鲁科版高考化学一轮复习课时分层作业60综合实验探究含答案

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(2)装置B既可用于除去A中挥发出的HCl气体，又可用于观测气体流速，便于调节后续反应速率。
(3)氯气有毒，多余氯气必须处理，实验结束时通入氮气的目的是将体系内残留的氯气排尽，使其与NaOH充分反应。
(4)装置C用于制备高铁酸钠，反应中，铁元素化合价从＋3价升高到＋6价、次氯酸根离子中氯元素化合价从＋1价降低到－1价，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式为3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。
(5)高铁酸钾在低温、强碱溶液中比较稳定，则低温下，在充分反应后的装置C反应液中加入KOH至饱和，可析出高铁酸钾粗产品，该反应的离子方程式为FeOeq \\al(2－,4)＋2K＋===K2FeO4↓。粗产品中的可溶性杂质可通过重结晶方法进一步提纯。
答案：(1)这样可以使漏斗内外的空气相通，压强相等，便于漏斗里的液体顺利流下
(2)用于观测气体流速，便于调节后续反应速率
(3)将体系内残留的氯气排尽
(4)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O(反应物为Fe3＋也可)
(5)FeOeq \\al(2－,4)＋2K＋===K2FeO4↓ 重结晶
2．解析：结合装置以及所给试剂，制取水合碳酸镧的原理为2LaCl3＋6NH3＋3CO2＋(x＋3)H2O===La2(CO3)3·xH2O↓＋6NH4Cl，装置Y制备NH3，NH3易溶于水，通入带有球形干燥管的导气管中可以防倒吸，装置W制备CO2，装有饱和碳酸氢钠溶液的装置X用于除去CO2中的HCl，防止消耗过多的氨气，在装置Z中生成水合碳酸镧。根据已知信息，m2－m1为La2(CO3)3·xH2O的质量，m4－m1为La2O3的质量，m5－m3为CO2的质量。B中装有浓硫酸，C、D中装有碱石灰，D中碱石灰的作用是防止空气中CO2和H2O进入装置C中影响实验结果；第一次通入N2，目的是排出装置中的空气，防止空气中CO2干扰实验结果，第二次通入N2，目的是将装置中残留的CO2全部排入装置C中被吸收，减小实验误差。(1)①CO2在LaCl3溶液中溶解度较小，要先通入NH3使溶液显碱性后才更容易吸收二氧化碳，故先打开仪器A的活塞制备NH3；②结合分析可知装置接口顺序应为f→b→a→d，e←c；③根据元素质量守恒可知化学方程式为2LaCl3＋6NH3＋3CO2＋(x＋3)H2O===La2(CO3)3·xH2O↓＋6NH4Cl。(2)①B中装有浓硫酸，吸收装置中的水和反应过程中产生的水；②如果制得的样品中不含有La(OH)CO3，则由La2(CO3)3·xH2O化学式可知n(CO2)∶n(La2O3)＝3，即eq \f(\f(m5－m3,44),\f(m4－m1,326))＝3；③n(La2O3)＝n[La2(CO3)3·xH2O]，则水合碳酸镧化学式中结晶水数目x＝eq \f(\f(132m2－m1,m5－m3)－458,18)，若没有D装置，空气中的CO2和H2O进入到装置C，会使m5增大，从而使x偏小。
答案：(1)①A ②f→b→a c
③2LaCl3＋6NH3＋3CO2＋(x＋3)H2O===La2(CO3)3·xH2O↓＋6NH4Cl
(2)①浓硫酸 ②3 ③偏小
3．解析：(3)四氯化碳的沸点为76.8 ℃，为保证产生稳定的四氯化碳气流，应对a采取水浴加热；装置C为收集装置，无水三氯化铬(CrCl3)为紫色单斜晶体，因此当实验结束时，装置C中广口瓶内壁上有紫色固体附着。(4)由题意可知，50.00 mL CrCl3溶液中CrCl3的物质的量为20.00×10－3 L×0.020 0 ml·L－1－0.010 0 ml·L－1×5.00×10－3 L＝3.5×10－4 ml，则该样品中CrCl3的质量为3.5×10－4 ml×eq \f(500 mL,50 mL)×158.5 g·ml－1＝0.554 75 g，CrCl3的质量分数为eq \f(0.554 75 g,0.7000 g)×100%≈79%；如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用待装溶液润洗，会造成消耗ZnCl2标准溶液体积偏大，导致氯化锌消耗EDTA的量偏高，所测CrCl3含量偏低，测定结果偏低。
答案：(1)三颈烧瓶 Cr2O3＋3CCl4eq \(=====,\s\up7(高温))2CrCl3＋3COCl2
(2)排出空气、吹出CrCl3及尾气、吹出CCl4蒸气(写出其中两点即可)
(3)水浴加热 广口瓶内壁上有紫色固体附着 (4)79% 偏低
4．解析：(3)①按图甲所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置及试剂的质量m1，③关闭K1，打开K2，用分液漏斗加入足量水，至不再产生气体，④打开K1，通入足量的N2把产生的气体全部压入浓硫酸中，⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m2；根据Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑，得关系式Ca3N2～2NH3，可知148 g Ca3N2～34 g NH3，产品中Ca3N2的质量分数＝eq \f(\f(148,34)m2－m1g,6.0 g)×100%＝eq \f(37m2－m1,51)×100%。(4)根据反应2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O，可知2NaOH～H2SO4，则与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量为eq \f(1,2)×12.80×10－3 L×1.00 ml·L－1＝6.4×10－3 ml，再根据2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，得关系式2NH3～H2SO4，可知氮化钙与水反应产生的氨气的物质的量为2×(100×10－3 L×1.00 ml·L－1－6.4×10－3 ml×eq \f(100 mL,10 mL))＝7.2×10－2 ml，根据关系式Ca3N2～2NH3，可知148 g Ca3N2～2 ml NH3，产品中 Ca3N2的质量分数为eq \f(\f(148,2)×7.2×10－2 g,6.0 g)×100%＝88.8%；若两个方案均操作无误，方案一是用氮气将氨气排到后面装置，方案二是利用水蒸气排氨气，氮气不能将溶解在水中的氨气排出去，得到氨气的量相对少一些，导致方案一的计算结果偏低。
答案：(1)蒸馏烧瓶 液封(或隔绝空气中的氧气进入硬质玻璃管与Ca和Ca3N2反应)
(2)A E装置中有均匀的气泡产生
(3)关闭K1，打开K2 打开K1，通一段时间的N2 eq \f(37m2－m1,51)×100%
(4)88.8% 偏低