2023年新高考化學專題訓練：專練53實驗綜合應用二(含解析)

專練53 試驗綜合應用二1．[2023·全國甲卷]膽礬(CuSO4·5H2O)易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)以下問題：制備膽礬時，用到的試驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必需使用的儀器有 (填標號)。A．燒杯B．容量瓶C．蒸發(fā)皿D．移液管將CuO 加入到適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應的化學方程式為，與直接用廢銅和濃硫酸反應相比，該方法的優(yōu)點是。2CuO完全反響后停頓加熱，邊攪拌邊參與適量H2ONH3·H2OpH為23.5～4，再煮沸10min，冷卻后過濾。濾液經(jīng)如下試驗操作：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、 、乙醇洗滌、 ，得到膽礬。其中，把握溶液pH為3.5～4的目的是 ，煮沸10min的作用是 。結(jié)晶水測定：稱量枯燥坩堝的質(zhì)量為m

，參與膽礬后總質(zhì)量為m1

，將坩堝加熱至膽礬2全部變?yōu)榘咨?，置于枯燥器中冷至室溫后稱量，重復上述操作，最終總質(zhì)量恒定為m

。依據(jù)3試驗數(shù)據(jù)膽礬分子中結(jié)晶水的個數(shù)為 式)。以下操作中，會導致結(jié)晶水數(shù)目測定值偏高的是 (填標號)。①膽礬未充分枯燥②坩堝未置于枯燥器中冷卻③加熱時有少量膽礬迸濺出來醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]作氧氣吸取劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作復原劑，將三價鉻復原為二價鉻；二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。試驗裝置如以下圖，答復以下問題：試驗中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后快速冷卻，目的是 ，儀器a的名稱是 。將過量鋅粒和氯化鉻固體置于cK、K，K1 2K關閉 。3①c 中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色，該反應的離子方程式為。②同時c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是 。打開K3，關閉K1 和K2。c 中亮藍色溶液流入d，其原因是 ；d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分別，需采用的操作是 、 、洗滌、枯燥。指出裝置d可能存在的缺點 。K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。答復以下問題：(1)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反響的化學方程式為：2K[Fe(CO

)2FeC

＋3KCO

＋2CO↑；顯色反響的化學方程式為

3 2 43

2 4 2 2 4 2。某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按以以下圖所示裝置進展試驗。①通入氮氣的目的是 。②試驗中觀看到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁裝置E中固體變?yōu)榧t色由此推斷熱分解產(chǎn)物中確定含有 、 。③為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是。AFeOFeOFeO存在的方法是：2 3 2 3。測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。mgH2SO4cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是。②向上述溶液中參與過量鋅粉至反響完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到H2SO4cmol·L－1KMnO4KMnO4VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為。4．[2023·浙江1月]某興趣小組用鉻鐵礦[Fe(CrO2)2]K2Cr2O7晶體，流程如下：4Fe(CrO)＋10NaCO＋7O8NaCrO4NaFeO10CO22 2 3 2 2 4 2 22H＋＋2CrO2－ CrO2－＋HO4 2 7 2相關物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如以以下圖。請答復：(1)步驟Ⅰ，將鉻鐵礦粉碎有利于加快高溫氧化的速率，其理由是 。(2)以下說法正確的選項是 。A．步驟Ⅱ，低溫可提高浸取率B．步驟Ⅱ，過濾可除去NaFeO2水解產(chǎn)生的Fe(OH)3C．步驟Ⅲ，酸化的目的主要是使Na2CrO4轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7D．步驟Ⅳ，所得濾渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3步驟Ⅴ，重結(jié)晶前，為了得到雜質(zhì)較少的K2Cr2O7粗產(chǎn)品，從以下選項中選出合理的操作(操作不能重復使用)并排序：溶解KCl→( )→( )→( )→( )→重結(jié)晶。a．50℃蒸發(fā)溶劑b．100℃蒸發(fā)溶劑c．抽濾d．冷卻至室溫e．蒸發(fā)至溶液消滅晶膜，停頓加熱f．蒸發(fā)至溶液中消滅大量晶體，停頓加熱為了測定K2Cr2O7產(chǎn)品的純度，可承受氧化復原滴定法。①以下關于滴定分析的操作，不正確的選項是 。A．用量筒量取25.00mL待測液轉(zhuǎn)移至錐形瓶B．滴定時要適當把握滴定速度C．滴定時應始終觀看滴定管中溶液體積的變化D．讀數(shù)時應將滴定管從架上取下，捏住管上端無刻度處，使滴定管保持垂直E．平行滴定時，須重裝液并調(diào)整液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近終點時，使用“半滴操作”可提高測量的準確度。其方法是：將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動，使半滴溶液懸于管口，用錐形瓶內(nèi)壁將半滴溶液沾落， ，連續(xù)搖動錐形瓶，觀看顏色變化。(請在橫線上補全操作)該小組用滴定法準確測得產(chǎn)品中K2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)為98.50%。某同學還用分光光度法測定產(chǎn)品純度(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例)，但測得的質(zhì)量分數(shù)明顯偏低。分析其緣由，覺察配制K2Cr2O7待測水溶液時少加了一種試劑該試劑是 加該試劑的理由是 。ClNaOH(NH)CO(尿素)和SO

為原料可制備NH·HO(水合肼)和無水NaSO，2 22 其主要試驗流程如下：

2 4 2 2 3：①Cl＋2OH－===ClO－＋Cl－＋HO是放熱反響。2 22②N2H4·H2O118℃，具有強復原性，能與NaClO猛烈反響生成N。2步驟Ⅰ制備NaClO溶液時，假設溫度超過40℃，Cl2與NaOH溶液反響生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為 ；試驗中把握溫度除用冰水浴外，還需實行的措施是 。N2H4·H2O1所示。NaClO40℃以下反響一段時間后再快速升溫至110℃連續(xù)反響試驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是 ；使用冷凝管的目的是 。步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO

HSO－SO2－pH2所示，Na2SO33所示)。

3 3 3①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。試驗中確定何時停頓通SO2的試驗操作為 。②請補充完整由NaHSO3 溶液制備無水Na2SO3 的實驗方案： ，用少量無水乙醇洗滌，枯燥，密封包裝?？Х纫蚴且环N生物堿(易溶于水及乙醇，熔點234.5℃，100℃以上開頭升華)，有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約15Ka約為13%～10%，還含有色素、纖維素等。試驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如以以下圖所示。索氏提取裝置如以下圖。試驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?3頂端3返回燒瓶，從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。答復以下問題：試驗時需將茶葉研細，放入濾紙?zhí)淄?中，研細的目的是 。圓底燒瓶中參與95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒 。提取過程不行選用明火直接加熱，緣由是 。與常規(guī)的萃取相比，承受索氏提取器的優(yōu)點是 。提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大局部溶劑。與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是 ?！罢麴s濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外，還有 (填標號)。A．直形冷凝管B．球形冷凝管C．接收瓶D．燒杯濃縮液加生石灰的作用是中和 和吸取 ?？沙惺苋缫韵聢D的簡易裝置分別提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱，咖啡因在扎有小孔的濾紙上分散，該分別提純方法的名稱是 。專練53 試驗綜合應用二1．(1)A、CCuHSOCuSOHO 不產(chǎn)生

(或硫酸利用率高)2 4 4 2 2過濾枯燥除盡鐵和抑制CuSO4水解破壞Fe(OH)3膠體易于過濾80×m(4)9×m

－m32－m23 1(5)①③解析：(1)CuO與稀硫酸反響得到硫酸銅溶液，需要用到燒杯，由硫酸銅溶液得到膽礬，用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，需要用到蒸發(fā)皿。(2)CuO中含有氧化鐵及泥沙，參與到適量稀硫酸中，加熱，發(fā)生的主要反響為CuO與稀硫酸的反響，化學方程式為CuO＋H

SO====2 4CuSOHOC＋2HSO濃CuSO＋SO

4 2 2 4 4 2 2廢銅和濃硫酸反響相比，該方法不產(chǎn)生SO2有毒氣體，硫酸利用率高。(3)由硫酸銅溶液得到膽礬的試驗操作為：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、乙醇洗滌、枯燥。把握溶液pH為3.5～4，是為了將Fe3＋Fe(OH)3CuSO410min的作用是破壞Fe3＋水解產(chǎn)生的Fe(OH)3(4)m

－m，無水硫酸銅的質(zhì)量121為m－m，則結(jié)晶水的質(zhì)量為(m－m)－(m－m

)＝m－m，依據(jù)CuSO

·HO===CuSO，解得x，解得x＝ 。

3 1 2

4 2 4＋xH

O160:18x＝(m－m):(m－m)

80×m－m

膽礬未充分枯燥，則2 2 3 1 2 2

9×m－m13m偏大，測定值偏高，故①正確；坩堝未置于枯燥器中冷卻，則硫酸銅會吸取水蒸氣，m偏32 3m3

偏小，測定值偏高，③正確。2．(1)去除水中溶解的氧氣分液漏斗(2)①Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋ ②排解c中空氣c中產(chǎn)生H2使壓強大于大氣壓冷卻結(jié)晶過濾放開體系，可能使醋酸亞鉻與空氣接觸3解析：(1)由于醋酸亞鉻易被氧化，因此盡可能避開與氧氣接觸，所以試驗中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后快速冷卻，目的是去除水中溶解氧；(2)①c中溶液由綠色漸漸變?yōu)榱了{色，說Cr3＋被鋅復原為Cr2＋Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋Cr2＋c中空氣；(3)翻開K，32K1K，由于鋅連續(xù)與鹽酸反響生成氫氣，導致c中壓強增大，使亮藍色溶液流入d，與醋酸鈉反響；依據(jù)題干信息可知醋酸亞鉻難溶于冷水，所以為使沉淀充分析出并分別，需要實行的操作是(冰水)(4)由于d裝置是放開體系，因此裝置的缺點2是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。3．(1)3FeCO＋2K[Fe(CN)]===Fe[Fe(CN)]＋3KCO2 4 3 6 3 62 2 2 4①隔絕空氣，使反響產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置②CO2 CO③先熄滅裝置A、E中的酒精燈，冷卻后停頓通入氮氣A中殘留物于試管中，參與稀硫酸溶解，再滴入幾滴KSCN溶液，假設觀看到溶液變紅色，證明A中殘留物中含有Fe2O3①當最終一滴溶液滴入后，溶液變成淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色5cV×56②m×

×100%1000解析：(1)顯色過程是Fe2＋和[Fe(CN)6]3－結(jié)合成Fe3[Fe(CN)6]2的反響，化學方程式為3FeCO＋2K[Fe(CN)]===Fe[Fe(CN)]＋3KCO。2 4 3

6 3 62

2 2 4①通入氮氣的目的是隔絕空氣，使反響產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置，從而保證明驗的準確性。②B中澄清石灰水變渾濁證明確定有CO，E中固體變紅、F中澄清石灰水變渾濁證明分2解產(chǎn)物中有CO。③為防止倒吸，停頓試驗時，需要先熄滅反響裝置中的酒精燈，冷卻至常溫的過程中，N需保持始終通入 。N2Fe2OFeOFe3＋KSCN3 2 33進展檢驗，假設溶液變紅色，證明含有Fe2O。3①題目中用MnO－Fe2＋，生成＋2KMnOFe24 4＋反響完，滴加KMnO4后，溶液變成淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。②F2＋被氧化成F3＋725F2＋～V cV cVMn－n(Mn－＝mol·－11000(F25×100mom(F2＋＝5×100mo×56g·mol4 4cV5×1000mol×56g·mol－1

5cV×56－1，所以鐵的質(zhì)量分數(shù)＝ mg

×100%，整理得m×

×100%。4．(1)增大反響物的接觸面積(2)BC(3)aedc①AC ②再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶內(nèi)壁

100027427H2SO4 抑制CrO2－轉(zhuǎn)化為CrO2－，且與CrO2－不反響27427解析：(1)固體反響物的反響速率與固體的外表積有關，反響物之間接觸面積越大，反響速率越快，故將鉻鐵礦粉碎可增大反響物的接觸面積，加快高溫氧化的速率。(2)由題給各物Na2Cr4A錯誤；水浸取時發(fā)生NaFeO2的水解反響：NaFeO＋2HO NaOH＋Fe(OH)↓，過濾可2Fe(OH)，B正確；依據(jù)工藝流程可知，需要使Na

2CrO

轉(zhuǎn)變?yōu)镹a

CrO

3，結(jié)合反響3 2 4 2 2 72H＋＋2CrO2－ CrO2－＋HO4 2 7 2NaS4和NaC37 2 7中，D錯誤。(3)Na2Cr2O7KClNa2Cr2O＋2KCl===KCrO＋2NaCl7 2 72Cr2O7NaCl溶解27度隨溫度上升變化不明顯，50℃時K2CrO、NaCl兩者溶解度近似相等，溶液的成分主要是27這兩種物質(zhì)，所以可以得到雜質(zhì)較少的K2Cr2O7粗產(chǎn)品，步驟V，重結(jié)晶前的操作挨次為：溶解KCl→50℃蒸發(fā)溶劑→蒸發(fā)至溶液消滅晶膜，停頓加熱(不選f是為了避開過度加熱造成晶體飛濺)(4)0.1mL，不能用量筒量取25.00mL溶液，A加過快使得滴加試劑過量，B推斷滴定的終點，C操作不正確；讀數(shù)時應將滴定管從架上取下，捏住管上端無刻度處，使D操作正確；為了確保每次滴定時滴定管中的溶液充分，平行滴定時，須重裝液并調(diào)整液面至“0”刻度或“0”刻度以下，并記錄初始讀數(shù)，E操作正確。②在接近滴定終點時，使用“半滴操作”的方法是：將旋塞稍稍轉(zhuǎn)動，使半滴溶液懸于管口，用錐形瓶內(nèi)壁將半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗錐形瓶內(nèi)壁，連續(xù)搖動錐形瓶，觀看顏色變化。(5)依據(jù)題意，K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡CrO2－＋HO 2H＋＋2CrO2－，即有局部CrO2－會轉(zhuǎn)化為CrO2－，從而使測得2 7 2 4 2 7 4的質(zhì)量分數(shù)明顯偏低，為抑制CrO2－轉(zhuǎn)化為CrO2－，可參與與CrO2－不反響的酸，如硫酸。2 7 4 2 75．(1)3Cl＋6O5C－＋Cl－＋3HO 緩慢通入Cl2 3 2 2NaClO堿性溶液削減水合肼的揮發(fā)①測量溶液的p假設pH約為4停頓通S2 ②邊攪拌邊向NaHS3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH，pH約為10時，停頓滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過濾3 解析：(1)40℃，Cl2與NaOH溶液發(fā)生歧化反響生成NaClO、NaClHO3 應的離子方程式為3Cl6O5C－Cl－＋3H。由于

NaOH溶液的反響為放2 3 2 2熱反響，為了削減NaClO3的生成，應把握溫度不超過4