2024屆高考一輪復(fù)習(xí) 課時分層作業(yè)60　綜合實驗探究

課時分層作業(yè)(六十)綜合實驗探究

1.(2022?沈陽模擬)高鐵酸鉀(KzFeOQ是一種新型非氯高效消毒凈水劑，集氧

化、消毒、吸附、絮凝、去污等多種功能為一體，是新型、高效、安全、多功能

的水處理劑。下面是以三價鐵鹽作為鐵源、次氯酸鹽作為強氧化劑制備高鐵酸鉀

的裝置圖(部分夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}:

(1)向圓底燒瓶中添加濃鹽酸時，應(yīng)先使磨口塞上的凹槽與漏斗口頸上的小孔對

準(zhǔn)，原因是________________________________________________________________

⑵裝置B既可以除去A中揮發(fā)出的HC1氣體，又可以.

(3)實驗結(jié)束時通入氮氣的目的是.

(4)裝置C中制備高鐵酸鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

⑸低溫下，在充分反應(yīng)后的裝置C反應(yīng)液中加入KOH至飽和，可析出高鐵酸

鉀粗產(chǎn)品，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________

粗產(chǎn)品中的可溶性雜質(zhì)可通過_______方法進(jìn)一步提純。

2.(2022?鄭州模擬)碳酸蒯La2(CO?3,M=458g?moH］為白色難溶固體，分

解溫度為900在溶液中制備時，形成水合碳酸鐲Laz(CO3)3?HhO,若溶液

堿性太強，會生成受熱易分解的堿式碳酸鋤La(OH)CO3。已知酒精噴燈火焰溫

度可達(dá)1000℃0

回答下列問題：

(1)用如圖裝置模擬制備水合碳酸鐲:

XYZW

①實驗開始時，應(yīng)先打開儀器（填“A”或"B”）的活塞。

②裝置接口的連接順序為-d,e-（填接口標(biāo)號）。

③反應(yīng)中生成水合碳酸翎的化學(xué)方程式為

⑵某小組通過以下實驗驗證制得的樣品中不含La（OH）CO3，并測定

La2（CO3）3?XH2O中結(jié)晶水的含量。將石英玻璃管A稱重，記為mig；將樣品

裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2g；將裝有試劑的裝置C稱重，

記為gg。按下圖連接好裝置進(jìn)行實驗（夾持裝置略去）。

實驗步驟：i.打開Ki、K2和K3,緩緩?fù)ㄈ隢2；

ii.數(shù)分鐘后關(guān)閉K”K3,打開K4,點燃酒精噴燈，加熱A中樣品；

iii.一段時間后，熄滅酒精噴燈，打開Ki,通數(shù)分鐘N2后關(guān)閉Ki和K2,冷卻

到室溫，稱量A。重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為機4g（此時裝置A中

固體為La2€>3,M=326g?mol“）；稱重裝置C,記為，“5g。

①裝置B中的試劑為。

（磔一，〃3）

44-

②根據(jù)實驗記錄，當(dāng);------；=時,說明制得的樣品中不含La（OH）CO3。

-326

③若無裝置D,測得LaXCOR-XH2O中x的數(shù)值________（填“偏大”或“偏

小”）。

3.（2022?石家莊模擬）無水三氯化絡(luò)（CrCb）為紫色單斜晶體，易潮解，易升華，

高溫下易被氧氣氧化，在工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑，某化學(xué)小組在氮氣的

氛圍下用CnO3和CC14（沸點：76.8℃）在高溫下制備無水三氯化鋁，并測定

某樣品中三氯化銘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，回答下列問題:

(1)儀器a的名稱為,制備CrCb時有光氣(COCL)生成，寫出管式爐內(nèi)

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________

(2)實驗過程中需持續(xù)通入N2,寫出通入N2的兩個作用：

(3)為保證產(chǎn)生穩(wěn)定的CC14氣流，需對a加熱，適宜的加熱方式為

,實驗結(jié)束時，C中的現(xiàn)象為____________________________________

(4)測定某樣品中三氯化鋁的含量。

稱取0.7000g樣品溶于水配制成500mL溶液，取50.00mL所得溶液于錐形瓶

中，加入20.00mL0.0200moi?L“的EDTA(Na2H2丫)溶液，充分反應(yīng)后，加入

指示劑，用().010()1?01?1/的211。2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的

3+2+2+2

體積為5.00mL(已知：Cr+H2Y==CrY+2H^Zn+H2Y==ZnH2Y)o

該樣品中CrCb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(計算結(jié)果精確到1%),如果滴定管用

蒸儲水洗滌后未用待裝溶液潤洗，則測定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或

“無影響”)?

4.(2022?長沙模擬)氮化鈣(Ca3N2)是一種重要試劑，常溫下為棕色固體，在空

氣中會被氧化，遇水強烈水解，產(chǎn)生刺激性氣味氣體。實驗室設(shè)計如圖裝置用Ca

與N2反應(yīng)制備Ca3N2,并對Ca3N2純度進(jìn)行測定。

I.Ca3N2的制備

ABCDE

（1）儀器a的名稱為,E裝置的主要作用是。

⑵實驗開始時應(yīng)首先點燃（填“A”或"C”）處酒精燈，當(dāng)觀察到

時點燃另一處酒精燈。

II.CasNz純度的測定（已知所含的雜質(zhì)不與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體）

（3）方案一：①按圖甲所示連接裝置，檢查裝置氣密性后加入試劑。②測定虛線框

內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量如；③,用

分液漏斗加入足量水，至不再產(chǎn)生氣體；④;⑤再

次測定虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量mz。則產(chǎn)品中Ca3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為

（4）方案二：按圖乙所示連接裝置，檢查裝置氣密性后加入試劑。打開分液漏斗活

塞向三頸燒瓶中加入蒸儲水，打開K持續(xù)通入水蒸氣，將產(chǎn)生的氨全部蒸出，

并用100mL1.00mol?L1的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收（液體體積變化忽略不

計）。從燒杯中量取10.00mL的吸收液注入錐形瓶中，用LOOmol?L1NaOH

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的稀硫酸，到終點時消耗12.80mLNaOH溶液。則產(chǎn)品中

CasNz的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。若兩個方案均操作無誤，比較兩方案測定的質(zhì)量

分?jǐn)?shù)，方案一（填“偏高”“偏低”或“相等”）。

課時分層作業(yè)（六十）

1.解析：（1）向圓底燒瓶中添加濃鹽酸時，應(yīng)打開上口玻璃塞或先使磨口塞

上的凹槽與漏斗口頸上的小孔對準(zhǔn)，使漏斗內(nèi)外的空氣相通，壓強相等，便于漏

斗里的液體順利流下。（2）裝置B既可用于除去A中揮發(fā)出的HC1氣體，又可用

于觀測氣體流速，便于調(diào)節(jié)后續(xù)反應(yīng)速率。（3）氯氣有毒，多余氯氣必須處理，實

險結(jié)束時通入氮氣的目的是將體系內(nèi)殘留的氯氣排盡,使其與NaOH充分反應(yīng)。

（4）裝置C用于制備高鐵酸鈉，反應(yīng)中，鐵元素化合價從+3價升高到+6價、次

氯酸根離子中氯元素化合價從+1價降低到一1價，根據(jù)得失電子守恒、電荷守

恒、元素質(zhì)量守恒得反應(yīng)的離子方程式為3cleT+2Fe（OH）3+4OH=2FeO1十

3Cr+5H2Oo（5）高鐵酸鉀在低溫、強堿溶液中比較穩(wěn)定，則低溫下，在充分反

應(yīng)后的裝置C反應(yīng)液中加入KOH至飽和，可析出高鐵酸鉀粗產(chǎn)品，該反應(yīng)的離

+

子方程式為FeO4+2K=K2FeO4I。粗產(chǎn)品中的可溶性雜質(zhì)可通過重結(jié)晶方法

進(jìn)一步提純。

答案：（1）這樣可以使漏斗內(nèi)外的空氣相通，壓強相等，便于漏斗里的液體順

利流下（2）用于觀測氣體流速，便于調(diào)節(jié)后續(xù)反應(yīng)速率（3）將體系內(nèi)殘留的氯

氣排盡（4）3C1O^+2Fe（OH）3+40H==2FeOi-+3CP+5H2O（反應(yīng)物為Fe3+也

可）（5）FeC法+2K+=K2FeO4I重結(jié)晶

2.解析：結(jié)合裝置以及所給試劑，制取水合碳酸錮的原理為2LaCb+6NH3

+3CO2+（x+3）H2O=La2（CO3）3?XH2OI+6NH4CI,裝置Y制備NH3,NH3易

溶于水，通入帶有球形干燥管的導(dǎo)氣管中可以防倒吸，裝置W制備C02,裝有

飽和碳酸氫鈉溶液的裝置X用于除去C02中的HC1,防止消耗過多的氨氣，在

裝置Z中生成水合碳酸銅。根據(jù)已知信息，mi-m\為La2（CC）3）3?XH2O的質(zhì)量，

儂一"21為La2（）3的質(zhì)量，如一根3為CO?的質(zhì)量。B中裝有濃硫酸，C、D中裝有

堿石灰，D中堿石灰的作用是防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入裝置C中影響實驗結(jié)

果；第一次通入N2,目的是排出裝置中的空氣，防止空氣中C02干擾實驗結(jié)果，

第二次通入N2,目的是將裝置中殘留的C02全部排入裝置C中被吸收，減小實

驗誤差。⑴①C02在LaC13溶液中溶解度較小，要先通入NH3使溶液顯堿性后才

更容易吸收二氧化碳，故先打開儀器A的活塞制備NH3；②結(jié)合分析可知裝置

接口順序應(yīng)為ffb-afd,e+c;③根據(jù)元素質(zhì)量守恒可知化學(xué)方程式為2LaCh

+6NH3+3CO2+(x+3)H2O=La2(CO3)3?XH20I+6NH4C10(2)①B中裝有濃硫

酸，吸收裝置中的水和反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水；②如果制得的樣品中不含有

(m5—"23)

~44~

La(0H)C03,則由La2(CO3)3?x&O化學(xué)式可知/i(CO):?(LaO3)=3,即;------r

22{nu—ni])

326

=3;③”(LazCh)=〃[La2(CO3)3,AH2O],則水合碳酸錮化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x—

132(7722—mi)

----------458

一加3)

若沒有D裝置，空氣中的C02和H2O進(jìn)入到裝置C,會使

18

5增大，從而使X偏小。

答案：⑴①A②ffbfac③2LaCh+6NH3+3cO2+(x+

3)H2O=La2(CO3)3?xH2OI+6NH4CI

(2)①濃硫酸②3③偏小

3.解析：(3)四氯化碳的沸點為76.8°C,為保證產(chǎn)生穩(wěn)定的四氯化碳?xì)饬?

應(yīng)對a采取水浴加熱；裝置C為收集裝置，無水三氯化銘■(CrCb)為紫色單斜晶

體，因此當(dāng)實驗結(jié)束時，裝置C中廣口瓶內(nèi)壁上有紫色固體附著。(4)由題意可

1

知，50.00mLCrCl3溶液中CrCl3的物質(zhì)的量為20.00X10-3LX0.0200mol?L-

-0.0100mol-L'X5.00X10-3L=3.5X10-4mol,則該樣品中CrCb的質(zhì)量為

3.5XIO-4molX嘿警X158.5g?mol-1=0.55475g,CrCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

DUIlli—z

055475g

O7nnn/X100%^79%;如果滴定管用蒸儲水洗滌后未用待裝溶液潤洗，會造

成消耗ZnCh標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，導(dǎo)致氯化鋅消耗EDTA的量偏高，所測CrCh

含量偏低，測定結(jié)果偏低。

高溫

答案：(1)三頸燒瓶Cr20s+3CC14=^^2CrCh+3COC12(2)排出空氣、吹

出CrCb及尾氣、吹出CC14蒸氣(寫出其中兩點即可)

（3）水浴加熱廣口瓶內(nèi)壁上有紫色固體附著（4）79%偏低

4.解析：（3）①按圖甲所示連接裝置，檢查裝置氣密性后加入試劑。②測定

虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量，加，③關(guān)閉Ki,打開K2,用分液漏斗加入足量水,

至不再產(chǎn)生氣體，④打開Ki,通入足量的N?把產(chǎn)生的氣體全部壓入濃硫酸中，

⑤再次測定虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量m2；根據(jù)Ca3N2+6H2O=3Ca（OH）2+

2NH3t,得關(guān)系式Ca3N2?2NH3,可知148gCa3N2?34gNH3,產(chǎn)品中Ca3N2的

148,、

34（m2-W1）g37（加2—on）

質(zhì)量分?jǐn)?shù)=----痂----X100%--------51------XW0%o（4）根據(jù)反應(yīng)2NaOH+

H2s04一