2018年高考化学（课标版）二轮复习训练： 专题突破练 第12讲 综合实验探究 Word版含解析

第12讲 综合实验探究

非选择题(本题包括4个小题,共100分)

1.(2017江苏化学,21)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:

步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓硫酸;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。

步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。

步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。

步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。

(1)仪器A的名称是 ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和 。

(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和 。 (3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 。 (4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是 。

(5)步骤4中用5% Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡, ,静置,分液。

?导学号40414122?

2.(2017福建汕头模拟)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水

利用下图所示的实验装置进行实验。

(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。

(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究

(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):

试管编号

1

2

3

4

0.20 mol·L-1 KI/mL KClO3(s)/g 6.0 mol·L-1 H2SO4/mL 蒸馏水/mL 实验现象 1.0 0.10 0 9.0

1.0 0.10 3.0 6.0 1.0 0.10 6.0 3.0 1.0 0.10 9.0 0 ①系列a实验的实验目的是 。

②设计1号试管实验的作用是 。

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量

(4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是 。

(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)

(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。 资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;

ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。

?导学号40414123?

3.(2017北京丰台区二模)某化学小组在研究Na2SO3溶液、FeCl3溶液性质及反应时,进行了下列实验: (1)取1 mol·L-1的Na2SO3溶液置于空气中,测得其pH随时间的变化曲线如图所示:

①最初,Na2SO3溶液pH=7.8,用离子方程式解释其原因: 。 ②t时间段内,造成其pH发生上述变化,用离子方程式解释其原因: 。 (2)探究Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应的情况: 实验ⅰ 装置

操作

现象

向2 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中,逐滴滴加1 溶液黄色逐渐加深,最终得红褐mol·L-1 Na2SO3溶液2 mL 色溶液(W)

实验ⅱ

装置

操作

现象

取1 mL溶液W于试管中,向其滴加过量盐酸,再滴加产生白色5滴BaCl2溶液 沉淀

①实验ⅱ证明,溶液中含有 离子。

②对Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应存在两种认识:

认识Ⅰ.反应中Fe3+完全转化为Fe2+,W溶液中c(Fe2+)一定很大,反应的离子方程式是 。 认识Ⅱ.W溶液中c(Fe2+)应该极小,否则W溶液不会呈红褐色。

(3)资料显示:Fe2+呈淡绿色、FeSO3是墨绿色沉淀、碱式硫酸铁溶液为红褐色。

①实验中始终未出现墨绿色沉淀,说明c(Fe2+)极小,其原因用离子方程式解释是 。 ②实验过程和结果显示,O2、Fe3+、S

的氧化性强弱顺序是 。

③若Fe4(OH)2(SO4)5是造成溶液W呈红褐色的原因之一,其形成的化学方程式是 。

④用激光笔照射W溶液,发现有丁达尔现象,用离子方程式解释其原因: 。?导学号40414124?4.(2017上海八校联考)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取。图甲是模拟制取装置。

甲

乙

回答下列问题:

(1)利用图甲实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后装入药品;打开分液漏斗活塞, (请按正确的顺序填入下列步骤的序号)。 ①加热反应一段时间 ②收集气体并检验其纯度 ③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热,充分冷却

(2)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,应在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂是 ; 装置D的作用是 。

(3)某同学利用图乙装置测定上述实验中得到的氢化钙的含量。他称取m g所制得的氢化钙样品,实验

前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。(上述气体体积均换算为标准状况下) ①装置中导管a的作用是 。

②如何判断样品与水完全反应: 。

③产生的氢气体积为 mL;若未冷却至室温即读数,则氢化钙含量 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

(4)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法: 。

第12讲 综合实验探究

1.答案 (1)蒸馏烧瓶 防止暴沸

(2)丙烯、正丙醚

(3)减少1-溴丙烷的挥发 (4)减少HBr挥发

(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体

解析 (1)仪器A为蒸馏烧瓶,搅拌磁子还可以起到沸石的作用,防止加热时暴沸。(2)反应过程中,反应物中的正丙醇可能会发生消去反应生成丙烯,也可能发生分子间脱水生成正丙醚。(3)在冰水浴中进行反应,可降低反应温度,减少1-溴丙烷的挥发。(4)HBr易挥发,缓慢加热可防止HBr挥发,使产率降低。(5)振荡后,要打开活塞排出分液漏斗中的气体。 2.答案 (1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)

(2)能

(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为0的对照实验

③Cl

+6I-+6H+

Cl-+3I2+3H2O

(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)

(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案) 解析 本题主要考查了实验方案的设计与评价。

(1)过滤需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器,而洗涤沉淀也需要漏斗、玻璃棒、烧杯等仪器;

(2)若对调B和C装置,可以通过水先把Cl2中的HCl除去,可提高KClO3的产率; (3)①根据图表可看出其他的条件都相同,只有H2SO4的浓度不同,因此该实验研究的是硫酸的浓度对反应产物的影响;②1号实验中H2SO4的浓度为0,故该实验起到与其他实验对照的作用;

③淀粉遇到碘单质会显蓝色,故氧化产物为碘单质,Cl程式为Cl

+6I-+6H+

Cl-+3I2+3H2O;

被还原为Cl-,反应的离子方

(4)产生的Cl2会重新溶于水,同时HClO也会发生分解生成HCl,HCl极易溶于水,无法计算氯元素的总量;

(5)根据信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能将次氯酸或氯气还原成Cl-,但是如果选择SO2会引入S

,对Cl-的测定造成干扰,而如果选择FeCl2则会引入Cl-,因此选择H2O2将

次氯酸或者氯气还原为Cl-,再与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,依据氯化银沉淀的质量测定氯元素的总量。 3.答案 (1)①S

(2)①S

+H2O ②S

HS

+OH- ②2S

S

+O2

2S

+2Fe3++H2O+2Fe2++2H+

(3)①4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O ②O2>Fe3+>S

③8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O2Fe4(OH)2(SO4)5+20NaCl+4HCl ④Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+

解析 (1)①亚硫酸根水解导致溶液呈碱性,故离子方程式为S

+H2O

HS

+OH-。②t

时间段内,造成其pH发生上述变化的原因是亚硫酸根离子不稳定,极易被空气中氧气氧化,故离子方程式为2S

+O2

2S

。(2)①由实验ⅱ滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,故

与Fe3+和H2O反应生成S

、Fe2+和H+,

实验ⅱ证明,溶液中含有S故离子方程式为S

。②认识Ⅰ.S

S

+2Fe3++H2O+2Fe2++2H+。(3)①c(Fe2+)极小,其原因是易被空

4Fe3++2H2O。②实验ⅰ中发生

气中氧气氧化,故对应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+S

+2Fe3++H2O

S

+2Fe2++2H+,c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化,故对应的

4Fe3++2H2O,由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性

离子方程式为4Fe2++O2+4H+可知氧化性为O2>Fe3+>S

。③FeCl3与Na2SO3、O2、H2O反应生成Fe4(OH)2(SO4)5、

NaCl和HCl,故化学方程式为

3+

8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O2Fe4(OH)2(SO4)5+20NaCl+4HCl。④Fe水解生成Fe(OH)3(胶体),故离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。 4.答案 (1)②①④③

(2)无水硫酸铜 防止空气中的水蒸气进入C装置(其他合理答案均可)

(3)①平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强,使分液漏斗中的水能顺利滴下;同时使滴入锥形瓶内水的体积等于进入分液漏斗内的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差

②量气管中液面不再变化(其他合理答案均可) ③V1-V2 偏高

(4)称取一定量的样品(m1 g),加入盐酸至不再冒气泡(反应完全),然后蒸发溶液得到氯化钙固体(m2 g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度(其他合理答案均可)

解析 (1)由于加热不纯的H2可能发生爆炸,所以实验前必须检验其纯度,然后加热让其反应,为防止钙被氧化,必须一直通H2至反应结束。(2)水蒸气需用无水CuSO4检验,装置D中的导管可用于平衡压强、防止倒吸,且浓硫酸可吸收空气中的水蒸气,以防其进入反应体系。(3)①导管a可以起平衡压强的作用,从而便于液体流下、也不会产生由于滴加液体引起的压强差。②当量气管中的液面不再变化时反应已完全。③读数差即为生成氢气的体积(V1-V2) mL,未冷却使得测得的体积比实际体积大,最终结果偏高。(4)根据钙元素质量守恒设计实验。