高考化學一輪復習 熱點題型十四 綜合實驗探究作業(yè)

1、熱點題型十四綜合實驗探究1.實驗室用圖示實驗裝置制備KClO溶液,再與KOH、Fe(NO3)3溶液反應制備高效凈水劑K2FeO4。查閱資料.Cl2與KOH溶液在20 以下反應生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;.K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液,在0 5 的強堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)儀器a的名稱為;裝置C中三頸燒瓶置于冰水浴中的目的是。(2)裝置B吸收的氣體是,裝置D的作用是。(3)裝置C中得到足量KClO后,將三頸燒瓶上的導管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應溫度為25 ,攪拌1.5 h,溶液變?yōu)樽霞t色(含K2FeO4),該反應的離子方程式為。再加入

2、飽和KOH溶液,析出紫黑色晶體,過濾,得到K2FeO4粗產(chǎn)品。(4)K2FeO4粗產(chǎn)品中含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),其提純步驟為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中。過濾。攪拌、靜置、過濾,用乙醇洗滌23次。在真空干燥箱中干燥。(5)稱取提純后的K2FeO4樣品0.220 0 g于燒杯中,加入強堿性亞鉻酸鹽溶液,反應后再加稀硫酸調(diào)節(jié)溶液呈強酸性,配制成250 mL溶液,取出25.00 mL放入錐形瓶中,用0.010 0 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至終點,重復操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積為30.00 mL。涉及

3、的主要反應為:Cr(OH)4-+FeO42-Fe(OH)3+CrO42-+OH-2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OCr2O72-+6Fe2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O則該K2FeO4樣品的純度為。2.CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl,并進行相關(guān)探究?！举Y料查閱】【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器略)。請回答下列問題:(1)儀器X的名稱是。(2)實驗操作的先后順序是ae(填操作的編號)。a.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈,冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.點燃酒精燈,加熱e.停止通入H

4、Cl,然后通入N2(3)在實驗過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{色,C中試紙的顏色變化是。(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是?！咎骄糠此肌?5)反應結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進行實驗,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析:若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是。若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是。3.某班化學興趣小組做如下實驗,請你回答相關(guān)問題:.甲組同學想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中N2),可利用的裝置如下。(1)裝置中盛放的藥品是,若沒有該裝置可能導致生成的Na2O2中含有,其反應方程式為。(2)若規(guī)定氣流方向從左到右,各儀器接口的連接順序是

5、:空氣,接,接,接。(3)裝置的作用是。.乙組同學利用下圖所示實驗裝置進行某些氣體的制備、性質(zhì)探究等實驗(圖中夾持裝置已省略)。(4)為驗證氯氣不能使干燥的紅布條褪色,將紅布條置于裝置B中,按ACBD連接成實驗裝置體系。裝置A錐形瓶中試劑選用高錳酸鉀晶體,則分液漏斗中的液體是;裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為,裝置C中試劑是,裝置D的作用是。4.(2017北京東城一模,28)資料顯示“O2的氧化性隨溶液pH的增大逐漸減弱”。某興趣小組探究不同條件下KI與O2的反應。實驗如下。裝置燒杯中的液體現(xiàn)象(5分鐘后)2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉無明顯變化2 mL 1 mol/L KI溶液+

6、5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L鹽酸溶液變藍2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L KCl溶液無明顯變化2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L CH3COOH溶液溶液變藍,顏色較淺(1)實驗中生成I2的離子方程式是。(2)實驗的目的是。(3)實驗比溶液顏色淺的原因是 。(4)為進一步探究KI與O2的反應,用上表中的裝置繼續(xù)進行實驗:燒杯中的液體現(xiàn)象(5小時后)2 mL pH=8.5混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉溶液才略變藍2 mL pH=10混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉無明顯變化.對

7、于實驗的現(xiàn)象,甲同學提出猜想“pH=10時O2不能氧化I-”,設計了下列裝置進行實驗,驗證猜想。.燒杯a中的溶液為。.實驗結(jié)果表明,此猜想不成立。支持該結(jié)論的實驗現(xiàn)象是:通入O2后,。.乙同學向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先變藍后迅速褪色。經(jīng)檢測褪色后的溶液中含有IO3-,褪色的原因是(用離子方程式表示) 。(5)該小組同學對實驗過程進行了整體反思,推測實驗中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是 ;實驗中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是。5.(2017北京西城一模,28)某化學小組研究鹽酸被氧化的條件,進行如下實驗。(1)研究鹽酸被MnO2氧化。實驗操作現(xiàn)象常溫下將MnO2和12 molL-1濃鹽酸混

8、合溶液呈淺棕色,略有刺激性氣味將中混合物過濾,加熱濾液生成大量黃綠色氣體加熱MnO2和4 molL-1稀鹽酸的混合物無明顯現(xiàn)象 已知MnO2呈弱堿性。中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發(fā)生了復分解反應,化學方程式是。中發(fā)生了分解反應,反應的化學方程式是。中無明顯現(xiàn)象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)較低,設計實驗進行探究:將實驗、作對比,得出的結(jié)論是;將、作對比,得出的結(jié)論是。用下圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗:.K閉合時,指針向左偏轉(zhuǎn).向右管中滴加濃H2SO4至c(H+)7 molL-1,指針偏轉(zhuǎn)幅度變化不大.再向左管中滴加濃H2SO4至c(H+)7 molL-1,指 針向左偏轉(zhuǎn)

9、幅度增大將和、作對比,得出的結(jié)論是。(2)研究鹽酸能否被氧化性酸氧化。燒瓶中放入濃H2SO4,通過分液漏斗向燒瓶中滴加濃鹽酸,燒瓶上方立即產(chǎn)生白霧,用濕潤的淀粉KI試紙檢驗,無明顯現(xiàn)象。由此得出濃硫酸(填“能”或“不能”)氧化鹽酸。向試管中加入3 mL濃鹽酸,再加入1 mL濃HNO3,試管內(nèi)液體逐漸變?yōu)槌壬?加熱,產(chǎn)生棕黃色氣體,經(jīng)檢驗含有NO2。實驗操作現(xiàn)象將濕潤的淀粉KI試紙伸入棕黃色氣體中試紙先變藍,后褪色將濕潤的淀粉KI試紙伸入純凈Cl2中試紙先變藍,后褪色通過實驗、證明混合氣體中含有Cl2,的操作是。(3)由上述實驗得出:鹽酸能否被氧化與氧化劑的種類、有關(guān)。答案精解精析熱點題型十四綜

10、合實驗探究1.答案(1)分液漏斗防止Cl2與KOH反應生成KClO3 (2)HCl吸收多余的Cl2,防止污染空氣 (3)3ClO-+2Fe3+10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O (4)將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液(5)90% 解析(1)儀器a的名稱是分液漏斗;Cl2與KOH溶液在20 以下反應生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3,冰水浴的目的是防止Cl2與KOH反應生成KClO3 。(2)濃鹽酸具有揮發(fā)性,故裝置B吸收的氣體是HCl;因為裝置A中會不斷產(chǎn)生Cl2,故裝置D的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空氣。(3)KClO具有強氧化性,其氧化Fe3+的離子方

11、程式為:3ClO-+2Fe3+10OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O。(4)K2FeO4易溶于水,所以先過濾除去Fe(OH)3,K2FeO4微溶于濃KOH溶液,而且在0 5 的強堿性溶液中較穩(wěn)定,再將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,可得到K2FeO4晶體。(5)由題給反應可得關(guān)系式:6Fe2+Cr2O72-2CrO42-2FeO42-,n(Fe2+)=0.010 0 mol/L30.0010-3 L=3.0010-4 mol,故樣品中K2FeO4純度為133.0010-4mol198 g/mol250 mL25.00 mL0.220 0 g=90%。2.答案(1)干燥管(2

12、)cdb(3)先變紅,后褪色(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O(5)加熱時間不足或溫度偏低通入HCl的量不足解析(1)X為干燥管。(2)根據(jù)資料可知,由CuCl22H2O熱分解制備CuCl要防止Cu+被空氣中氧氣氧化,故應先通入干燥的HCl以排盡裝置中的空氣,然后再加熱使CuCl22H2O分解,最后必須在無氧環(huán)境中冷卻,結(jié)合上述思路,操作的順序為acdbe。(3)實驗過程中,HCl會進入C中,另外當溫度高于300 時,試管中發(fā)生反應:2CuCl2 2CuCl+Cl2,故進入C的氣體既有HCl又有Cl2,所以C中濕潤藍色石蕊試紙先變紅,后褪色。(4)根據(jù)(3)可知進入D中的氣體有H

13、Cl和Cl2,則裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)根據(jù)資料可知,含CuCl2雜質(zhì)的原因是CuCl2沒有完全分解,而造成此現(xiàn)象的原因是加熱溫度偏低或加熱時間不足。雜質(zhì)CuO產(chǎn)生的原因是水的存在引起CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,再受熱分解產(chǎn)生CuO,故原因是通入HCl的量不足。3.答案(1)NaOH溶液Na2CO32Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2(2)hgfea(或b)b(或a)c(3)防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置(4)濃鹽酸(填“鹽酸”也可)2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8

14、H2O濃硫酸吸收氯氣以防污染環(huán)境(“除去氯氣”等合理答案也可)解析(1)空氣進入裝置之前需除去CO2和水蒸氣。裝置中盛NaOH溶液可除去CO2,再通過裝置中濃硫酸除去水蒸氣,裝置中發(fā)生反應:2Na+O2 Na2O2,最后連接裝置以隔絕空氣中的CO2和水蒸氣,以防Na2O2變質(zhì)。(4)濃鹽酸與KMnO4晶體常溫下可反應生成Cl2、KCl、MnCl2和H2O;Cl2在通入裝置B之前需干燥,干燥Cl2用濃硫酸,最后用裝置D進行尾氣處理。4.答案(1)4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O(2)驗證Cl-是否影響KI與O2的反應(3)其他條件相同時,CH3COOH是弱電解質(zhì),溶液中c(H+)較鹽酸小,

15、O2的氧化性減弱(4).pH=10的KOH溶液.電流表指針偏轉(zhuǎn),燒杯b中的溶液顏色變深.3I2+6OH- IO3-+5I-+3H2O(5)中性條件下,O2的氧化性比較弱,反應速率慢,短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)使溶液顏色發(fā)生變化I-被氧化生成I2,I2迅速發(fā)生歧化反應變?yōu)镮O3-和I-解析(1)在酸性條件下,用氧氣氧化I-生成碘單質(zhì)的離子方程式為4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O。(2)對比實驗可知,實驗的目的是驗證Cl-是否影響KI與O2的反應。(3)兩實驗中H+的濃度不同,現(xiàn)象不同,其原因是H+濃度小時,O2的氧化性弱。(4).猜想不成立,即pH=10時O2能氧化I-生成I2,則電

16、路中有電流產(chǎn)生,且b中溶液顏色變深;.褪色后的溶液中含有IO3-,說明I2與KOH發(fā)生了反應,離子方程式為3I2+6OH- IO3-+5I-+3H2O。5.答案(1)MnO2+4HCl MnCl4+2H2OMnCl4 Cl2+MnCl2中沒有明顯現(xiàn)象的原因是c(H+)、c(Cl-)較低,需要增大到一定程度才能被MnO2氧化MnO2氧化鹽酸的反應中c(H+)變化的影響大于c(Cl-)HCl的還原性與c(H+)無關(guān);MnO2的氧化性與c(H+)有關(guān),c(H+)越大,MnO2的氧化性越強 (2)不能將濕潤的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中 (3)c(Cl-)、c(H+)(或濃度)解析(1)依據(jù)復分解反應的特征可得該反應的化學方程式為MnO2+4HCl MnCl4+2H2O;濾液中含有MnCl4,MnCl4發(fā)生分解反應生成MnCl2和Cl2,化學方程式為MnCl4 Cl2+MnCl2;實驗與實驗對比,實驗中增大了c(H+)產(chǎn)生氯氣,中增大了c(Cl-)也產(chǎn)生了氯氣,由此可得中沒有明