2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)真題演練第11章化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)第57講定量測(cè)定型綜合實(shí)驗(yàn)

第57講定量測(cè)定型綜合試驗(yàn)1．(2023·新高考重慶卷)煤的化學(xué)活性是評(píng)價(jià)煤氣化或燃燒性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可用與焦炭(由煤樣制得)反應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率α來表示。探討小組設(shè)計(jì)測(cè)定α的試驗(yàn)裝置如下：(1)裝置Ⅰ中，儀器a的名稱是_________；b中除去的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。(2)①將煤樣隔絕空氣在900℃加熱1小時(shí)得焦炭，該過程稱為________。②裝置Ⅱ中，高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。③裝置Ⅲ中，先通入適量的氣體X，再通入足量Ar氣。若氣體X被完全汲取，則可依據(jù)d和e中分別生成的固體質(zhì)量計(jì)算α。ⅰ.d中的現(xiàn)象是____________。ⅱ.e中生成的固體為Ag，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。ⅲ.d和e的連接依次顛倒后將造成α________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。ⅳ.在工業(yè)上依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定α：將干燥后的CO2(含雜質(zhì)N2的體積分?jǐn)?shù)為n)以肯定流量通入裝置Ⅱ反應(yīng)，用奧氏氣體分析儀測(cè)出反應(yīng)后某時(shí)段氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為m，此時(shí)α的表達(dá)式為__________。解析：稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳、氯化鈣和水，由于鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳中含有氯化氫雜質(zhì)，先用碳酸氫鈉飽和溶液汲取氯化氫，再用濃硫酸干燥氣體，二氧化碳通入管式爐中與灼熱的焦炭反應(yīng)生成一氧化碳，將混合氣體X先通入足量氫氧化鋇溶液中汲取二氧化碳，再將一氧化碳通入足量銀氨溶液中反應(yīng)生成銀單質(zhì)。(1)裝置Ⅰ中，儀器a的名稱是分液漏斗；由于二氧化碳中含有氯化氫氣體，因此b中除去的物質(zhì)是HCl。(2)①將煤樣隔絕空氣在900℃加熱1小時(shí)得焦炭，即隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解，該過程稱為干餾。②裝置Ⅱ中，高溫下二氧化碳與焦炭反應(yīng)生成一氧化碳，化學(xué)方程式為CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO。③ⅰ.d中二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水，反應(yīng)現(xiàn)象是有白色沉淀生成。ⅱ.e中生成的固體為Ag，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析可知，CO被氧化為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3。ⅲ.若d和e的連接依次顛倒，二氧化碳會(huì)和銀氨溶液反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)的量削減，將造成α偏大。ⅳ.設(shè)反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量為bmol，CO2物質(zhì)的量為bmmol，反應(yīng)前氣體物質(zhì)的量為amol，反應(yīng)前CO2物質(zhì)的量為a(1－n)mol，氮?dú)馕镔|(zhì)的量為anmol，消耗CO2物質(zhì)的量為[a(1－n)－bm]mol，生成CO物質(zhì)的量為2[a(1－n)－bm]mol，故b＝an＋bm＋2[a(1－n)－bm]，解得b＝eq\f(a(2－n),1＋m)，此時(shí)α的表達(dá)式為eq\f([a(1－n)－\f(a(2－n),1＋m)m]mol,a(1－n)mol)×100%＝eq\f(1－n＋m－mn－2m＋nm,(1＋m)(1－n))×100%＝eq\f(1－n－m,(1＋m)(1－n))×100%。答案：(1)分液漏斗HCl(2)①干餾②CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO③ⅰ.有白色沉淀生成ⅱ.CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3ⅲ.偏大ⅳ.eq\f(1－n－m,(1＋m)(1－n))×100%2．(2023·浙江6月選考)某探討小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁{[Al2(OH)aClb]m，a＝1～5}按如下流程開展試驗(yàn)。已知：①鋁土礦的主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉(zhuǎn)變犯難溶性的鋁硅酸鹽。②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度＝eq\f(a,a＋b)，當(dāng)鹽基度為0.60～0.85時(shí)，絮凝效果較好。請(qǐng)回答：(1)步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是________。(2)下列說法不正確的是________。A．步驟Ⅰ，反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)所需反應(yīng)溫度B．步驟Ⅱ，濾液濃度較大時(shí)通入過量CO2有利于削減Al(OH)3沉淀中的雜質(zhì)C．步驟Ⅲ，為削減Al(OH)3吸附的雜質(zhì)，洗滌時(shí)需對(duì)漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢鐳．步驟Ⅳ中限制Al(OH)3和AlCl3的投料比可限制產(chǎn)品鹽基度(3)步驟Ⅴ采納如下圖所示的蒸汽浴加熱，儀器A的名稱是________；步驟Ⅴ不宜用酒精燈干脆加熱的緣由是_______________________________________。(4)測(cè)定產(chǎn)品的鹽基度。Cl－的定量測(cè)定：稱取肯定量樣品，配成溶液，移取25.00mL溶液于錐形瓶中，調(diào)pH＝6.5～10.5，滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動(dòng)下，用0.1000mol·L－1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒內(nèi)不褪色。平行測(cè)試3次，平均消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液22.50mL。另測(cè)得上述樣品溶液中c(Al3＋)＝0.1000mol·L－1。①產(chǎn)品的鹽基度為________。②測(cè)定Cl－過程中溶液pH過低或過高均會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：鋁土礦的主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2，向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，得到難溶性鋁硅酸鹽、四羥基合鋁酸鈉，氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過濾，濾液中主要溶質(zhì)為四羥基合鋁酸鈉；向四羥基合鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳，過濾，得到氫氧化鋁沉淀；將Al(OH)3沉淀分成兩份，一份加入鹽酸得到氯化鋁溶液，將AlCl3溶液和另一份Al(OH)3沉淀混合得到聚合氯化鋁溶液，加熱得到聚合氯化鋁固體。(1)步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是Na[Al(OH)4]。(2)A．步驟Ⅰ，反應(yīng)所需溫度高于100℃，因此反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)所需反應(yīng)溫度，故A正確；B．步驟Ⅱ，濾液濃度較大時(shí)通入過量CO2生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，而NaHCO3溶解度較小簡(jiǎn)單析出，不利于削減Al(OH)3沉淀中的雜質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C．步驟Ⅲ，洗滌時(shí)不能對(duì)漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢?，故C錯(cuò)誤；D．[Al2(OH)aClb]m中a、b可通過限制Al(OH)3和AlCl3的投料比來限制產(chǎn)品鹽基度，故D正確。(3)儀器A的名稱是蒸發(fā)皿；酒精燈干脆加熱時(shí)溫度較高，導(dǎo)致[Al2(OH)aClb]m分解。(4)①依據(jù)關(guān)系式Cl－～Ag＋可知，樣品溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.1000mol·L－1×0.02250L,0.025L)＝0.09mol·L－1，n(Al3＋)∶n(Cl－)＝10∶9；依據(jù)電荷守恒得聚合氯化鋁的化學(xué)式為[Al2(OH)4.2Cl1.8]m，產(chǎn)品的鹽基度為eq\f(4.2,4.2＋1.8)＝0.7。②測(cè)定Cl－過程中溶液pH過低，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度降低，不能形成沉淀顯色以指示終點(diǎn)；而pH過高，OH－會(huì)與Ag＋反應(yīng)，導(dǎo)致消耗的硝酸銀的量偏多。答案：(1)Na[Al(OH)4](2)BC(3)蒸發(fā)皿酒精燈干脆加熱時(shí)溫度較高，聚合氯化鋁會(huì)分解(4