(完整)2020屆高考化學(xué)大題題型專項(xiàng)訓(xùn)練

1、高考大題題型專項(xiàng)訓(xùn)練(三)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究題1.凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用 濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成鏤鹽，利用如圖所示裝置處理鏤鹽，然后通過滴定測量。已知：NH3+H3BO3= = = NH3 H3BO3； NH3 H3BO3+ HCl=NH4Cl + H3BO3O回答下列問題：(1)a的作用是。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是。 f的名稱是(3)清洗儀器：g中加蒸儲水；打開Ki,關(guān)閉K2、K3,加熱b, 蒸氣充滿管路；停止加熱，關(guān)閉 Ki, g中蒸儲水倒吸進(jìn)入c,原因是;打開K2放掉水。重復(fù)操作23次。(4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指

2、示劑，鏤鹽試樣由d 注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸儲水沖洗 d,關(guān)閉K3, d中保 留少量水。打開Ki,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。d中保留少量水的目的是e中主要反應(yīng)的離子方程式為e采用中空雙層玻璃瓶的作用是 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測定，滴定g中吸收液時 消耗濃度為 c mol L 1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%,樣品的純度 %。解析：(1)加熱水蒸氣時，若關(guān)閉Ki, b中壓強(qiáng)增大，a可起安全 管的作用，防止燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)過大，造成事故。(2)碎瓷片可防止蒸儲水在加熱時暴沸；f是直形冷凝管。(3)關(guān)閉Ki后形成密封體系，水蒸氣冷凝，管路內(nèi)形成負(fù)壓，導(dǎo) 致g中水倒

3、吸入c中。(4)d中保留少量水可以起到液封作用，防止生成的 NH3逸出。鏤鹽與堿在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣，離子方程式為NH4十OH-=NH3T +H2O。e采用中空雙層玻璃瓶可起到保溫作用，使 生成的氨氣盡可能地逸出，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。(5)由題給化學(xué)方程式 NH3+ H3BO3=NH3 H3BO3、NH3 H3BO3 + HCl=NH4Cl + H3BO3,根據(jù)氮原子守恒可得關(guān)系 式：C2H5NO2NHCl。n(C2H5NO2)= n(N) = n(HCl) = cVX 10-3 mol,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為cVx 10-3 molx 14 g mol1。勿1.4cV%;樣品的純度7.5cV

4、%75 g mol -1 x cV x 10-3 molx 100%=m g答案：(1)避免b中壓強(qiáng)過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中形成負(fù)壓(4)液封，防止氨氣逸出NH 4 + OH =NH3 T + H2O保溫使氨完全蒸出,L1.4cV 7.5cV()m m2.堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸 鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末，反應(yīng)后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶 液，反應(yīng)方程式為(2 x)Al 2(SO4)3+ 3xCaCC3+ 3xH2O=2(1x)Al 2(SC4)3 xAl(CH) 3 + 3xCaSC4 J + 3xCC2 T生成物(1 x)Al2(

5、SC4)3 xAl(CH) 3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶 液的脫硫效率。(1)制備堿式硫酸鋁溶液時，維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間不變，提高x值的方法有(2)堿式硫酸鋁溶液吸收SC2過程中，溶液的pH(填“增 大”、“減小”、“不變”)。(3)通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值，測定方法如下：取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL,加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液 充分反應(yīng)，靜置后過濾、洗滌，干燥至恒重，得固體 2.330 0 g。取堿式硫酸鋁溶液 2.50 mL,稀釋至25 mL,加入0.100 0 mol L 1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸，冷卻后用 0

6、.080 00 mol L-1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的 EDTA至終點(diǎn)，消耗 CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu/與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量 比均為1 : 1)。計(jì)算(1x)A12(SO4)3 xA1(OH)3中的X值(寫出計(jì)算過程)。解析：(1)堿式硫酸鋁中“氫氧化鋁”的生成原理是：碳酸鈣與 硫酸鋁水解出的氫離子反應(yīng)，促進(jìn)硫酸鋁水解，生成氫氧化鋁。所以, 欲提高x值，即提高Al(OH)3的生成量，可以增加碳酸鈣的量。也可 以在不增加碳酸鈣用量的情況下，加快攪拌速率，使二者接觸更充分， 從而使硫酸鋁的水解率增大。(2)二氧化硫是酸性氧化物，吸收二氧化硫必將使堿式硫酸鋁溶液

7、的pH減小。答案：(1)適當(dāng)增加CaCO3的量或加快攪拌速率(2)減小(3)25 mL溶液中：2.330 0 gn(SO2 )=n(BaSO4) = 777= 0.010 0 mol233 g mol 12. 5 mL溶液中：n(Al 3) = n(EDTA) n(Cu2)= 0.100 0 mol L 1X25.00 mLX 10 3 L mL 1 0.080 00 mol L1 x20.00 mLX 10 3 L mL 1 = 9.000X 10 4 mol25 mL 溶液中：n(Al3 )=9.000x 10 3 mol1 mol(1 x)A12(SO4)3 xAl(OH) 3 中n(A

8、l3 ) = (2x) mol; n(SO4 ) = 3(1 x) moln Al3_ _ 2-x9.000X 10 3 moln SO4 = 3 1-x = 0.010 0 mol x=0.413.綠磯是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有 重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠磯的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝?問題：(1)在試管中加入少量綠磯樣品，加水溶解，滴加 KSCN溶液， 溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知:將石英玻璃管O/關(guān)K1和K2）（設(shè)為裝置A）稱重，記為mi go將樣品裝入石英玻璃管中，再次將 裝置A稱重，記為 m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

9、蚤儀器B的名稱是。將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序 （填標(biāo)號）；重復(fù)上述操 作步驟，直至A恒重，記為m3 g。a.點(diǎn)燃酒精燈，加熱b.熄滅酒精燈c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱量Af.冷卻到室溫根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠磯化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x =師 式表示）。若實(shí)驗(yàn)時按a、d次序操作，則使x（填“偏大” “偏 小”或“無影響”）。（3）為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將（2）中已恒重的裝置A接入下 圖所示的裝置中，打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng) 管中殘留固體為紅色粉末。c褐 盤口翦吸收尾氣C、D中的溶液依次為 （填標(biāo)號）。C、D中有氣泡冒出， 并可觀察到的現(xiàn)象分別為a.品

10、紅b. NaOHc. BaCl2d. Ba（NO3） 2e.濃 H2SO4寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式解析：（1）綠磯溶液中滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，說明樣品中沒有Fe3+;再向試管中通入空氣，溶液變紅，說明有 Fe3 十生成，即Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+O（2）由儀器的構(gòu)造特征可知，B為干燥管。實(shí)驗(yàn)時，為防止空氣中的 02將Fe2+氧化，應(yīng)先通入N2將裝 置中的02排凈，然后點(diǎn)燃酒精燈加熱。停止加熱后，為防止 FeSQ 吸收空氣中的水蒸氣，待玻璃管冷卻，關(guān)閉Ki和K2后再稱重。故實(shí)驗(yàn)操作步驟應(yīng)為d、a、b、f、c、e由題意知，綠磯的質(zhì)量為(m2 ml) g,力口熱后F

11、eSO4的質(zhì)量為 (m3 ml) g,結(jié)晶水的質(zhì)量為 (m2 m3) g。設(shè)綠磯的化學(xué)式為 FeSO4XH2O,貝UFeSO4 xH2O=FeSO4+XH2O15218x(m3 ml) g(m2 m3) g15218x=m3 mi g m2 m3 g76 m2 m3解得：x=9 m3 mi若實(shí)驗(yàn)中，按a、d次序操作，則會導(dǎo)致綠磯吸收空氣中的氧氣， 從而使加熱后的固體質(zhì)量 m3增大，則測出結(jié)晶水的值x偏小。(3)殘留固體為紅色，說明有Fe2O3生成，即分解過程中發(fā)生了氧 化還原反應(yīng)，根據(jù)Fe元素的化合價(jià)變化可知一定有 SO2生成，即 FeSQ_i&遺FaO3+SO2T ,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒

12、可得2FeSC4向遁Fe2O3 + SO2 T ,最后根據(jù)S守恒配平可得化學(xué)方程式：2FeSQ追=二 Fe2O3 + SO2f +SO31。SO3 溶于水生成 H2SO4, H2SO4 和 Ba2+可生 成白色沉淀BaSO4,由于Ba(NO3) 2在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性，能 氧化SO2,故應(yīng)該先用BaCl2檢驗(yàn)SO3,檢驗(yàn)SO2可用品紅溶液，故 C、D的溶液依次為BaCl2溶液和品紅。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 C中溶液產(chǎn)生白色沉淀，D中品紅溶液褪色或變淺。答案：(1)樣品中沒有Fe3+ Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+偏小76 m2 m3干燥官d、a、b、f、c、e9 m3mi(3)c、a生成白色沉淀、褪色

13、2FeSO4更=Fe2O3+ SO2 T + SO3 T4.以CI2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4 H2O(水合月井)和無水Na2SO3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：NaOH溶液尿京S<XI I，C1l| 一驟 1 邛曲|-Swffl-N/COr *N 靖 6水令腓溶清已知：C12+2OH =Cl。+ C+ H2O是放熱反應(yīng)。N2H 4 H2O沸點(diǎn)約118 C,具有強(qiáng)還原性，能與NaClO劇烈反 應(yīng)生成N2。(1)步驟I制備NaClO溶液時，若溫度超過40 C, C12與NaOH 溶液反應(yīng)生成 NaClO3和 NaCl ,其離子方程式為 ;實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水

14、浴外，還 需采取的措施是(2)步驟II合成N2H4 H2O的裝置如圖1所示。NaClO堿性溶液與 尿素水溶液在40 C以下反應(yīng)一段時間后，再迅速升溫至 110 C繼續(xù) 反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目 的是推拌器圖(3)步驟IV用步驟m得到的副產(chǎn)品 Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶 液中H2SO3、HSO3、SO3一隨pH的分布如圖2所示，Na2SO3的溶解 度曲線如圖3所示)。0204060 MI 100祖度凡 圖3504030a>邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定何時停止通 SO2的實(shí)驗(yàn)操作為O請補(bǔ)充完整由 NaHSO3

15、溶液制備無水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案： 用少量無水乙醇洗滌，干燥， 密封包裝。解析：(1)由題給條件，反應(yīng)物為C12和NaOH,生成物為NaClO3、 NaCl、H2O,根據(jù)離子方程式書寫規(guī)則、原子守恒、電荷守恒以及得 失電子守恒得該離子反應(yīng)為：3c12+ 6OH - =5Cl+ClO3 + 3H2O； CI2與堿反應(yīng)放熱，所以要控制溫度還要控制通入氯氣的速度。(2)步驟H是尿素和次氯酸鈉反應(yīng)合成水合月井，由題給信息水合 月井能與次氯酸鈉劇烈反應(yīng)，所以滴液漏斗中盛裝的是次氯酸鈉堿性溶 液，由水合月井沸點(diǎn)約為118 C,題給實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度為110 C,故使用 冷凝管的目的是減少水合月井的揮發(fā)。(3)

16、由題圖2所給pH與各粒子摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系可知，在 pH約為 4時，溶液中HSO3濃度最大，此時可停止通SO2氣體；由NaHSO3 制備Na2SO3,是向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，由題圖2可知 在pH約為10時，SO3-濃度最大，此時停止加入NaOH,再由Na2SO3 的溶解度曲線可知，過濾溫度應(yīng)高于 34 C。實(shí)驗(yàn)方案為：邊攪拌邊 向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH, pH約為10時， 停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在溫度高于 34 C條件下趁熱過濾。答案：(1)3C12+6OH =5C1 +C1O3 + 3H2O 緩慢通入 CI2(2)NaC1O堿

17、性溶液 減少水合月井的揮發(fā)(3)測量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH, pH約為10時，停止7加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析 出，在高于34 c條件下趁熱過濾5.無水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液澳為原料制 備無水MgB2,裝置如圖1,主要步驟如下：步驟1三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無水乙醍；裝置B中加入15 mL液澳。步驟2緩慢通入干燥的氮?dú)?，直至澳完全?dǎo)入三頸瓶中。步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0 C,析出晶體，再過濾得三乙醍合澳化鎂粗品。步驟4室溫下用苯

18、溶解粗品，冷卻至 0C,析出晶體，過濾，洗滌得三乙醍合澳化鎂，加熱至160 c分解得無水MgBr2產(chǎn)品。已知：Mg與Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強(qiáng)吸水性。MgB2+3C2H5OC2H5MgBr2 3c2H5OC2H5請回答：(1)儀器A的名稱是。實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會導(dǎo)致的后果是(3)步驟3中，第一次過濾除去的物質(zhì)是 。(4)有關(guān)步驟4的說法，正確的是 。A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B.洗滌晶體可選用0 C的苯C.加熱至160 c的主要目的是除去苯D .該步驟的目的是除去乙醍和可能殘留的澳(5)為測定產(chǎn)品的純度，可用 EDTA(

19、簡寫為丫廠)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式：Mg2 + Y4 =MgY2滴定前潤洗滴定管的操作方法是測定時，先稱取0.250 0 g無水MgB2產(chǎn)品，溶解后，用0.0500 mol L 1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50 mL,則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。解析：(1)儀器A為球形干燥管；空氣主要成分為氮?dú)夂脱鯕猓?如用空氣代替干燥氮?dú)?，則鎂屑與氧氣反應(yīng)，導(dǎo)致生成的MgO阻礙Mg與B2的反應(yīng)。(2)液澳具有揮發(fā)性，裝置B是利用氮?dú)獍寻恼魵鈳肴i瓶中； 若將裝置B改為裝置C,則氮?dú)馔ㄈ牒螅瑫⒁喊目焖賶喝肴i瓶， 反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患

20、。(3)由于鎂屑不溶于混合液中，故第一次過濾而除去。(4)95%的乙醇中含有水，濱化鎂有強(qiáng)烈的吸水性， A錯誤；加入 苯的目的是除去乙醍和澳，洗滌晶體用0 C的苯，可以減少產(chǎn)品的溶 解，B正確；加熱至160 C的主要目的是分解三乙醍合澳化鎂得到澳 化鎂，不是為了除去苯，C錯誤；該步驟是為了除去乙醍和澳，故 D 正確。故選BD。(5)滴定管潤洗的操作方法為：從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù)23次。據(jù)題意知：MgBr2Y4-, n(MgB2) = n(Y4-) = 0.050 mol L- 1X0.026 5 L=1.325X 10-3 mol,

21、m(MgB2)= 1.325X 10-3 molx 184 g mor 1 = 0.243 8 g,無水澳化鎂產(chǎn)品的純度為 0.243 8 g/0.250 0 gx 100%= 97.5%。答案：(1)干燥管 防止鎂屑與氧氣反應(yīng)，生成的 MgO阻礙Mg 與B2的反應(yīng)(2)會將液澳快速壓入三頸瓶，反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱 患(3)鎂屑 (4)BD(5)從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液 體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù) 23次 97.5%6.檸檬酸亞鐵(FeC6H6。7)是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠 磯(FeSO4 7H2O)通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3=F

22、eCO3( + Na2SO4FeCO3 + C6H8O7=FeC6H6O7+CO2 T H H2O下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol L計(jì)算)。金屬離 子開始沉淀的PH沉淀完全的L_PH_JFe3+H1.1匚3.2Al 3+3.0L 5.0Fe2+5.8 8.8(1)制備FeCO3時，選用的加料方式是 (填字母)，原因是a,將FeSC4溶液與Na2CO3溶液同時加入到反應(yīng)容器中b.將FeSQ溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSQ溶液的反應(yīng)容器中(2)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)

23、洗滌是否完全的方法(3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80 C下攪拌反應(yīng)。鐵粉的作用是 反應(yīng) 結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法是 (4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣 (主要成分為F&O3、SiO2、 A2O3)出發(fā)，先制備綠磯，再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合右圖的綠磯溶 解度曲線，補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備 FeSC4 7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟 (可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和 NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入 足量的稀硫酸充分反應(yīng)，得到FeSO4溶液，得到FeSO4 7H2O晶體。解析：(1)Fe2+開始生成Fe(OH)2的pH為5.8,為防止Fe(OH)2 的生成，應(yīng)將Na2CO3溶液滴加到FeSO4溶液中制備FeCO3。(2)沉淀洗