（北京专用）2020版高考化学一轮复习 热点题型十四 综合实验探究作业

2019年

热点题型十四 综合实验探究

1.实验室用图示实验装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。

[查阅资料]Ⅰ.Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3; Ⅱ.K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0 ℃~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。

(1)仪器a的名称为 ;装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是 。 (2)装置B吸收的气体是 ,装置D的作用是 。

(3)装置C中得到足量KClO后,将三颈烧瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25 ℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为 。再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。 (4)K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯步骤为: ①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中。 ②过滤。

③ 。 ④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次。 ⑤在真空干燥箱中干燥。

(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.220 0 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配制成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为30.00 mL。涉及的主要反应为: Cr(OH+Fe2CrCr2

+2H

+

Fe(OH)3↓+CrCr2

+H2O

+OH

-

+6Fe+14H

2++

6Fe+2Cr+7H2O

3+3+

则该K2FeO4样品的纯度为 。

2.CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】

2019年

【实验探究】 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题:

(1)仪器X的名称是 。

(2)实验操作的先后顺序是a→ →e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却

c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2

(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是 。 (4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。 【探究反思】

(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析: ①若杂质是CuCl2,则产生的原因是 。 ②若杂质是CuO,则产生的原因是 。

3.某班化学兴趣小组做如下实验,请你回答相关问题:

Ⅰ.甲组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中N2),可利用的装置如下。

(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 ,若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有 ,其反应方程式为 。

(2)若规定气流方向从左到右,各仪器接口的连接顺序是:空气→ , 接 , 接 , 接 。

(3)装置Ⅱ的作用是 。

Ⅱ.乙组同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质探究等实验(图中夹持装置已省略)。

2019年

(4)为验证氯气不能使干燥的红布条褪色,将红布条置于装置B中,按A—C—B—D连接成实验装置体系。装置A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体,则分液漏斗中的液体是 ;装置A中发生反应的化学方程式为 ,装置C中试剂是 ,装置D的作用是 。

4.(2017北京东城一模,28)资料显示“O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与O2的反应。实验如下。

装置

烧杯中的液体

①2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉

②2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L

溶液变蓝

盐酸

③2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L

无明显变化

KCl溶液

④2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L

溶液变蓝,颜色较②浅

CH3COOH溶液

(1)实验②中生成I2的离子方程式是 。 (2)实验③的目的是 。 (3)实验④比②溶液颜色浅的原因

是 。

(4)为进一步探究KI与O2的反应,用上表中的装置继续进行实验:

烧杯中的液体

⑤2 mL pH=8.5混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉 ⑥2 mL pH=10混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉

-

现象(5分钟后) 无明显变化

现象(5小时后) 溶液才略变蓝 无明显变化

Ⅰ.对于实验⑥的现象,甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。

ⅰ.烧杯a中的溶液为 。

2019年

ⅱ.实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入O2后, 。

Ⅱ.乙同学向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色。经检测褪色后的溶液中含有I褪色的原因是(用离子方程式表

示) 。 (5)该小组同学对实验过程进行了整体反思,推测实验①中现象产生的原因可能

是 ;

实验⑥中现象产生的原因可能是 。 5.(2017北京西城一模,28)某化学小组研究盐酸被氧化的条件,进行如下实验。 (1)研究盐酸被MnO2氧化。 实验

操作

-1

,

现象

溶液呈浅棕色,略有刺激性气味 生成大量黄绿色气体

无明显现象

Ⅰ 常温下将MnO2和12 mol·L浓盐酸混合 Ⅱ

将Ⅰ中混合物过滤,加热滤液

-1

Ⅲ 加热MnO2和4 mol·L稀盐酸的混合物

①已知MnO2呈弱碱性。Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是 。

②Ⅱ中发生了分解反应,反应的化学方程式是 。 ③Ⅲ中无明显现象的原因,可能是c(H)或c(Cl)较低,设计实验Ⅳ进行探究:

+

-

将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论

是 ;将ⅰ、ⅱ作对比,得出的结论是 。 ④用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验Ⅴ: