还剩5页未读，
继续阅读
高考化学二轮复习专项分层特训练39 化学实验综合题 含答案
展开
这是一份高考化学二轮复习专项分层特训练39 化学实验综合题 含答案，共8页。试卷主要包含了1×10－3，Ka1＝1等内容，欢迎下载使用。
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 ml·L－1的碘标准溶液，搅拌。
②以0.2 L·min－1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。
已知：
Ka1（H3PO4）＝7.1×10－3，Ka1（H2SO3）＝1.3×10－2
回答下列问题：
（1）装置图中仪器a、b的名称分别为 、 。
（2）三颈烧瓶适宜的规格为 （填标号）。
A．250 mL B．500 mL
C．1 000 mL
（3）解释加入H3PO4能够生成SO2的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）滴定管在使用前需要 、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为 ；滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）若先加磷酸再通氮气，会使测定结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
（6）该样品中亚硫酸盐含量为 mg·kg－1（以SO2计，结果保留三位有效数字）。
2.[2022·全国乙卷]二草酸合铜（Ⅱ）酸钾{K2[Cu（C2O4）2]}可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜（Ⅱ）酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。
Ⅱ.向草酸（H2C2O4）溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80～85 ℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体，进行表征和分析。
回答下列问题：
（1）由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是 （填仪器名称）。
（2）长期存放的CuSO4·5H2O中，会出现少量白色固体，原因是 。
（3）Ⅰ中的黑色沉淀是 （写化学式）。
（4）Ⅱ中原料配比为n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，写出反应的化学方程式 。
（5）Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取 的方法。
（6）Ⅲ中应采用 进行加热。
（7）Ⅳ中“一系列操作”包括________________________________________________________________________。
3.[2022·山东济南检测]重铬酸铵[（NH4）2Cr2O7]可用作媒染剂和有机合成催化剂，具有强氧化性。实验室中将NH3通入重铬酸（H2Cr2O7）溶液制备（NH4）2Cr2O7的装置如图所示（夹持装置略）。回答下列问题：
已知：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O⇌2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋
（1）仪器a的名称是 ，b的作用为 ；实验时控制三颈烧瓶内溶液pH约为4，pH不宜过大的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
A装置的作用为________________________________________________________________________。
（2）利用甲醛法测定产物中（NH4）2Cr2O7的质量分数（杂质不参与反应），实验步骤如下：
①称取产物m g，配成500 mL溶液，用 （填“酸式”或“碱式”）滴定管移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中。加入BaCl2溶液使Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 完全沉淀，反应原理为2Ba2＋＋Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O===2BaCrO4↓＋2H＋。移取样品溶液时，若滴定管规格为50.00 mL，样品溶液起始读数为5.00 mL，此时滴定管中样品溶液的实际体积为 （填序号）。
A．5.00 mL B．45.00 mL
C．大于45.00 mL D．小于5.00 mL
②向锥形瓶中加入足量的甲醛溶液，反应原理为4NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋（CH2）6N4H＋
[与NaOH反应时，1 ml （CH2）6N4H＋与1 ml H＋相当]。摇匀、静置5 min后，加入1～2滴酚酞试液，用c ml·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液的体积为V mL。滴定终点的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
所得产物中（NH4）2Cr2O7（摩尔质量为M g·ml－1）的质量分数为 %；若滴定终点时仰视读数，则测定的质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4.[2022·湖北十一校第一次联考]三氯化铬（CrCl3）是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室利用反应Cr2O3＋3CCl4 eq \(=====,\s\up7(高温)) 2CrCl3＋3COCl2（g）制取CrCl3，其实验装置如图所示。
已知：①COCl2（俗称光气）有毒，遇水发生水解：COCl2＋H2O===CO2＋2HCl；②碱性条件下，H2O2将Cr3＋氧化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；酸性条件下，H2O2将Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 还原为Cr3＋。回答下列问题：
（1）A中的试剂为 ；无水CaCl2的作用是 ；反应结束后继续通入一段时间氮气，主要目的是________________________________________________________________________。
（2）装置E用来收集产物，实验过程中若D处出现堵塞，可通过 （填操作），使实验能继续进行。
（3）装置G中发生反应的离子方程式为 。
（4）测定产品中CrCl3质量分数的实验步骤如下：
Ⅰ.取m g产品，在强碱性条件下，加入过量的30% H2O2溶液，小火加热使CrCl3完全转化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，继续加热一段时间；
Ⅱ.冷却后加适量的蒸馏水，再滴入适量的浓硫酸和浓磷酸（加浓磷酸的目的是为了防止指示剂提前变色），使CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化为Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ；
Ⅲ.用新配制的c ml·L－1 （NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液V mL（已知Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 被Fe2＋还原为Cr3＋）。
①产品中CrCl3的质量分数为 （用含m、c、V的式子表示）。
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数偏低的是 （填序号）。
a．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间
b．步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸
c．步骤Ⅲ中所用（NH4）2Fe（SO4）2溶液已变质
d．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视
练39 化学实验综合题
1．答案：（1）球形冷凝管 酸式滴定管 （2）C
（3）Ka1（H3PO4）与Ka1（H2SO3）相差不大，H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡：H3PO4＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⇌HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2SO3、H2SO3⇌H2O＋SO2，加热使SO2不断逸出，促进反应向生成SO2的方向进行
（4）检漏 蓝色 SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
（5）偏低 （6）80.8
解析：（1）装置图中a是用于冷凝回流的球形冷凝管，b带玻璃旋塞，为酸式滴定管。
（2）三颈烧瓶中加入400 mL水，由于三颈烧瓶盛放的溶液体积不能超过其容积的 eq \f(2,3) ，故选用1 000 mL，C正确。
（3）Ka1（H3PO4）与Ka1（H2SO3）相差不大，H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡：H3PO4＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⇌HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2SO3、H2SO3⇌H2O＋SO2，加热使SO2不断逸出，促进反应向生成SO2的方向进行。
（4）滴定管使用前需检漏，在确认不漏液的情况下方可使用；淀粉遇碘变蓝，则滴定终点时，溶液呈蓝色；滴定过程中SO2被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，I2被还原为I－，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒得反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
（5）若先加磷酸，生成的少量SO2会随氮气一块被赶出，使测定结果偏低。
（6）由离子方程式SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 可得n（SO2）＝n（I2），而V（I2）＝V消耗＋V预加－V空白＝1.20 mL，则样品中亚硫酸盐含量为 eq \f(0.010×1.2×10－3×64×103,95%×10×10－3) mg·kg－1≈80.8 mg·kg－1。
2．答案：（1）分液漏斗（或梨形分液漏斗）、球形冷凝管
（2）失去结晶水
（3）CuO
（4）3H2C2O4＋2K2CO3===K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O
（5）分批加入并搅拌
（6）水浴
（7）冷却结晶、过滤、洗涤
解析：（1）由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液时，用电子天平称取一定质量的CuSO4·5H2O晶体，用量筒量取水的体积，在烧杯中加水溶解；分液漏斗常用于萃取、分液以及制备装置中滴加液体，球形冷凝管常用于制备实验中的冷凝回流装置，配制溶液时二者都不需要用到。（2）CuSO4·5H2O是蓝色晶体，CuSO4是白色固体，长期存放的CuSO4·5H2O会失去结晶水，出现少量白色固体CuSO4，化学上将此过程称为风化。（3）向CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，产生的浅蓝色沉淀为Cu（OH）2，加热Cu（OH）2使其分解，生成黑色固体CuO。（4）H2C2O4的酸性比碳酸强，当n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，即3∶2时，反应的化学方程式为3H2C2O4＋2K2CO3===K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O。（5）由于反应产生气体，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，K2CO3应分批加入并不断搅拌。（6）Ⅲ中将混合溶液加热到80～85 ℃，常采用水浴进行加热，使液体受热均匀。（7）将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体。
3．答案：（1）球形干燥管 防止倒吸 防止pH过大，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 转化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，使产物不纯 控制NH3通入的速率
（2）①酸式 C ②滴入最后半滴NaOH标准液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色 eq \f(cVM,2m) 偏大
解析：（1）由实验装置图可知，仪器a的名称是球形干燥管，由于NH3极易溶于水，则b的作用为防止倒吸。由题干信息可知，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O⇌2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋，pH过大则平衡正向移动，使生成的产物（NH4）2Cr2O7不纯。由于NH3极易溶于水，即B装置中很难看到气泡，而NH3在CCl4中溶解度较小，A装置可以看到气泡，可以通过气泡产生的速率来判断NH3通入的速率，从而控制NH3通入速率，则A装置的作用为控制NH3通入的速率。
（2）①由题干信息可知，（NH4）2Cr2O7具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，故用酸式滴定管移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中。由于滴定管下端还有一段没有刻度，故若滴定管规格为50.00 mL，样品溶液起始读数为5.00 mL，此时滴定管中样品溶液的实际体积大于50.00 mL－5.00 mL＝45.00 mL。
②已知滴入NaOH溶液之前溶液显酸性，溶液为无色，当滴定到pH为8左右时溶液变为粉红色，即为滴定终点，故滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH标准溶液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。根据题干信息可得关系式：4（NH4）2Cr2O7～（CH2）6N4H＋～NaOH，故有n[（NH4）2Cr2O7]＝ eq \f(1,4) n（NaOH）＝ eq \f(1,4) cV×10－3 ml，则所得产物中（NH4）2Cr2O7的质量分数为 eq \f(\f(1,4)cV×10－3 ml×M g·ml－1×\f(500 mL,25.00 mL),m) ×100%＝ eq \f(cVM,2m) %。若滴定终点时仰视读数，将使标准液的体积偏大，则测定的质量分数将偏大。
4．答案：（1）浓硫酸 防止G中的水蒸气进入E及C装置中 将COCl2排入装置G中并被充分吸收
（2）加热
（3）COCl2＋4OH－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2Cl－＋2H2O
（4）① eq \f(15.85cV,3m) %（或 eq \f(0.158 5cV,3m) ×100%） ②ab
解析：（1） CrCl3易潮解且高温下易被氧气氧化，所以要防止装置内存在氧气和水蒸气，A中的试剂为浓硫酸，浓H2SO4可以干燥N2，防止空气中水蒸气进入C装置；无水CaCl2的作用是防止G中的水蒸气进入E及C装置中；反应结束后继续通入一段时间氮气，主要目的是将COCl2排入装置G中并被充分吸收。
（2）装置E用来收集产物，因CrCl3升华后在D处凝华，实验过程中若D处出现堵塞，可加热D处，使实验能继续进行。
（3）装置G中COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为COCl2＋4OH－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2Cl－＋2H2O。
（4）①由得失电子守恒、原子守恒可知，测定过程中存在的关系式为2CrCl3～2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ～Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ～6（NH4）2Fe（SO4）2，产品中CrCl3的物质的量为 eq \f(cV×10－3,3) ml，产品中的CrCl3的质量分数为 eq \f(\f(cV×10－3,3) ml×158.5 g·ml－1,m g) ×100%，产品中CrCl3的质量分数为 eq \f(15.85cV,3m) %或 eq \f(0.158 5cV,3m) ×100%。②步骤Ⅰ中未继续加热一段时间，由于过量的H2O2的存在，在步骤Ⅱ中会将Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 还原为Cr3＋，则滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积减小，测出的CrCl3质量分数偏低，故a正确；步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 会氧化Cl－，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 减少，消耗的（NH4）2Fe（SO4）2减少，则测出的CrCl3质量分数偏低，故b正确；步骤Ⅲ中所用（NH4）2Fe（SO4）2溶液已变质，则滴定所用标准液体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高，故c错误；步骤Ⅲ中读数时滴定前俯视（读数偏小），滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高，故d错误。
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水；锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液，并预加0.30 mL 0.010 00 ml·L－1的碘标准溶液，搅拌。
②以0.2 L·min－1流速通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验，消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品，重复上述步骤，测得SO2的平均回收率为95%。
已知：
Ka1（H3PO4）＝7.1×10－3，Ka1（H2SO3）＝1.3×10－2
回答下列问题：
（1）装置图中仪器a、b的名称分别为 、 。
（2）三颈烧瓶适宜的规格为 （填标号）。
A．250 mL B．500 mL
C．1 000 mL
（3）解释加入H3PO4能够生成SO2的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）滴定管在使用前需要 、洗涤、润洗；滴定终点时溶液的颜色为 ；滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）若先加磷酸再通氮气，会使测定结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
（6）该样品中亚硫酸盐含量为 mg·kg－1（以SO2计，结果保留三位有效数字）。
2.[2022·全国乙卷]二草酸合铜（Ⅱ）酸钾{K2[Cu（C2O4）2]}可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜（Ⅱ）酸钾可采用如下步骤：
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。
Ⅱ.向草酸（H2C2O4）溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80～85 ℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体，进行表征和分析。
回答下列问题：
（1）由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是 （填仪器名称）。
（2）长期存放的CuSO4·5H2O中，会出现少量白色固体，原因是 。
（3）Ⅰ中的黑色沉淀是 （写化学式）。
（4）Ⅱ中原料配比为n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，写出反应的化学方程式 。
（5）Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取 的方法。
（6）Ⅲ中应采用 进行加热。
（7）Ⅳ中“一系列操作”包括________________________________________________________________________。
3.[2022·山东济南检测]重铬酸铵[（NH4）2Cr2O7]可用作媒染剂和有机合成催化剂，具有强氧化性。实验室中将NH3通入重铬酸（H2Cr2O7）溶液制备（NH4）2Cr2O7的装置如图所示（夹持装置略）。回答下列问题：
已知：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O⇌2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋
（1）仪器a的名称是 ，b的作用为 ；实验时控制三颈烧瓶内溶液pH约为4，pH不宜过大的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
A装置的作用为________________________________________________________________________。
（2）利用甲醛法测定产物中（NH4）2Cr2O7的质量分数（杂质不参与反应），实验步骤如下：
①称取产物m g，配成500 mL溶液，用 （填“酸式”或“碱式”）滴定管移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中。加入BaCl2溶液使Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 完全沉淀，反应原理为2Ba2＋＋Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O===2BaCrO4↓＋2H＋。移取样品溶液时，若滴定管规格为50.00 mL，样品溶液起始读数为5.00 mL，此时滴定管中样品溶液的实际体积为 （填序号）。
A．5.00 mL B．45.00 mL
C．大于45.00 mL D．小于5.00 mL
②向锥形瓶中加入足量的甲醛溶液，反应原理为4NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋（CH2）6N4H＋
[与NaOH反应时，1 ml （CH2）6N4H＋与1 ml H＋相当]。摇匀、静置5 min后，加入1～2滴酚酞试液，用c ml·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液的体积为V mL。滴定终点的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
所得产物中（NH4）2Cr2O7（摩尔质量为M g·ml－1）的质量分数为 %；若滴定终点时仰视读数，则测定的质量分数将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4.[2022·湖北十一校第一次联考]三氯化铬（CrCl3）是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室利用反应Cr2O3＋3CCl4 eq \(=====,\s\up7(高温)) 2CrCl3＋3COCl2（g）制取CrCl3，其实验装置如图所示。
已知：①COCl2（俗称光气）有毒，遇水发生水解：COCl2＋H2O===CO2＋2HCl；②碱性条件下，H2O2将Cr3＋氧化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；酸性条件下，H2O2将Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 还原为Cr3＋。回答下列问题：
（1）A中的试剂为 ；无水CaCl2的作用是 ；反应结束后继续通入一段时间氮气，主要目的是________________________________________________________________________。
（2）装置E用来收集产物，实验过程中若D处出现堵塞，可通过 （填操作），使实验能继续进行。
（3）装置G中发生反应的离子方程式为 。
（4）测定产品中CrCl3质量分数的实验步骤如下：
Ⅰ.取m g产品，在强碱性条件下，加入过量的30% H2O2溶液，小火加热使CrCl3完全转化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，继续加热一段时间；
Ⅱ.冷却后加适量的蒸馏水，再滴入适量的浓硫酸和浓磷酸（加浓磷酸的目的是为了防止指示剂提前变色），使CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化为Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ；
Ⅲ.用新配制的c ml·L－1 （NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液V mL（已知Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 被Fe2＋还原为Cr3＋）。
①产品中CrCl3的质量分数为 （用含m、c、V的式子表示）。
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数偏低的是 （填序号）。
a．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间
b．步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸
c．步骤Ⅲ中所用（NH4）2Fe（SO4）2溶液已变质
d．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视
练39 化学实验综合题
1．答案：（1）球形冷凝管 酸式滴定管 （2）C
（3）Ka1（H3PO4）与Ka1（H2SO3）相差不大，H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡：H3PO4＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⇌HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2SO3、H2SO3⇌H2O＋SO2，加热使SO2不断逸出，促进反应向生成SO2的方向进行
（4）检漏 蓝色 SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
（5）偏低 （6）80.8
解析：（1）装置图中a是用于冷凝回流的球形冷凝管，b带玻璃旋塞，为酸式滴定管。
（2）三颈烧瓶中加入400 mL水，由于三颈烧瓶盛放的溶液体积不能超过其容积的 eq \f(2,3) ，故选用1 000 mL，C正确。
（3）Ka1（H3PO4）与Ka1（H2SO3）相差不大，H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡：H3PO4＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ⇌HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2SO3、H2SO3⇌H2O＋SO2，加热使SO2不断逸出，促进反应向生成SO2的方向进行。
（4）滴定管使用前需检漏，在确认不漏液的情况下方可使用；淀粉遇碘变蓝，则滴定终点时，溶液呈蓝色；滴定过程中SO2被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，I2被还原为I－，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒得反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
（5）若先加磷酸，生成的少量SO2会随氮气一块被赶出，使测定结果偏低。
（6）由离子方程式SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 可得n（SO2）＝n（I2），而V（I2）＝V消耗＋V预加－V空白＝1.20 mL，则样品中亚硫酸盐含量为 eq \f(0.010×1.2×10－3×64×103,95%×10×10－3) mg·kg－1≈80.8 mg·kg－1。
2．答案：（1）分液漏斗（或梨形分液漏斗）、球形冷凝管
（2）失去结晶水
（3）CuO
（4）3H2C2O4＋2K2CO3===K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O
（5）分批加入并搅拌
（6）水浴
（7）冷却结晶、过滤、洗涤
解析：（1）由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液时，用电子天平称取一定质量的CuSO4·5H2O晶体，用量筒量取水的体积，在烧杯中加水溶解；分液漏斗常用于萃取、分液以及制备装置中滴加液体，球形冷凝管常用于制备实验中的冷凝回流装置，配制溶液时二者都不需要用到。（2）CuSO4·5H2O是蓝色晶体，CuSO4是白色固体，长期存放的CuSO4·5H2O会失去结晶水，出现少量白色固体CuSO4，化学上将此过程称为风化。（3）向CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，产生的浅蓝色沉淀为Cu（OH）2，加热Cu（OH）2使其分解，生成黑色固体CuO。（4）H2C2O4的酸性比碳酸强，当n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，即3∶2时，反应的化学方程式为3H2C2O4＋2K2CO3===K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O。（5）由于反应产生气体，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，K2CO3应分批加入并不断搅拌。（6）Ⅲ中将混合溶液加热到80～85 ℃，常采用水浴进行加热，使液体受热均匀。（7）将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体。
3．答案：（1）球形干燥管 防止倒吸 防止pH过大，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 转化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，使产物不纯 控制NH3通入的速率
（2）①酸式 C ②滴入最后半滴NaOH标准液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色 eq \f(cVM,2m) 偏大
解析：（1）由实验装置图可知，仪器a的名称是球形干燥管，由于NH3极易溶于水，则b的作用为防止倒吸。由题干信息可知，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋H2O⇌2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋，pH过大则平衡正向移动，使生成的产物（NH4）2Cr2O7不纯。由于NH3极易溶于水，即B装置中很难看到气泡，而NH3在CCl4中溶解度较小，A装置可以看到气泡，可以通过气泡产生的速率来判断NH3通入的速率，从而控制NH3通入速率，则A装置的作用为控制NH3通入的速率。
（2）①由题干信息可知，（NH4）2Cr2O7具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，故用酸式滴定管移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中。由于滴定管下端还有一段没有刻度，故若滴定管规格为50.00 mL，样品溶液起始读数为5.00 mL，此时滴定管中样品溶液的实际体积大于50.00 mL－5.00 mL＝45.00 mL。
②已知滴入NaOH溶液之前溶液显酸性，溶液为无色，当滴定到pH为8左右时溶液变为粉红色，即为滴定终点，故滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH标准溶液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。根据题干信息可得关系式：4（NH4）2Cr2O7～（CH2）6N4H＋～NaOH，故有n[（NH4）2Cr2O7]＝ eq \f(1,4) n（NaOH）＝ eq \f(1,4) cV×10－3 ml，则所得产物中（NH4）2Cr2O7的质量分数为 eq \f(\f(1,4)cV×10－3 ml×M g·ml－1×\f(500 mL,25.00 mL),m) ×100%＝ eq \f(cVM,2m) %。若滴定终点时仰视读数，将使标准液的体积偏大，则测定的质量分数将偏大。
4．答案：（1）浓硫酸 防止G中的水蒸气进入E及C装置中 将COCl2排入装置G中并被充分吸收
（2）加热
（3）COCl2＋4OH－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2Cl－＋2H2O
（4）① eq \f(15.85cV,3m) %（或 eq \f(0.158 5cV,3m) ×100%） ②ab
解析：（1） CrCl3易潮解且高温下易被氧气氧化，所以要防止装置内存在氧气和水蒸气，A中的试剂为浓硫酸，浓H2SO4可以干燥N2，防止空气中水蒸气进入C装置；无水CaCl2的作用是防止G中的水蒸气进入E及C装置中；反应结束后继续通入一段时间氮气，主要目的是将COCl2排入装置G中并被充分吸收。
（2）装置E用来收集产物，因CrCl3升华后在D处凝华，实验过程中若D处出现堵塞，可加热D处，使实验能继续进行。
（3）装置G中COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为COCl2＋4OH－===CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2Cl－＋2H2O。
（4）①由得失电子守恒、原子守恒可知，测定过程中存在的关系式为2CrCl3～2CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ～Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ～6（NH4）2Fe（SO4）2，产品中CrCl3的物质的量为 eq \f(cV×10－3,3) ml，产品中的CrCl3的质量分数为 eq \f(\f(cV×10－3,3) ml×158.5 g·ml－1,m g) ×100%，产品中CrCl3的质量分数为 eq \f(15.85cV,3m) %或 eq \f(0.158 5cV,3m) ×100%。②步骤Ⅰ中未继续加热一段时间，由于过量的H2O2的存在，在步骤Ⅱ中会将Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 还原为Cr3＋，则滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积减小，测出的CrCl3质量分数偏低，故a正确；步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 会氧化Cl－，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 减少，消耗的（NH4）2Fe（SO4）2减少，则测出的CrCl3质量分数偏低，故b正确；步骤Ⅲ中所用（NH4）2Fe（SO4）2溶液已变质，则滴定所用标准液体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高，故c错误；步骤Ⅲ中读数时滴定前俯视（读数偏小），滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测出的CrCl3质量分数偏高，故d错误。
相关试卷
高考化学二轮复习专项分层特训练38含答案： 这是一份高考化学二轮复习专项分层特训练38含答案，共10页。试卷主要包含了6×10－7，Ka2＝5，8 kJ·ml－1、1 411，8 ℃、4 81，8 低温 a等内容，欢迎下载使用。
高考化学二轮复习专项分层特训练24含答案： 这是一份高考化学二轮复习专项分层特训练24含答案，共9页。试卷主要包含了[2022·山东滕州月考]，[2022·山东青岛期末]，[2022·山东临沂二模]等内容，欢迎下载使用。
高考化学二轮复习专项分层特训练8含答案： 这是一份高考化学二轮复习专项分层特训练8含答案，共9页。试卷主要包含了答案等内容，欢迎下载使用。
