2019版高考化學(xué)大二輪優(yōu)選習(xí)題 考前強(qiáng)化練20 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題

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1、 考前強(qiáng)化練?20 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題 1.(2018?山東青島高三模擬)碳酸鑭咀嚼片是一種不含鈣和鋁的磷酸鹽結(jié)合劑,用于慢性腎衰患者高 磷血癥的治療。碳酸鑭可由?LaCl3?為原料來(lái)制備,整個(gè)反應(yīng)在較低的?pH?條件下進(jìn)行,避免生成堿式 碳酸鑭[La(OH)CO3]。 (1)化學(xué)興趣小組利用下列裝置在實(shí)驗(yàn)室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。 ①儀器?X?的名稱為 ;檢驗(yàn)裝置甲氣密性良好的方法是 。 ②實(shí)驗(yàn)中?K

2、1、K2?打開(kāi)的先后順序?yàn)?;為保證碳酸鑭的純度,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題 有 。 (2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應(yīng)均可生成碳酸鑭。 ①為了高磷血癥患者的安全,通常選用碳酸氫鈉溶液,過(guò)程中會(huì)發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng),其離子方程式為 和 。 ②選擇碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的優(yōu)點(diǎn)是 (任寫(xiě)一條)。 ③T?℃時(shí),碳酸鑭的溶解度可表示為?1.0×10-7?mol·L-1,HC 的電離平衡常數(shù)為?6.0×10-11。請(qǐng)計(jì) 算反應(yīng)?2LaCl3+3NaHCO3 La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl?的平衡常數(shù)?K=??????。

3、 ④利用手持技術(shù)測(cè)定溶液的?pH?從而監(jiān)控反應(yīng)過(guò)程,得到如圖曲線。請(qǐng)說(shuō)明?bc?段變化的原 因 。 (3)碳酸鑭(式量為?458)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取?15.0?g?產(chǎn)品試樣,溶于?10.0?mL?稀鹽酸中,加入 10?mL?NH3-NH4Cl?緩沖溶液,加入?0.2?g?紫脲酸銨混合指示劑,用?0.5?mol·L-1EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液 滴定至呈藍(lán)紫色(La3++H2Y2- LaY-+2H+),消耗?EDTA?溶液?60.00?mL。則產(chǎn)品中碳酸鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

4、w= 。 答案(1)①球形干燥管 關(guān)閉活塞?K1,向球形漏斗中加水至漏斗內(nèi)外形成液面差,一段時(shí)間后,液面 差保持不變,說(shuō)明氣密性良好 ②先打開(kāi)?K2?再打開(kāi)?K1 控制氨氣(或?CO2)通入量 (2)①2La3++3HC La2(CO3)3+3H+ H++HC CO2↑+H2O?②碳酸氫鈉溶液堿性相對(duì)較弱,可防止生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]?③ 200 ④La3+完全沉淀,再滴入碳酸氫鈉,水解使溶液的堿性增強(qiáng),pH?發(fā)生突躍 (3)91.6% 解析(1)①儀器?X?的名稱為球形干燥管;檢驗(yàn)裝置甲氣密性的方法是關(guān)閉

5、活塞?K1,向球形漏斗中加水 至漏斗內(nèi)外形成液面差,一段時(shí)間后,液面差保持不變,說(shuō)明氣密性良好;②氨氣是極易溶于水的氣 體,先通氨氣,在堿性條件下再通入二氧化碳,溶解的量較大,故實(shí)驗(yàn)中先打開(kāi)?K2?再打開(kāi)?K1;為保證碳 酸鑭的純度,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制氨氣(或?CO2)通入量;(2)①碳酸氫鈉分別與?La2+、H+反應(yīng),過(guò)程中 發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)的離子方程式為?2La3++3HC La2(CO3)3+3H+和?H++HC CO2↑+H2O;②選擇 碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的優(yōu)點(diǎn)是碳酸氫鈉溶液堿性相對(duì)較弱,可防止生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3];

6、 ③2LaCl3+3NaHCO3 2La2++3HC La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl?的離子方程式為 La2(CO3)3↓+3H+,T?℃時(shí),碳酸鑭的溶解度可表示為?1.0×10-7?mol·L-1,則飽和溶液 中?c(La2+)=2c[La2(CO3)3]=2.0×10-7?mol·L-1,c(C )= 3c[La2(CO3)3]=3.0×10-7?mol·L-1,Ksp[La2(CO3)3]=c2(La3+)·c3(C )=(2.0×10-7?mol·L- 1)2×(3.0×10-7?mol

7、·L-1)3=1.08×10-33,HC 的電離平衡常數(shù)為?6.0×10-11,則反應(yīng)的平衡常數(shù) K= = 2 =200;④利用手持技術(shù)測(cè)定溶液的?pH?從 而監(jiān)控反應(yīng)過(guò)程,La3+完全沉淀,再滴入碳酸氫鈉,水解使溶液的堿性增強(qiáng),pH?發(fā)生突躍,bc?段變化如 圖曲線;(3)滴定時(shí)消耗?EDTA?的物質(zhì)的量為?60.00?mL×10-3L·mL-1×0.5?mol·L-1=0.03?mol,根據(jù)反 應(yīng)?La3++H2Y2-=LaY-+2H+可知,產(chǎn)品中碳酸鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

8、 w= ×100%=91.6%。 2.(2018?陜西西安“八?！备呷?lián)考)甲、乙兩組同學(xué)分別做了以下探究實(shí)驗(yàn)。 (1)甲組探究?Cl2?與?Na2SO3?溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)裝置如下。 ①寫(xiě)出制取氯氣的化學(xué)方程式: 。 ②該裝置的不足之處除無(wú)尾氣吸收裝置外,另一處是 。 ③Cl2?與?Na2SO3?溶液反應(yīng)的離子方程式為 。 ④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟,證明洗氣瓶中的?Na2SO3?已被氧化 。 (2)乙組探究乙酸乙酯在不同溫度、不同濃度?NaOH?溶液中的水解速率。取四支大小相

9、同的試管,在 試管外壁貼上體積刻度紙,按下表進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在兩種不同溫度的水浴中加熱相同時(shí)間后,記錄 酯層的體積來(lái)確定水解反應(yīng)的速率。 實(shí)驗(yàn)試劑?試管?試管?試管?試管 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 乙酸乙酯 /mL 1???V1?V2?V3 1?mol·L- 1NaOH V4 3 0 V5 溶液/mL 蒸餾水/mL?0 V6 5 2 ⑤請(qǐng)完成上表,其中?V2= ,V4= ,V5= 。 ⑥實(shí)驗(yàn)中,可用飽和食鹽水替代蒸餾水,以減小乙酸乙酯在水中的溶解度,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確;但不 能用飽和?Na2CO3?溶液替代蒸餾水,其原因是 ;實(shí)驗(yàn)中,

10、試管Ⅳ比試管Ⅱ中 的酯層減少更快,其原因有:溫度高速率快,還可能有 。(已知乙酸乙酯沸點(diǎn)為 77.1?℃) 3 答案(1)①M(fèi)nO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O?②沒(méi)有加熱裝置?③Cl2+S???+H2O??2Cl- +S +2H+ ④取少量洗氣瓶中的液體置于干燥試管中,加入足量鹽酸(滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體),再滴加少 量的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明已經(jīng)被氧化 (2)⑤1 5 3 ⑥碳酸鈉溶液水解顯堿性, 干擾了探究?NaOH?溶液對(duì)水解速率的影響 水浴加熱

11、接近乙酸乙酯的沸點(diǎn),溫度越高,乙酸乙酯揮發(fā) 也越快,得不到正確結(jié)果 解析(1)①實(shí)驗(yàn)室利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,制取氯氣的化學(xué)方程式 為?MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O;②濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣的反應(yīng)需要加熱,氯氣有毒, 應(yīng)該使用尾氣吸收裝置;③氯氣與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉和氯化氫,反應(yīng)的離子方程式為 Cl2+S +H2O 2Cl-+S +2H+;④若洗氣瓶中的?Na2SO3?已被氧化,則洗氣瓶的溶液中應(yīng)該存在硫 酸根離子,檢驗(yàn)方法為:取少量洗氣瓶中的液體置于干燥試管中,加入

12、足量鹽酸(滴加稀鹽酸至不再 產(chǎn)生氣體),再滴加少量的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明已經(jīng)被氧化;(2)⑤乙組探究乙酸乙 酯(沸點(diǎn)?77.1?℃)在不同溫度、不同濃度?NaOH?溶液中的水解速率,四支試管中乙酸乙酯的體積都應(yīng) 該為?1?mL,即?V1=V2=V3=1;試管Ⅰ和試管Ⅲ中蒸餾水的體積不同,則探究的是氫氧化鈉的濃度對(duì)乙酸 乙酯水解的影響,還必須保證溶液總體積相等,則試管Ⅰ中氫氧化鈉溶液體積應(yīng)該為?5?mL,即?V4=5; 結(jié)合總體積必須相等可知,試管Ⅳ和試管Ⅱ應(yīng)該是探究溫度對(duì)乙酸乙酯水解程度的影響,試管Ⅳ中 氫氧化鈉溶液體積應(yīng)該為?3?mL,即?V5=3;⑥碳酸鈉

13、溶液水解顯堿性,干擾了探究?NaOH?溶液對(duì)水解速 率的影響,所以不能用飽和?Na2CO3?溶液替代蒸餾水;乙酸乙酯的沸點(diǎn)為?77.1?℃,水浴溫度接近乙酸 乙酯的沸點(diǎn),溫度越高,一方面反應(yīng)速率加快,另一方面乙酸乙酯揮發(fā)也越快,導(dǎo)致試管中酯層減少 速率加快,干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 3.(2018?陜西榆林高三模擬)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點(diǎn)為?33?℃,沸點(diǎn)為 73?℃。實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置制取?ICl3。 (1)儀器?a?的名稱是 。 (2)制備氯氣選用的藥品為漂白粉固體[主要

14、成分為?Ca(ClO)2]和濃鹽酸,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 為 。 (3)裝置?B?可用于除雜,也是安全瓶,能監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置?C?中是否發(fā)生堵塞,請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)?B 中的現(xiàn)象: 。 4 (4)試劑?X?為 。 (5)氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于?70?℃時(shí)反應(yīng),則裝置?D?適宜的加熱方式 為 。 (6)欲測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)制備?ICl3?樣品中?ICl3?的純度,準(zhǔn)確稱取?ICl3?樣品?10.0?g?于燒杯中,加入適量水 和過(guò)量?KI?晶體,充分反應(yīng)生成?I2(樣品中雜質(zhì)不反應(yīng))。寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程 式 ;將所得溶液配制

15、成?100?mL?待測(cè)液, 取?25.00?mL?待測(cè)液,用?2.0?mol·L-1?的?Na2S2O3?標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2 2I-+S4 ),以淀粉溶液 Na2S2O3?標(biāo)準(zhǔn)液體積 /mL 作指示劑,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 ;重復(fù)滴定,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下: 待測(cè) 滴定 液體 次數(shù) 滴定前讀?滴定后讀 積/mL 數(shù)/mL 數(shù)/mL 1 25.00?0.50 20.40 2 25.00?4.00 24.10 3 25.00?4.20 26.70 該樣品中?ICl3?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (ICl3?相對(duì)分子質(zhì)量為?233.5

16、)。 答案(1)蒸餾燒瓶 (2)Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2Cl2↑+2H2O (3)吸濾瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升 (4)堿石灰 (5)水浴加熱 (6)ICl3+3KI 2I2+3KCl 當(dāng)加入最后一滴?Na2S2O3?溶液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色 93.4% 解析(1)根據(jù)裝置圖可知儀器?a?的名稱為蒸餾燒瓶;(2)漂白粉固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣 和水,化學(xué)方程式為?Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2Cl2↑+2H2O;(3)裝置?B?也是安全瓶,監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn) 行時(shí)?C?

17、中是否發(fā)生堵塞,發(fā)生堵塞時(shí)?B?中的壓強(qiáng)增大,吸濾瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升;(4) 反應(yīng)后剩余的氯氣能夠污染空氣,不能排放到空氣中,裝置?E?為球形干燥管,裝有固體藥品堿石灰, 可吸收多余的氯氣,防止污染空氣;(5)因水浴能簡(jiǎn)便控制加熱的溫度,且能使反應(yīng)試管受熱均勻,由 于氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于?70?℃下反應(yīng),應(yīng)采取水浴加熱;(6)ICl3?樣品中加入適量水和過(guò)量 KI?晶體,充分反應(yīng)生成?I2,同時(shí)生成碘化鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為?ICl3+3KI 2I2+3KCl;以淀粉溶液 作指示劑,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)加入最后一滴?Na2S2O3?溶液時(shí),溶液由藍(lán)色變

18、為無(wú)色,且在半分鐘內(nèi) 不恢復(fù)藍(lán)色;第?3?組溶液的體積與第?1、2?組相差比較大,舍去第?3?組,將第?1、2?組的平均值作為消 耗溶液的體積,故消耗?KMnO4?溶液的體積為 mL=20.0?mL,令樣品中?ICl3?的物質(zhì)的量 為?x,則根據(jù)化學(xué)反應(yīng)可得關(guān)系式: ICl3~2I2~4S2 , 1 4 x 2?mol·L-1×20×10-3L 5 解得?x=1×10-2?mol,該樣品中?ICl3?的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為: ×100%=93.4%。 6