2020屆高考化學(xué)課標(biāo)版二輪習(xí)題：考前沖刺第26題綜合實(shí)驗(yàn)探究

1、第26題綜合實(shí)驗(yàn)探究類型一物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)題1.苯甲醛是一種重要的化工原料，某小組同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置已 略去）制備苯甲醛。密度/相對(duì)分有機(jī)物沸點(diǎn)/C-3g - cm子質(zhì)量苯甲醛178.11.04106苯甲醇205.71.04108二氯。烷39.81.33已知有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示溶解性微溶于水，易溶于乙醇、醴和鹵代燃 微溶于水，易溶于乙醇、醴和鹵代燃 難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)步驟：向容積為500 mL的三頸燒瓶中加入90.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%勺次氯酸鈉溶液（稍 過量），調(diào)節(jié)溶液的pH為910后，加入3.0 m*甲醇、75.0 m氯甲烷，不斷攪 拌。充分反應(yīng)后，用二氯甲烷

2、萃取水相3次，并將有機(jī)相合并。向所得有機(jī)相中加入無水硫酸鎂，過濾，得到有機(jī)混合物。蒸儲(chǔ)有機(jī)混合物，得到2.08 g苯甲醛產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問題：儀器b的名稱為,攪拌器的作用是 。（2）苯甲醇與NaClO反應(yīng)的化學(xué)方程式為 0 步驟中，投料時(shí)，次氯酸鈉不能過量太多，原因是;步驟中加入無水硫酸鎂，若省略該操作，可能造成的后果是 步驟中，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是（填序號(hào)），該操作中分離出有機(jī)相的具體操作方法是0左右0步驟中，蒸儲(chǔ)溫度應(yīng)控制在（6）本實(shí)驗(yàn)中，苯甲醛的產(chǎn)率為（保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）。答案（1）球形冷凝管使物質(zhì)充分混合二+NaCl+H，2。防止苯甲醛被氧化為苯甲酸，使產(chǎn)品的純度降低產(chǎn)品中混有水，純度

3、降低），（4）C打開分液漏斗上面的玻璃塞（或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔再打開分液漏斗下面的活塞，使下層液體慢慢沿?zé)瓋?nèi)壁流下，當(dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí)，迅速關(guān)閉活塞（5）178.1 C （6）67.9% 解析（1）儀器b為球形冷凝管，攪拌器可以使物質(zhì)充分混合，反應(yīng)更充分。（2）根據(jù)題意，苯甲醇與NaClO反應(yīng)，苯甲醇被氧化生成苯甲醛，次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為+NaClO+NaCl+HQ（3）次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，除了能夠氧化苯甲醇，也能將苯甲醛氧化，因此步驟 中，投料時(shí)，次氯酸鈉不能過量太多；步驟中加入無水硫酸鎂的目的是除去少量 的水，提高產(chǎn)品的純度，若省略該操作

4、，產(chǎn)品中混有水，純度降低。(4)步驟中，充分反應(yīng)后，用二氯甲烷萃取水相3次,萃取應(yīng)該選用分液漏斗進(jìn)行 分液，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是C；分液時(shí)分離出有機(jī)相的具體操作方法為打開分液漏 斗上面的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗 下面的活塞，使下層液體慢慢沿?zé)瓋?nèi)壁流下，當(dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí)，迅速關(guān) 閉活塞。根據(jù)題給相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)可知，步驟是將苯甲醛蒸儲(chǔ)出來，蒸儲(chǔ)溫度應(yīng)控 制在178.1 C左右。(6)根據(jù) ZS+NaClO+NaCl+H pro2O可知,1 mol 苯甲醇理ZXZ論上生成1 mol苯甲醛，則3.0 mL苯甲醇的質(zhì)量為1.04 g cn-3X3.0 cm

5、3=3.12 g, 其物質(zhì)的量為3.12 g 1,則理論上生成苯甲醛的質(zhì)量為3.12 g 1 乂 106108 g - mol108 g - mol2.08 gg - mol-1,苯甲醛的產(chǎn)率=3.12 gx106g 耳x 100涉67.9%。108 g - mol類型二物質(zhì)性質(zhì)探究型實(shí)驗(yàn)題2.某小組同學(xué)探究物質(zhì)的溶解度大小與沉淀轉(zhuǎn)化方向之間的關(guān)系。已知 ：物質(zhì)BaSOBaCOAgIAgCl溶解度收- 4一 3- 7一42.4 X 1041.4 X 1033.0 X 1071.5 X 104(20 C)探究BaCOf口 BaSO之間的轉(zhuǎn)化,實(shí)驗(yàn)操作如下：試劑A試劑B試劑C加入鹽酸后的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)I

6、NaCONaSOBaCl2實(shí)驗(yàn)HNaSONaCO有少量氣泡產(chǎn)生，沉淀部分溶解一 充分報(bào)稔后 e充制腕麻 1 jnLO.l md/L &m袖喻(U加5：溶液 | 1 的版 伊旦稀及南實(shí)驗(yàn)I說明BaCg部轉(zhuǎn)化為BaSO依據(jù)的現(xiàn)象是加入鹽酸 后，。實(shí)驗(yàn)R中加入稀鹽酸后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式實(shí)驗(yàn)R說明沉淀發(fā)生了部分轉(zhuǎn)化，結(jié)合BaSQ的沉淀溶解平衡解釋原因：0(2)探究AgCl和AgI之間的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)田:3*0.1 wVL 乙落Nt 廠實(shí)驗(yàn)IV :倉前池諧融箭液間反應(yīng)時(shí),同學(xué)們無法觀察到AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,于是又設(shè) 計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(電壓表讀數(shù)：a>c>b>0) o電壓表步驟讀數(shù)i

7、.如圖連接裝置并加入試劑，閉合Kaii .向B中滴入AgNOaq),至沉淀完全biii .再向B中投入一定量 NaCl(s)civ .重復(fù)i,再向B中加入與iii等量 NaCl(s)a 注:其他條件不變時(shí)，參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越 強(qiáng)，原電池的電壓越大；離子的氧化性(或還原性)強(qiáng)弱與其濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)田證明了 AgCl轉(zhuǎn)化為AgI,甲溶液可以是(填序號(hào))。a.AgNO溶液b.NaCl溶液 c.KI溶液實(shí)驗(yàn)IV的步驟i中 舊中石墨上的電極反應(yīng)式是 。結(jié)合信息，解釋實(shí)驗(yàn)IV中b<a的原因： 實(shí)驗(yàn)IV的現(xiàn)象能說明 AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,理由是。答案 (1)沉淀不溶

8、解或無明顯現(xiàn)象BaCO2H+Ba2+COT +H2O BaSO在溶液中存在BaSs)|i Ba2+(aq)+SO2-(aq),當(dāng)加入濃度較高的NaCO溶液,CO3-與Ba2+結(jié)合生成BaCO沉淀，使上述平衡向右移動(dòng)(2)b2I -2e-I2由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I -)減小,I -還原性減弱步驟iv表明Cl- 本身對(duì)該原電池電壓無影響,則c>b說明加入C使c(I -)增大，證明發(fā)生了反應(yīng) Agl+Cl-IU AgCl+I -解析(1)因?yàn)锽aCO能溶于鹽酸,放出CO氣體,BaSQ不溶于鹽酸,所以實(shí)驗(yàn)I說 明BaCO全部轉(zhuǎn)化為BaSO依據(jù)的現(xiàn)象是加入鹽酸后,沉淀不溶解或無明顯現(xiàn)

9、象； 實(shí)驗(yàn)n加入稀鹽酸有少量氣泡產(chǎn)生，沉淀部分溶解，說明BaCOffi鹽酸發(fā)生反應(yīng)，離 子方程式為BaCO+2HBa2+COT +HO;實(shí)驗(yàn)II中A溶液為0.1 mol/L BaCl 2溶液,B溶液為0.1 mol/L的NaSO溶液，先發(fā)生反應(yīng)Ba2+SO2-BaSOd ,所以溶液中存在著BaSQs) - Ba2+(aq)+SO4-(aq),當(dāng)加入濃度較高的 NaCO溶液,CO3-與 Ba2+結(jié)合生成BaC的淀，使上述平衡向右移動(dòng)，所以BaSO沉淀也可以轉(zhuǎn)化為BaCO 沉淀。(2)甲溶液可以是NaCl溶液，滴入少量的AgNO容液后產(chǎn)生白色沉淀，再滴入KI 溶液有黃色沉淀產(chǎn)生，說明有AgCl轉(zhuǎn)化

10、為AgI;實(shí)驗(yàn)IV的步驟i中,B中為0.01 mol/L的KI溶液,A中為0.1 mol/L的AgNO容液,Ag+具有氧化性，作原電池的正 極,I -具有還原性，作原電池的負(fù)極，所以B中石墨上的電極反應(yīng)式是2I -2e-T I2；B中加入AgNO容液后，產(chǎn)生了 AgI沉淀，使B溶液中c(I -)減小,I -還原性減弱， 根據(jù)已知其他條件不變時(shí)，參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原 性)越強(qiáng)，原電池的電壓越大，所以實(shí)當(dāng)IV中b<a;雖然AgI的溶解度小于AgCl,但 實(shí)驗(yàn)IV中步驟出加入了 NaCl(s),原電池的電壓表讀數(shù)c>b,說明發(fā)生了 AgI+Cl- - AgC

11、l+I-反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，c(I -)增大。類型三物質(zhì)組成定量測定型實(shí)驗(yàn)題3 .有機(jī)物的元素定量分析最早是由德國人李比希提出的，某實(shí)驗(yàn)室模擬李比希法測定某種氨基酸(CxHON)的分子組成。取一定量的該氨基酸放在純氧氣中燃燒，燃燒后生成的水用裝置D(無水氯化鈣)吸收,二氧化碳用裝置C(KOHft溶液)吸收,N2 的體積用裝置E進(jìn)行測量，所需裝置如圖所示(夾持儀器的裝置及部分加熱裝置已 略去)：村乩CnOn（1）該實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)椋篈、E。（部分裝置可以重復(fù)選用）（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先打開止水火a,關(guān)閉止水火b,通一段時(shí)間的純氧，這樣做的目 的是。A中放入CuO的作用是,裝置B的作用是

12、為了確定此氨基酸的分子式，除了準(zhǔn)確測量的體積、生成二氧化碳和水的質(zhì) 量外，還需得到的數(shù)據(jù)有 。在讀取E裝置中所排水的體積時(shí)，液面左低右高，則所測氣體的體積 （填“偏大” “偏小”或“無影響” ）0（6）已知分子式為GHQ的有機(jī)物也含有氨基酸中的某個(gè)官能團(tuán)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明 該官能團(tuán)（試劑任選）：。答案（1）DCDB （2）將裝置中的叫或空氣）排除干凈（3）將未充分燃燒的產(chǎn)物 CO專化為CO（或使氨基酸中的碳完全轉(zhuǎn)化為 CQ 除去多余的O,保證E裝置最終 收集的氣體全為降（4）該氨基酸的摩爾質(zhì)量（5）偏?。?）取該有機(jī)物少許于試管中，滴加NaHC的液，有氣泡產(chǎn)生（或其他合理答案）解析 用燃燒法測定

13、某種氨基酸（CxKQN）的分子組成，用氧氣氧化氨基酸（CxHON） 生成二氧化碳、水和氮?dú)?，利用裝置D（無水氯化鈣）測定水的質(zhì)量，利用裝置C（KOH 濃溶液）測定二氧化碳的質(zhì)量，利用裝置E測量N的體積，從而求出氨基酸中含有的 G H O N的質(zhì)量，進(jìn)而求出該氨基酸的分子組成。（1）根據(jù)以上分析，應(yīng)先吸收水，再吸收CO最后測量N體積，裝置B中加熱的銅網(wǎng) 可除去多余的Q,保證裝置E最終收集的氣體全為 他所以該實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接 順序?yàn)?A、D C、D B、E。（2）裝置內(nèi)的空氣中含有 N、CO和HO,實(shí)驗(yàn)開始前需通一段時(shí)間的純氧，將裝置中 的，（或空氣）排除干凈，減小實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)上面的分析可知，

14、為了確定此氨基酸的分子式，除了準(zhǔn)確測量生成二氧化 碳?xì)怏w的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量、N2的體積外，還需得到的數(shù)據(jù)是該氨基酸的摩爾質(zhì) 量。(5)如果液面左低右高(即瓶中液面低于量筒中液面)說明集氣瓶中壓強(qiáng)大于外界 大氣壓,氣體體積被壓縮，實(shí)際測得的氣體體積偏小。(6)根據(jù)分子式為CH4Q及氨基酸中的官能團(tuán)可知，該分子中有竣基，實(shí)驗(yàn)證明該官 能團(tuán)的方法為取該有機(jī)物少許于試管中,滴加NaHCO容液,有氣泡產(chǎn)生。類型四 方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)類實(shí)驗(yàn)題4 .FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。I .實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取澳化亞鐵。其中A為CO發(fā)生裝置，D和d中均盛有液澳

15、,E為外套電爐絲的不銹鋼管，e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿，其中盛有細(xì)鐵粉。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將鐵粉加熱至600700 C,然后將干燥、純凈的CO氣流通入D中,E 管中反應(yīng)開始。不斷將d中液澳滴入溫度為100120 C的D中。經(jīng)過幾小時(shí)的連 續(xù)反應(yīng)，在E管的一端沉積有黃綠色鱗片狀澳化亞鐵。(1)若在A中盛固體CaCOa中盛6 mol/L鹽酸。為使導(dǎo)入D中的CO為干燥純凈的 氣體，則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是：B為,C為。為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛 的尾氣吸收裝置。(2)反應(yīng)過程中要不斷通入 CO,其主要作用是 II .探究FeB2的還原性 實(shí)驗(yàn)需要200 mL 0.1 mol/L FeBr

16、 2溶液，配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是 ，需稱量FeBr2的質(zhì)量為。 取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振蕩后溶液呈黃色。某 同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè)：假設(shè)1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；假設(shè)2:Fe2+被C12氧化成Fe3+設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的：。(5)請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來證明還原性Fe2+>Br-:(6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3X 10-3 mol Cl 2,則反應(yīng)的離子方程式為答案(1)盛有飽和NaHCOS液的洗氣瓶 盛有濃H2SO的洗氣瓶 NaOHS液 用CO把裝置中的空氣趕

17、盡，同時(shí)將澳蒸氣帶入E管中(3)250 mL容量瓶 5.4 g 取適量黃色溶液，向其中加入少量KSCNt液，若溶液變?yōu)榧t色，則證明假設(shè)2正確 (5)2Fe2+Br22Fe3+2Br (6)4Fe 2+2Br-+3Cl24Fe3+Br2+6Cl- 解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳，鹽酸易揮發(fā)，制得的二氧化碳中 混有氯化氫氣體和水蒸氣，裝置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體，可以用 盛有飽和NaHC潞液的洗氣瓶洗氣，裝置C的作用是干燥二氧化碳，可以用盛有濃 HSO的洗氣瓶干燥；浪蒸氣有毒，不能排到空氣中，氫氧化鈉溶液能夠與澳單質(zhì)反 應(yīng)，為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛有氫氧化鈉溶液

18、的尾氣吸收裝置。(2) 反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO,將裝置中的空氣趕盡，避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)；反 應(yīng)過程中要不斷通入CO,將裝置D中的澳蒸氣帶入E管中，使澳能夠與鐵粉充分反 應(yīng)。(3)配制200 mL 0.1 mol/L FeBr 2溶液所需的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴 管、玻璃棒和250 mL容量瓶;250 mL 0.1 mol/L FeBr 2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為 0.025 mol, WJ FeBr2的質(zhì)量為 0.025 mol x 216 g/mol=5.4 g 。 (4)若假設(shè) 2 正確， 向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水，F(xiàn)e2+被Cl2氧化成Fe3+,向反應(yīng)后的黃色溶液中 加入KSCNt液，溶液會(huì)變?yōu)榧t色。(5)溶液中Fe2+和Br2能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和 Br-,