專題14化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究綜合題（測(cè)）-2023年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)（新高考專用）（原卷版）

專題14化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究綜合題（本卷共10小題，滿分100分，考試用時(shí)75分鐘）可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5一、實(shí)驗(yàn)題：本題共10個(gè)小題，每小題10分，共100分。1．某興趣小組同學(xué)們對(duì)SO2的性質(zhì)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)一：探究SO2的漂白原理，裝置如圖所示，部分裝置省略。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，裝置B中溶液變紅色，不褪色；裝置C中溶液為紅色，裝置D中溶液褪色。向燒瓶中加入200mL18.4mol/L濃硫酸，充分反應(yīng)直至裝置A中反應(yīng)停止?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)根據(jù)裝置C、D中出現(xiàn)的現(xiàn)象，對(duì)漂白品紅的粒子提出如下猜想：猜想1：H2SO3；猜想2：HSO；猜想3：_______。針對(duì)猜想2設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)探究漂白原理：_______。(3)實(shí)驗(yàn)完畢后，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定剩余硫酸濃度(不考慮體積變化，假設(shè)鋅與稀硫酸反應(yīng)只產(chǎn)生氫氣)：①實(shí)驗(yàn)部分操作：(a)調(diào)平量氣管和燒杯的液面；(b)冷卻至室溫；(c)讀數(shù)正確的先后操作順序是_______(填字母)。②已知開始時(shí)量氣管讀數(shù)為V1mL，最終讀數(shù)為V2mL(均折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況，且V2>V1)。則銅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的最低硫酸濃度為_______mol/L。實(shí)驗(yàn)二：結(jié)合實(shí)驗(yàn)一的裝置，乙同學(xué)添加一些裝置(如圖)，利用SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取亞硫酰氯SOCl2。亞硫酰氯是重要的化工試劑，沸點(diǎn)較低，易水解。(4)①G儀器的進(jìn)水口是_______(填“a”或“b”)，其作用是_______。②F儀器的作用是_______。(5)已知SOCl2具有還原性，其氧化產(chǎn)物為SO。丙同學(xué)為了驗(yàn)證SOCl2和FeCl3·6H2O能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，做以下實(shí)驗(yàn)：取少量SOCl2和FeCl3·6H2O反應(yīng)后的混合物于試管中，加水充分溶解后……接下來的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象都正確是_______(填字母序號(hào))。A．滴加幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色B．滴加幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成C．加入少量稀硝酸，再滴加幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成D．滴加幾滴酸性KMnO4溶液，紫紅色消失2．苯甲酸是一種重要的化工產(chǎn)品，在25℃和95℃下在水中的溶解度分別為0.3g和6.9g。實(shí)驗(yàn)室制備苯甲酸并測(cè)定其純度的步驟如下：I.苯甲酸的制備量取一定量的甲苯和足量溶液發(fā)生反應(yīng)：+2KMnO4+KOH+3MnO2↓+H2O，裝置如圖所示。待甲苯完全反應(yīng)后趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣，合并濾液和洗滌液，然后放在冷水浴中冷卻，用濃硫酸酸化使溶液由強(qiáng)堿性變?yōu)閺?qiáng)酸性，至苯甲酸全部析出，過濾得到粗產(chǎn)品。(1)儀器X的名稱為_______，冷凝管的出水口為_______(填“a”或“b”)。(2)三頸燒瓶中反應(yīng)基本完成的現(xiàn)象為_______，用油浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是_______。(3)“濾渣”的主要成分為_______(填化學(xué)式)；每得到1mol濾渣，理論上轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_______mol。(4)酸化時(shí)，_______(填“能”或“不能”)用冰醋酸代替濃硫酸，理由是_______。II.純度測(cè)定(5)稱取0.10g樣品，溶于15mLNaOH溶液中，加入2滴酚酞作指示劑，用鹽酸滴定至紅色恰好消失，加入20mL乙醚，再加入10滴溴酚藍(lán)作指示劑，搖勻，用鹽酸滴定，邊滴邊將水層和乙醚層充分搖勻使生成的苯甲酸及時(shí)被乙醚溶解，滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗8.0mL鹽酸，則苯甲酸的純度為_______，若第二次滴定過程中，滴定管起始有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失，則導(dǎo)致所測(cè)得樣品中苯甲酸的純度_______(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。3．疊氮化鈉(NaN3)是一種防腐劑和分析試劑，在有機(jī)合成和汽車行業(yè)也有重要應(yīng)用。學(xué)習(xí)小組對(duì)疊氮化鈉的制備和產(chǎn)品純度測(cè)定進(jìn)行相關(guān)探究。制備NaN3的裝置如圖1所示。查閱資料：①氨基鈉(NaNH2)的熔點(diǎn)為208℃，易潮解和氧化；N2O有強(qiáng)氧化性，不與酸、堿反應(yīng)；疊氮酸(HN3)不穩(wěn)定，易分解爆炸。②，。回答下列問題：(1)①按氣流方向，圖1中裝置的連接順序?yàn)開__________(填儀器接口字母)。②實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置E中生成沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。③裝置C中物質(zhì)充分反應(yīng)后，停止加熱，需繼續(xù)進(jìn)行的操作為__________________，其目的為_____________。(2)用如圖2所示裝置測(cè)定(1)中所得產(chǎn)品的純度。①裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。②儀器q的作用為___________。③若儀器G的初始讀數(shù)為，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)讀數(shù)為，本實(shí)驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為，則產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(用含的式子表示)。4．乙酰苯胺可用作止痛劑、防腐劑等。實(shí)驗(yàn)室通過如下方法制備、提純乙酰苯胺。已知：苯胺乙酸酐冰醋酸乙酰苯胺沸點(diǎn)為，微溶于水，易被氧化而變色。相對(duì)分子質(zhì)量為93沸點(diǎn)為，相對(duì)分子質(zhì)量為102沸點(diǎn)為，相對(duì)分子質(zhì)量為60無色晶體，沸點(diǎn)為，難溶于冷水，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，相對(duì)分子質(zhì)量為135I．粗乙酰苯胺的制備制備原理：。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)步驟：將()乙酸酐、()冰醋酸加入三頸燒瓶中，在儀器B中加入()苯胺，逐滴滴加到三頸燒瓶中，邊滴邊攪拌，滴加完畢后小火加熱。在攪拌下，趁熱把反應(yīng)混合物慢慢倒入冷水中，析出固體。將混合物抽濾得到乙酰苯胺粗品。II．乙酰苯胺的提純①將粗乙酰苯胺晶體加入盛有熱水的燒杯中，加熱至沸，使之溶解。②稍冷卻后，加入適量粉末狀活性炭，充分?jǐn)嚢韬蟪脽徇M(jìn)行抽濾。③將濾液轉(zhuǎn)移到干凈燒杯中，冷卻、抽濾，用少量冷水洗滌、抽濾。④將產(chǎn)物放在干凈的表面皿中晾干、稱重，質(zhì)量為?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器A的名稱是___________，其作用為______________________。(2)本實(shí)驗(yàn)所用三頸燒瓶的適宜規(guī)格為___________(填標(biāo)號(hào))。A．100

B．250

C．500(3)制備乙酰苯胺粗品過程中，將反應(yīng)混合物倒入冷水中的目的是_________________。(4)提純過程中步驟②中加入活性炭的目的是________________。(5)用圖2所示裝置進(jìn)行提純過程中步驟③中的抽濾和洗滌。請(qǐng)按正確的操作順序補(bǔ)充完整(只進(jìn)行一次洗滌操作)：打開抽氣泵→轉(zhuǎn)移混合物至布氏漏斗→關(guān)閉活塞K→確認(rèn)抽干→打開活塞K→___________→___________→確認(rèn)抽干→打開活塞K→關(guān)閉抽氣泵。本實(shí)驗(yàn)多次采用抽濾操作，其優(yōu)點(diǎn)是________。本實(shí)驗(yàn)中乙酰苯胺的產(chǎn)率為___________%(保留三位有效數(shù)字)。5．某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究銅與濃的反應(yīng)(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))。編號(hào)實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①濃溶液過量銅片劇烈反應(yīng)，品紅溶液褪色，時(shí)銅片表面產(chǎn)生大量黑色沉淀，繼續(xù)加熱，時(shí)黑色沉淀消失。②濃溶液適量銅片劇烈反應(yīng)，品紅溶液褪色，時(shí)銅片表面產(chǎn)生少量黑色沉淀，繼續(xù)加熱，時(shí)黑色沉淀消。【資料】①微量與過量溶液發(fā)生反應(yīng)：，溶于甘油形成特征的絳藍(lán)色溶液。②和均為黑色固體。回答下列問題：(1)A中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)裝置B的作用是_______。(3)為了探究黑色沉淀的成分，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)Ⅰ：將含黑色固體的銅片取出放入到試管中，加入稀硫酸攪拌，充分反應(yīng)后加入過量的溶液，再滴入幾滴甘油，無明顯現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)Ⅱ：將含黑色固體的銅片取出放入到試管中，加入溶液X并加熱，一段時(shí)間后，黑色沉淀全部溶解，試管口處出現(xiàn)紅棕色氣體，底部有淡黃色固體生成。①實(shí)驗(yàn)Ⅰ說明黑色固體中_______(填“含有”或“不含有”)。②實(shí)驗(yàn)Ⅱ中“溶液X”是_______，實(shí)驗(yàn)證明固體為或。(4)用儀器分析黑色沉淀的成分，數(shù)據(jù)如下：取樣：銅元素，硫元素。取樣：銅元素，硫元素。則時(shí)黑色沉淀的成分是_______。(5)為探究黑色沉淀消失的原因，取時(shí)的黑色沉淀，加入濃，加熱至?xí)r，黑色沉淀溶解，有刺激性氣味的氣體生成，試管底部出現(xiàn)淡黃色固體，溶液變?yōu)樗{(lán)色。該過程的反應(yīng)方程式為_______。(6)實(shí)驗(yàn)可知，和濃除發(fā)生主反應(yīng)外，還發(fā)生著其他副反應(yīng)，為了避免副反應(yīng)的發(fā)生，和濃反應(yīng)時(shí)應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)方案是_______(填標(biāo)號(hào))。A．將燒瓶中的濃加熱至以上，然后加入適量銅片B．將燒瓶中的濃加熱至以上，然后加入適量銅片6．莫爾鹽[，]，易溶于水，不溶于乙醇，用途廣泛。某實(shí)驗(yàn)小組以廢鐵屑等為原料制備莫爾鹽并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其熱分解產(chǎn)物。Ⅰ.莫爾鹽的制備(1)凈化鐵屑：為去除廢鐵屑表面的油污，可采用的方法為_______。(2)制備溶液：實(shí)驗(yàn)步驟如圖1所示。“酸溶”過程中，為加快反應(yīng)速率，可向其中加入少量固體單質(zhì)X，則X可以為_______(填化學(xué)式，寫出一種即可)；“過濾”過程如圖2所示，為防止大量鐵屑進(jìn)入漏斗引起堵塞，可將_______緊貼在燒杯外壁a處，再傾倒燒杯中的混合物。(3)制備莫爾鹽：將所得溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，加入適量固體充分溶解，再經(jīng)_______、過濾、洗滌、干燥，得產(chǎn)品。(4)測(cè)定純度稱取4.000g上述產(chǎn)品，配成100mL溶液，取出25.00mL置于錐形瓶中，用，標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，重復(fù)三次，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為10.00mL。①將標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管后，排氣泡的正確操作為_______(填選項(xiàng)字母)。a.b.c.

d.②經(jīng)計(jì)算，該產(chǎn)品的純度為_______%。Ⅱ.熱分解產(chǎn)物的檢驗(yàn)?zāi)獱桘}自身受熱分解會(huì)產(chǎn)生、、、等氣體，小組同學(xué)欲用下圖裝置檢驗(yàn)其中的和。(5)裝置連接的合理順序?yàn)開______(填裝置編號(hào))，裝置C中盛裝堿石灰的儀器名稱為_______。(6)D中加入的鹽酸需足量，否則可能會(huì)引發(fā)的后果為_______(用化學(xué)方程式表示)。7．草酸(H2C2O4)及其鹽類化合物在化學(xué)工業(yè)中有重要作用。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室中可以在用濃硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)氣體來制備草酸。其主要裝置如圖所示。的電子式為_______；儀器X的名稱為_______；裝置中濃硝酸的還原產(chǎn)物為，生成草酸的化學(xué)方程式為_______，若反應(yīng)溫度高于，生成草酸的速率會(huì)減慢，主要原因是_______。(2)三草酸合鐵酸鉀為綠色晶體，溶于水，難溶于乙醇，可作有機(jī)反應(yīng)的催化劑。某實(shí)驗(yàn)小組用為原料制備三草酸合鐵酸鉀的步驟如下：①稱取晶體，溶解，加硫酸酸化，邊攪拌邊加入溶液，靜置，析出黃色的沉淀，過濾并洗滌沉淀3次。②將上述沉淀溶解在飽和草酸鉀溶液中，再加入飽和溶液，保持溶液溫度為，緩慢滴加溶液，不斷攪拌，沉淀慢慢變?yōu)樯钭厣患訜嶂练序v，再加入草酸溶液，控制為，變?yōu)榫G色透明的三草酸合鐵酸鉀溶液。③加熱濃縮，緩慢加入95%的乙醇，冷卻結(jié)晶、過濾，洗滌晶體次，干燥、稱量。其中生成的化學(xué)方程式為_______；保持溶液溫度為所采用的加熱方式是_______，加熱至沸騰的目的是_______；洗滌晶體所用試劑為_______。(3)制得的三草酸合鐵酸鉀晶體中往往會(huì)混有少量草酸。為測(cè)定的純度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取樣品，加稀硫酸溶解后配成溶液。取配制的溶液，用濃度為的溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗溶液，已知：，樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。8．硫氰化鉀(KSCN)是一種用途廣泛的化學(xué)藥品，常用于檢驗(yàn)鐵離子、銀離子等。某化學(xué)興趣小組制備硫氰化鉀的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(三頸燒瓶?jī)?nèi)盛放CS2、水和固體難溶催化劑)：(1)NH4SCN的制備：關(guān)閉K2，打開K1，向三頸燒瓶中CS2層通入NH3并水浴加熱制取NH4SCN，同時(shí)生成一種酸式鹽，反應(yīng)前后元素化合價(jià)均不發(fā)生變化，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(2)KSCN的制備：關(guān)閉K1，加熱使酸式鹽雜質(zhì)分解除去。打開K2，緩緩滴入適量的KOH溶液制備KSCN溶液。一段時(shí)間后，將三頸燒瓶中的混合物過濾，所得濾液再減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到KSCN晶體。第一次過濾的目的是___________；酸性K2Cr2O7溶液用于除去尾氣中兩種污染性氣體___________、___________(填化學(xué)式)。(3)測(cè)定晶體中KSCN的含量：稱取8.0g樣品配成500mL溶液，量取20.00mL溶液于錐形瓶中，加入適量稀硝酸，再加入幾滴Fe(NO3)3溶液作指示劑，用0.1000mol·L1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定[發(fā)生反應(yīng)：SCN+Ag+=AgSCN↓(白色)]。①滴定過程中使用酸式滴定管，選出正確的操作，將其標(biāo)號(hào)填入操作流程：蒸餾水洗滌→___________→___________→滴定。A．用裝有標(biāo)準(zhǔn)液的試劑瓶直接向滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)溶液到“0”刻度以上，趕氣泡，調(diào)液面，記錄起始讀數(shù)。B．用燒杯向滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)液“0”刻度以上2～3mL，打開玻璃活塞，使尖嘴部分充滿液體。C．向滴定管加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤(rùn)洗，洗滌液從上口倒出。D．向滴定管加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤(rùn)洗，洗滌液從下口放出②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________。③進(jìn)行三次測(cè)定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(V)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123V/mL23.9824.0224.22晶體中KSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。④若用硝酸銀固體配制0.1000mol·L1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容時(shí)，眼睛俯視容量瓶刻度線，則測(cè)得晶體中KSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________(填“偏高”“偏低”或“不影響”)；若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí)，眼睛處于圖中___________(填標(biāo)號(hào))位，則測(cè)得晶體中KSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。9．我國(guó)C919大飛機(jī)制造過程中用到的某些新型材料是以作催化劑制備的。是白色粉末，微溶于水、難溶于乙醇及稀硫酸，在空氣中迅速被氧化成綠色。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下裝置(夾持裝置略)，利用溶液與氣體制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)檢查裝置氣密性并加入藥品，①打開止水夾先氮?dú)馔ㄒ欢螘r(shí)間，后關(guān)閉止水夾；②打開分液漏斗旋塞，向儀器a中加鹽酸調(diào)pH至2~3，關(guān)閉分液漏斗旋塞；③……，溶液中產(chǎn)生白色沉淀；④待反應(yīng)完全后，再通一段時(shí)間。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______；儀器a的名稱是_______；操作③是_______。(2)將裝置A中的混合物過濾、洗滌、干燥后密封保存，洗滌時(shí)選擇的最佳洗滌液是___(填標(biāo)號(hào))；判斷沉淀洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作是___。A．蒸餾水

B．稀硫酸

C．95%的乙醇

D．飽和食鹽水(3)測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取所制備的CuCl產(chǎn)品mg，將其置于足量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，配成250mL溶液。移取25.00mL溶液于錐形瓶中，用cmol/L的Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，再重復(fù)滴定2次，三次平均消耗Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，反應(yīng)中Ce4+被還原為Ce3+，則樣品中CuCl(摩爾質(zhì)量為Mg/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。滴定時(shí)Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在_______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中；下列操作會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定值偏大的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)B．滴定前錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C．滴定管在滴定前有