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1、
考前強化練?20 化學綜合實驗題
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?為原料來制備,整個反應在較低的?pH?條件下進行,避免生成堿式
碳酸鑭[La(OH)CO3]。
(1)化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。
①儀器?X?的名稱為 ;檢驗裝置甲氣密性良好的方法是 。
②實驗中?K
2、1、K2?打開的先后順序為 ;為保證碳酸鑭的純度,實驗過程中需要注意的問題
有 。
(2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應均可生成碳酸鑭。
①為了高磷血癥患者的安全,通常選用碳酸氫鈉溶液,過程中會發(fā)生兩個平行反應,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)點是 (任寫一條)。
③T?℃時,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。請計
算反應?2LaCl3+3NaHCO3
La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl?的平衡常數(shù)?K=??????。
3、
④利用手持技術測定溶液的?pH?從而監(jiān)控反應過程,得到如圖曲線。請說明?bc?段變化的原
因 。
(3)碳酸鑭(式量為?458)質量分數(shù)的測定:準確稱取?15.0?g?產品試樣,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)標準溶液
滴定至呈藍紫色(La3++H2Y2-
LaY-+2H+),消耗?EDTA?溶液?60.00?mL。則產品中碳酸鑭的質量分數(shù)
4、w= 。
答案(1)①球形干燥管 關閉活塞?K1,向球形漏斗中加水至漏斗內外形成液面差,一段時間后,液面
差保持不變,說明氣密性良好 ②先打開?K2?再打開?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,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;檢驗裝置甲氣密性的方法是關閉
5、活塞?K1,向球形漏斗中加水
至漏斗內外形成液面差,一段時間后,液面差保持不變,說明氣密性良好;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,故實驗中先打開?K2?再打開?K1;為保證碳
酸鑭的純度,實驗過程中需要控制氨氣(或?CO2)通入量;(2)①碳酸氫鈉分別與?La2+、H+反應,過程中
發(fā)生兩個平行反應的離子方程式為?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)點是碳酸氫鈉溶液堿性相對較弱,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,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,則反應的平衡常數(shù)
K= =
2
=200;④利用手持技術測定溶液的?pH?從
而監(jiān)控反應過程,La3+完全沉淀,再滴入碳酸氫鈉,水解使溶液的堿性增強,pH?發(fā)生突躍,bc?段變化如
圖曲線;(3)滴定時消耗?EDTA?的物質的量為?60.00?mL×10-3L·mL-1×0.5?mol·L-1=0.03?mol,根據(jù)反
應?La3++H2Y2-=LaY-+2H+可知,產品中碳酸鑭的質量分數(shù)
8、
w= ×100%=91.6%。
2.(2018?陜西西安“八?!备呷?lián)考)甲、乙兩組同學分別做了以下探究實驗。
(1)甲組探究?Cl2?與?Na2SO3?溶液的反應,實驗裝置如下。
①寫出制取氯氣的化學方程式: 。
②該裝置的不足之處除無尾氣吸收裝置外,另一處是 。
③Cl2?與?Na2SO3?溶液反應的離子方程式為 。
④設計實驗,簡述實驗步驟,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,按下表進行對照實驗。在兩種不同溫度的水浴中加熱相同時間后,記錄
酯層的體積來確定水解反應的速率。
實驗試劑?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請完成上表,其中?V2= ,V4= ,V5= 。
⑥實驗中,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,使實驗結果更準確;但不
能用飽和?Na2CO3?溶液替代蒸餾水,其原因是 ;實驗中,
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 。(已知乙酸乙酯沸點為
77.1?℃)
3
答案(1)①MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O?②沒有加熱裝置?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生氣體),再滴加少
量的氯化鋇溶液,若產生白色沉淀,則證明已經被氧化 (2)⑤1 5 3 ⑥碳酸鈉溶液水解顯堿性,
干擾了探究?NaOH?溶液對水解速率的影響 水浴加熱
11、接近乙酸乙酯的沸點,溫度越高,乙酸乙酯揮發(fā)
也越快,得不到正確結果
解析(1)①實驗室利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水,制取氯氣的化學方程式
為?MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O;②濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣的反應需要加熱,氯氣有毒,
應該使用尾氣吸收裝置;③氯氣與亞硫酸鈉溶液反應生成硫酸鈉和氯化氫,反應的離子方程式為
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該存在硫
酸根離子,檢驗方法為: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
產生氣體),再滴加少量的氯化鋇溶液,若產生白色沉淀,則證明已經被氧化;(2)⑤乙組探究乙酸乙
酯(沸點?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
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該為?5?mL,即?V4=5;
結合總體積必須相等可知,試管Ⅳ和試管Ⅱ應該是探究溫度對乙酸乙酯水解程度的影響,試管Ⅳ中
氫氧化鈉溶液體積應該為?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;乙酸乙酯的沸點為?77.1?℃,水浴溫度接近乙酸
乙酯的沸點,溫度越高,一方面反應速率加快,另一方面乙酸乙酯揮發(fā)也越快,導致試管中酯層減少
速率加快,干擾了實驗結果。
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,其熔點為?33?℃,沸點為
73?℃。實驗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,相關反應的化學方程式
為 。
(3)裝置?B?可用于除雜,也是安全瓶,能監(jiān)測實驗進行時裝置?C?中是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時?B
中的現(xiàn)象: 。
4
(4)試劑?X?為 。
(5)氯氣與單質碘需在溫度稍低于?70?℃時反應,則裝置?D?適宜的加熱方式
為 。
(6)欲測定上述實驗制備?ICl3?樣品中?ICl3?的純度,準確稱取?ICl3?樣品?10.0?g?于燒杯中,加入適量水
和過量?KI?晶體,充分反應生成?I2(樣品中雜質不反應)。寫出反應的化學方程
式 ;將所得溶液配制
15、成?100?mL?待測液,
取?25.00?mL?待測液,用?2.0?mol·L-1?的?Na2S2O3?標準液滴定(I2+2S2
2I-+S4
),以淀粉溶液
Na2S2O3?標準液體積
/mL
作指示劑,達到終點時的現(xiàn)象為 ;重復滴定,實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
待測
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?的質量分數(shù)為 (ICl3?相對分子質量為?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,長頸漏斗中液面上升
(4)堿石灰 (5)水浴加熱 (6)ICl3+3KI
2I2+3KCl
當加入最后一滴?Na2S2O3?溶液時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內不恢復藍色 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生成氯化鈣、氯氣
和水,化學方程式為?Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2Cl2↑+2H2O;(3)裝置?B?也是安全瓶,監(jiān)測實驗進
行時?C?
17、中是否發(fā)生堵塞,發(fā)生堵塞時?B?中的壓強增大,吸濾瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升;(4)
反應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)因水浴能簡便控制加熱的溫度,且能使反應試管受熱均勻,由
于氯氣與單質碘需在溫度稍低于?70?℃下反應,應采取水浴加熱;(6)ICl3?樣品中加入適量水和過量
KI?晶體,充分反應生成?I2,同時生成碘化鉀,反應的化學方程式為?ICl3+3KI 2I2+3KCl;以淀粉溶液
作指示劑,達到終點時的現(xiàn)象為當加入最后一滴?Na2S2O3?溶液時,溶液由藍色變
18、為無色,且在半分鐘內
不恢復藍色;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?的物質的量
為?x,則根據(jù)化學反應可得關系式:
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?的質量分數(shù)
為: ×100%=93.4%。
6