2020屆高考化學(xué)大題題型專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練

1、高考大題題型專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練(三)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究題1.凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成鏤鹽，利用如圖所示裝置處理鏤鹽，然后通過(guò)滴定測(cè)量。已知：NH3+H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3O吸收裝置回答下列問(wèn)題：(1)a的作用是。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是。f的名稱(chēng)是(3)清洗儀器：g中加蒸儲(chǔ)水；打開(kāi)Ki,關(guān)閉K2、K3,加熱b,蒸氣充滿(mǎn)管路；停止加熱，關(guān)閉Ki,g中蒸儲(chǔ)水倒吸進(jìn)入c,原因是;打開(kāi)K2放掉水。重復(fù)操作23次。(4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑，鏤鹽試樣由d注入e

2、,隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸儲(chǔ)水沖洗d,關(guān)閉K3,d中保留少量水。打開(kāi)Ki,加熱b,使水蒸氣進(jìn)入e。d中保留少量水的目的是e中主要反應(yīng)的離子方程式為e采用中空雙層玻璃瓶的作用是(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測(cè)定，滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmolL1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%,樣品的純度%。解析：(1)加熱水蒸氣時(shí)，若關(guān)閉Ki,b中壓強(qiáng)增大，a可起安全管的作用，防止燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，造成事故。(2)碎瓷片可防止蒸儲(chǔ)水在加熱時(shí)暴沸；f是直形冷凝管。(3)關(guān)閉Ki后形成密封體系，水蒸氣冷凝，管路內(nèi)形成負(fù)壓，導(dǎo)致g中水倒吸入c中。(4)d中保留少量水可以起到液封作用，防止生

3、成的NH3逸出。鏤鹽與堿在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣，離子方程式為NH4+OH-=NH3T+H2Qoe采用中空雙層玻璃瓶可起到保溫作用，使生成的氨氣盡可能地逸出，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。(5)由題給化學(xué)方程式NH3+H3BO3=NH3H3BO3、NH3H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,根據(jù)氮原子守恒可得關(guān)系式：C2H5NO2NHCln(C2H5NO2)=n(N)=n(HCl)=cVX1Q-3mol,則樣品中氮的質(zhì)量樣品的純度八數(shù)為cVxi。-3molx14gmol11.4cV7.5cV%。m75gmol1xcVx1Q-3molmg答案：(1)避免b中壓強(qiáng)過(guò)大1QQ%=(2)防止暴沸直形冷凝管(3

4、)c中溫度下降，管路中形成負(fù)壓(4)液封，防止氨氣逸出NH4+OH=NH3T+H2O保溫使氨完全蒸出1.4cV7.5cV2.堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末，反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到堿式硫酸鋁溶液，反應(yīng)方程式為(2x)Al2(804)3+3xCaCQ+3乂巳0=2(1x)Al2(804)3xAl(OH)3+3xCaSO4J+3xCO?T生成物(1-x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。(1)制備堿式硫酸鋁溶液時(shí)，維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變，提高x值的方法有(2)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過(guò)程中，溶液的pH(填“增

5、大”、“減小”、“不變”)。(3)通過(guò)測(cè)定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值，測(cè)定方法如下：取堿式硫酸鋁溶液25.00mL,加入鹽酸酸化的過(guò)量BaCl2溶液充分反應(yīng)，靜置后過(guò)濾、洗滌，干燥至恒重，得固體2.3300g。取堿式硫酸鋁溶液2.50mL,稀釋至25mL,加入0.1000molL-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸，冷卻后用0.08000molL-1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA至終點(diǎn)，消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL(已知Al*、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為:1)。計(jì)算(1x)A12(SO4)3xA1(OH)3中的X值(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)

6、程)。解析：(1)堿式硫酸鋁中“氫氧化鋁”的生成原理是：碳酸鈣與硫酸鋁水解出的氫離子反應(yīng)，促進(jìn)硫酸鋁水解，生成氫氧化鋁。所以，欲提高x值，即提高Al(OH)3的生成量，可以增加碳酸鈣的量。也可以在不增加碳酸鈣用量的情況下，加快攪拌速率，使二者接觸更充分,從而使硫酸鋁的水解率增大。(2)二氧化硫是酸性氧化物，吸收二氧化硫必將使堿式硫酸鋁溶液的pH減小。答案：(1)適當(dāng)增加CaCO3的量或加快攪拌速率(2)減小(3)25mL溶液中：“-2.3300gn(SO2)=n(BaSO4)=.>=0.0100mol233gmol2.5mL溶液中：n(Al3)=n(EDTA)n(Cu2)=0.1000m

7、olL1X25.00mLX103LmL10.08000molL1x20.00mLX103LmL1=9.000X104mol25mL溶液中：n(Al3)=9.000x103mol1 mol(1-x)A12(SO4)3xAl(OH)3中3+2-n(Al3)=(2x)mol;n(SO2)=3(1x)moln(Al3+)_2-x9.000X103moln(SO4)=3(1x廠0.0100molx=0.413.綠磯是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠磯的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在試管中加入少量綠磯樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無(wú)明顯變化

8、。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知:(2)為測(cè)定綠磯中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開(kāi)關(guān)K1和K2）（設(shè)為裝置A）稱(chēng)重，記為mig。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱(chēng)重，記為m2g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。儀器B的名稱(chēng)是。將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序（填標(biāo)號(hào)）；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。a.點(diǎn)燃酒精燈，加熱b.熄滅酒精燈c,關(guān)閉K1和K2d.打開(kāi)K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2e.稱(chēng)量Af.冷卻到室溫根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠磯化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=（W式表示）。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作，則使x（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。（3）為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將（2）中已恒

9、重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開(kāi)K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。C、D中的溶液依次為（填標(biāo)號(hào)）。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba（NO3）2e.濃H2SO4寫(xiě)出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式解析：（1）綠磯溶液中滴加KSCN溶液，溶液顏色無(wú)明顯變化，說(shuō)明樣品中沒(méi)有Fe3+;再向試管中通入空氣，溶液變紅，說(shuō)明有Fe3十生成，即Fe2+易被氧氣氧化為Fe3。（2）由儀器的構(gòu)造特征可知，B為干燥管。實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止空氣中的02將Fe2+氧化，應(yīng)先通入N2將裝置中的02排凈，然后點(diǎn)燃酒精燈加熱。停止加熱后，為防止

10、FeSQ吸收空氣中的水蒸氣，待玻璃管冷卻，關(guān)閉K1和K2后再稱(chēng)重。故實(shí)驗(yàn)操作步驟應(yīng)為d、a、b、f、c、e由題意知，綠磯的質(zhì)量為(m2ml)g,力口熱后FeSO4的質(zhì)量為(m3-ml)g,結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2m3)g。設(shè)綠磯的化學(xué)式為FeSO4XH2O,貝UFeSO4xH2O=FeSO4+XH2O15218x(m3ml)g(m2m3)g15218xm3m1gm2m3g76m2m3解得：x=9m3m1若實(shí)驗(yàn)中，按a、d次序操作，則會(huì)導(dǎo)致綠磯吸收空氣中的氧氣，從而使加熱后的固體質(zhì)量m3增大，則測(cè)出結(jié)晶水的值x偏小。(3)殘留固體為紅色，說(shuō)明有Fe2O3生成，即分解過(guò)程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，根據(jù)Fe

11、元素的化合價(jià)變化可知一定有SO2生成，即FeSO4真選F&O3+SO2T,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得2FeSO4向遁Fe2O3+SO2T,最后根據(jù)S守恒配平可得化學(xué)方程式：2FeSQ=Fe2O3+SO2f+SO3f。SO3溶于水生成H2SO4,H2SO4和Ba2+可生成白色沉淀BaSO4,由于Ba(NO3)2在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性，能氧化SO2,故應(yīng)該先用BaCl2檢驗(yàn)SO3,檢驗(yàn)SO2可用品紅溶液，故C、D的溶液依次為BaCl2溶液和品紅。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中溶液產(chǎn)生白色沉淀，D中品紅溶液褪色或變淺。答案：(1)樣品中沒(méi)有Fe3+Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+(2)干燥管d、a、b、f、c、e

12、穹乎二m3偏小9(m3m1)(3)c、a生成白色沉淀、褪色2FeSQ=FeO3+SO2T+SO3T4.以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N(xiāo)2H4”O(jiān)(水合月井)和無(wú)水Na2SO3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：NgH溶箍尿素SOjII0l|一-I驟H網(wǎng)步.111卜-曲必一麗*N與叫水合朋溶液已知：CI2+2OH=Cl。+C+H2。是放熱反應(yīng)。N2H4H2O沸點(diǎn)約118C,具有強(qiáng)還原性，能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟I制備N(xiāo)aClO溶液時(shí)，若溫度超過(guò)40C,C12與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為;實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措

13、施是(2)步驟II合成N2H4H2O的裝置如圖1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40C以下反應(yīng)一段時(shí)間后，再迅速升溫至110C繼續(xù)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是一松凝管溫度計(jì)3滴液漏斗攪拌器(3)步驟IV用步驟m得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無(wú)水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3、SO3一隨pH的分布如圖2所示，Na2SO3的溶解度曲線(xiàn)如圖3所示)。氧&箓贊其整邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO?制備N(xiāo)aHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定何時(shí)停止通SO2的實(shí)驗(yàn)操作為O請(qǐng)補(bǔ)充完整由NaHSOs溶液制備無(wú)水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案：用少量無(wú)水乙醇洗滌，干燥，密封

14、包裝。解析：（1）由題給條件，反應(yīng)物為Cl2和NaOH,生成物為NaClOs、NaCl、H2O,根據(jù)離子方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)則、原子守恒、電荷守恒以及得失電子守恒得該離子反應(yīng)為：3cI2+6OH-=5Cl-+CIOs+3H2O;CI2與堿反應(yīng)放熱，所以要控制溫度還要控制通入氯氣的速度。（2）步驟n是尿素和次氯酸鈉反應(yīng)合成水合月井，由題給信息水合月井能與次氯酸鈉劇烈反應(yīng)，所以滴液漏斗中盛裝的是次氯酸鈉堿性溶液，由水合月井沸點(diǎn)約為118C,題給實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度為110C,故使用冷凝管的目的是減少水合月井的揮發(fā)。（3）由題圖2所給pH與各粒子摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系可知，在pH約為4時(shí)，溶液中HSOs濃度最大，此時(shí)可停止通

15、SO2氣體；由NaHSOs制備N(xiāo)azSOs,是向NaHSOs溶液中加入NaOH溶液，由題圖2可知在pH約為10時(shí)，SO2-濃度最大，此時(shí)停止加入NaOH,再由Na2SOs的溶解度曲線(xiàn)可知，過(guò)濾溫度應(yīng)高于s4C。實(shí)驗(yàn)方案為：邊攪拌邊向NaHSOs溶液中滴加NaOH溶液，測(cè)量溶液pH,pH約為10時(shí)，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在溫度高于s4C條件下趁熱過(guò)濾。答案：（1）sCl2+6OH=5Cl+ClOs+sH2。緩慢通入Cl?（2）NaClO堿性溶液減少水合月井的揮發(fā)測(cè)量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2邊攪拌邊向NaHSOs溶液中滴加NaOH溶液，測(cè)量溶液pH,pH

16、約為10時(shí)，停止7加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34c條件下趁熱過(guò)濾5.無(wú)水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液澳為原料制備無(wú)水MgBr2,裝置如圖1,主要步驟如下：步驟1三頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無(wú)水乙醍；裝置B中加入15mL液澳。步驟2緩慢通入干燥的氮?dú)猓敝涟耐耆珜?dǎo)入三頸瓶中。步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫，過(guò)濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0C,析出晶體，再過(guò)濾得三乙醍合澳化鎂粗品。步驟4室溫下用苯溶解粗品，冷卻至0C,析出晶體，過(guò)濾，洗滌得三乙醍合澳化鎂，加熱至160c分解得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品。已知：Mg與Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強(qiáng)吸水

17、性。MgB2+3C2H5OC2H5MgB23c2H5OC2H5請(qǐng)回答：(1)儀器A的名稱(chēng)是。實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是C圖2如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是(3)步驟3中，第一次過(guò)濾除去的物質(zhì)是。(4)有關(guān)步驟4的說(shuō)法，正確的是。A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品B.洗滌晶體可選用0C的苯C.加熱至160c的主要目的是除去苯D.該步驟的目的是除去乙醍和可能殘留的澳(5)為測(cè)定產(chǎn)品的純度，可用EDTA(簡(jiǎn)寫(xiě)為丫4一)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式：Mg2+Y4=MgY2滴定前潤(rùn)洗滴定管的操作方法是測(cè)定時(shí)，先稱(chēng)取0.2500g無(wú)水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.0500

18、molL1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL,則測(cè)得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。解析：(1)儀器A為球形干燥管；空氣主要成分為氮?dú)夂脱鯕?，如用空氣代替干燥氮?dú)猓瑒t鎂屑與氧氣反應(yīng)，導(dǎo)致生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng)。(2)液澳具有揮發(fā)性，裝置B是利用氮?dú)獍寻恼魵鈳肴i瓶中；若將裝置B改為裝置C,則氮?dú)馔ㄈ牒?，?huì)將液澳快速壓入三頸瓶，反應(yīng)過(guò)快大量放熱而存在安全隱患。(3)由于鎂屑不溶于混合液中，故第一次過(guò)濾而除去。(4)95%的乙醇中含有水，濱化鎂有強(qiáng)烈的吸水性，A錯(cuò)誤；加入苯的目的是除去乙醍和澳，洗滌晶體用0C的苯，可以減少產(chǎn)品的溶解，B正確

19、；加熱至160C的主要目的是分解三乙醍合澳化鎂得到澳化鎂，不是為了除去苯，C錯(cuò)誤；該步驟是為了除去乙醍和澳，故D正確。故選BD。(5)滴定管潤(rùn)洗的操作方法為：從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管，使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù)23次。據(jù)題意知：MgBr2Y4-,n(MgBr2)=n(Y4_)=0.050molL-1X0.0265L=1.325X10-3mol,m(MgB2)=1.325X10-3molx184gmol-1=0.2438g,無(wú)水澳化鎂產(chǎn)品的純度為0.2438g/0.2500gx100%=97.5%。答案：(1)干燥管防止鎂屑與氧氣反應(yīng)，生成的MgO阻礙Mg與Br2的

20、反應(yīng)(2)會(huì)將液澳快速壓入三頸瓶，反應(yīng)過(guò)快大量放熱而存在安全隱患(3)鎂屑(4)BD(5)從滴定管上口加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管，使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù)23次97.5%6.檸檬酸亞鐵(FeC6H6。力是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠磯(FeSQ7H2O)通過(guò)下列反應(yīng)制備：FeSC4+Na2CO3=FeCOU+Na2SO4FeCCh+C6H8O7=FeQH6O7+CO2T+H2O下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol-1計(jì)算)。金屬離子開(kāi)始沉淀的PH沉淀完全的PHFe3+71.13.2Al3+3.05.0Fe2+|5.88.8

21、(1)制備FeCO3時(shí)，選用的加料方式是(填字母)，原因是a,將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中b,將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中c,將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSQ溶液的反應(yīng)容器中(2)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法(3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80C下攪拌反應(yīng)。鐵粉的作用是反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)需過(guò)濾，除去過(guò)量鐵粉的方法是(4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無(wú)水乙醇、靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過(guò)程中加入無(wú)水乙醇的目的是某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、AI2O3)出發(fā)，先制備綠磯，再合成檸檬酸亞鐵。請(qǐng)結(jié)合右圖的綠磯溶解度曲線(xiàn)，補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSQ7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，得到FeSQ溶液，得到FeSQ7H2O晶體。解析：(1)Fe2+開(kāi)始生成Fe(OH)2的pH為5.8,為防止Fe(OH)2的生成，應(yīng)將Na2CO3溶液滴加到FeSO4溶液中制備FeC5。(2)沉淀洗滌的目的是除去沉淀吸附的可溶性雜質(zhì)，