（北京专用）2019版高考化学一轮复习 热点题型十四 综合实验探究作业.doc

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1、1热点题型十四热点题型十四 综合实验探究综合实验探究1.实验室用图示实验装置制备 KClO 溶液,再与 KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂 K2FeO4。查阅资料.Cl2与 KOH 溶液在 20 以下反应生成 KClO,在较高温度下则生成 KClO3;.K2FeO4易溶于水,微溶于浓 KOH 溶液,在 0 5 的强碱性溶液中较稳定。(1)仪器 a 的名称为 ;装置 C 中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是 。 (2)装置 B 吸收的气体是 ,装置 D 的作用是 。 (3)装置 C 中得到足量 KClO 后,将三颈烧瓶上的导管取下,依次加入 KOH 溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应

2、温度为 25 ,搅拌 1.5 h,溶液变为紫红色(含 K2FeO4),该反应的离子方程式为 。再加入饱和 KOH 溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到 K2FeO4粗产品。 (4)K2FeO4粗产品中含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质,其提纯步骤为:将一定量的 K2FeO4粗产品溶于冷的 3 mol/L KOH 溶液中。过滤。 。 搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤 23 次。在真空干燥箱中干燥。(5)称取提纯后的 K2FeO4样品 0.220 0 g 于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配制成 250 mL 溶液,取出 25.00 mL 放入锥形瓶中,用 0.010

3、0 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作 2 次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为 30.00 mL。涉及的主要反应为:Cr(OH+FeFe(OH)3+Cr+OH-)- 4O2 -4O2 -42Cr+2H+Cr2+H2OO2 -4O2 -7Cr2+6Fe2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2OO2 -7则该 K2FeO4样品的纯度为 。 22.CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O 制备 CuCl,并进行相关探究。【资料查阅】 【实验探究】 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题:(1

4、)仪器 X 的名称是 。 (2)实验操作的先后顺序是 a e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在“气体入口”处通入干燥 HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入 HCl,然后通入 N2(3)在实验过程中,观察到 B 中物质由白色变为蓝色,C 中试纸的颜色变化是 。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。 【探究反思】(5)反应结束后,取出 CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的 CuCl2或 CuO 杂质。根据资料信息分析:若杂质是 CuCl2,则产生的原因是 。 若杂质是 CuO,则产生的原因是 。 3.某班化学兴趣小组做如下实验,请

5、你回答相关问题:.甲组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2(不考虑空气中 N2),可利用的装置如下。(1)装置中盛放的药品是 ,若没有该装置可能导致生成的 Na2O2中含有 ,其反应方程式为 。 3(2)若规定气流方向从左到右,各仪器接口的连接顺序是:空气 , 接 , 接 , 接 。 (3)装置的作用是 。 .乙组同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质探究等实验(图中夹持装置已省略)。(4)为验证氯气不能使干燥的红布条褪色,将红布条置于装置 B 中,按 ACBD 连接成实验装置体系。装置 A 锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体,则分液漏斗中的液体是 ;装置 A 中发生反应的化学方

6、程式为 ,装置 C 中试剂是 ,装置 D 的作用是 。 4.(2017 北京东城一模,28)资料显示“O2的氧化性随溶液 pH 的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下 KI 与 O2的反应。实验如下。装置烧杯中的液体现象(5 分钟后)2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉无明显变化2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L 盐酸溶液变蓝2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L KCl 溶液无明显变化2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L CH3COOH 溶液溶液变蓝,

7、颜色较浅(1)实验中生成 I2的离子方程式是 。 (2)实验的目的是 。 (3)实验比溶液颜色浅的原因是 。 (4)为进一步探究 KI 与 O2的反应,用上表中的装置继续进行实验:烧杯中的液体现象(5 小时后)2 mL pH=8.5 混有 KOH 的 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉溶液才略变蓝2 mL pH=10 混有 KOH 的 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉无明显变化4.对于实验的现象,甲同学提出猜想“pH=10 时 O2不能氧化 I-”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。.烧杯 a 中的溶液为 。 .实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入 O2后, 。

8、.乙同学向 pH=10 的 KOH 溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色。经检测褪色后的溶液中含有 I,褪色的原因是(用离子方程式表示) O- 3。 (5)该小组同学对实验过程进行了整体反思,推测实验中现象产生的原因可能是 ;实验中现象产生的原因可能是 。 5.(2017 北京西城一模,28)某化学小组研究盐酸被氧化的条件,进行如下实验。(1)研究盐酸被 MnO2氧化。实验操作现象常温下将 MnO2和 12 molL-1浓盐酸混合溶液呈浅棕色,略有刺激性气味将中混合物过滤,加热滤液生成大量黄绿色气体加热 MnO2和 4 molL-1稀盐酸的混合物无明显现象已知 MnO2呈弱碱性。中溶

9、液呈浅棕色是由于 MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是 。 中发生了分解反应,反应的化学方程式是 。 中无明显现象的原因,可能是 c(H+)或 c(Cl-)较低,设计实验进行探究:将实验、作对比,得出的结论是 ;将、作对比,得出的结论是 。 用下图装置(a、b 均为石墨电极)进行实验:5.K 闭合时,指针向左偏转.向右管中滴加浓 H2SO4至 c(H+)7 molL-1,指针偏转幅度变化不大.再向左管中滴加浓 H2SO4至 c(H+)7 molL-1,指 针向左偏转幅度增大将和、作对比,得出的结论是 。 (2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化。烧瓶中放入浓 H2SO4,通过分液漏斗向烧瓶中

10、滴加浓盐酸,烧瓶上方立即产生白雾,用湿润的淀粉 KI 试纸检验,无明显现象。由此得出浓硫酸 (填“能”或“不能”)氧化盐酸。 向试管中加入 3 mL 浓盐酸,再加入 1 mL 浓 HNO3,试管内液体逐渐变为橙色,加热,产生棕黄色气体,经检验含有 NO2。实验操作现象将湿润的淀粉 KI 试纸伸入棕黄色气体中试纸先变蓝,后褪色将湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净 Cl2中试纸先变蓝,后褪色通过实验、证明混合气体中含有 Cl2,的操作是 。 (3)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、 有关。 6答案精解精析答案精解精析热点题型十四热点题型十四 综合实验探究综合实验探究1. 答案 (1)分液漏

11、斗 防止 Cl2与 KOH 反应生成 KClO3 (2)HCl 吸收多余的 Cl2,防止污染空气 (3)3ClO-+2Fe3+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O O2 -4(4)将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液(5)90% 解析 (1)仪器 a 的名称是分液漏斗;Cl2与 KOH 溶液在 20 以下反应生成 KClO,在较高温度下则生成KClO3,冰水浴的目的是防止 Cl2与 KOH 反应生成 KClO3 。(2)浓盐酸具有挥发性,故装置 B 吸收的气体是 HCl;因为装置 A 中会不断产生 Cl2,故装置 D 的作用是吸收多余的 Cl2,防止污染空气。(3)KClO 具有

12、强氧化性,其氧化 Fe3+的离子方程式为:3ClO-+2Fe3+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。O2 -4(4)K2FeO4易溶于水,所以先过滤除去 Fe(OH)3,K2FeO4微溶于浓 KOH 溶液,而且在 0 5 的强碱性溶液中较稳定,再将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,可得到 K2FeO4晶体。7(5)由题给反应可得关系式:6Fe2+Cr22Cr2Fe,n(Fe2+)=0.010 0 mol/L30.0010-3 O2 -7O2 -4O2 -4L=3.0010-4 mol,故样品中 K2FeO4纯度为=90%。13 3.00 10- 4mol 198 g/mol

13、250 mL25.00 mL0.220 0 g2. 答案 (1)干燥管 (2)cdb (3)先变红,后褪色 (4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O (5)加热时间不足或温度偏低 通入 HCl 的量不足解析 (1)X 为干燥管。(2)根据资料可知,由 CuCl22H2O 热分解制备 CuCl 要防止 Cu+被空气中氧气氧化,故应先通入干燥的 HCl 以排尽装置中的空气,然后再加热使 CuCl22H2O 分解,最后必须在无氧环境中冷却,结合上述思路,操作的顺序为 acdbe。(3)实验过程中,HCl 会进入 C 中,另外当温度高于 300 时,试管中发生反应:2CuCl2 2CuCl+C

14、l2,故进入 C 的气体既有 HCl 又有 Cl2,所以 C 中湿润蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。(4)根据(3)可知进入 D 中的气体有 HCl 和 Cl2,则装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式为 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)根据资料可知,含 CuCl2杂质的原因是CuCl2没有完全分解,而造成此现象的原因是加热温度偏低或加热时间不足。杂质 CuO 产生的原因是水的存在引起 CuCl2水解生成 Cu2(OH)2Cl2,再受热分解产生 CuO,故原因是通入 HCl 的量不足。3. 答案 (1)NaOH 溶液 Na2CO3 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2

15、(2)h g f e a(或 b) b(或 a) c(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置(4)浓盐酸(填“盐酸”也可) 2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O 浓硫酸 吸收氯气以防污染环境(“除去氯气”等合理答案也可)解析 (1)空气进入装置之前需除去 CO2和水蒸气。装置中盛 NaOH 溶液可除去 CO2,再通过装置中浓硫酸除去水蒸气,装置中发生反应:2Na+O2 Na2O2,最后连接装置以隔绝空气中的 CO2和水蒸气,以防 Na2O2变质。(4)浓盐酸与 KMnO4晶体常温下可反应生成 Cl2、KCl、MnCl2和 H2O;Cl2在通入装置B 之前

16、需干燥,干燥 Cl2用浓硫酸,最后用装置 D 进行尾气处理。4. 答案 (1)4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O(2)验证 Cl-是否影响 KI 与 O2的反应(3)其他条件相同时,CH3COOH 是弱电解质,溶液中 c(H+)较盐酸小,O2的氧化性减弱(4).pH=10 的 KOH 溶液.电流表指针偏转,烧杯 b 中的溶液颜色变深.3I2+6OH- I+5I-+3H2OO- 38(5)中性条件下,O2的氧化性比较弱,反应速率慢,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化 I-被氧化生成 I2,I2迅速发生歧化反应变为 I和 I-O- 3解析 (1)在酸性条件下,用氧气氧化 I-生

17、成碘单质的离子方程式为 4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O。(2)对比实验可知,实验的目的是验证 Cl-是否影响 KI 与 O2的反应。(3)两实验中 H+的浓度不同,现象不同,其原因是 H+浓度小时,O2的氧化性弱。(4).猜想不成立,即 pH=10 时 O2能氧化 I-生成 I2,则电路中有电流产生,且 b 中溶液颜色变深;.褪色后的溶液中含有 I,说明 I2与 KOH 发生了反应,离子方程式为 3I2+6OH- I+5I-+3H2O。O- 3O- 35. 答案 (1)MnO2+4HCl MnCl4+2H2OMnCl4 Cl2+MnCl2中没有明显现象的原因是 c(H+)、c(Cl-)

18、较低,需要增大到一定程度才能被 MnO2氧化MnO2氧化盐酸的反应中 c(H+)变化的影响大于 c(Cl-)HCl 的还原性与 c(H+)无关;MnO2的氧化性与 c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强 (2)不能将湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净的 NO2中 (3)c(Cl-)、c(H+)(或浓度)解析 (1)依据复分解反应的特征可得该反应的化学方程式为 MnO2+4HCl MnCl4+2H2O;滤液中含有 MnCl4,MnCl4发生分解反应生成 MnCl2和 Cl2,化学方程式为 MnCl4 Cl2+MnCl2;实验与实验对比,实验中增大了 c(H+)产生氯气,中增大了 c(Cl-)也产生了氯气,由此可得中没有明显现象的原因是 c(H+)、c(Cl-)较低,需要增大到一定程度才能被 MnO2氧化;将实验中、作对比知,MnO2氧化盐酸的反应中 c(H+)变化的影响大于 c(Cl-);对比实验和、知,HCl 的还原性与 c(H+)无关;MnO2的氧化性与 c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强; (2)烧瓶上方白雾不能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝,说明白雾中无氯气,即浓硫酸不能氧化盐酸;分析可知,若纯净的 NO2不能使湿润的淀粉 KI 试纸先变蓝,后褪色,则可证明混合气体中含有 Cl2,故 的操作是将湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净的 NO2中。