2S2O3在中性或碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中易生成S和SO2，所以当pH计读数接近7时，必须立即打开K3，关闭K1、K2，防止SO2过量使溶液呈酸性，导致Na2S2O3消耗，降低产率。因为Na2S2O3易溶于水，难溶于乙醇，所以洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是乙醇。因为SO2有毒，制备Na2S2O3的装置中应有尾气吸收装置。

＋(3)KIO3溶液和过量的酸性KI溶液反应的离子方程式为5I－＋IO－3＋6H===3I2＋3H2O，生成的碘2－＋I===SO2－＋2I－，所以当NaSO恰好将I完全消耗时，溶液蓝色使淀粉溶液变蓝，而2S2O32462232

褪去，且半分钟内不变色，即为滴定终点。根据已知的化学方程式可得关系式KIO3～3I2～6Na2S2O3。则消耗Na2S2O3的质量为0.025 L×0.01 mol·L－1×6×158 g·mol－1＝0.237 g，样品中硫代硫酸钠的0.237 g×200质量分数为×100%＝39.5%。

6 g×20

3．(2019·成都七中高三二模)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，沸点为－5.5 ℃。其液体状态呈红褐色。遇水易水解，伴有氯化氢生成。某化学兴趣小组按下图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题：