2024年高考真题和模拟题化学分类汇编(全国通用)专题13 化学实验综合题(原卷版)
展开考点 化学实验综合题
1.(2024·安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是,滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①标准溶液。
②溶液:称取溶于浓盐酸,加水至,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时,可将氧化为。难以氧化;可被还原为。回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤I中“微热”的原因是 。
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗标准溶液,则试样中的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用和将铁矿石试样中还原为,再用标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于,滴定法的优点是 。
②为探究溶液滴定时,在不同酸度下对测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴溶液,现象如下表:
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
2.(2024·浙江6月卷)某小组采用如下实验流程制备:
已知:是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
(1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名称是 ,判断步骤I反应结束的实验现象是 。
(2)下列做法不正确的是_______。
A.步骤I中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤I中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中,使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
(4)纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为:先用过量标准溶液沉淀,再以标准溶液回滴剩余的。已知:
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。
称取产品,用少量稀酸A溶解后转移至容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶→_______→_______→加入稀酸B→用标准溶液滴定→_______→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵溶液
e.准确移取标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是 。
③三次滴定消耗标准溶液的平均体积为,则产品纯度为 。
3.(2024·湖北卷)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的 (填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明 (填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是 。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式 、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因 。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为 、 。
4.(2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用和生成,再与反应制备的方案:
(1)采用下图所示装置制备,仪器a的名称为 ;步骤I中采用冰水浴是为了 ;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入,原因是 ;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是 ;
(4)步骤Ⅳ生成沉淀,判断已沉淀完全的操作是 ;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中 。
A.蒸发皿中出现少量晶体
B.使用漏斗趁热过滤
C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D.用玻璃棒不断搅拌
E.等待蒸发皿冷却
5.(2024·河北卷)市售的溴(纯度)中含有少量的和,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ;溶液的作用为 ;D中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)将D中溶液转移至 (填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。
(3)利用图示相同装置,将R和固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算,若固体R质量为m克(以计),则需称取 (用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用 ,滤液沿烧杯壁流下。
6.(2024·江苏卷)贵金属银应用广泛。Ag与稀制得,常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中浓度约为 。[已知:,]
(2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将转化为单质Ag的化学方程式为 。
②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是 。
③为判断是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实验中必须使用的试剂和设备:稀、溶液,通风设备]
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生的离子方程式为 。
②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是 。
7.(2024·山东卷)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒B.锥形瓶C.容量瓶D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下:
实验步骤如下:
分别称取和粉置于乙腈()中应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是 (填标号);
A. B. C. D. E.
(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为 ;
(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是 ;
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中气球的作用是 ;
(5)不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是
(6)为了使母液中的结晶,步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是 (填标号);
A.水 B.乙醇 C.乙醚
(7)合并步骤d和e所得的产物,总质量为,则总收率为 (用百分数表示,保留一位小数)。
9.(2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答下列问题:
(1)在反应中起 作用,用其代替浓的优点是 (答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可 。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A.无需分离B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸D.不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是 (填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为 (精确至)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。
10.(2024·全国甲卷)(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入、蒸馏水和尿素,搅拌溶解。下反应,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀,用准确浓度的溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有 (写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为 。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为 。性质检则I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是 。
(4)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是 ,定容后还需要的操作为 。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)。
A.溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用溶液润洗
C.摇动锥形瓶时溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
11.(2024·新课标卷)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mml己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:)与100 mml 4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为 (填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是 ;仪器②的名称是 。
(3)“搅拌”的作用是 。
(4)“加热”方式为 。
(5)使用的“脱色剂”是 。
(6)“趁热过滤”的目的是 ;用 洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是 。
12.(2024·浙江1月卷)可用于合成光电材料。某兴趣小组用与反应制备液态,实验装置如图,反应方程式为:。
已知:①的沸点是,有毒:
②装置A内产生的气体中含有酸性气体杂质。
请回答:
(1)仪器X的名称是 。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→ →F+G
(3)下列干燥剂,可用于装置C中的是_______。
A.氢氧化钾B.五氧化二磷C.氯化钙D.碱石灰
(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压:② 。
(5)下列说法正确的是_______。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D的主要作用是预冷却
C.加入的固体,可使溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)取产品,与足量溶液充分反应后,将生成的置于已恒重、质量为的坩埚中,煅烧生成,恒重后总质量为。产品的纯度为 。
考点 化学实验综合题
1.(2024·湖北宜荆一模)某学习小组为探究Mg与酸、碱、盐溶液的反应。完成如下实验:
回答下列问题:
(1)实验前除去镁表面氧化物的方法是 。
(2)实验Ⅰ的离子方程式为 。
(3)经实验分析,实验Ⅲ中产生的气体为和混合气体。产生气体的原因是 。
(4)该组同学们比较实验Ⅱ、Ⅲ后,分析认为:实验Ⅲ能快速反应的原因,与溶液中白色沉淀有关。为探究其成分,设计了如下实验。
取出镁条,将沉淀过滤、洗涤、低温烘干,得到纯净固体。将一半固体放入锥形瓶中,按如图连接好装置。滴加稀硫酸到无气体放出为止,在处通入足量空气。最后称量形管增重。将另一半固体高温灼烧,最后剩余固体氧化物为。
①最后通入空气的目的是 。
②固体充分高温灼烧后,需要放在 (填仪器名称)中冷却后才能称量。称量时 (选填“是”“不是”)采用托盘天平称量。
(5)依据以上分析,实验Ⅲ中发生反应的方程式为 。通过以上实验得出结论:置换氢气与、温度、与溶液接触面积有关,在溶液中,生成的沉淀能破坏表面覆盖的,从而较快进行。
2.(2024·湖北武汉汉阳部分学校一模)铜(Ⅱ)氨基酸配合物在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用,甘氨酸(,以HL代表甘氨酸)在约70℃的条件下可与氢氧化铜反应制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)水合物,其反应的化学方程式为。
Ⅰ.氢氧化铜的制备
①向烧杯中加入适量和20mL水。
②完全溶解后,边滴加氨水边搅拌至最初产生的沉淀完全溶解。
③加入溶液至不再生成沉淀,过滤,用水洗涤。
(1)步骤②沉淀溶解过程中反应的离子方程式为 。
(2)步骤③中检验沉淀洗涤干净的操作及现象为 。
Ⅱ.二甘氨酸合铜(Ⅱ)水合物的制备
④称取适量甘氨酸,溶于150mL水中。
⑤在65~70℃的条件下加热,边搅拌边加入新制的,至全部溶解。
⑥热抽滤,向滤液加入10mL无水乙醇。
⑦抽滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,抽干。
⑧将产品烘干。
(3)步骤④中使用的部分仪器如下。仪器a的名称是 。加快甘氨酸溶解的操作为 。
(4)步骤⑥中需要对反应液进行热抽滤的原因为 。
(5)步骤⑦中用乙醇溶液洗涤晶体后再用丙酮洗涤的原因为 。
Ⅲ.产品中铜含量的测定
称取产品,加入水和稀硫酸溶解,配制成250mL溶液。取20.00mL该溶液,加入足量KI固体和50mL水,以淀粉为指示剂,立即用标准溶液滴定至终点,消耗溶液1.60mL。
已知:在酸性介质中,配合物中的被质子化,配合物被破坏;,。
(6)滴定终点溶液颜色的变化为 。
(7)产品中铜元素的质量分数为 。
3.(2024·重庆十八中两江实验学校一诊)铋酸钠(,Mr=280g/ml)是一种新型有效的光催化剂,也被广泛应用于制药业。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。
Ⅰ.制取铋酸钠
利用白色且难溶于水的在NaOH溶液中,在充分搅拌的情况下与反应制备,实验装置如下图(加热和夹持仪器已略去)。
已知:粉末呈浅黄色,不溶于冷水,遇沸水或酸溶液迅速分解。
请按要求回答下列问题:
(1)仪器C的名称是 。
(2)B装置盛放的试剂是 。
(3)C中发生的反应化学方程式为: 。
(4)当观察到C中白色固体消失时,应关闭和,并停止对A加热,原因是 。
(5)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作是 、过滤、洗涤、干燥。
(6)实验完毕后,打开,向A中加入NaOH溶液的主要作用是 。
Ⅱ.产品纯度的测定
(7)取Ⅰ中制取的产品xg,加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应,再用0.1ml/L的标准溶液滴定生成的(已知:),当达到滴定终点时,消耗ymL。该产品的纯度为 。
4.(2024·湖北省襄阳四中一模)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
回答下列问题:
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若 ,则整个装置气密性良好。装置E中为 溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 溶液。
(4)实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。
(5)已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。
(6)反应终止后,烧瓶C中的溶液经 、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论: 。
(7)烧瓶C中的实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因: 。
(8)准确称取2.000g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000ml·L-1碘的标准溶液滴定,反应原理为:2S2O+I2=S4O+2I-。消耗碘的标准溶液体积为18.00mL,则产品的纯度为 (已知Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为248)。
5.(2024·湖北襄阳四中一模)某小组探究溶液和溶液的反应。
实验Ⅰ:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:在酸性溶液氧化,反应为
(1)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
ⅰ.t秒前未生成,是由于反应的活化能 (填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ⅱ.t秒前生成了,但由于存在, (用离子方程式表示),被消耗。
(2)下述实验证实了假设ⅰ合理。
实验Ⅱ:向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入 ,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(3)进一步研究溶液和溶液反应的过程,装置如下。
实验Ⅲ:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
①K闭合后,判断b极区发生氧化反应的实验方案为: 。
②0~时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。由此判断在a极放电的电极反应式是 。
③结合化学方程式解释~时指针回到“0”处的原因: 。
(4)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是 。
A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,t秒后溶液变蓝,Ⅰ中被完全氧化
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前未发生反应
C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是氧化
6.(2024·河南许昌部分学校高考冲刺)CS(NH2)2(硫脲,白色而有光泽的晶体,溶于水,20℃时溶解度为13.6g;在150℃时转变成NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2(石灰氮)合成硫脲并测定产品纯度。
(1) 制备Ca(HS)2溶液:所用装置如图所示(已知酸性:H2CO3>H2S)。
①装置a的名称为 。
②装置b中盛放的试剂是 。
③装置c中的长直导管的作用是 ,三颈烧瓶中通入CO2不能过量,原因是 。
(2)制备硫脲:将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合,加热至80°C时,可合成硫脲,同时生成一种常见的碱,该反应的化学方程式为 。
(3)产品纯度的测定。称取10.0g粗产品,配制成100mL溶液,量取25.00mL该溶液,用0.1ml·L−1的酸性KMnO4溶液滴定,滴至终点时平均消耗酸性KMnO4溶液的体积为VmL。
已知:5CS(NH2)2+14+32H+=14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5+26H2O。
①滴定至终点时的现象是 。
②该产品的纯度为 ,(写出计算表达式即可)。
7.(2024·江西吉安一中一模)重铬酸钾()广泛应用于化学合成和定量分析。
(1)钾铬矾[]在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途,可通过还原酸性重铬酸钾溶液制得,实验装置如图。
①选用质量分数为70%的而不用稀硫酸的原因是 。
②装置B中为了使尽可能吸收完全,除了控制适当搅拌速率外,还可以采取的一项措施是 。
③写出三颈烧瓶中析出晶体的化学方程式 。
(2)实验室利用溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值。具体实验过程如下:
实验Ⅰ:称取a g试样,用足量稀硫酸在烧杯中充分溶解后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2~3次,将洗涤液也都注入该容器;加蒸馏水至 ,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。移取溶液25.00mL于锥形瓶中, ,用c 溶液滴定至终点(被还原为),记录消耗溶液体积。重复上述实验2次,测得消耗溶液的体积为V mL(三次实验的平均值)。
实验Ⅱ:称取a g试样,隔绝空气加热至恒重(杂质及未发生分解),固体质量减少了b g。
①请补充完整实验Ⅰ的实验方案。
②实验Ⅰ接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填序号)。
A. B. C. D.
③n= (用含字母的表达式表示),若盛放标准液的滴定管未润洗,则测定的n值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
8.(2024·广东惠州一模)高炉煤气(主要成分为CO、N2、H2、H2S和少量COS)是炼铁过程中所得到的一种副产品,直接排放会污染空气。某化学兴趣小组利用高炉煤气和SO2制备Na2S2O3·5H2O,装置如图所示。回答下列问题:
资料:润湿的试纸可鉴别,方程式为:(黑色)
Ⅰ.Na2S2O3的制备
步骤一:关闭K1、K2,打开K3,通入高炉煤气。
发生的反应有:丁中;乙中。
(1)当润湿的(CH3COO)2Pb试纸 (填现象),关闭K3,停止通入高炉煤气。
(2)导管b接盛有醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶。醋酸亚铜氨溶液的洗气瓶用于吸收CO气体,方程式为: 。
①过量H2S会导致吸收CO的能力下降的原因是 。
②将吸收液通过 (任写一种)的方法实现吸收液的再生,同时释放CO,达到资源再利用。
步骤二:打开K1、K2,通入SO2气体。
(3)试剂a为 (填化学式)。
(4)装置乙中生成Na2S2O3的化学方程式为 。
(5)导管b接盛有 (填化学式)溶液的洗气瓶用于尾气处理。
Ⅱ.Na2S2O3·5H2O纯度的测定
(6)测定某样品中Na2S2O3·5H2O的含量的实验步骤如下(杂质不参加反应):
i.取的溶液,用硫酸酸化后,加入过量溶液,发生反应:
ii.称取样品,配制成溶液,取该溶液滴定步骤i所得溶液(淀粉作指示剂)至终点。三次平行实验,平均消耗样品溶液。发生的反应为:
①判断步骤ii的滴定终点方法为 。
②样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。
9.(2024·河北邢台一模)氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{化学式为,}是一种难溶于水的化合物,它是制备热敏材料VO2的原料。实验室以V2O5为原料,通过还原、转化、沉淀等步骤合成该晶体的流程如下:
溶液氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体
已知:+4价钒在弱酸性条件下具有还原性。
回答下列问题:
(1)N2H4为二元弱碱,其在水中的电离过程与NH3类似,其第一步电离方程式为 ,第二步电离方程式为;N2H4与液氧接触能自燃,产物对环境无污染,写出发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ii可通过如图装置完成。
①装置的优点为 ,检查其气密性的操作为 。
②实验开始时,先打开 (填“K1”或“K2”)。
③盛装NH4HCO3溶液的仪器名称为 。
(3)测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品的纯度。
实验步骤:粗产品wg再重复实验两次。
已知:。
①滴入NaNO2溶液的目的是除去KMnO4,写出其反应的离子方程式: 。
②若平均消耗cml/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的体积为amL,则氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品的纯度为 。
③若其他操作均正确,但NaNO2的加入量不足,会引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
10.(2024·河北衡水部分高中一模)某兴趣小组设计如图所示实验装置,验证Na与能否发生反应。已知能被CO还原得到黑色的金属Pd.请回答下列问题:
(1)猜想:Na与能发生反应。理论依据是 。
(2)装置B中的试剂是 ,C装置的作用是 。
(3)将样品装入硬质玻璃管中,再按如下顺序进行实验操作。①打开和,通入待E中出现 时,再点燃酒精灯,此操作的目的是 ;②熄灭酒精灯;③冷却到室温;④关闭和。
(4)加热D装置中硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象:
①钠块表面变黑,熔融成金属小球;
②继续加热,钠燃烧产生黄色火焰,硬质玻璃管中有大量黑色和白色固体产生。
③F中试管内壁有黑色固体生成
实验探究Ⅰ:探究硬质玻璃管中固体产物中钠元素的存在形式
假设一:白色固体是;假设二:白色固体是;假设三:白色固体是和的混合物。请完成下列实验设计,验证上述假设;
步骤1:将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后,过滤;
步骤2:往步骤1所得滤液中加入足量的 溶液产生白色沉淀,过滤;
步骤3:往步骤2所得滤液中滴加几滴酚酞试液,滤液不变红色。
结论:假设一成立。
实验探究Ⅱ:钠与二氧化碳反应产物中碳元素的存在形式。
实验说明:钠与二氧化碳反应的产物中除了碳酸钠以外,还有 存在(填化学式)
11.(2024·北京海淀期中)资料显示,I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。
已知:I2微溶于水,易溶于KI溶液,并发生反应I2+I−I(棕色),I2和I氧化性几乎相同;[Ag(S2O3)2]3−在水溶液中无色。
探究1:I2-KI溶液(向1ml·L−1KI溶液中加入I2至饱和)溶解银镜
【实验i】
(1)黄色固体转化为无色溶液,反应的离子方程式为 。
(2)能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是 。
探究2:I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因
【实验ii~iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜,记录如下:
(3)ⅰi中,搅拌后银镜继续溶解的原因是 。
(4)由i、iii可得到的结论是 。
(5)设计iv的目的是 。
探究3:I−的作用
【实验v】
说明:本实验中,检流计读数越大,说明氧化剂氧化性(或还原剂还原性)越强。
(6)步骤1接通电路后,正极的电极反应物为 。
(7)补全步骤3的操作及现象: , 。
(8)综合上述探究,从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因: 。
12.(2024·湖北圆创联盟一模)乙酰水杨酸(俗称阿司匹林),是常用的解热镇痛药。实验室选择草酸绿色催化剂制备阿司匹林。
【实验原理】
主反应:
副反应:
【实验流程】
回答下列问题:
(1)制备过程中采用的合适加热方式是 。
(2)“加冷水”后,发生反应的化学方程式为 。
(3)“操作2”中加入饱和溶液的目的是 。
(4)“操作3”中缓慢加入过量18%的盐酸,充分搅拌直至 (填现象变化),再冷却结晶。
(5)为检验所获得的产品中是否含有水杨酸,可选用的试剂为 。
(6)为提高产品的产率,下列装置可能会用到的有 。
(7)用分光光度法测定阿司匹林粗产品的纯度。现测得阿司匹林标准溶液的吸光度A与其浓度关系如下图所示。
准确称取16.0mg实验产品,用乙醇溶解并定容至100mL,测得溶液吸光度,则该产品的纯度是 (以质量分数表示)。
13.(2024·山东师范大学附属中学考前适应性测试)三氯化铬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。某化学小组用和(沸点)在高温下制备无水,同时生成气体,实验装置如图所示。
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)实验装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母标号,部分仪器可重复使用)。
(2)实验开始时,先加热装置A,仪器M中生成一种无毒气体,发生反应的化学方程式为 。在实验过程中需要持续通入M中产生的气体,其作用是 。
(3)实验过程中为了形成稳定的气流,对E装置加热的最佳方式是 ,装置E中长颈漏斗的作用是 。
(4)从实验安全的角度考虑,图示装置中存在的缺陷是 。
(5)为了进一步探究的化学性质,某同学取试管若干支,分别加入10滴溶液,并用4滴溶液酸化,再分别加入不同滴数的溶液,并在不同的温度下进行实验,反应现象记录于下表中。
①与在常温下反应,观察不到含的溶液的橙色,必须将反应液加热至沸腾后,才能观察到反应液由紫红色逐渐变为橙黄色的实验现象,可能的原因是 。
②对表中数据进行分析,在上述反应条件下,欲将氧化为,与最佳用量比为 。这与由反应所推断得到的用量比不符,推测可能的原因是 。
14.(2024·湖北宜荆荆第四次适应性考试)锑白(Sb2O3,两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。一种制备Sb2O3的实验步骤如下:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入NH3,得到固液混合物。
②向容器A中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
已知:
①SbCl3易水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl也可水解为Sb2O3,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②无水乙醇和乙二醇都可能含少量水,二者极性都较小。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置B中的试剂X为 。
(2)步骤①生成Sb2(OCH2CH2O)3,写出化学方程式 。
(3)A中通入氨气需要控制碱性不能太强,原因是 。
(4)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备Sb2O3,往往得到Sb2O3混晶,解释原因 。
(5)取ag产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用cml/L碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液VmL。反应原理为:Sb3++I2=Sb5++2I-。
①滴定终点颜色变化为 。
②产品中Sb元素的质量分数是 %。
15.(2024·山东淄博三模)实验室制备的装置如图所示(夹持装置略),易潮解、易升华,高温下易被氧气氧化。已知:能被氧化为。
回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式为 。实验操作的正确顺序为:连接装置检查装置气密性,装入药品; (填标号)。
a.加热反应管继续升温至650℃,直至装置B中反应完全,停止加热装置B
b.关闭、,打开,水浴A保持在之间
c.停止加热装置A,打开、,关闭,继续通至E中无液滴滴下
d.停止通入冷凝水
e.打开、、,通入并通入冷凝水
f.加热管式炉的反应管至
(2)仪器D的名称为 ;D、E作用为 ;气体有毒,遇水产生两种酸性气体,装置F中发生反应的化学方程式为 ;图示装置存在的两处缺陷是 。
(3)称取)样品配成溶液。移取于碘量瓶中,加入(足量)充分反应,加热煮沸,冷却后加入溶液和足量溶液,加入少量淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,实验数据如下表。(已知:杂质不反应;)
①向碘量瓶中加入后,发生反应的离子方程式为 。
②该样品中的质量分数为 。
16.(2024·辽宁沈阳第二中学模拟)实验室利用红磷与反应可制取少量或。
I.利用如图所示装置制取少量(部分夹持装置已略去)。
(1)B中所装试剂为_______(填字母)。
A.饱和碳酸氢钠溶液B.饱和氯化钠溶液C.氢氧化钠溶液D.浓硫酸
(2)实验开始前,打开通入一段时间氮气来除去装置中的空气,除去空气的目的是 。
(3)除去装置中空气的具体方法是 。
(4)除去产物中杂质的化学方程式是 。
Ⅱ.测定产品中的质量分数
实验步骤:
①迅速称取产品,加水反应后配成溶液。
②取上述溶液,向其中加入碘水(足量),充分反应。
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,逐滴滴加的溶液并振荡,当溶液恰好由蓝色变为无色时,记录所消耗溶液的体积。
④重复②、③操作3次,平均消耗溶液。
(5)步骤②中反应的化学方程式是 。
(6)逐滴滴加溶液使用的仪器是 (已知:是弱酸)。
(7)根据上述数据测得该产品中的质量分数为 。[已知:]
溶液
现象
空白实验
溶液试剂X
紫红色不褪去
实验I
溶液硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
溶液硫酸
紫红色明显变浅
难溶电解质
(黄色)
(白色)
(红色)
溶度积常数
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
化合物
相对分子质量
327.5
371
在乙腈中颜色
无色
蓝色
编号
操作
现象
Ⅰ
将镁条放入稀硫酸中
迅速放出大量气体,试管壁发热
Ⅱ
将镁条放入pH为的溶液中
无明显现象
Ⅲ
将镁条放入pH为的溶液中
放出气体,溶液中有白色沉淀生成
表盘
时间/min
0~
~
偏转位置
右偏至Y
指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次……
指针归零
序号
加入试剂
实验现象
ⅰi
4mL饱和碘水(向水中加入I2至饱和,下同)和少量紫黑色I2固体
30min后,银镜少部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,与紫黑色固体接触部分银镜消失,紫黑色固体表面上有黄色固体,上层溶液接近无色;搅拌后,银镜继续溶解
ⅱi
4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1ml·L−1)
15min后银镜部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,试管壁上仍有未溶解的银镜,溶液无色
iv
4mL1ml·L−1KI溶液
放置24h,银镜不溶解,溶液无明显变化
实验装置
实验步骤及现象
1.按左图搭好装置,接通电路,检流计指针向
右微弱偏转,检流计读数为amA;
2.向石墨电极附近滴加饱和碘水,指针继续向
右偏转,检流计读数为bmA(b>a);
3.向左侧烧杯中加入_____,指针继续向右偏转,检流计读数cmA(c>b),有_____生成。
名词
熔点/℃
溶解性
水杨酸
157~159
溶于水和乙醇
乙酸酐
-73.1
易水解
乙酰水杨酸
135
微溶冷水,可溶热水,易溶于乙醇
的用量(滴数)
在不同温度下的反应现象
1
紫红色
蓝绿色溶液
2~9
紫红色
黄绿色溶液,且随滴数增加,黄色成分增多
10
紫红色
澄清的橙黄色溶液
11~23
紫红色
橙黄色溶液,有棕褐色沉淀,且随滴数增加,沉淀增多
24~25
紫红色
紫红色溶液,有较多的棕褐色沉淀
组别
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
2
3
4
物质
熔点/℃
沸点
性质
75.5
遇水生成和,与反应生成
——
约升华
遇水生成和,与红磷反应生成
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