新教材適用2025版高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)題型突破特訓(xùn)三化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題

題型突破特訓(xùn)(三)化學(xué)試驗(yàn)綜合題1.(2024·河北唐山三模)NaDCC(結(jié)構(gòu)簡式為)，是一種優(yōu)良的消毒劑。常溫下，NaDCC為白色粉末或顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定，受熱易分解，難溶于冰水，在試驗(yàn)室中可通過以下反應(yīng)和裝置(夾持儀器略去)制取。原理：(氰尿酸)＋2NaClOeq\o(→,\s\up7(10℃))＋NaOH＋H2O試驗(yàn)裝置：Ⅰ.制取NaDCC的試驗(yàn)步驟如下：①向D中加入10mL40%NaOH溶液，水浴控溫10℃左右，攪拌。②A中加入KMnO4固體，B中加入濃鹽酸，混合使之反應(yīng)，打開磁力攪拌器。③D中pH降至8左右時(shí)，向其中加入肯定量氰尿酸，保持10℃左右，邊攪拌邊持續(xù)通入A中產(chǎn)生的氣體，至D中有較多晶體析出，停止反應(yīng)；④將D中的混合物用冰水浴冷卻，過濾，洗滌，低溫晾干得到NaDCC晶體。Ⅱ.NaDCC有效氯含量測(cè)定：⑤用250mL碘量瓶稱取0.2000gNaDCC晶體樣品，加蒸餾水100mL，搖動(dòng)至樣品完全溶解，加適量的碘化鉀和稀硫酸，避光放置5min。再用少量水沖洗碘量瓶瓶塞和瓶內(nèi)壁。⑥用滴定管快速滴入0.2000mol·L－1Na2S2O3溶液至淺黃色時(shí)，加2滴指示劑后，接著滴定至終點(diǎn)，記錄消耗Na2S2O3溶液的體積，重復(fù)三次，平均消耗Na2S2O3溶液16.76mL。⑦完成一次空白試驗(yàn)，消耗Na2S2O3溶液0.16mL。已知：I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6樣品有效氯＝eq\f(測(cè)定NaDCC的物質(zhì)的量×4×氯元素的摩爾質(zhì)量,樣品質(zhì)量)×100%請(qǐng)回答下列問題：(1)儀器B的名稱是_恒壓滴液漏斗__。制備NaDCC試驗(yàn)中運(yùn)用儀器C的目的是為了提高_(dá)NaOH__(填原料名稱)的利用率。(2)若步驟②中通入氣體過快，儀器D中反應(yīng)熱量未剛好散失，可生成較多NaClO3副產(chǎn)物，該副反應(yīng)的離子方程式為3Cl2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))5Cl－＋ClOeq\o\al(－,3)＋3H2O。(3)步驟④中洗滌的操作是_向過濾器中加入冷水，浸沒沉淀，待自然濾干，重復(fù)2～3次__。(4)已知NaDCC在酸性環(huán)境中還原得到氰尿酸和含氯化合物，寫出步驟⑤中樣品加入適量的碘化鉀和稀硫酸的離子反應(yīng)方程式2I－＋H＋＋HClO=I2＋Cl－＋H2O。(5)步驟⑥中運(yùn)用的最佳指示劑是_淀粉__，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由_藍(lán)色__變?yōu)開無色__。若變色后馬上讀取Na2S2O3溶液體積，則測(cè)定的樣品有效氯含量結(jié)果_D__(填字母)。A．肯定偏大 B．肯定偏小C．可能偏大 D．可能偏小(6)計(jì)算樣品有效氯_58.61__%(保留四位有效數(shù)字)。【解析】第一個(gè)裝置，用酸性高錳酸鉀溶液和濃鹽酸制取Cl2，濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的Cl2中含有HCl，揮發(fā)出來的HCl與NaOH反應(yīng)，降低了NaOH的利用率，所以儀器C中盛有飽和食鹽水，除去Cl2中含有的HCl，較純凈的Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，生成的NaClO與氰尿酸制備NaDCC，用盛有NaOH溶液的燒杯汲取尾氣中的Cl2，防止污染。(1)儀器B的名稱是：恒壓滴液漏斗；用酸性高錳酸鉀溶液和濃鹽酸制取Cl2，濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的Cl2中含有HCl，揮發(fā)出來的HCl與NaOH反應(yīng)，降低了NaOH的利用率，所以儀器C中盛有飽和食鹽水，除去Cl2中含有的HCl。(2)Cl2與NaOH反應(yīng)，溫度較高時(shí)生成NaClO3的離子方程式為3Cl2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))5Cl－＋ClOeq\o\al(－,3)＋3H2O。(3)因?yàn)镹aDCC難溶于冰水，所以洗滌時(shí)選擇冷水為洗滌劑，洗滌沉淀的操作是：向過濾器中加入冷水，浸沒沉淀，待自然濾干，重復(fù)2～3次。(4)NaDCC在酸性環(huán)境中還原得到氰尿酸和含氯化合物，發(fā)生反應(yīng)：＋H＋＋2H2O→＋2HClO＋Na＋，步驟⑤中樣品加入適量的碘化鉀和稀硫酸的離子反應(yīng)方程式2I－＋H＋＋HClO=I2＋Cl－＋H2O。(5)步驟⑤中樣品加入適量的碘化鉀和稀硫酸生成碘單質(zhì)，所以用淀粉作為指示劑，當(dāng)溶液由藍(lán)色變成無色，且半分鐘內(nèi)不復(fù)原藍(lán)色時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，若變色后馬上讀取Na2S2O3溶液體積，標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，測(cè)定的樣品有效氯含量結(jié)果可能偏低，故選D。(6)依據(jù)反應(yīng)：＋H＋＋2H2O→＋2HClO＋Na＋，2I－＋H＋＋HClO=I2＋Cl－＋H2O和I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，n(NaDCC)＝eq\f(1,2)n(HClO)＝eq\f(1,2)n(I2)＝eq\f(1,4)n(Na2S2O3)＝eq\f(1,4)×0.2×(16.67－0.16)×10－3＝8.255×10－4mol，樣品有效氯＝eq\f(測(cè)定NaDCC的物質(zhì)的量×4×氯元素的摩爾質(zhì)量,樣品質(zhì)量)×100%＝eq\f(8.255×10－4mol×4×35.5g·mol－1,0.2g)×100%＝58.61%。2.(2024·山東淄博二模)三苯甲醇[(C6H5)3COH]是一種重要的有機(jī)合成中間體，制備流程如下：已知：Ⅰ.RMgBr(R—表示烴基)能與水、二氧化碳、氧氣、鹵代烴、酮反應(yīng)。如：RMgBr＋R′Br→R—R′＋MgBr2Ⅱ.ROMgBr＋H2O→ROH＋Mg(OH)Br↓Ⅲ.幾種物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表：(*表示溴苯與水形成的共沸物沸點(diǎn))物質(zhì)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)溶解性三苯甲醇164.2380不溶于水，易溶于乙醇乙醚－116.334.6微溶于水溴苯－30.7156.2(92.8*)不溶于水，易溶于乙醚試驗(yàn)裝置如下(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A中的試劑為_堿石灰__。(2)制備時(shí)，乙醚除作溶劑外，另一個(gè)作用是揮發(fā)生成的乙醚蒸氣，可以解除裝置內(nèi)的空氣，防止與水、二氧化碳、氧氣反應(yīng)；若溴苯—乙醚混合液滴加過快，生成的主要副產(chǎn)物為(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(3)用飽和NH4Cl溶液代替水與中間產(chǎn)物反應(yīng)，能避開產(chǎn)生難溶的Mg(OH)Br，加入飽和NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為(C6H5)3COMgBr＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O=(C6H5)3COH＋Mg2＋＋Br－＋NH3·H2O。(4)水蒸氣蒸餾過程中若出現(xiàn)堵塞，長導(dǎo)管中液面上升，應(yīng)進(jìn)行的操作是_打開活塞K，撤去熱源__。(5)當(dāng)_無油狀液體蒸出時(shí)__(填試驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，表明水蒸氣蒸餾完成；裝置B中的物質(zhì)經(jīng)_過濾(或抽濾)__(填操作名稱)分別出產(chǎn)品，再向產(chǎn)品中加入_D__進(jìn)行重結(jié)晶進(jìn)一步提純(填標(biāo)號(hào))。A．NaOH溶液 B．水C．稀鹽酸 D．乙醇(6)計(jì)算產(chǎn)率：反應(yīng)中投加0.10mol溴苯、0.08mol二苯酮，經(jīng)純化、干燥后得13.0g產(chǎn)品[M(三苯甲醇)＝260g·mol－1]，則三苯甲醇的產(chǎn)率為_62.5%__?！窘馕觥挎V和溴苯反應(yīng)制備，再和二苯酮的乙醚溶液反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物(C6H5)3COMgBr，加入飽和氯化銨溶液，得到粗產(chǎn)品，再經(jīng)過蒸餾、過濾得到較純的三苯甲醇，最終加入乙醇溶解重結(jié)晶進(jìn)一步純化。(1)為了防止水蒸氣進(jìn)入裝置中，使RMgBr水解，裝置A中應(yīng)當(dāng)裝堿石灰。(2)制備時(shí)，乙醚除作溶劑外，另一個(gè)作用是：揮發(fā)生成的乙醚蒸氣，可以解除裝置內(nèi)的空氣，防止與水、二氧化碳、氧氣反應(yīng)；在滴加的過程中，若溴苯—乙醚混合液滴加過快，生成的主要副產(chǎn)物為。(3)NH4Cl溶液水解顯酸性，可以防止Mg(OH)Br生成，加入NH4Cl，反應(yīng)的離子方程式為(C6H5)3COMgBr＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O=(C6H5)3COH＋Mg2＋＋Br－＋NH3·H2O。(4)水蒸氣蒸餾過程中若出現(xiàn)堵塞，應(yīng)打開活塞K，撤去熱源。(5)三苯甲醇不溶于水，所以蒸餾時(shí)，當(dāng)無油狀液體蒸出時(shí)，蒸餾已經(jīng)完成；三苯甲醇固體易溶于乙醇，用過濾分別產(chǎn)品，再加入乙醇溶解，進(jìn)行重結(jié)晶進(jìn)一步提純產(chǎn)品。(6)0.10mol溴苯、0.08mol二苯酮反應(yīng)后得到的產(chǎn)品(三苯甲醇)理論產(chǎn)量為0.08mol，m＝0.08×260＝20.8g，產(chǎn)率為eq\f(13.0,20.8)×100%＝62.5%。3.(2024·山東濰坊二模)二氧化釩(VO2)具有優(yōu)異的導(dǎo)電特性，試驗(yàn)室用如圖裝置(加熱和夾持裝置略)，先制得氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體，其化學(xué)式為(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。已知：＋4價(jià)的釩化合物在弱酸性條件下易被氧化；VO2在空氣中能被緩慢氧化為V2O5。回答下列問題：(1)儀器c的名稱為_分液漏斗__，試驗(yàn)起先后，打開K1、K2，關(guān)閉K3，為使c中液體順當(dāng)?shù)蜗逻M(jìn)行的操作是_打開分液漏斗的玻璃塞或使玻璃塞的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔__。(2)b中加入N2H4·2HCl溶液后進(jìn)行的操作為：①關(guān)閉K2，加熱裝置b至微沸；②數(shù)分鐘后……，使b中溶液流入三頸燒瓶；③關(guān)閉K3，打開e的活塞，使碳酸氫銨溶液與VOCl2溶液混合，攪拌，充分反應(yīng)，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體。裝置b充分反應(yīng)得到VOCl2溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2V2O5＋N2H4·2HCl＋6HCl=4VOCl2＋N2↑＋6H2O，②的操作方法為_關(guān)閉K1，打開K3__，裝置b中所產(chǎn)生氣體的作用是_排出裝置內(nèi)的空氣；使裝置b中的壓強(qiáng)增大，將b中溶液壓入三頸燒瓶中__。(3)在N2氛圍中加熱氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體得到VO2。稱量ag產(chǎn)品于錐形瓶中，用20mL70%的硫酸加熱溶解后，加入0.01mol·L－1高錳酸鉀溶液至稍過量，充分反應(yīng)后，加2%NaNO2溶液至稍過量，再用尿素除去過量的NaNO2，最終用bmol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗cmL標(biāo)準(zhǔn)液。已知：VOeq\o\al(＋,2)＋Fe2＋＋2H＋=VO2＋＋Fe3＋＋H2O。①粗產(chǎn)品中VO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(8.3bc,a)%(用含a、b、c的式子表示)。②下列狀況會(huì)導(dǎo)致所測(cè)釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的是_AD__(填序號(hào))。A．稱量樣品時(shí)，樣品在空氣中露置時(shí)間過長B．(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液中部分Fe2＋被氧化C．滴定過程中，往錐形瓶內(nèi)加入少量蒸餾水D．滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)發(fā)覺滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡【解析】由題意可知，該試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康氖怯梦逖趸C先制得氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體，在氮?dú)夥諊屑訜嵫踱C(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體得到二氧化釩，并用滴定的方法測(cè)定粗產(chǎn)品中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)由試驗(yàn)裝置圖可知，儀器c為分液漏斗；試驗(yàn)起先后，打開K1、K2，關(guān)閉K3，為使分液漏斗中液體順當(dāng)?shù)蜗聭?yīng)打開分液漏斗的玻璃塞或使玻璃塞的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔，形成內(nèi)外空氣對(duì)流。(2)由題意可知，為防止＋4價(jià)的釩化合物在酸性條件下被氧化，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)關(guān)閉K1、K2，打開K3，加熱裝置b至微沸，用濃鹽酸揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫氣體排盡裝置中的空氣，待裝置中的空氣排盡后，關(guān)閉K3，打開K1、K2，使N2H4·2HCl溶液進(jìn)入錐形瓶中與五氧化二釩、鹽酸反應(yīng)生成VOCl2、氮?dú)夂退?，?shù)分鐘后，關(guān)閉K1，打開K3，利用反應(yīng)生成的氮?dú)馐瑰F形瓶中的氣壓增大，將反應(yīng)生成的VOCl2溶液流入三頸燒瓶中，錐形瓶中生成VOCl2的方程式為2V2O5＋N2H4·2HCl＋6HCl=4VOCl2＋N2↑＋6H2O。(3)①由題意可知，滴定消耗cmLbmol·L－1硫酸亞鐵銨溶液，則由原子個(gè)數(shù)守恒可知，粗產(chǎn)品中二氧化釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(bmol·L－1×c×10－3L×83g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(8.3bc,a)%。②稱量樣品時(shí)，樣品在空氣中露置時(shí)間過長會(huì)使樣品的質(zhì)量偏小，滴定消耗硫酸亞鐵銨的體積偏小，導(dǎo)致所測(cè)結(jié)果偏低，故A符合題意；硫酸亞鐵銨溶液中亞鐵離子部分被氧化會(huì)使滴定消耗硫酸亞鐵銨溶液體積偏大，導(dǎo)致所測(cè)結(jié)果偏高，故B不符合題意；滴定過程中，往錐形瓶內(nèi)加入少量蒸餾水對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積無影響，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無影響，故C不符合題意；滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)發(fā)覺滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡會(huì)使滴定消耗硫酸亞鐵銨的體積偏小，導(dǎo)致所測(cè)結(jié)果偏低，故D符合題意。故選AD。4.(2024·廣東湛江二模)2-呋喃甲酸乙酯(，相對(duì)分子質(zhì)量為140)常用于合成香料，是一種透亮液體，不溶于水。試驗(yàn)室可用2-呋喃甲酸(，相對(duì)分子質(zhì)量為112)和乙醇在濃硫酸催化下反應(yīng)制得2-呋喃甲酸乙酯，部分裝置如圖。試驗(yàn)步驟：步驟1：按圖1裝置，在250mL三頸瓶中加入35mL苯、0.5mL濃硫酸、12mL(約9.6g)無水乙醇，用儀器B加入6g2-呋喃甲酸，限制反應(yīng)液溫度保持在68℃，回流5.5h。步驟2：將反應(yīng)后的混合物倒入100mL水中，加入1.5g無水Na2CO3固體(20℃時(shí)，100mL水中最多能溶解20g無水Na2CO3固體)，攪拌、靜置、過濾，向?yàn)V液中加入活性炭(用于吸附反應(yīng)后混合物中的固體小顆粒)，再次攪拌、靜置、過濾。步驟3：將濾液靜置，待分層后分別水相和有機(jī)相，并用苯對(duì)水層少量多次萃取，合并有機(jī)相(仍殘留少量水)，再利用圖2裝置進(jìn)行蒸餾，保留少量濃縮液，待濃縮液冷卻后，在乙醇中重結(jié)晶，得無色針狀晶體6.2g。幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)如表：物質(zhì)2-呋喃甲酸乙酯2-呋喃甲酸乙醇苯和水恒沸物沸點(diǎn)/℃1962307869(1)儀器B的名稱是_恒壓(滴液)漏斗__；儀器A中出水口是_a__(填“a”或“b”)。(2)熱水浴加熱的主要優(yōu)點(diǎn)有_使反應(yīng)混合物受熱勻稱，溫度簡單限制__(答一條)。(3)圖2錐形瓶中收集的主要物質(zhì)是_苯和水__。Na2CO3的作用是_除去殘留酸__。(4)本試驗(yàn)中，反應(yīng)后混合物中的固體小顆粒的主要成分可能為_C__(填化學(xué)式)，步驟3中加入的苯的作用是_作萃取劑__。(5)本試驗(yàn)中2-呋喃甲酸乙酯的產(chǎn)率為_82.7__%(精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)。(6)為了探究產(chǎn)品水解與介質(zhì)酸堿性的關(guān)系，設(shè)計(jì)如表試驗(yàn)方案：試驗(yàn)樣品/mL加入的5.0mL物質(zhì)熱水浴溫度/℃視察現(xiàn)象①2.0蒸餾水35油層不消逝②2.00.1mol·L－1NaOH溶液35油層很快消逝③2.00.1mol·L－1H2SO4溶液35油層緩慢消逝上述試驗(yàn)得出的結(jié)論是_酸、堿都能催化酯水解，堿的催化效率高于酸__?！窘馕觥咳鐖D1為反應(yīng)發(fā)生裝置，其中儀器A為球形冷凝管，用于冷凝回流，儀器B為恒壓滴液漏斗，可以平衡三口燒瓶和漏斗中的氣壓，使液體順當(dāng)?shù)蜗?，步驟1發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為＋CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(水浴加熱))＋H2O，其中濃硫酸作催化劑和吸水劑；步驟2加入