2020高考化学通用版冲刺大二轮复习讲义：题型一 化学实验综合题的研究 逐空突破

3．丁烷常用作制冷剂和有机合成原料，易燃易爆。某化学兴趣小组探究丁烷在氧化铝催化下的裂解实验。

已知：CuO能将烃氧化成CO2和H2O。

(1)连接好装置后，应该进行的操作是______(填字母)。 A．给D、G装置加热 C．排出装置中的空气

(2)B装置的作用是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C装置中的药品为________________，E装置中的现象为_______________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)B (2)观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量 (3)碱石灰(或其他合理答案) 溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成

解+析 (1)连接好装置后，应先检查装置的气密性。(2)B装置中盛有水，丁烷既不溶于水也不与水反应，B装置的作用是便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量。(3)C装置是干燥管，用来干燥丁烷，所盛药品可以是碱石灰等。丁烷裂解得到烯烃，烯烃与溴水反应，E装置中的现象为溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成。

4．[2017·全国卷Ⅱ，26(4)]草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO4＋H＋H2C2O4―→Mn2＋CO2＋H2O。

－

＋

＋

．检查装置的气密性

实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L

－1

的KMnO4溶液36.00 mL，则该

水泥样品中钙的质量分数为________。已知，水泥的主要成分为CaO、SiO2等，不含草酸钙。 答案 45.0%

解+析 5Ca2＋～5H2C2O4～2KMnO4，n(KMnO4)＝0.050 0 mol·L－1×36.00 mL×10－3 L·mL－1＝1.80×10－3 mol，n(Ca2＋)＝4.50×10－3 mol，水泥中钙的质量分数为 4.50×10－3 mol×40.0 g·mol－1

×100%＝45.0%。

0.400 g

5．为了测定NaClO2粗品的纯度，取粗产品10.0 g溶于水配成1 L溶液，取出10 mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后(NaClO2被还原为Cl，杂质不参加反应)，加入2～3滴淀粉溶液，用0.20 mol·L1Na2S2O3标准液滴定，达到滴定终点时用去标准液20.00 mL，

－

－

33

试计算NaClO2粗品的纯度____________。(提示：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI) 答案 90.5%

－＋4I－＋4H＋===Cl－＋2I＋2HO，结合解+析 NaClO2与KI反应的离子方程式为ClO222

2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，可得关系式：ClO－2～2I2～4Na2S2O3，又n(Na2S2O3)＝0.20 mol·L－1 ×0.020 00 L＝0.004 00 mol，

－～2I～4NaSO 则ClO22223

1 mol 4 mol n(ClO－2) 0.004 00 mol

n(ClO－2)＝0.001 00 mol，所以1 L溶液中含有：n(NaClO2)＝0.001 00 mol×100＝0.100 mol，则10.0 g粗产品中含有：m(NaClO2)＝0.100 mol×90.5 g·mol－1＝9.05 g，NaClO2粗品的纯度为

9.05 g

×100%＝90.5%。 10.0 g

6．无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图所示，主要步骤如下：

步骤1 三颈烧瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。 步骤2 缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈烧瓶中。

步骤3 反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0 ℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。

步骤4 常温下用苯溶解粗品，冷却至0 ℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。

已知：①Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。 ②MgBr2＋3C2H5OC2H5请回答：

(1)仪器A的名称是________________，它在实验中的作用是____________________。

34

MgBr2·3C2H5OC2H5。

(2)实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2，原因是________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步骤2中，可以将B装置中的溴完全导入三颈烧瓶中的原因是_________________。 (4)如将装置B改为装置C(图乙)，可能导致的后果是

________________________________________________________________________。 (5)步骤3中，第一次过滤除去的物质是__________。 答案 (1)球形冷凝管 冷凝回流，防止乙醚和溴挥发

(2)防止镁屑与氧气反应，生成的 MgO 阻碍 Mg 和 Br2的反应 (3)溴易挥发，N2气流可将溴带入三颈烧瓶

(4)会将液溴快速压入三颈烧瓶，反应过快大量放热而存在安全隐患 (5)Mg

7．某研究性学习小组的同学查阅资料得知：氨基化钠(NaNH2)是橄榄绿色晶体，熔点210 ℃，沸点400 ℃，极易与水反应生成氢氧化钠和氨，氨气在350 ℃时与钠反应可得到氨基化钠与氢气，他们设想用如下仪器(数量足够，加热仪器已省略)制备NaNH2并验证NaNH2与水反应的产物。

(1)仪器X的名称是______________，实验中B中试剂是____________，D的用途是______ ________________________________________________________________________。 (2)A是用于制备NH3的，则制备NaNH2的实验中，各仪器接口顺序为________________，若烧瓶中放入的试剂是CaO，则A中反应的化学方程式为________________________ ________________________________________________________________________。 (3)试剂加入完毕、仪器连接好后，应先通入一段时间的氨气，其目的是________________ ______________________________________________________________________________，实验中X中可能观察到的主要现象是_________________________________________。 (4)证明NaNH2与水反应有氨气生成的方法：_____________________________________ 答案 (1)锥形瓶 碱石灰(或NaOH) 吸收没有反应完的NH3，防止其污染空气 (2)abcdebcf NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑ (3)排除装置中空气，防止其与钠反应 钠熔化成小球，然后有橄榄绿色物质生成 (4)取少量NaNH2放入试管中，再向试管中滴加适量水，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色(或其他合理方法)

解+析 由于NaNH2遇水剧烈反应，故进入C中气体应是干燥的，干燥氨气应使用碱石灰或

35

NaOH固体。NH3在C中不可能反应完，为防止其污染空气，需要用水吸收，为防止水蒸气进入C中，在C、D之间还需要用一个干燥装置。各仪器接口顺序为abcdebcf。因钠易与氧气反应，故应先通入一段时间NH3，目的是排除装置中的空气，防止其与钠反应。实验中钠受热后会熔化，然后与氨气反应生成橄榄绿色的NaNH2。证明NaNH2与水反应有NH3生成的方法是先让其与水混合，再用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。

36