备战2025年高考二轮复习化学（通用版）大题突破练2 化学实验综合题（Word版附解析）

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1.(2024·广东佛山质检一)碘是生命必需的一种微量元素,海带、海藻等食物含碘量最为丰富。某小组通过实验提取并测定干海带中碘的含量,回答下列问题:
Ⅰ.从海带中提取碘 该小组同学按如图实验流程进行实验:
干海带海带灰海带浸出液I2的水溶液
(1)步骤ⅰ中需要用到含硅酸盐材质的仪器有 (填仪器名称)。
(2)步骤ⅲ中双氧水的作用是 (用离子方程式表示)。
Ⅱ.滴定法测海带中碘的含量
用Na2S2O3滴定I2的水溶液,淀粉溶液作指示剂。原理为2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6。
(3)用酸式滴定管量取I2的水溶液时常需要排出气泡,操作是 。
(4)小组同学进行了实验测定,在滴定终点附近,反复变回蓝色,一直测不到终点。
待测液无色蓝色无色蓝色……
①提出猜想
猜想1:碘离子被 氧化;
猜想2:碘离子被步骤ⅲ中过量的H2O2氧化。
②验证猜想
③查阅资料 小组同学认为可能是反应速率不同造成的,H2O2氧化I-的速率 (填“快于”或“慢于”)Na2S2O3还原I2的速率,导致待测液反复变为蓝色。
④优化设计 鉴于反应终点无法到达的问题,请提出合理的修正方案:
。
⑤完成实验 小组同学修正方案后,取5.000 g干海带进行测定,消耗15.75 mL 0.100 0 ml·L-1 Na2S2O3溶液,则干海带中碘的含量为 mg·g-1(保留2位有效数字)。
答案:(1)坩埚、泥三角
(2)2I-+H2O2+2H+I2+2H2O
(3)将酸式滴定管稍稍倾斜,迅速打开活塞,气泡随溶液的流出而被排出
(4)①空气中氧气 ②待测溶液变无色后反复变回蓝色 ③慢于 ④将待测液加热煮沸,使得过氧化氢完全分解或将待测液静置足够长时间 ⑤40
解析:(2)步骤ⅲ中双氧水的作用是将碘离子氧化为碘单质:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O。
(4)①空气中氧气具有氧化性,由实验操作1可知,猜想1为碘离子被空气中氧气氧化。
②猜想2为碘离子被步骤ⅲ中过量的H2O2氧化,实验操作2中滴入1滴0.2 ml·L-1 H2O2溶液,通过实验操作2说明猜想2成立,则操作2中的实验现象为待测溶液变无色后反复变回蓝色。
③小组同学认为可能是反应速率不同造成的,碘单质能使淀粉变为蓝色,溶液变蓝色说明生成碘单质的反应速率较慢,故H2O2氧化I-的速率慢于Na2S2O3还原I2的速率,导致待测液反复变为蓝色。
④由分析可知,应该除去待测液中的过氧化氢,合理的修正方案为将待测液加热煮沸,使得过氧化氢完全分解或将待测液静置足够长时间。
⑤原理为2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6,则干海带中碘的含量为0.100 0ml·L-1×15.75×10-3L×12×2×127 g·ml-1×103mg·g-15.000 g≈40 mg·g-1。
2.(2024·广西北海一模)四氯化钛(TiCl4)是制取航天工业材料——钛合金的重要原料。实验室以TiO2和CCl4为原料制取液态TiCl4的装置如图所示(部分夹持装置省略)。
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)。
②反应条件:无水、无氧,加热。
已知:有关物质的性质如表
回答下列问题:
(1)装稀硫酸的仪器名称为 。装置C处用热水浴的目的是 。
(2)若没有装置F,则装置E中产生白雾的原因是 。
(3)实验开始时,缓慢滴入稀硫酸,能证明CO2已排尽装置中的空气的实验现象是
。
(4)从E处产物中分离出TiCl4的实验方法是 。
(5)根据表中提供的数据,分析CCl4、TiCl4的熔点均较低的原因是 。
(6)TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得,生成体积比为2∶1的CO和CO2混合气体,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3,反应的化学方程式为
。
答案:(1)分液漏斗 让CCl4挥发,提供充足的CCl4气体与TiO2反应
(2)TiCl4遇到从G中挥发出来的水蒸气发生水解,生成盐酸小液滴
(3)装置G中有白色沉淀产生 (4)蒸馏
(5)CCl4、TiCl4形成的晶体都是分子晶体,分子间作用力小,熔点低
(6)2TiO2+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2
解析:装置A利用稀硫酸与碳酸钠反应生成CO2将装置中的空气排尽,防止TiCl4被氧化;装置B中浓硫酸和干燥管中P2O5起干燥作用,防止生成的TiCl4遇潮湿空气变质;装置C中用热水浴使四氯化碳挥发,装置D中在加热条件下发生反应TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),CCl4、TiCl4熔点较低,装置E应用冷水使这两种物质转化为液态,二者能互溶,应该采用蒸馏方法分离。
(2)装置F中浓硫酸起干燥作用,若没有装置F,则装置E中产生白雾的原因是TiCl4遇到从G中挥发出来的水蒸气发生水解,生成盐酸小液滴。
(3)CO2已排尽装置中的空气时,装置G中有白色沉淀产生。
(4)CCl4、TiCl4熔点较低,在E中冷凝成液体,两者沸点不同,从E处产物中分离出TiCl4的实验方法是蒸馏。
(6)TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得,生成体积比为2∶1的CO和CO2混合气体,根据电子得失守恒,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3,反应的化学方程式为2TiO2+3C+4Cl22TiCl4+2CO+CO2。
3.(2024·广东大亚湾区1月联合模拟)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种重要的化工原料,可用于药物合成、制备化学肥料、灭火剂或洗涤剂等。某化学兴趣小组用如图所示装置制取氨基甲酸铵:
已知:①制取氨基甲酸铵反应为2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH