1、高考化学二轮复习配套文档主观题综合训练化学综合实验含答案化学综合实验【主观题综合训练】化学综合实验1(2016咸阳模拟)磷化铝、磷化锌、磷化钙是我国目前最常见的熏蒸杀虫剂的主要成分，它们都能与水或酸反应产生有毒气体PH3，PH3具有较强的还原性，能在空气中自燃。我国粮食卫生标准规定，粮食中磷化物(以PH3计)含量0.05 mgkg-1。现用如下装置测定粮食中残留磷化物含量。已知：5PH3+8KMnO4+12H2SO45H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2OC中盛有200 g原粮；D、E、F中各盛装1.00 mL浓度为1.0010-3 molL-1的KMnO4的溶液(H2SO4酸化)
2、。(1) 检查上述装置气密性的方法是 。(2) 实验过程中，用抽气泵抽气的目的是 。(3) A中盛装KMnO4溶液是为了除去空气中可能含有的；B中盛装碱性焦性没食子酸溶液的作用是；如去除B装置，则实验中测得的PH3含量将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(4) 收集D、E、F所得吸收液，并洗涤D、E、F，将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中，加水稀释至25 mL，用浓度为510-4 molL-1 Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00 mL，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为mgkg-1。(已知：5Na2SO3+2KMnO4+3H2SO4K2SO4
3、+5Na2SO4+2MnSO4+3H2O)2(2015陕西模拟)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：【探究一】(1) 将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10min后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。(2) 另取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+应选用(填字母)。a. KSCN溶液和氯水b. 铁粉和KSCN溶液c. 浓氨水 d. KMnO4酸性溶液乙同学取336 mL(标准状况)
4、气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。(3) 装置B、F中试剂的作用分别是、 。(4) 认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。(5) 为确认Q的存在，需在装置中添加M于(填字母)，M中所装溶液是 。a. A之前 b. A-B间 c. B-C间 d. C-D间(6) 如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是； 如果气体Y中含有Q，预计实验现象是。
5、(7) 若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用称量质量的方法?作出判断并说明理由： 。3(2016江西三校联考)为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。实验：反应产物的定性探究按如下图装置(固定装置已略去)进行实验：(1) F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是；B装置中的现象是。(2) 实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 。(3) 实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是。(4) 实验结束后，证明A装置试管中所得产物中含有Cu2+的操作方法是。实验：反应产物的定量探究(5) 为测定
6、硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液中振荡，以淀粉溶液为指示剂，用0.36 molL-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00 mL。若反应消耗铜的质量为6.4 g，则硫酸铜的产率为。(已知：2Cu2+4I-2CuI+I2，2S2+I2S4+2I-)4(2015太原模拟)阿司匹林(又称乙酰水杨酸)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128135 。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐(CH3CO)2O为主要原料合成阿司匹林，其制备原
7、理如下：+(CH3CO)2O+CH3COOH制备基本操作流程、装置示意图和有关数据如下(夹持和加热仪器已略去)：请根据以上信息回答下列问题：(1) 制备阿司匹林时，要使用干燥仪器的原因是 。(2) 合成阿司匹林时，最合适的加热方法是 ，其原因是 。抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，其目的是 。(3) 上述所得粗产品中还有一些副产品，其中有一种是高分子化合物。提纯粗产品：这种提纯方法叫做 。该方案中选用乙酸乙酯作溶剂的原因是。(4) 该学习小组在实验中原料用量：2.0 g水杨酸、5.0 mL乙酸酐(=1.08 gcm-3 )，最终称得产品质量m=2.2 g，则所得乙酰水杨酸的产率为(结果保留3位有
8、效数字)。5(2015衡水模拟)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，是制备半导体的重要材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备：用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。图1是实验室制备四氯化硅的装置图。图1图2相关信息：a.四氯化硅遇水极易水解；b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物；c.有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/ 57.712.8-315-熔点/ -70.0-107.
9、2-升华温度/ -180300162请回答下列问题：(1) 仪器e的名称为，装置A中f管的作用是，其中发生反应的离子方程式为。(2) 装置B中的试剂是。(3) 某学习小组设计了以下两种实验方案：方案甲：g接装置；方案乙：g接装置。但是甲、乙两个方案中虚线内装置均有不足之处，请你评价后填写下表。方案不足之处甲乙(4) 在上述(3)的评价基础上，请设计一个合理方案：。(5) 通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是。6(2015保定二模)黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄
10、铜矿(含少量SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如图1实验。图1图2现称取研细的黄铜矿样品1.150 g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05 molL-1标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液20.00 mL。(所得气体在d装置中全部被吸收)(1) 称量1.150 g该黄铜矿样品所用的仪器为(填“托盘天平”或“电子天平”)。(2) 装置a和c的作用分别是和(填字母)。A. 除去SO2气体 B. 除去空气中的水蒸气和有利于观察空气流速C. 有利于气体混合 D. 除去反应后多余的氧气(3) 上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，
11、其目的是 。(4) 通过计算可知，该黄铜矿的纯度为。(5) 若用图2装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的是(填序号)。(6) 若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为+1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有(写出一条)。7(2015福建二模)某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图1所示。图1图2实验一：电解饱和食盐水(1) 简述配制饱和食盐水的操作： 。(2) 电解饱和食盐水的离子方程式为。实验二：电解不饱和食盐水及产物分析相同条件下，电解1 molL-1NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V1 mL气体，同时，在Y处收集到V2 m
12、L气体，停止电解。结果发现V2V1，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：i.有部分Cl2溶解于NaCl溶液中；ii.有O2生成。(3) 设计实验证明有部分Cl2溶解于NaCl溶液中。实验方案为 。(4) 证明有O2生成并测定O2的体积。按如图2所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到的V2 mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂)中，最终量气管中收集到V3 mL气体(设V1、V2、V3均在相同条件下测得)。装置A的作用是 。本实验中，观察到现象，说明石墨电极上有O2生成。实验中是否需要预先除净装置中的空气?(填“是”或“否”)。(5)
13、实验二中，在石墨电极上生成Cl2的总体积为。实验反思：(6) 由以上实验推知，欲通过电解食盐水持续地获得较纯净的氯气，电解时应控制的条件： ； 。要进一步证明该推论，还需进行电解不同浓度食盐水的平行实验。8(2015南昌模拟)右下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置，反应需要加热，图中省去了加热装置。乙醇、溴乙烷、溴有关参数见下表。乙醇溴乙烷溴状态无色液体无色液体深红棕色液体密度/gcm-30.791.443.1沸点/ 78.538.459(1) 制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是(填字母)。a. 减少副产物烯和醚的生成 b. 减少Br2的生成 c. 减少HBr的
14、挥发 d. 水是反应的催化剂(2) 已知加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO4，写出加热时A中发生的主要反应的化学方程式：。(3) 仪器B的名称，冷却水应从B的(填“上”或“下”)口流进。(4) 反应生成的溴乙烷应在(填“A”或“C”)中。(5) 若用浓的硫酸进行实验时，得到的溴乙烷呈棕黄色，最好选择下列(填字母)溶液来洗涤产品。a. 氢氧化钠b. 亚硫酸钠c. 碘化亚铁d. 碳酸氢钠洗涤产品时所需要的玻璃仪器有 。【主观题综合训练答案】化学综合实验1(1) 打开抽气泵抽气，观察各装置中是否有气泡产生(2) 保证生成的PH3进入D、E、F，被酸性KMnO4溶液全部吸收(3) 还原性气
15、体除去空气中的O2偏低(4) 0.085【解析】 (1) 利用连续装置特征，结合气体压强变化，可以打开抽气泵抽气观察各装置中气体的产生，若有气泡冒出，证明气密性良好。(2) 准确测定PH3的含量，需要用高锰酸钾溶液全部吸收，避免产生较大误差，所以抽气泵是保证PH3全部被吸收的措施。(3) 依据装置图中装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸收氧气，PH3会在氧气中燃烧，用滴定方法测定的PH3减小，结果偏低。(4) 加水稀释至25 mL，用浓度为510-4 molL-1 Na2SO3标准溶液滴定剩余的KM
16、nO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液11.00 mL，依据滴定反应：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O可得关系式2KMnO45Na2SO3，未反应的高锰酸钾的物质的量=0.011 0 L510-4 molL-1=2.210-6 mol；与PH3反应的高锰酸钾物质的量=1.0010-3 molL-10.003 0 L-2.210-6 mol=8.010-7 mol；根据反应 5PH3+8KMnO4+12H2SO45H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O得到定量关系：5PH38KMnO4，计算得到PH3的物质的量=8.010-7
17、 mol=5.010-7 mol，则PH3的质量分数=0.085 mgkg-1。2(1) 铁钉表面被钝化.(2) dSO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO466.7%(3) 检验二氧化硫是否除尽防止空气中水蒸气的干扰(4) C+2H2SO4(浓硫酸)CO2 +2SO2+2H2O(5) c澄清石灰水(6) D中固体由黑变红、E中固体由白变蓝M中澄清石灰水变浑浊(7) 否用托盘天平无法称量D或E的差量【解析】 (1) 铁钉放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行。(2) 溶液中已经有三价铁离子，选择a会造成干扰；b能检验三价铁离子的存在；选c生成两种沉淀，受氢氧化铁沉
18、淀颜色的影响无法分辨；亚铁离子能使酸性高锰酸钾褪色，故选d。SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，则n(混合气体)=0.015 mol；SO2 BaSO41 mol 233 gn 2.33 gn=0.01 mol所以二氧化硫的体积分数为=66.7%。(3) A除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以B可以检验二氧化硫是否完全除去；空气中有水蒸气会影响无水硫酸铜对水的检验，所以F的作用是防止空气中的水蒸气进入装置。(4) 在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应
19、的化学方程式为C+2H2SO4(浓硫酸)CO2 +2SO2+2H2O。(5) Q为二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在，选d时二氧化碳被碱石灰吸收，故选c。(6) 氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色，同时有红色的铜单质生成；如果气体Y中含有Q，则M中澄清石灰水变浑浊。(7) 标准状况下28 mL氢气的物质的量为=0.001 25 mol，生成水的质量为18 gmol-10.001 25 mol=0.022 5 g，即D、E的质量差小于0.1 g，而中学阶段质量的称量选择托盘天平，分度值是0.1 g，无法精确称量出
20、D或E的差量，所以不能通过用托盘天平称量质量差的方法测量氢气含量。3(1) SO2+2OH-S+H2O白色粉末变蓝色(2) D装置中黑色固体颜色无变化，E中溶液的红色褪去(3) 拉起铜丝，关闭K1、K2(4) 将A装置中试管内冷却后的混合物沿玻璃棒缓缓倒入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，若溶液变蓝，证明含有Cu2+(5) 90%【解析】 (1) 二氧化硫属于酸性氧化物，和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为 SO2+2OH-S+H2O；反应生成的气体中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变为蓝色，所以B装置中的现象是：白色粉末变蓝色。(2) 证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，利用元素化
21、合价变化生成的产物分析判断，若生成氢气D装置中固体黑色变为红色，若生成二氧化硫E装置中品红会褪色，所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象：D装置中固体黑色无变化，说明无氢气生成，E装置中品红溶液褪色，说明生成了二氧化硫气体。(3) 实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是拉起铜丝，关闭K1、K2，防止C、E中的溶液倒吸，炸裂玻璃管。(4) 验证生成的溶液中含有铜离子，需要将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，出现蓝色溶液证明含有铜离子。(5) 根据2Cu2+4I-2CuI+I2、2S2+I2S4+2I-得2Cu2+I22S2，设制得的溶液中硫
22、酸铜的物质的量浓度为x molL-1，2Cu2+I22S2，2 mol 2 mol0.025x mol (0.360.025) mol2 mol2 mol=0.025x mol(0.360.025) molx=0.36，则250.00 mL溶液中n(Cu2+)=0.36 molL-10.25 L=0.09 mol，参加反应的n(Cu)=0.1 mol，则硫酸铜的产率为100%=90%。4(1) 乙酸酐与水反应(2) 水浴加热便于控制温度，防止乙酰水杨酸受热分解除去乙酸酐、乙酸、硫酸，减少乙酰水杨酸在水中的溶解(3) 重结晶法水杨酸、乙酰水杨酸都微溶于水，高分子化合物不溶于水，用水作溶剂不能分离
23、，而水杨酸易溶于乙酸乙酯，乙酰水杨酸可溶于乙酸乙酯，高分子化合物不溶于乙酸乙酯，过滤分离出高分子化合物，通过重结晶可以得到乙酰水杨酸(4) 84.3%【解析】 (1) 乙酸酐容易发生水解生成乙酸，故仪器应干燥，防止乙酸酐水解。(2) 控制温度在8590 ，温度低于100 ，应采取水浴加热，便于控制温度，防止乙酰水杨酸受热分解；产品会附着乙酸酐、乙酸、硫酸，需要洗涤除去，冷水可以降低乙酰水杨酸在水中的溶解，减少损失。(3) 由提纯流程图，可知是利用高分子化合物、水杨酸与乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度不同进行分离，这种分离提纯方法为重结晶。水杨酸、乙酰水杨酸都微溶于水，高分子化合物不溶于水，用水作
24、溶剂不能分离，而水杨酸易溶于乙酸乙酯，乙酰水杨酸可溶于乙酸乙酯，高分子化合物不溶于乙酸乙酯，过滤分离出高分子化合物，在冷却结晶时大部分水杨酸溶解在乙酸乙酯中，很少结晶出来，通过重结晶可以得到乙酰水杨酸，故选用乙酸乙酯作溶剂。(4) 水杨酸的相对分子质量为138，n(水杨酸)=2.0 g138 gmol-1=0.014 5 mol，n(乙酸酐)=(5.0 mL1.08 gcm-3)102 gmol-1=0.052 9 mol，由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸，所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算，故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.014 5 mol180 gmol-1=2.61 g，所以乙酰水
25、杨酸的产率为(2.2 g2.61 g)100%=84.3%。5(1) 蒸馏烧瓶平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(2) 饱和食盐水(3) 方案不足之外甲空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解尾气没有处理，污染环境乙产品易堵塞导管没有冷凝装置，产品易损失(4) 在装置的i处接干燥管j(5) Al、P【解析】 (1) 仪器e的名称是蒸馏烧瓶；装置A中f管有平衡压强作用，以使液体从分液漏斗中顺利流下；二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O。(2) 浓盐酸具有挥发性，加
26、热促进挥发，导致制取的氯气中含有氯化氢，为除去氯化氢，装置B中的试剂应该吸收氯化氢而不能吸收氯气，为饱和食盐水。(3) 四氯化硅在常温下易液化，如果收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置；四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置。(4) 应避免空气中的水蒸气进入装置，在装置的i处接干燥管j。(5) D中氯气与粗硅反应生成SiCl4，装置收集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以看出，蒸出SiCl4气体时，BCl3早已成气体被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升华温度均高于SiCl4，所以当SiCl4蒸出后，而
27、AlCl3、FeCl3、PCl5还为固体留在瓶里。6(1) 电子天平(2) BD(3) 使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确(4) 80%(5) (6) 空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀(或BaSO3被氧化成BaSO4)【解析】 (1) 因为称取研细的黄铜矿样品1.150 g，精确到小数点后三位，所以用电子天平。(2) 装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出气泡的速率来控制气体的通入量；灼热的铜网可以除去多余的氧气。(3) 黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排入d装置，使结果精确。(4) 当达到滴
28、定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质淀粉会变蓝，根据反应实质，得到：2I22SO2CuFeS2，消耗掉0.05 molL-1标准碘溶液20.00 mL时，即消耗的碘单质的量为 0.05 molL-10.02 L=0.001 0 mol，所以黄铜矿的质量是0.001 0 mol184 gmol-110=0.92 g，所以其纯度是100%=80%。(5) 用如图2装置替代上述实验装置d，不能用、，原因是SO2通入中无现象、中前面通入的空气中也会占据一部分气体体积，中根据生成的硫酸钡沉淀的质量进而算出黄铜矿的纯度。(6) 空气中的CO2与Ba(OH)2反应可以生成BaCO3沉淀，BaSO3被氧化成BaSO4，均可以导致所生成的沉淀的量比二氧化硫和氢氧化钡反应生成的白色沉淀的量多。7(1) 在烧杯中加入一定量的蒸馏水，边搅拌边加入食盐固体，直到固体不再继续溶解为止(2) 2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2(3) 取少量石墨电极附近溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝(4) 完全吸收氯气量气管的右侧液面上升否(5) V1-2V3(6) 用饱和食盐水控制NaCl溶液的浓度在一定范围内【解析】 (1)
