2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專練64實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用二

專練64實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用（二）1．[2024·吉林卷]某實(shí)驗(yàn)小組為實(shí)現(xiàn)乙酸乙酯的綠色制備及反應(yīng)過程可視化，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：Ⅰ.向50mL燒瓶中分別加入5.7mL乙酸（100mmol）、8.8mL乙醇（150mmol）、1.4gNaHSO4固體及4～6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中裝入變色硅膠。Ⅱ.加熱回流50min后，反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙?，變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，停止加熱。Ⅲ.冷卻后，向燒瓶中緩慢加入飽和Na2CO3溶液至無CO2逸出，分離出有機(jī)相。Ⅳ.洗滌有機(jī)相后，加入無水MgSO4，過濾。Ⅴ.蒸餾濾液，收集73～78℃餾分，得無色液體6.60g，色譜檢測純度為98.0%?；卮鹣铝袉栴}：（1）NaHSO4在反應(yīng)中起作用，用其代替濃H2SO4的優(yōu)點(diǎn)是（答出一條即可）。（2）甲基紫和變色硅膠的顏色變化均可指示反應(yīng)進(jìn)程。變色硅膠吸水，除指示反應(yīng)進(jìn)程外，還可________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）使用小孔冷凝柱承載，而不向反應(yīng)液中直接加入變色硅膠的優(yōu)點(diǎn)是（填標(biāo)號(hào)）。A．無需分離B．增大該反應(yīng)平衡常數(shù)C．起到沸石作用，防止暴沸D．不影響甲基紫指示反應(yīng)進(jìn)程（4）下列儀器中，分離有機(jī)相和洗滌有機(jī)相時(shí)均需使用的是（填名稱）。（5）該實(shí)驗(yàn)乙酸乙酯的產(chǎn)率為（精確至0.1%）。（6）若改用C2Heq\o\al(18,5)OH作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值應(yīng)為（精確至1）。答案：（1）催化劑NaHSO4無腐蝕性，操作安全；副產(chǎn)物少，無有毒氣體SO2產(chǎn)生（答出一條即可）（2）促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高乙酸乙酯的產(chǎn)率（3）AD（4）分液漏斗（5）73.5%（6）90解析：（1）乙酸和乙醇在濃硫酸催化和加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，該實(shí)驗(yàn)中用NaHSO4代替濃H2SO4，起催化劑作用。NaHSO4無腐蝕性，實(shí)驗(yàn)操作更安全；濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性，可與乙醇反應(yīng)生成SO2等副產(chǎn)物，用NaHSO4代替濃H2SO4，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。（2）變色硅膠吸水，除指示反應(yīng)進(jìn)程外，還可使酯化反應(yīng)正向進(jìn)行，提高乙酸乙酯產(chǎn)率。（3）變色硅膠在小孔板上方，無需分離，A項(xiàng)正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；變色硅膠沒有加入溶液中，不能防止暴沸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)液由藍(lán)色變?yōu)樽仙⒆兩枘z由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，知變色硅膠與甲基紫不接觸才不影響甲基紫指示反應(yīng)進(jìn)程，D項(xiàng)正確。（4）分離和洗滌有機(jī)相均需用到的儀器為分液漏斗。（5）由于乙醇過量，故根據(jù)乙酸的量計(jì)算乙酸乙酯的理論產(chǎn)量為100×10－3mol×88g·mol－1＝8.8g，則乙酸乙酯的產(chǎn)率為eq\f(6.60g×98.0%,8.8g)×100%＝73.5%。（6）若改用C2Heq\o\al(18,5)OH作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，根據(jù)“酸脫羥基醇脫氫”知，生成的乙酸乙酯為CH3CO18OC2H5，其相對分子質(zhì)量為90，則質(zhì)譜檢測目標(biāo)產(chǎn)物分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值為90。2．[2024·九省聯(lián)考甘肅卷]某興趣小組利用氫型陽離子交換樹脂可吸附溶液中其他陽離子，同時(shí)交換出氫離子的特性（如圖1所示），設(shè)計(jì)了測定PbCl2溶度積常數(shù)的實(shí)驗(yàn)。室溫下，準(zhǔn)確量取V1mLPbCl2飽和溶液于燒杯中，加入過量的氫型陽離子交換樹脂，充分?jǐn)嚢?，靜置，過濾，使用蒸餾水洗滌氫型陽離子交換樹脂至洗滌液呈中性，合并濾液和洗滌液至錐形瓶中，用滴定法測定錐形瓶中氫離子的物質(zhì)的量，從而計(jì)算出PbCl2溶度積常數(shù)。[室溫下，Ksp（PbCO3）＝7.4×10－14，Ksp（PbCl2）＝1.6×10－5]（1）如圖2所示儀器中，本實(shí)驗(yàn)用不到的有（填儀器名稱）。（2）配制PbCl2飽和溶液時(shí)需要使用煮沸后的蒸餾水，原因是________________________________________________________________________。（3）判斷洗滌液已呈中性的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）若發(fā)現(xiàn)過濾后的溶液中有樹脂小顆粒，此時(shí)應(yīng)該________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）若實(shí)驗(yàn)使用的燒杯未干燥，測定結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“不變”）。（6）為了測定錐形瓶中氫離子的物質(zhì)的量，使用濃度為cmol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，可選用為指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗V2mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，則Ksp（PbCl2）＝（用含c、V1、V2的式子表示）。（7）該興趣小組對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，某同學(xué)提出可以利用該方法測定FeF2的Ksp，該方法（填“可行”或“不可行”），原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：（1）量筒、容量瓶（2）除去溶解在水中的CO2（3）取一小片pH試紙于表面皿中央，用玻璃棒蘸取最后一次洗滌液于pH試紙的中央，顯色穩(wěn)定后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，直至pH＝7（4）重新過濾，并洗滌樹脂小顆粒，合并濾液、洗滌液至錐形瓶中（5）不變（6）酚酞溶液當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰aOH標(biāo)準(zhǔn)溶液后，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色eq\f(c3Veq\o\al(3,2),2Veq\o\al(3,1))（7）不可行FeF2中的F－可能會(huì)與氫型陽離子交換樹脂中—SO3H中的H＋形成弱酸HF，使得氫型陽離子交換樹脂釋放出更多的氫離子，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差解析：（1）該實(shí)驗(yàn)中涉及準(zhǔn)確量取V1mLPbCl2飽和溶液（需要使用移液管，而不是量筒），攪拌，靜置，過濾，洗滌氫型陽離子交換樹脂，合并濾液和洗滌液至錐形瓶中，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，從而測定氫離子的物質(zhì)的量，故圖中儀器用到的有漏斗、堿式滴定管，用不到的有量筒、容量瓶。（2）由題干信息可知，Ksp（PbCO3）<Ksp（PbCl2），則配制PbCl2飽和溶液時(shí)需要使用煮沸后的蒸餾水，目的是除去溶解在水中的CO2，避免對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成誤差。（3）室溫下中性溶液的pH＝7，則判斷洗滌液已呈中性的方法是取一小片pH試紙于表面皿中央，用玻璃棒蘸取最后一次洗滌液于pH試紙的中央，顯色穩(wěn)定后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，直至pH＝7。（4）若發(fā)現(xiàn)過濾后的溶液中有樹脂小顆粒，此時(shí)應(yīng)該重新過濾，并洗滌樹脂小顆粒，合并濾液、洗滌液至錐形瓶中。（5）若實(shí)驗(yàn)使用的燒杯未干燥，并不會(huì)改變?nèi)芤褐蠬＋的物質(zhì)的量，故不會(huì)使測定結(jié)果發(fā)生改變。（6）用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定氫離子的物質(zhì)的量時(shí)可以選擇酚酞溶液為指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰aOH標(biāo)準(zhǔn)溶液后，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。1molMg2＋與氫型陽離子交換樹脂交換出2molH＋，類比可得1molPbCl2與氫型陽離子交換樹脂交換出2molH＋，從而得出關(guān)系式Pb2＋～2H＋～2NaOH，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗V2mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，則n（Pb2＋）＝eq\f(1,2)n（H＋）＝eq\f(1,2)n（OH－）＝eq\f(1,2)×cmol·L－1×V2×10－3L＝eq\f(cV2,2)×10－3mol，c（Pb2＋）＝eq\f(\f(cV2,2)×10－3mol,V1×10－3L)＝eq\f(cV2,2V1)mol·L－1＝eq\f(1,2)c（Cl－），Ksp（PbCl2）＝c（Pb2＋）·c2（Cl－）＝eq\f(cV2,2V1)×（2×eq\f(cV2,2V1)）2＝4×（eq\f(cV2,2V1)）3＝eq\f(c3Veq\o\al(3,2),2Veq\o\al(3,1))。（7）FeF2中的F－可能會(huì)與氫型陽離子交換樹脂中—SO3H中的H＋形成弱酸HF，使得氫型陽離子交換樹脂釋放出更多的氫離子，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差，故不可行。3．[2024·九省聯(lián)考貴州卷]地球上沒有垃圾，只有放錯(cuò)地方的資源。某化學(xué)興趣小組對廚余垃圾中的雞蛋殼進(jìn)行再利用。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.雞蛋殼預(yù)處理將雞蛋殼洗凈干燥后研磨成粉，高溫煅燒后加水得到石灰乳。Ⅱ.制備葡萄糖酸鈣邊攪拌石灰乳邊向其中緩緩加入葡萄糖酸溶液至混合溶液的pH為6～7，充分反應(yīng)后過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到葡萄糖酸鈣晶體。Ⅲ.制備營養(yǎng)強(qiáng)化劑G取3.00g葡萄糖酸鈣晶體，用蒸餾水溶解，邊攪拌邊逐滴加入適量ZnSO4溶液，待反應(yīng)完成后減壓過濾；將濾液轉(zhuǎn)入燒杯中，加入適量95%乙醇，充分?jǐn)嚢柚辆w析出，減壓過濾得到G的粗產(chǎn)物2.60g；將粗產(chǎn)物提純后，得到G的晶體1.56g。已知：①葡萄糖酸分子式為C6H12O7，結(jié)構(gòu)簡式為；營養(yǎng)強(qiáng)化劑G易溶于水，不溶于乙醇和氯仿。②提純回收率指提純后產(chǎn)物的質(zhì)量占粗產(chǎn)物質(zhì)量的百分比。（1）步驟Ⅰ中研磨雞蛋殼所需的儀器是（選填“蒸發(fā)皿”“研缽”或“坩堝”）。（2）步驟Ⅱ中用pH試紙測定溶液pH的操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）步驟Ⅱ中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（4）營養(yǎng)強(qiáng)化劑G的名稱是；步驟Ⅲ中ZnSO4溶液需逐滴加入的目的是；進(jìn)一步提純粗產(chǎn)物采用的方法是。（5）圖中減壓過濾裝置是（填標(biāo)號(hào)）；與常壓過濾相比，減壓過濾的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）G的提純回收率是%（結(jié)果保留4位有效數(shù)字）。答案：（1）研缽（2）將一小片pH試紙置于潔凈干燥的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取少許待測液滴在pH試紙上，待顯色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH（3）2CH2OH（CHOH）4COOH＋Ca（OH）2=[CH2OH（CHOH）4COO]2Ca＋2H2O（4）葡萄糖酸鋅更好地控制反應(yīng)的進(jìn)行重結(jié)晶（5）甲過濾速度更快，液體和固體分離比較安全，濾出的固體容易干燥（6）49.21解析：（1）研磨應(yīng)使用研缽，蒸發(fā)皿是蒸發(fā)時(shí)使用的儀器，坩堝是灼燒時(shí)使用的儀器。（2）pH試紙的使用方法：將一小片pH試紙置于潔凈干燥的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取少許待測液滴在pH試紙上，待顯色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比校，讀出pH。（3）石灰乳的化學(xué)式為Ca（OH）2。步驟Ⅱ中，葡萄糖酸和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成葡萄糖酸鈣和水，結(jié)合已知信息①可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CH2OH（CHOH）4COOH＋Ca（OH）2=[CH2OH（CHOH）4COO]2Ca＋2H2O。（4）步驟Ⅲ中，ZnSO4和葡萄糖酸鈣反應(yīng)生成葡萄糖酸鋅和硫酸鈣：ZnSO4＋[CH2OH（CHOH）4COO]2Ca=[CH2OH（CHOH）4COO]2Zn＋CaSO4↓。硫酸鈣微溶，故逐滴滴入硫酸鋅溶液可以控制硫酸鋅的量，從而更好地控制反應(yīng)的進(jìn)行。營養(yǎng)強(qiáng)化劑G不溶于乙醇，加入適量95%乙醇，可降低葡萄糖酸鋅的溶解度，進(jìn)而結(jié)晶得到葡萄糖酸鋅的粗產(chǎn)物，故營養(yǎng)強(qiáng)化劑G的名稱是葡萄糖酸鋅，要將G的粗產(chǎn)物進(jìn)一步提純需要通過重結(jié)晶的方式。（5）減壓過濾一般使用布氏漏斗、吸濾瓶，且需連接真空泵抽真空造成負(fù)壓，故符合減壓過濾的裝置為甲。與常壓過濾相比，減壓過濾的過濾速度更快，且液體和固體分離比較安全，濾出的固體容易干燥。（6）由上述分析可知，[CH2OH（CHOH）4COO]2Ca～[CH2OH（CHOH）4COO]2Zn，則理論上葡萄糖酸鋅的產(chǎn)量為3.00g×eq\f(455g·mol－1,430g·mol－1)≈3.17g，則G的提純回收率是eq\f(1.56g,3.17g)×l00%≈49.21%。4．[2024·湖北卷]學(xué)習(xí)小組為探究Co2＋、Co3＋能否催化H2O2的分解及相關(guān)性質(zhì)，室溫下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)Ⅰ～Ⅳ。已知：[Co（H2O）6]2＋為粉紅色、[Co（H2O）6]3＋為藍(lán)色、[Co（CO3）2]2－為紅色、[Co（CO3）3]3－為墨綠色?；卮鹣铝袉栴}：（1）配制1.00mol·L－1的CoSO4溶液，需要用到下列儀器中的（填標(biāo)號(hào)）。實(shí)驗(yàn)Ⅰ實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)嶒?yàn)Ⅲ無明顯變化溶液變?yōu)榧t色，伴有氣泡產(chǎn)生溶液變?yōu)槟G色，并持續(xù)產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ表明[Co（H2O）6]2＋（填“能”或“不能”）催化H2O2的分解。實(shí)驗(yàn)Ⅱ中HCOeq\o\al(－,3)大大過量的原因是。實(shí)驗(yàn)Ⅲ初步表明[Co（CO3）3]3－能催化H2O2的分解，寫出H2O2在實(shí)驗(yàn)Ⅲ中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式、。（3）實(shí)驗(yàn)Ⅰ表明，反應(yīng)2[Co（H2O）6]2＋＋H2O2＋2H＋?2[Co（H2O）6]3＋＋2H2O難以正向進(jìn)行，利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析Co3＋、Co2＋分別與COeq\o\al(2－,3)配位后，正向反應(yīng)能夠進(jìn)行的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅳ（4）實(shí)驗(yàn)Ⅳ中，A到B溶液變?yōu)樗{(lán)色，并產(chǎn)生氣體；B到C溶液變?yōu)榉奂t色，并產(chǎn)生氣體。從A到C所產(chǎn)生的氣體的分子式分別為、。答案：（1）bc（2）不能吸收轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的H＋，促使反應(yīng)正向進(jìn)行2Co2＋＋10HCOeq\o\al(－,3)＋H2O2=2[Co（CO3）3]3－＋6H2O＋4CO2↑、2H2O2eq\o(=,\s\up7([Co（CO3）3]3－))2H2O2＋O2↑（3）Co2＋與COeq\o\al(2－,3)配位，H＋濃度增大，平衡正向移動(dòng)，Co3＋與COeq\o\al(2－