2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考必考大題專練三化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究題含解析

PAGE7-高考必考大題專練（三）化學(xué)試驗(yàn)綜合探究題1.氯化亞砜（SOCl2）和硫酰氯（SO2Cl2）在空氣中遇水蒸氣發(fā)生猛烈反應(yīng)，并產(chǎn)生大量白霧。SO2Cl2常作氯化劑或氯磺化劑，用于制造藥品、染料和表面活性劑，其部分性質(zhì)如表所示：物質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)SO2Cl2熔點(diǎn)：－54.1℃；沸點(diǎn)：69.1℃100℃以上分解生成SO2和Cl2Ⅰ.氯化亞砜遇水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；試驗(yàn)室蒸干FeCl3溶液不能得到無水FeCl3，但是加熱SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到無水FeCl3，其主要緣由是。Ⅱ.試驗(yàn)室合成SO2Cl2的原理：SO2（g）＋Cl2（g）?SO2Cl2（l）ΔH＜0。某小組設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置如圖所示（夾持儀器已省略），請回答問題：（1）裝置D中的試劑是；活性炭的作用是。（2）試驗(yàn)室常用高錳酸鉀固體與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制氯氣，寫出離子方程式：________________________________________________________________________。（3）試驗(yàn)室用Na2SO3粉末與75%的濃硫酸反應(yīng)制備SO2，發(fā)覺產(chǎn)生的SO2很少，可能的緣由是（任寫一種緣由即可）。（4）試驗(yàn)完畢后，從裝置C的反應(yīng)瓶中的混合物中分別硫酰氯的操作是。（5）為了測定SO2Cl2產(chǎn)品純度（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），稱取agSO2Cl2產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量蒸餾水，充分反應(yīng)，試驗(yàn)裝置如圖所示。用cmol·L－1AgNO3溶液滴定反應(yīng)后的溶液至終點(diǎn)（滴幾滴K2CrO4溶液作指示劑），消耗AgNO3溶液的體積為VmL。①用棕色滴定管盛裝AgNO3溶液，其緣由是。②該SO2Cl2產(chǎn)品的純度為。③試驗(yàn)中，限制分液漏斗活塞，緩慢滴加蒸餾水，避開氯化氫揮發(fā)。假如操作時(shí)滴加蒸餾水的速率過快，則測得結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。2．某愛好小組在定量分析了鎂渣（含有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2）中Mg含量的基礎(chǔ)上，按如下流程制備六水合氯化鎂（MgCl2·6H2O）。相關(guān)信息如下：①700℃只發(fā)生MgCO3和Mg（OH）2的分解反應(yīng)。②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大。③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須限制合適的蒸出量。請回答：（1）下列說法正確的是。A．步驟Ⅰ，煅燒樣品的容器可以用坩堝，不能用燒杯和錐形瓶B．步驟Ⅲ，蒸氨促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量C．步驟Ⅲ，可以將固液混合物C先過濾，再蒸氨D．步驟Ⅳ，固液分別操作可采納常壓過濾，也可采納減壓過濾（2）步驟Ⅲ，須要搭建合適的裝置，實(shí)現(xiàn)蒸氨、汲取和指示于一體（用硫酸溶液汲取氨氣）。①選擇必需的儀器，并按連接依次排列（填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接）：熱源→。②為了指示蒸氨操作完成，在肯定量硫酸溶液中加指示劑，請給出指示劑并說明蒸氨可以停止時(shí)的現(xiàn)象_______________________________________。（3）溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于水后發(fā)覺溶液呈堿性。①含有的雜質(zhì)是。②從操作上分析引入雜質(zhì)的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）有同學(xué)采納鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH4Cl溶液處理固體B，然后除雜，制備MgCl2溶液。已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：金屬離子pH起先沉淀完全沉淀Al3＋3.04.7Fe3＋1.12.8Ca2＋11.3—Mg2＋8.410.9請給出合理的操作排序（從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復(fù)運(yùn)用）：固體B→a→（）→（）→（）→（）→（）→（）→MgCl2溶液→產(chǎn)品。a．用鹽酸溶解b．調(diào)pH＝3.0c．調(diào)pH＝5.0d．調(diào)pH＝8.5e．調(diào)pH＝11.0f．過濾g．洗滌3．已知苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇、乙醚，有弱酸性，酸性比醋酸強(qiáng)。它可用于制備苯甲酸乙酯和苯甲酸銅。（一）制備苯甲酸乙酯相關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)如表所示：沸點(diǎn)/℃密度/g·cm－3苯甲酸2491.2659苯甲酸乙酯212.61.05乙醇78.50.7893環(huán)己烷80.80.7785乙醚34.510.7318環(huán)己烷—乙醇—水三元共沸物62.1試驗(yàn)流程如圖所示：（1）步驟②限制溫度在65～70℃緩慢加熱，液體回流，分水器中漸漸出現(xiàn)上、下兩層液體，直到反應(yīng)完成，停止加熱。放出分水器中的下層液體后，接著加熱，蒸出多余的乙醇和環(huán)己烷。①制備苯甲酸乙酯，最合適的裝置是（填字母）。反應(yīng)液中的環(huán)己烷在本試驗(yàn)中的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②反應(yīng)完成的標(biāo)記是________________________________________________________________________。（2）步驟③中碳酸鈉的作用是________________________________________________________________________。（3）步驟④將中和后的液體轉(zhuǎn)入分液漏斗分出有機(jī)層，水層用25mL乙醚萃取，然后合并至有機(jī)層，用無水MgSO4干燥。乙醚的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（二）制備苯甲酸酮將苯甲酸加入乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后，加入Cu（OH）2粉末，然后水浴加熱，在70～80℃下保溫2～3h；趁熱過濾，濾液蒸發(fā)冷卻，析出苯甲酸銅晶體，過濾、洗滌、干燥得到成品。已知苯甲酸銅易溶于水，難溶于乙醇。（4）混合溶劑中乙醇的作用是________________________________________________________________________，趁熱過濾的緣由是________________________________________________________________________。（5）洗滌苯甲酸銅晶體時(shí)，下列洗滌劑最合適的是（填字母）。A．冷水B．熱水C．乙醇D．乙醇—水混合溶液高考必考大題專練（三）1．解析：由于SO2Cl2的沸點(diǎn)較低，在高于100℃時(shí)分解，且合成SO2Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。氯氣和二氧化硫反應(yīng)不充分，過量的氯氣和二氧化硫用堿石灰汲取，裝置E用于汲取尾氣，同時(shí)避開空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置。由于SO2Cl2遇水蒸氣發(fā)生猛烈反應(yīng)，所以氯氣、二氧化硫在進(jìn)入反應(yīng)瓶前都須要干燥。（1）SO2為酸性氧化物，應(yīng)用P2O5或硅膠干燥。（4）裝置C中的反應(yīng)瓶中的活性炭和硫酰氯（液態(tài)）通過過濾分別。（5）②n（AgNO3）＝n（AgCl）＝2n（SO2Cl2），SO2Cl2的純度為eq\f(\f(cmol·L－1×V×10－3L,2)×135g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(135cV,20a)%。③滴加蒸餾水的速率過快，產(chǎn)生氯化氫的速率過快，部分氯化氫會(huì)揮發(fā)出來，導(dǎo)致生成氯化銀的量減小，使測得結(jié)果偏低。答案：Ⅰ.SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑SOCl2與水反應(yīng)產(chǎn)生的HCl會(huì)抑制FeCl3水解Ⅱ.（1）P2O5（或硅膠）作催化劑（2）2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O（3）Na2SO3已變質(zhì)（或濃硫酸的濃度太小或產(chǎn)生的SO2部分溶解等，任寫一種即可）（4）過濾（5）①AgNO3見光易分解②eq\f(135cV,20a)%③偏低2．解析：（1）煅燒樣品應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，不能在燒杯和錐形瓶中進(jìn)行，A項(xiàng)正確；蒸氨促進(jìn)反應(yīng)MgO＋2NH4Cl＋H2O?MgCl2＋2NH3·H2O正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量，B項(xiàng)正確；由于NH4Cl溶液與MgO的反應(yīng)程度不大，先過濾，再蒸氨導(dǎo)致大量未反應(yīng)的MgO損失，產(chǎn)率降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；最終得到的是MgCl2·6H2O，固液分別操作既可以用常壓過濾，也可以用減壓過濾，D項(xiàng)正確。（2）①裝置a用作反應(yīng)容器，裝置d用于導(dǎo)氣，裝置f用于防倒吸，裝置c用于尾氣處理（汲取氨），故連接的依次為熱源→a→d→f→c。②當(dāng)H2SO4溶液中的H2SO4均轉(zhuǎn)化為（NH4）2SO4時(shí)，表示蒸氨可以停止時(shí)的現(xiàn)象是溶液由紅色變?yōu)槌壬?。?）①產(chǎn)品溶于水后溶液呈堿性，說明可能含有的雜質(zhì)為Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。②引入該雜質(zhì)最有可能的操作是過度蒸發(fā)濃縮導(dǎo)致Mg2＋水解生成Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。（4）若用鹽酸代替NH4Cl溶液，則用鹽酸溶解固體B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。依據(jù)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍，可先將溶液pH調(diào)整至5.0，使Fe3＋和Al3＋分別完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀從而過濾除去，再將溶液pH調(diào)整至11.0，將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，過濾得到Mg（OH）2固體，洗滌后用鹽酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作依次為固體B→a→c→f→e→f→g→a。答案：（1）ABD（2）①a→d→f→c②甲基橙，顏色由紅色變橙色（3）①堿式氯化鎂（氫氧化鎂）②過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解（4）c→f→e→f→g→a3．解析：（1）①依據(jù)步驟②限制溫度在65～70℃緩慢加熱，可推斷應(yīng)選擇水浴加熱的方式，要限制水浴的溫度，溫度計(jì)應(yīng)測量水的溫度；由于環(huán)己烷—乙醇—水形成三元共沸物，所以環(huán)己烷在本試驗(yàn)中的作用是可以帶誕生成的水，促進(jìn)酯化反應(yīng)正向進(jìn)行。②依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可知，當(dāng)反應(yīng)完成時(shí)，不再產(chǎn)生水，分水器下層（水層）液面不再上升，所以反應(yīng)完成的標(biāo)記是分水器下層（水層）液面不再上升。（2）反應(yīng)物中運(yùn)用了苯甲酸和硫酸，所以加入碳酸鈉可以中和酸，酸與碳酸鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生氣泡，所以加入的速率不能過快。（3）有少量苯甲酸乙酯溶解在水中，用乙醚可以將其萃取出來，以提高產(chǎn)率。（4）苯甲酸微溶于水，運(yùn)用乙醇可以增大苯