化學(xué)新課堂一輪總復(fù)習(xí)（課時練+小專題練+單元檢測）：第十單元 化學(xué)實驗基礎(chǔ) 小專題九　綜合實驗的探究 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精小專題九綜合實驗的探究1．（2017屆四川廣元二模)氰化鈉是一種重要的化工原料，泄漏時會導(dǎo)致環(huán)境污染，可以通過噴灑雙氧水或硫代硫酸鈉溶液來處理.(1)NaCN的電子式為____________。（2)NaCN與雙氧水反應(yīng)為NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑，用H2O2處理1molNaCN時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。(3)NaCN也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，產(chǎn)生對大氣無污染的氣體和Mn2＋,該反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________.（4）某化學(xué)興趣小組在實驗室制備硫代硫酸鈉(Na2S2O3），并檢測用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達標(biāo)排放。Ⅰ.實驗室通過下圖裝置制備Na2S2O3。①裝置中盛濃硫酸的儀器是________，b裝置的作用是________________.②c裝置中的產(chǎn)物有Na2S2O3和CO2等,d裝置中的溶質(zhì)有NaOH、Na2CO3，還可能有____________。③實驗結(jié)束后，在e處最好連接盛NaOH溶液的容器,再________________（填具體操作），防止拆除裝置時污染空氣。Ⅱ.測定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量。已知：①廢水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0。50mg·L－1。②Ag＋＋2CN－=[Ag（CN)2］－,Ag＋＋I－=AgI↓，AgI呈黃色，且CN－優(yōu)先與Ag＋反應(yīng)。③實驗如下:取15。00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑，用1。000×10－4mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的體積為1。50mL。④滴定終點的判斷方法是______________________________________。⑤經(jīng)計算處理后的廢水中NaCN的濃度為mg·L－1(保留兩位小數(shù))，處理后的廢水是否達到排放標(biāo)準(zhǔn)________（填“是"或“否”）。2．(2018屆云南一模）中藥藥劑砒霜(主要成分As2O3，微溶于水）在醫(yī)療上用于治療急性白血病.某課題組以一種含砷精礦石粉(主要成分為As4S4、As2S3、FeS2及其他惰性雜質(zhì)）為原料制取As2O3，工藝流程簡圖如下：回答下列問題：(1)過程Ⅰ中所得SO2氣體可回收再利用，下列有關(guān)SO2用途的說法正確的是________.A．工業(yè)制硫酸B．漂白紙張C．自來水消毒（2）過程Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)________(填“是"或“不是”)氧化還原反應(yīng)。(3)過程Ⅴ中系列操作為________________(填化學(xué)實驗基本操作名稱）。（4)①過程Ⅰ中焙燒As2S3的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________.②過程Ⅳ中生成As2O3的離子反應(yīng)方程式為_______________________________.（5)有毒的AsOeq\o\al（3－，3)通過電解反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為無毒的AsOeq\o\al（3－，4）.用石墨為電極，在強堿性溶液中電解含AsOeq\o\al(3－，3）的溶液，陽極的電極反應(yīng)式為__________________________________.（6）測定某As2O3粗產(chǎn)品(含As2O5雜質(zhì))中As2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實驗過程如下：a．稱取mg粗產(chǎn)品溶解于NaOH溶液,得到含AsOeq\o\al（3－，3)、AsOeq\o\al（3－，4）的混合溶液100mL。b．分別移取25。00mL上述溶液，用0。02500mol·L－1的I2標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定（I2將AsOeq\o\al（3－，3)氧化為AsOeq\o\al（3－,4），淀粉溶液為指示劑）。每次滴定開始時液面讀數(shù)如圖1所示,三次滴定結(jié)束時,I2標(biāo)準(zhǔn)溶液液面讀數(shù)如圖2～4所示.圖1圖2圖3圖4①描述滴定終點的現(xiàn)象____________________________________.②粗產(chǎn)品中As2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________(用含有m的代數(shù)式表示)。3．（2017年安徽安慶二模)SO2雖是大氣污染物之一，但也是重要的工業(yè)原料，某同學(xué)在實驗室設(shè)計如下實驗，對SO2的部分性質(zhì)進行了探究.(1)二氧化硫的水溶液①SO2易溶于水,常溫常壓下溶解度為1∶40，其中有H2SO3生成。向SO2的飽和溶液中加入NaHSO3固體，有氣體冒出，原因是_______________________________________________________________。(結(jié)合有關(guān)平衡方程式簡要說明）②欲驗證酸性：H2SO3>HClO,選用下面的裝置,其連接順序為:A→______________（按氣流方向用大寫字母表示即可)。能證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現(xiàn)象為__________________________。ABCDEF(2)二氧化硫的還原性已知SO2具有還原性，可以還原I2，可以與Na2O2發(fā)生反應(yīng)，按圖示裝置進行實驗.(部分固定裝置未畫出)操作步驟實驗現(xiàn)象解釋原因關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中的固體若將帶火星的木條放在D試管口處，木條不復(fù)燃SO2與Na2O2反應(yīng)無O2生成，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為①_________________若將帶火星的木條放在D試管口處，木條復(fù)燃SO2與Na2O2反應(yīng)有O2生成，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2SO2＋2Na2O2=2Na2SO3＋O2關(guān)閉彈簧夾1,打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中E中②______________________________E中反應(yīng)的離子方程式為③_______________________________F中④______________________________F中反應(yīng)為2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－，3）＋H2O4.(2018屆北京密云一模）Na2O2是一種常見的過氧化物,具有強氧化性和漂白性,通常可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑。(1)某實驗小組通過下列實驗探究過氧化鈉與水的反應(yīng)：eq\o(→，\s\up7（足量水）)eq\o(→，\s\up7(氣泡消失后），\s\do5(滴1～2滴酚酞試液))eq\o（→,\s\up7（輕輕振蕩）)eq\o（→，\s\up7（加入少量MnO2）)①用化學(xué)方程式解釋使酚酞試液變紅的原因：______________________________，依據(jù)實驗現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是__________________________。②加入MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。(2）實驗小組兩名同學(xué)共同設(shè)計如下裝置探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)。通入SO2，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復(fù)燃。請回答下列問題：①甲同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________，檢驗反應(yīng)后B中的白色固體含有Na2SO3的方法是________________________________________________________________________。乙同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)的后B中有Na2SO3還會有Na2SO4。乙同學(xué)猜想的理由是______________________________________.②為檢驗產(chǎn)物中Na2SO4的存在乙同學(xué)設(shè)計并實施了如下實驗方案：eq\o（→，\s\up7（加水溶解)）eq\o（→，\s\up7(BaCl2溶液)）eq\o（→，\s\up7（稀硝酸)）甲同學(xué)認(rèn)為該實驗方案的現(xiàn)象不能證明有Na2SO4生成，其理由為______________________________。③請補充完整實驗小組測定B中反應(yīng)完全后固體組成的實驗方案.稱取樣品a克加水溶解，______________________________,烘干,稱量沉淀質(zhì)量為b克，計算含量。5．黃鐵礦因其具有淺黃銅色和明亮的金屬光澤，常被誤認(rèn)為是黃金，故又稱為“愚人金”.某化學(xué)興趣小組對某黃鐵礦石(主要成分為FeS2）進行如下實驗探究。[實驗一］測定硫元素的含量：Ⅰ。將m1g該黃鐵礦樣品放入如下圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從aⅡ。反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進行如下處理：問題討論：（1)寫出石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。（2)Ⅰ中，干燥管甲內(nèi)所盛試劑是__________，有同學(xué)提出該實驗裝置存在安全隱患，請用簡潔的文字說明：______________________________________.（3)該黃鐵礦石中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。［實驗二］設(shè)計以下實驗方案測定鐵元素的含量:eq\x(\a\al（①用足量稀硫,酸溶解石英管，中的固體殘渣)）→eq\x（\a\al（②加還原劑使溶液中，的Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為,Fe2＋后，過濾、洗滌）)→eq\x(\a\al(③將濾液稀,釋至250mL)）→eq\x（\a\al（④取稀釋液25.00mL,用已知濃度的酸性，KMnO4溶液滴定））問題討論：（4）②中，若選用鐵粉作還原劑,會使測量結(jié)果________（填“不影響"“偏高"或“偏低”）。（5）③中，需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有____________。(6)④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。小專題九綜合實驗的探究1．（1）Na＋［∶C??N∶］－（2)2(3）8H＋＋2MnOeq\o\al（－,4）＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Mn2＋＋4H2O(4）Ⅰ.①分液漏斗安全瓶,防止倒吸②Na2SO3、Na2SO4③關(guān)閉K2，打開K1Ⅱ。④出現(xiàn)黃色沉淀,且半分鐘內(nèi)不消失⑤0.98否解析:（2)在NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑中，碳元素從＋2價升高為＋4價,H2O2中氧元素從－1價降為－2價，則H2O2處理1molNaCN時，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol.（3)NaCN在酸性高錳酸鉀溶液被氧化，生成CO2、N2和Mn2＋，該反應(yīng)的離子方程式是為8H＋＋2MnOeq\o\al（－，4）＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Mn2＋＋4H2O。(4）實驗Ⅰ:a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na2S2O3,反應(yīng)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小，b為安全瓶，防止溶液倒吸,d裝置吸收多余的二氧化硫,防止污染空氣。②d裝置吸收二氧化硫,d中溶質(zhì)有NaOH、Na2CO3,堿過量，還有亞硫酸鈉生成，生成的Na2SO3又易被空氣中的氧氣氧化為Na2SO4，則溶質(zhì)還可能有Na2SO3和Na2SO4。③實驗結(jié)束后,裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收，氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，為防止拆除裝置時污染空氣，應(yīng)關(guān)閉K2打開K1。實驗Ⅱ：④Ag＋與CN－反應(yīng)生成[Ag(CN）2］－，當(dāng)CN－反應(yīng)結(jié)束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag＋與I－生成AgI黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)不消失,說明反應(yīng)到達滴定終點。⑤消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.5×10－3L×1.000×10－4mol·L－1＝1.50×10－7mol，根據(jù)Ag＋＋2CN－===［Ag(CN)2]－，處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為1.50×10－7mol×2×49g·mol－1＝1。47×10－5g,廢水中氰化鈉的含量為eq\f（1.47×10－5g,15mL×10－3L·mL－1)＝0。98mg·L－1＞0.50mg·L－1,處理后的廢水未達到排放標(biāo)準(zhǔn),不能排放。2．（1）AB（2)不是（3)過濾、洗滌、干燥(4)①2As2S3＋9O2eq\o(=，\s\up7(焙燒）)2As2O3＋6SO2②2AsOeq\o\al（3－，4）＋2SO2＋2H＋=As2O3↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋H2O(5）AsOeq\o\al(3－，3)＋2OH－－2e－=AsOeq\o\al（3－，4)＋H2O（6）①當(dāng)最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入時，溶液由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再發(fā)生變化②eq\f（0。198,m）×100%解析:(1）SO2催化氧化生成SO3，再溶于水可得硫酸，故A正確；SO2有漂白性，可漂白紙張，故B正確;SO2無強氧化性,不可用于自來水消毒，故C錯誤。(2）過程Ⅱ中是As2O3溶于NaOH溶液生成Na3AsO3，As元素的化合價沒有發(fā)生改變，此反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng).（3）過程Ⅴ是將As2O3的懸濁液通過過濾、洗滌、干燥，最終獲得As2O3固體。(4)①過程Ⅰ中焙燒As2S3生成SO2和As2O3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2As2S3＋9O2eq\o(=,\s\up7(焙燒））2As2O3＋6SO2。②過程Ⅳ是AsOeq\o\al（3－,4)和SO2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As2O3和SOeq\o\al（2－,4）,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2AsOeq\o\al（3－,4）＋2SO2＋2H＋=As2O3↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋H2O.(5）AsOeq\o\al（3－,3）通過電解轉(zhuǎn)化為AsOeq\o\al(3－，4)的過程是氧化過程，應(yīng)在陽極周圍發(fā)生,在強堿性溶液中電解含AsOeq\o\al(3－,3）的溶液，陽極的電極反應(yīng)式為AsOeq\o\al(3－，3)＋2OH－－2e－=AsOeq\o\al(3－，4）＋H2O。(6)①因I2遇淀粉溶液變藍色，則滴定終點的現(xiàn)象是當(dāng)最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入時，溶液由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再發(fā)生變化.②已知I2＋AsOeq\o\al(3－，3）=AsOeq\o\al（3－，4)＋2I－,則As2O3～2AsOeq\o\al（3－，3)～2I2.三次滴定中，第二次的讀數(shù)明顯偏差較大,第一次和第三次的平均消耗體積為20.00mL,則I2的物質(zhì)的量為0。02500mol·L－1×0.02L＝0.5×10－3mol,則樣品中As2O3的物質(zhì)的量為eq\f(0.5×10－3mol，2)×eq\f(100mL，25mL)＝1×10－3mol,粗產(chǎn)品中As2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f（1×10－3mol×198g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(0.198，m)×100%。3．(1)①SO2的水溶液中存在如下平衡SO2＋H2OH2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，加入NaHSO3固體，c（HSOeq\o\al(－，3)）增大,平衡左移,降低了SO2的溶解度②C→B→E→D→FD中品紅不褪色,F中產(chǎn)生白色沉淀（2)①Na2O2＋SO2=Na2SO4②溶液藍色褪去③SO2＋I2＋2H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－，4）＋4H＋④紅色變淺或褪色解析:（1）②次氯酸具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強弱,可先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強來間接判斷。A裝置制備二氧化硫,由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉溶液除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，故裝置連接順序為A→C→B→E→D→F，D中品紅不褪色,F中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強于次氯酸。（2)A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中檢驗SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣，E裝置檢驗I－還原性弱于SO2，F(xiàn)裝置驗證二氧化硫為酸性氣體，并吸收二氧化硫，防止污染空氣。4．(1）①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑反應(yīng)生成的H2O2具有漂白作用②2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2)）2H2O＋O2↑（2)①2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2取反應(yīng)生成的白色固體少許，滴入稀硫酸，生成的無色氣體能使品紅溶液褪色，說明含Na2SO3過氧化鈉具有強氧化性,二氧化硫有較強的還原性②稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇③加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，過濾，洗滌解析：(1）①Na2O2溶解于水生成NaOH和氧氣，溶液顯堿性，滴加酚酞變紅色；紅色褪去說明溶液里有強氧化性的物質(zhì)，具有漂白性,可能是反應(yīng)生成的H2O2.(2)②該方案不能證明有Na2SO3生成，因為稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2,它溶于水后能將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子。③為測定B中反應(yīng)完全后固體組成，需要將溶液中的SOeq\o\al（2－，4）完全