《2016届高三化学二轮复习-热点题型突破三-化学实验探究综合题作业》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2016届高三化学二轮复习-热点题型突破三-化学实验探究综合题作业(12页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、化学实验探究综合题高考对化学综合实验的考查,主要包括物质的制备、物质性质的探究等实验,有关实验条件的控制和实验“绿色化”要求等。近几年化学实验综合题常常将定性实验与定量实验相结合,将实验基础知识与实验基本操作相结合,立足于对考生综合实验能力的考查。实验综合题的主要特点:1在形式上不再出现大型的连接仪器装置的试题,均为小型的探究性试题。2在内容上大多为无机实验题,设置的问题主要填写化学方程式、仪器装置的作用、简述实验操作步骤等。3在实验原理上均源于教材,但实验装置又高于教材,这就要求考生既要有扎实的实验基础、又要有创新能力。1(2015银川模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析
2、某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中 AlN的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。已知:AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)上图C装置中球形干燥管的作用是_。(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先_,再加入实验药品。接下来的实验操作是_,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_。(3)若去掉装置B,则导致测定结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷,导致测定结果偏高,请提
3、出改进意见_。【方案2】按以下步骤测定样品中AlN的纯度:(4)步骤生成沉淀的离子方程式为_。(5)步骤的操作是_。AlN的纯度是_(用m1、m2表示)。解析:(1)分析装置和仪器作用,氨气是与浓硫酸能发生反应的气体,易发生倒吸,图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用。组装好实验装置,由原理可知气体制备需要先检查装置气密性,加入实验药品。接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是,反应生成氨气后为把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收,准确测定装置C的增重计算。(3
4、)若去除装置B生成NH3中的H2O会进入装置C,而使测定结果偏高;装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C,使测定结果偏高,需要连接一个盛碱石灰干燥管,故答案为C装置出口处连接一个干燥装置。(4)步骤中偏铝酸钠溶液通入过量二氧化碳生成沉淀的离子方程式为CO2AlO2H2O=HCOAl(OH)3。(5)步骤的操作是过滤、洗涤。氧化铝的质量为m2 g,则氮化铝的质量为 g,根据样品的质量为m1 g,AlN的纯度是100%。答案:(1)防止倒吸(2)检查装置的气密性关闭K1,打开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置(3)偏高C装置出口处连接一个干燥装置(4)CO2AlO2H2O=HCO
5、Al(OH)3(5)过滤、洗涤100% 2(2015江苏高考)实验室用下图所示装置制备KClO 溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH 溶液,在05 、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_,将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在
6、05 进行,实验中可采取的措施是_、_。(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1 KOH 溶液中,_(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。解析:(1)该反应的实质是MnO氧化Cl,离子方程式为2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。这样制得的Cl2中含有HCl,将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水,可除去HCl。(2)缓慢滴加盐酸、对装置C用冰水浴降温均
7、有利于Cl2与KOH在05 的温度下发生反应生成KClO。(3)根据题中给出的K2FeO4的性质,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液混合时,应在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。(4)这里要根据题中给出的K2FeO4的性质和实验中须使用的试剂和仪器,补充完善提纯K2FeO4的实验方案。答案:(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适
8、量乙醇洗涤23次后,在真空干燥箱中干燥3某研究小组同学为探究Fe3能否氧化SO2,设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。(1)甲同学利用实线框内的装置制取SO2,并进行探究实验。装置A中发生反应的化学方程式为_装置B的作用是_。反应一段时间后,甲同学取出装置C中的少量溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。由此得出结论:Fe3可以氧化SO2。(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨,用虚线框内的装置代替装置A,先让装置E内的试剂反应一段时间后,关闭活塞1,打开活塞2,又反应片刻后,取装置C中的少量溶液,向其中加入酸性KMnO4溶液,观察到KMnO4溶液紫红色
9、褪去。由此得出结论:Fe3可氧化SO2,且可被SO2还原成Fe2。该实验制取H2时需用浓硫酸配制450 mL 3 molL1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到_。配制过程中若其他操作无误,但没有洗涤烧杯与玻璃棒,则所配制溶液的浓度会_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。在该实验过程中,H2所起的作用是_。(3)丙同学认为甲、乙两位同学的实验均不严谨,为此利用乙同学的实验装置及操作重新进行实验。待装置F内的试剂反应一段时间后,取装置C中的少量溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,得出与甲同学相同的结论。甲同学实验不严谨的原因是_(填序号)。ASO2的溶解度太小
10、BSO2与Fe3不发生反应CH2SO3与BaCl2溶液不反应D装置中的空气与SO2进入水中可生成H2SO4乙同学的实验结论不严谨的原因是_。解析:(1)硫酸的酸性强于亚硫酸,浓硫酸与亚硫酸钠反应的化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。装置B的作用是防止倒吸。(2)要配制450 mL 3 molL1的稀硫酸,由于实验室中没有450 mL的容量瓶,故应选用500 mL的容量瓶;由于配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒,会造成溶质损失,导致所配溶液的浓度偏低。乙同学用H2排尽装置中的空气,防止发生反应2SO22H2OO2=2H2SO4。(3)乙同学设计用H2排尽装置中的空气来改进甲同学的实验,正是改进甲同学实验方案不严谨的地方,因为装置中的O2会把SO2溶于水生成的H2SO3氧化成H2SO4。丙同学改进了乙同学实验不够严谨的地方,Fe2能使酸性KMnO4溶液褪色,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案:(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O防止倒吸(2)500 mL容量瓶偏低排尽装置中的空气,防止空气中的O2氧化SO2气体(3)DSO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色4(2015重庆高考)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图1图2(