適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練36高考化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)探究題

課時(shí)規(guī)范練36高考化學(xué)綜合試驗(yàn)探究題非選擇題:本題共5小題。1.(2024廣東卷)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡親密相關(guān)。25℃時(shí),HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的體積為mL。

(2)下列關(guān)于250mL容量瓶的操作,正確的是(填字母)。

(3)某小組探討25℃時(shí)HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè):稀釋HAc溶液或變更Ac-濃度,HAc電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成試驗(yàn):用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測(cè)定pH,記錄數(shù)據(jù)。序號(hào)VVVn(NaAc)∶n(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…Ⅶ4.00ab3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65①依據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):a=,b=。

②由試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡(填“正”或“逆”)向移動(dòng);結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出推斷理由:

。

③由試驗(yàn)Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)論:假設(shè)成立。(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)覺:隨著n(NaAc)n(HAc)的增大,查閱資料獲悉:確定條件下,按n(NaAc)n(HAc)=1配制的溶液中,對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)覺,試驗(yàn)Ⅷ中pH=4.65與資料數(shù)據(jù)Ka=10-4.76存在確定差異;推想可能由物質(zhì)濃度精確程度不夠引起,故先精確測(cè)定HAc溶液的濃度再驗(yàn)證。(ⅰ)移取20.00mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗體積為22.08mL,則該HAc溶液的濃度為mol·L-1。請(qǐng)畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點(diǎn)。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混合溶液,測(cè)定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(5)小組進(jìn)一步提出:假如只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何精確測(cè)定HAc的Ka?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行試驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液V1mLⅡ,測(cè)得溶液的pH為4.76

試驗(yàn)總結(jié):得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。(6)依據(jù)Ka可以推斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途

。

2.富馬酸亞鐵(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,相對(duì)分子質(zhì)量為170)是治療貧血藥物的一種。試驗(yàn)制備富馬酸亞鐵并測(cè)其產(chǎn)品中富馬酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法如下。Ⅰ.富馬酸(HOOC—CHCH—COOH)的制備。制取裝置如圖所示(夾持儀器已略去),按如圖裝置打開分液漏斗活塞,滴加糠醛(),在90~100℃條件下持續(xù)加熱2~3h。(1)儀器A的名稱是

;

儀器A的作用是

。

Ⅱ.富馬酸亞鐵的制備步驟1:將4.64g富馬酸置于100mL燒杯中,加20mL水,在熱沸攪拌下加入Na2CO3溶液10mL,使其pH為6.5~6.7;步驟2:將上述溶液轉(zhuǎn)移至如圖所示的裝置中,緩慢加入40mL2mol·L-1FeSO4溶液,維持溫度100℃,充分?jǐn)嚢?.5h;步驟3:冷卻、過濾,洗滌沉淀,然后水浴干燥,得到粗產(chǎn)品3.06g。(2)在回流過程中始終通入氮?dú)獾哪康氖恰?/p>

(3)步驟1限制溶液pH為6.5~6.7;若反應(yīng)后溶液的pH太小,則引起的后果是;若反應(yīng)后溶液的pH太大,則引起的后果是。

Ⅲ.產(chǎn)品純度測(cè)定步驟①:精確稱取粗產(chǎn)品0.1600g,加煮沸過的3mol·L-1H2SO4溶液15mL,待樣品完全溶解后,加煮沸過的冷水50mL和4滴鄰二氮菲—亞鐵指示劑,立即用0.0500mol·L-1(NH4)2Ce(SO4)3(硫酸高鈰銨)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積為16.82mL(反應(yīng)的離子方程式為Fe2++Ce4+Fe3++Ce3+)。步驟②:試驗(yàn)校正。不加粗產(chǎn)品,重復(fù)步驟①操作,滴定終點(diǎn)用去標(biāo)準(zhǔn)液0.02mL。(4)(填“能”或“不能”)干脆用酸性高錳酸鉀溶液滴定來測(cè)定產(chǎn)品的純度。

(5)產(chǎn)品中富馬酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

3.(2024全國(guó)乙卷)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀(K2[Cu(C2O4)2])可用于無機(jī)合成、功能材料制備。試驗(yàn)室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀可接受如下步驟:Ⅰ.取已知濃度的CuSO4溶液,攪拌下滴加足量NaOH溶液,產(chǎn)生淺藍(lán)色沉淀。加熱,沉淀轉(zhuǎn)變成黑色,過濾。Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入適量K2CO3固體,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.將Ⅱ的混合溶液加熱至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁熱過濾。Ⅳ.將Ⅲ的濾液用蒸汽浴加熱濃縮,經(jīng)一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體,進(jìn)行表征和分析?；卮鹣铝袉栴}:(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列儀器中不須要的是(填儀器名稱)。

(2)長(zhǎng)期存放的CuSO4·5H2O中,會(huì)出現(xiàn)少量白色固體,緣由是。

(3)Ⅰ中的黑色沉淀是(寫化學(xué)式)。

(4)Ⅱ中原料配比為n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

(5)Ⅱ中,為防止反應(yīng)過于猛烈而引起噴濺,加入K2CO3應(yīng)實(shí)行的方法。

(6)Ⅲ中應(yīng)接受進(jìn)行加熱。

(7)Ⅳ中“一系列操作”包括

。

4.超酸是一類比純硫酸更強(qiáng)的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某試驗(yàn)小組對(duì)超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進(jìn)行了探究。由三氯化銻(SbCl3)制備HSbF6的反應(yīng)如下:SbCl3+Cl2SbCl5SbCl5+6HFHSbF6+5HCl制備SbCl5的初始試驗(yàn)裝置如圖(毛細(xì)管連通大氣,減壓時(shí)可吸入極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):相關(guān)性質(zhì)如下表:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)其他性質(zhì)SbCl373.4℃220.3℃極易水解SbCl53.5℃常壓下,140℃(同時(shí)分解);2.9kPa下,79℃極易水解回答下列問題:(1)試驗(yàn)裝置中兩個(gè)冷凝管(填“能”或“不能”)交換運(yùn)用。

(2)試劑X的作用為、。

(3)反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移(填儀器名稱)中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中。用真空泵抽氣減壓蒸餾前,必需關(guān)閉的活塞是(填“a”或“b”);用減壓蒸餾而不用常壓蒸餾的主要緣由是

。

(4)試驗(yàn)小組在由SbCl5制備HSbF6時(shí),沒有選擇玻璃儀器,其緣由為(寫化學(xué)方程式)。

(5)為更好地理解超酸的強(qiáng)酸性,試驗(yàn)小組查閱相關(guān)資料了解到:弱酸在強(qiáng)酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),如冰醋酸與純硫酸之間反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOH+H2SO4[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此類推,H2SO4與HSbF6之間反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

5.(2024遼寧卷)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300mL液體A和4.60g金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現(xiàn)。Ⅱ.制2-噻吩鈉。降溫至10℃,加入25mL噻吩,反應(yīng)至鈉砂消逝。Ⅲ.制2-噻吩乙醇鈉。降溫至-10℃,加入稍過量的環(huán)氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應(yīng)30min。Ⅳ.水解。復(fù)原室溫,加入70mL水,攪拌30min;加鹽酸調(diào)pH至4~6,接著反應(yīng)2h,分液;用水洗滌有機(jī)相,二次分液。Ⅴ.分別。向有機(jī)相中加入無水MgSO4,靜置,過濾,對(duì)濾液進(jìn)行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產(chǎn)品17.92g?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟Ⅰ中液體A可以選擇。

a.乙醇b.水c.甲苯 d.液氨(2)噻吩沸點(diǎn)低于吡咯()的緣由是

。

(3)步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為

。

(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)放熱,為防止溫度過高引發(fā)副反應(yīng),加入環(huán)氧乙烷溶液的方法是。

(5)步驟Ⅳ中用鹽酸調(diào)整pH的目的是

。

(6)下列儀器在步驟Ⅴ中無需運(yùn)用的是(填名稱);無水MgSO4的作用為。

(7)產(chǎn)品的產(chǎn)率為(用Na計(jì)算,精確至0.1%)。

參考答案課時(shí)規(guī)范練36高考化學(xué)綜合試驗(yàn)探究題1.答案(1)5(2)C(3)①3.0033.00②正試驗(yàn)Ⅱ相當(dāng)于在試驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上加水將HAc溶液的體積增大10倍,假如平衡不發(fā)生移動(dòng),則稀釋后c(H+)應(yīng)為試驗(yàn)Ⅰ的110,pH應(yīng)為3.86,但實(shí)際pH為3.(4)0.1104(5)移取20.00mLHAc溶液,全部滴入步驟Ⅰ所得溶液中并攪拌勻整(6)次氯酸,可用作漂白劑、消毒劑(合理即可)解析(1)配制確定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變。n(HAc)=cV=0.1mol·L-1×0.25L,故須要5mol·L-1HAc溶液的體積為0.1mol·(2)搖動(dòng)時(shí)不能用食指堵住瓶口上下晃動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;搖勻時(shí)應(yīng)用食指頂住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)上下?lián)u勻,D項(xiàng)錯(cuò)誤;定容時(shí),視線要與容量瓶中的凹液面最低處相切,B項(xiàng)錯(cuò)誤;引流時(shí),玻璃棒的下端應(yīng)在容量瓶刻度以下,C項(xiàng)正確。(3)①由表中信息n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4可知,n(NaAc)=34n(HAc);又因?yàn)镹aAc溶液和HAc溶液的初始濃度相等,故V(NaAc)=34V(HAc)=3.00mL;由題干信息得知,此表中溶液總體積相同。故b=40.00-4.00-3.00=33.00。②試驗(yàn)Ⅱ相當(dāng)于在試驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上加水將HAc溶液的體積增大10倍,假如平衡不發(fā)生移動(dòng),則稀釋后c(H+)應(yīng)為試驗(yàn)Ⅰ的110,pH應(yīng)為3.(4)HAc為一元酸,故進(jìn)行中和滴定時(shí),消耗的n(NaOH)應(yīng)等于n(HAc),故c(HAc)×20.00mL=0.1000mol·L-1×22.08mL,解得c(HAc)=0.1104mol·L-1。(5)由(4)的題干信息可知,要精確測(cè)量出Ka,須要醋酸與醋酸鈉的物質(zhì)的量相同。步驟Ⅰ中生成的醋酸鈉的物質(zhì)的量為c(HAc)×20.00mL,故還須要滴加20.00mLHAc溶液。(6)常見無機(jī)弱酸及其用途。硼酸,可用于處理堿灼傷;碳酸,可用于制作碳酸飲料;硅酸,可用于制硅膠做干燥劑;磷酸,可用于生產(chǎn)化肥;次氯酸,可用于制漂白劑和消毒劑(合理即可)。2.答案(1)球形冷凝管冷凝回流,提高糠醛的利用率,削減富馬酸的揮發(fā)(2)防止Fe2+被氧化(3)生成的富馬酸亞鐵少Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2沉淀(4)不能(5)89.25%解析(1)由題圖可知儀器A的名稱是球形冷凝管;球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高糠醛的利用率,削減富馬酸的揮發(fā)。(2)Fe2+有很強(qiáng)的還原性,極易被氧化,故在回流過程中始終通入氮?dú)獾哪康氖欠乐笷e2+被氧化。(3)反應(yīng)后溶液的pH太小,抑制富馬酸的電離,反應(yīng)不夠充分,則引起的后果是生成的富馬酸亞鐵少;若反應(yīng)后溶液的pH太大,亞鐵離子易變成沉淀,則引起的后果是Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2沉淀。(4)富馬酸亞鐵分子中有碳碳雙鍵,會(huì)被酸性高錳酸鉀氧化,所以不能干脆用酸性高錳酸鉀溶液滴定來測(cè)定產(chǎn)品的純度。(5)不加粗產(chǎn)品,重復(fù)步驟①操作,進(jìn)行試驗(yàn)校正,減小試驗(yàn)誤差,滴定終點(diǎn)用去標(biāo)準(zhǔn)溶液0.02mL,則富馬酸亞鐵用去標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為(16.82-0.02)mL=16.80mL。n(富馬酸亞鐵)=16.80×10-3×0.0500mol,產(chǎn)品中富馬酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.80×13.答案(1)分液漏斗、冷凝管(或球形冷凝管)(2)風(fēng)化(或硫酸銅晶體失去結(jié)晶水)(3)CuO(4)3H2C2O4+2K2CO3K2C2O4+2KHC2O4+2CO2↑+2H2O(5)分批加入并攪拌(6)水浴(7)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌解析(1)由CuSO4·5H2O固體配制確定物質(zhì)的量濃度的溶液,用到電子天平稱量固體質(zhì)量,在燒杯中加適量的水(量筒量取)溶解,轉(zhuǎn)移到確定規(guī)格的容量瓶中,經(jīng)洗滌、定容等操作完成溶液配制。該過程中不須要分液漏斗和冷凝管(或球形冷凝管)。(2)CuSO4·5H2O晶體在干燥的空氣中簡(jiǎn)潔失去結(jié)晶水,生成白色的CuSO4粉末,該過程為風(fēng)化。(3)氫氧化銅受熱分解生成黑色的CuO。(4)試驗(yàn)Ⅱ是制取K2C2O4和KHC2O4的混合溶液,n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1時(shí),即二者依據(jù)3∶2反應(yīng),草酸的酸性比碳酸強(qiáng),結(jié)合原子守恒可配平反應(yīng)的化學(xué)方程式:3H2C2O4+2K2CO3K2C2O4+2KHC2O4+2CO2↑+2H2O。(5)CO2氣體產(chǎn)生過快、過多,會(huì)出現(xiàn)噴濺現(xiàn)象,為防止出現(xiàn)此類現(xiàn)象,可以將K2CO3分批加入,并不斷攪拌。(6)試驗(yàn)Ⅲ限制溫度在80~85℃,可以實(shí)行水浴加熱,便于限制溫度。(7)從熱飽和溶液中得到晶體的方法是冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。4.答案(1)不能(2)吸取氯氣,防止污染空氣防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶使SbCl3、SbCl5水解(3)三頸燒瓶b防止SbCl5分解(4)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(5)H2SO4+HSbF6[H3SO4]+[Sb解析(1)與直形冷凝管相比,球形冷凝管的冷卻面積大,冷卻效果好,但由于球形冷凝管的內(nèi)芯管為球泡狀,簡(jiǎn)潔在球部積留蒸餾液,故不相宜用于傾斜式蒸餾裝置,多用于垂直蒸餾裝置,故試驗(yàn)裝置中兩個(gè)冷凝管不能交換運(yùn)用。(2)依據(jù)題表中供應(yīng)的信息知,SbCl3、SbCl5極易水解,可知試劑X的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶,同時(shí)吸取氯氣,防止污染空氣。(3)由試驗(yàn)裝置知,反應(yīng)完成后,關(guān)閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移三頸燒瓶中生成的SbCl5至雙頸燒瓶中。減壓蒸餾前,必需關(guān)閉活塞b,以保證裝置密封,便于后續(xù)抽真空。依據(jù)題表中供應(yīng)的信息知