1、高考化学大串讲专题17综合化学实验练习专题17 综合化学实验1I.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3-4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色。回答有关问题。（1）写出Na2O2的电子式_。（2）已知Na2O2可看作二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式为_。（3）由实验现象所得出的有关结论是：a.有氧气生成；b._。（4）Na2O2与H2O反应的离子方程式_。II.为探究N
2、a2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了下图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，以后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈、产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。（5）A中冰盐和C中热水的作用分别是_，_。（6）用化学方程式表示Na2S变浑浊的原因_。（7）用离子方程式表示KMnO4溶液褪色的原因（MnO4在酸性条件下被还原成M
3、n2+）_。（8）Na2O2与H2O反应的机理是(用化学方程式表示)第一步_，第二步_。（9）若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸，也能产生同样的气体，请写出该反应的化学方程式_。【答案】 Na2O2H2O2NaHO2OH 反应放热 2Na2O22H2O4Na+4OHO2 防止生成的H2O2分解 使H2O2分解 Na2S+H2O2S+2NaOH 2MnO45H2O26H2Mn25O28H2O Na2O22H2O2NaOHH2O2 2H2O22H2OO2 2Na2O24HCl4NaCl2H2OO22中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL-1。某兴
4、趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。（1）仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。（2）B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 molL-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中
5、SO2含量为_gL-1。（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：_。【答案】 冷凝管或冷凝器 b SO2H2O2=H2SO4 酚酞 0.24 原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响3某实验小组同学在探究Fe、Fe3+、Ag+相互间的反应时，设计了如下系列实验。已知: Ag+与SCN- 生成白色沉淀AgSCN。请按要求回答下列问题。他们先向硝酸酸化的0.05mol/L AgNO3溶液(pH2) 中加入稍过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色; 经检验未生成其他含氮物质.（1）由“黑色固
6、体”，甲猜测固体中含有Ag; 他取出少量黑色固体，洗涤后放入试管中,后续操作是_，发现有白色沉淀产生。（2）乙取上层清液于试管中，滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀。由此得出Fe与Ag+间发生的离子反应之一为_。（3）由“溶液呈黄色”，丙猜测溶液中有Fe3+; 而丁认为在铁粉稍过量充分反应后的溶液中不可能合有Fe3+，其理由是(用离子方程式表示):_。丙为证实自己的猜测，取上层清液，滴加_，溶液变红，同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下:序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3
7、min时加深120产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅“白色沉淀”是_。丙对Fe3+产生的原因分析:因“未生成其他含氮物质”，故认为Fe2+不是被_氧化的。随后又提出了如下假设:假设a：可能是铁粉表面有氧化层，与H+反应生成Fe3+;假设b：Fe2+被O2氧化，而产生Fe3+；其对应的高子反应方程式为_假设c:_氧化了Fe2+,而产生Fe3+丙为证实假设a、b不是主要原因，又补充了对比实验: 向硝酸酸化的(pH=2)_中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液清加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。戊为证实上述假设c成立，设计了如右图
8、所示装置:分别取此电池工作前与工作-段时间电源计指针回至“0”时左池中的溶液，同时分别滴加K3FeCN)6溶液，后者蓝色沉淀较少；左池再滴加X的浓溶液，指针又有偏转。则X为_溶液；该电池总反应的离子方程式为:_。【答案】 加硝酸，微热，溶解固体，再滴加稀盐酸 Fe+2Ag+=Fe2+2Ag Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN溶液 AgSCN 酸性溶液(pH2)中NO3- Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O Ag+ 0.05mol/LNaNO3溶液 FeCl2溶液或FeSO4溶液 Fe2+Ag+Fe3+Ag4某化学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时，发现一盛无色盐溶液的试剂瓶，标
9、签破损如右图，该小组根据已掌握的知识，对药品作出猜想，并设计实验验证。（1）该实验药品为中学化学常用试剂，推测它的阳离子化合价为_。（2）同学们做出以下三种推测。猜想1：Na2SO4实验设计： 进行，.证明是Na2SO4溶液；猜想2： K2SO4实验设计：_，证明是K2SO4溶液；猜想3； (NH4)2SO4实验设计：_，证明是(NH4)2SO4溶液。（3）通过实验发现“猜想3”成立，已知(NH4)2SO4受热易分解，该小组拟用下图所示装置探究其分解产物。（夹持和加热装置略）实验I：装置B 盛0.5000mol/L盐酸50.00mL，通入N2排尽空气后，将装置A 加热至260一段时间，停止加热
10、，停止通入N2，品红溶液不褪色，取下装置B，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸，消耗NaOH 溶液50.00mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-。请从右图选择盛放0.1000mol/LNaOH 溶液的滴定管_（填“甲”或“乙”）。装置B 内溶液吸收气体的物质的量是_mol。实验：通入N2排尽空气后，将装置A 加热到400，至固体无残留，停止加热，停止通入N2，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-。装置E 的作用是_。A、D之间的导气管内的少量白色固体是_。有同学提出在AD之间需要增加一个防倒吸的安全瓶，老师说
11、不需要，原因是_。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物，则(NH4)2SO4在400分解的化学方程式是_。【答案】 1 进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色 取一定量溶液于试管中加浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 乙 0.02 吸收NH3 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4分解过程中不断通入N2，从而稀释了SO2起到了阻止倒吸的作用 3(NH4)2SO44NH3+ N2+3SO2 + 6H2O5Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行如下实验。I.实验探究步骤1
12、：按如图所示的装置组装仪器（图中夹持仪器已省略）并检查装置的气密性，然后装入药品。步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。（1）组装好仪器后，要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法：_。（2）B装置中所盛放的试剂是_，其作用是_。（3）步骤3中的必要操作为打开K1、K2，_（请按正确的顺序填入下列步骤的字母）。A加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间B用小试管收集气体并检验其纯度C关闭K1D停止加热，充分冷却（4）由上述实验可推出Na2O2与H2反应
13、的化学方程式为_。II数据处理（5）实验结束后，该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。其操作流程如下：测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和_。在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的Na2O2质量分数_（填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】 关闭K1，向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段时间后水柱稳定不降，说明虚线框内的装置气密性良好 碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢 BADC Na2O2+H22NaOH 玻璃棒 偏小6TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备
14、TiCl4，设计实验如下（夹持装置略去）：相关信息如下表所示。化合物熔点/沸点/密度/(gcm-3)水溶性TiCl4-251361.5易水解生成难落于水的物质,能熔于有机溶剂CCl4-2376.81.6难溶于水请回答下列问题：（1）按 照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为a _ _ fg_ _dej。（填仪器接口字母）_。（2）装置A中导管m的作用是_。（3）装置D中除生成TiCl4 外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为_。（4）设计实验证明装置E中收集到的液体中含有TiCl4：_。（5）制得的TiCl4中常含有少量CCl4，从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为
15、_。【答案】 c，b，h，i 平衡压强，使浓盐酸更易滴落 TiO2+ 2C+2Cl2TiCl4+ 2CO 取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，液体变浑浊，则收集到的液体中含有TiCl4 蒸馏7氮化镁(Mg3N2) 在工业上具有非常广泛的应用。某化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2并进行有关实验。实验装置如下所示：已知：氮化镁常温下为浅黄色粉末，极易与水反应。亚硝酸钠和氯化铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快。温度较高时，亚硝酸钠会分解产生O2等。回答下列问题：(1)仪器a、b的名称分别是_，_；写出装置A 中发生反应的化学方程式_。(2)装置C中为饱和硫酸亚铁溶液，作用是_
16、，该装置中发生反应的离子方程式为_；装置D 中的试剂是_，F 装置的作用是_。(3)加热至反应开始发生，需移走A 处酒精灯，原因是_。(4)实验结束后，取装置E的硬质玻璃管中的少量固体于试管中，加少量蒸馏水，把润湿的红色石蕊试纸放在管口，观察实验现象，该操作的目的是_。反应的化学方程式为操作的目的是_；再弃去上层清液，加入盐酸，观察是否有气泡产生，该操作的目的是_。【答案】分液漏斗蒸馏烧瓶NH4Cl+NaNO2N2+NaCl+2H2O除去氧气4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O浓硫酸防止空气中的水蒸气进入E装置使氮化镁水解该反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，移走A处酒精灯能避免反应物冲出
17、;同时避免温度过高，造成NaNO2分解产生O2证明产物中是否有Mg3N2生成Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3证明产物中是否含有未反应的镁 8实验室用绿矾(FeSO47H2O)为原料制备补血剂甘氨酸亚铁(H2NCH2COO)2Fe，有关物质性质如下:甘氨酸(H2NCH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物易溶于水和乙醇，有酸性和还原性易溶于水，难溶于乙醇实验过程:I.配制含0.10molFeSO4的绿矾溶液。II.制备FeCO3:向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200mL1.1mol/LNH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。III.制备(H
18、2NCH2COO)2Fe:实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略)，将实验II得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中反应产生的气体将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题:(1)实验I中:实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为_(写化学式)。(2)实验II中:生成沉淀的离子方程式为_。(3)实验III中:检查装置A的气密性的方法是_。装置A中所盛放的药品是_ (填序号)。a.Na2CO3和稀H2SO4 b.CaCO3和稀H2SO4 c.CaCO3和稀盐酸确认c中空气排
19、尽的实验现象是_。加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是_。洗涤实验III中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是_(填序号)。a.热水 b.乙醇溶液 c.柠檬酸溶液若产品的质量为17.34g,则产率为_。【答案】 Fe Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+ H2O 关闭弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于具支试管中的水面，停止加水一段时间后，若长颈漏斗与具支试管中的液面差保持不变，说明装置不漏气 c D中澄清石灰水变浑浊 防止二价铁被氧化 b 85%9铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。.氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如
20、下：回答下列问题：(1)操作A、B的名称分别是_、_；加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是_。(2)写出在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式：_。.上述流程中，若煅烧不充分，最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe2O3的含量，进行如下实验：a称取样品8.00 g，加入足量稀H2SO4溶解，并加水稀释至100 mL；b量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c用酸化的0.010 00 molL1KMnO4标准液滴定至终点；d重复操作b、c 23次，得出消耗KMnO4标准液体积的平均值为20.00 mL。(3)写出滴定过程中发生反应的离子方程式：_。(4)确定滴定达到终点的
21、操作及现象为_。(5)上述样品中Fe2O3的质量分数为_。(6)下列操作会导致样品中Fe2O3的质量分数的测定结果偏低的是_。a未干燥锥形瓶 b盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗c滴定结束时仰视刻度线读数 d量取待测液的滴定管没有润洗【答案】过滤 洗涤 调节溶液的pH，使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3 4 FeCO3 +O2=2Fe2O34CO2 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 向待测液中再滴加一滴标准液时，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不褪去 96.4% b、c 【解析】（1）操作I后得到滤渣和滤液，所以应为过滤，沉淀干燥前应先洗涤除去杂质。加入N
22、H4HCO3溶液得到碳酸亚铁，因此加入稍过量的NH4HCO3溶液的作用是调节溶液的pH，使溶液中的Fe2+完全沉淀为FeCO3。（2）+2价铁在空气中加热易被氧化为+3价，即Fe2O3，根据原子守恒还有CO2产生，因此在空气中充分加热煅烧FeCO3的化学方程式为4FeCO3 +O22Fe2O34CO2；（3）亚铁离子被酸性高锰酸具有10亚硝酸钙Ca(NO2)2是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示。（夹持装置略去）已知：2NOCaO2Ca(NO2)2；2NO2CaO2Ca(NO3)2。Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O请回答下列问题：
23、（1）向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的N2，原因是_。（2）装置D的名称是_；装置B中盛装的试剂是_。（3）装置F中的酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO3-，溶液由橙色(Cr2O72-)变为绿色（Cr3+），发生反应的离子方程式为_。（4）已知Ca(NO2)2溶液显弱碱性，其对应的酸容易分解，产生NO气体，设计实验证明装置F中有亚硝酸钙生成：_。（5）工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO2）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2。若n(NO)n(NO2)11，则会导致_；若n(NO)n(NO2)11，则会导致_。【答案】 排除装置中的空
24、气，防止其将生成的NO氧化为NO2 U型具支干燥管 蒸馏水 Cr2O72-+2NO+6H+=2Cr3+2NO3-+3H2O 取少量E中反应后的固体于试管中，滴加少许稀硫酸，试管口有红棕色气体生成 排放气体中NO含量升高，污染环境 产品中Ca(NO3)2杂质含量升高11PCl3有毒，在潮湿的空气中可发生水解反应产生大量的白雾。它在实验室和工业上都有重要的应用。在实验室中制取PCl3，在D中放入足量白磷，将Cl2迅速而且不间断地通入D中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下：熔点沸点三氯化磷-11276五氯化磷146200分解注：常温下五氯化磷不溶于三氯化磷（1）写出A
25、中发生反应的化学方程式：_。（2）反应开始前需要检查装置气密性，检查方法为_。（3）氯气和白磷反应放出大量的热，为使仪器D不致因局部过热而炸裂，实验开始前应在D的底部放少量_。（4）在烧杯E中加入冰盐水，其作用是_。（5）白磷与氯气反应产物中可能含有一定量的PCl5，从中分离出三氯化磷的方法是_。经过一段时间反应发现B中竖直导管液面上开，可能的原因是_。（6）装置F的作用是_。【答案】 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 关闭两个活塞，向B中长导管加水至高于试剂瓶液面，过一段时间，导管内液面不下降，气密性良好或者关闭活塞微热烧瓶，观察B中导管液面是否上升
26、 干沙 使三氯化磷蒸气充分冷凝 过滤 产生的PCl5在导管中冷却成固体，堵塞导管 防止空气中水蒸气的进入；吸收过量的氯气12硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)的实验装置如下图所示（省略夹持装置）：主要实验步骤为：检查装置气密性，按图示加入试剂；先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4；待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经一系列实验操作后得到产品。已知：iNa2S2O35H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成；.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO
