2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專(zhuān)題突破7 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的突破方法練習(xí) 新人教版

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1、2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專(zhuān)題突破7 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題的突破方法練習(xí) 新人教版 1.乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 相對(duì)分子質(zhì)量 密度/(g·cm－3) 沸點(diǎn)/℃ 水中溶解性 異戊醇 88 0.8123 131 微溶 乙酸 60 1.0492 118 溶 乙酸異戊酯 130 0.8670 142 難溶 實(shí)驗(yàn)步驟： 在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開(kāi)始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用

2、少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水MgSO4固體，靜置片刻，過(guò)濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。 回答下列問(wèn)題： (1)儀器B的名稱(chēng)是________。 (2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是____________，第二次水洗的主要目的是________________。 (3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號(hào))。 a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出 b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出 c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異

3、戊酯從下口放出 d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出 (4)本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙酸的目的是_______________________。 (5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水MgSO4的目的是________。 (6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號(hào))。 (7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號(hào))。 a．30%　　　b．40%　　　c．60% 　　　 D．90% (8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃便開(kāi)始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏__________(填“高”或“低”)，其原因是 ___________________

4、_________________________________。 答案　(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和乙酸'洗掉碳酸氫鈉 (3)d'(4)提高醇的轉(zhuǎn)化率'(5)干燥'(6)b'(7)c (8)高'會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇 解析　(1)儀器B為球形冷凝管。 (2)第一次水洗的目的是除去作催化劑的硫酸和過(guò)量的乙酸，接下來(lái)用飽和碳酸氫鈉溶液進(jìn)一步除去殘留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去過(guò)量的飽和碳酸氫鈉溶液。 (3)洗滌、分液后有機(jī)層密度小，在上面，密度大的水層在下面，需將水層從分液漏斗下口放出，然后將有機(jī)層從分液漏斗上口倒出，d項(xiàng)正確。 (4)制備乙酸異戊酯的反應(yīng)為

5、可逆反應(yīng)，加入過(guò)量的乙酸，能提高醇的轉(zhuǎn)化率，從而提高乙酸異戊酯的產(chǎn)率。 (5)加入少量無(wú)水MgSO4能除去有機(jī)層中的少量水，起到干燥作用。 (6)蒸餾實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球需和蒸餾燒瓶支管口在同一高度，而c中不應(yīng)該用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反應(yīng)裝置，即在反應(yīng)時(shí)考慮到反應(yīng)物的蒸發(fā)流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反應(yīng)更徹底，故b正確。 (7)根據(jù)題中化學(xué)方程式及所給各物質(zhì)的量，可知實(shí)驗(yàn)中異戊醇完全反應(yīng)，理論上應(yīng)生成乙酸異戊酯6.5 g，實(shí)驗(yàn)中實(shí)際生成乙酸異戊酯3.9 g，故乙酸異戊酯的產(chǎn)率為3.9/6.5×100%＝60%。 (8)若從130 ℃便開(kāi)始收集餾分，則收集得到的是乙酸異戊酯和少

6、量未反應(yīng)的異戊醇的混合物，導(dǎo)致所測(cè)出的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率偏高。 2．[2017·石家莊模擬]某化學(xué)興趣小組為研究過(guò)氧化鈉與SO2的反應(yīng)情況，進(jìn)行如下探究。 (1)[提出假設(shè)] 向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通入足量的SO2，對(duì)反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)。 假設(shè)一：反應(yīng)后固體中只有Na2SO3，證明SO2未被氧化； 假設(shè)二：反應(yīng)后固體中只有Na2SO4，證明SO2完全被氧化； 假設(shè)三：反應(yīng)后固體中__________________________，證明SO2部分被氧化。 (2)[定性研究] 為驗(yàn)證假設(shè)三，該小組進(jìn)行如下研究，請(qǐng)你完善表中內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程

7、) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 取適量反應(yīng)后的固體置于試管中，___________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________ (3)[定量研究] 通過(guò)測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示： ①裝置B中所盛裝試劑的名稱(chēng)為_(kāi)_______。 ②裝置D的作用是_____________________________

8、______。 ③請(qǐng)畫(huà)出裝置E。 ④實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量增加了m1 g，裝置D的質(zhì)量增加了m2 g，裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，利用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)將下列表格補(bǔ)充完整。 SO2被氧化的程度 V與m1或m2的關(guān)系 未被氧化 — 完全被氧化 V＝0 部分被氧化 ________ 答案　(1)既有Na2SO3，又有Na2SO4 (2) 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 加少量水溶解，加入BaCl2溶液，再加入稀鹽酸 加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入稀鹽酸沉淀部分溶解。證明原固體中既有Na2SO3，又有Na

9、2SO4 (其他合理答案均可。如先加足量鹽酸，再加BaCl2溶液) (3)①濃硫酸?、谖瘴捶磻?yīng)的SO2 ③ ④0＜V＜或m1＞ 解析　(1)結(jié)合假設(shè)一和假設(shè)二，很容易確定假設(shè)三是反應(yīng)后固體為Na2SO3和Na2SO4的混合物。 (2)證明SO2部分被氧化，其反應(yīng)可能為①2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2，②Na2O2＋SO2===Na2SO4。為證明固體為Na2SO3和Na2SO4的混合物，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)取少量固體溶解于水后再加入試劑，并且現(xiàn)象與結(jié)論要對(duì)應(yīng)。 (3)定量研究中，裝置A制得的SO2氣體要先干燥，故裝置B中所盛試劑為濃硫酸，SO2在裝置C中與過(guò)氧化鈉反應(yīng)

10、，過(guò)量的SO2被裝置D中的堿石灰吸收。用裝置E收集可能生成的O2并測(cè)量其體積。若SO2完全被氧化，只發(fā)生反應(yīng)②，V＝0；若SO2未被氧化，只發(fā)生反應(yīng)①，利用裝置C中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量增加了m1 g，根據(jù)差量法，可求得V＝(此處注意m2 g是一個(gè)干擾數(shù)據(jù)，因?yàn)闊o(wú)法知道裝置A中生成SO2氣體的量)；若SO2部分被氧化時(shí)，反應(yīng)①②均有發(fā)生，0

11、N2稀釋的SO2氣體，發(fā)生反應(yīng)H2SO3＋MnO2===MnSO4＋H2O。下列措施中，目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的是________(填標(biāo)號(hào))。 A．MnO2加入前先研磨 B．?dāng)嚢? C．提高混合氣中N2比例 ②已知實(shí)驗(yàn)室制取SO2的原理是Na2SO3＋2H2SO4(濃)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O。選擇下圖所示部分裝置與上圖裝置相連制備MnSO4溶液，應(yīng)選擇的裝置有________(填標(biāo)號(hào))。 ③若用空氣代替N2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺點(diǎn)是__________________(酸性環(huán)境下Mn2＋不易被氧化)。 (2)制備MnCO3固體： 實(shí)驗(yàn)步驟：①向MnSO4溶液中邊攪拌邊加入

12、飽和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾； ②…… ③在70～80 ℃下烘干得到純凈干燥的MnCO3固體。 步驟②需要用到的試劑有________。 Ⅱ.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 (3)利用沉淀轉(zhuǎn)化的方法證明Ksp(MnCO3)＜Ksp(NiCO3)： _______________________________________________________ (已知NiCO3為難溶于水的淺綠色固體)。 (4)證明H2SO4的第二步電離不完全：_______________________ ________________________________________

13、____________________ [已知Ka2(H2SO4)＝1.1×10－2]。 答案　(1)①AB?、赼bef?、劭諝庵械腛2能氧化H2SO3，使SO2利用率下降 (2)水、鹽酸酸化的BaCl2溶液、乙醇 (3)向Na2CO3溶液中滴加稍過(guò)量NiSO4溶液，生成淺綠色沉淀，再滴加幾滴MnSO4溶液，沉淀變成白色(其他合理答案也可) (4)用pH計(jì)測(cè)量Na2SO4溶液的pH大于7(其他合理答案也可) 解析　(1)①反應(yīng)物是H2SO3、MnO2，MnO2加入前先研磨、攪拌均可加快反應(yīng)速率，而提高混合氣中N2比例會(huì)使SO2濃度降低，反應(yīng)速率減慢，故A、B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。②制

14、備SO2用裝置b，裝置a提供N2，用裝置e將SO2和N2混合，用裝置f吸收尾氣。③若用空氣代替N2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則空氣中的O2能氧化H2SO3，SO2的利用率降低。 (2)步驟②為過(guò)濾，用少量水洗滌2～3次；然后用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗(yàn)SO，從而判斷沉淀是否洗滌干凈；最后用少量C2H5OH洗滌。 (4)若H2SO4的第二步電離不完全，則第二步電離產(chǎn)生的SO能發(fā)生水解，Na2SO4溶液的pH大于7。 4．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101 ℃

15、，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有________。裝置B的主要作用是__________________________________________。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是

16、________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明： ①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)____________________。 ②草酸為二元酸________________________________________。 答案　(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁'CO2'冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn) (2)①F、D、G、H、D、I' CuO' ②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生 ②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

17、滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 解析　(1)結(jié)合題給裝置中裝的藥品知，草酸晶體的分解產(chǎn)物中有二氧化碳?xì)怏w，所以裝置C中觀察到有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁。通入澄清石灰水前，氣體進(jìn)行了冷卻，由題中信息知，草酸鈣難溶于水，若氣體不冷卻，則揮發(fā)出的草酸蒸氣也會(huì)進(jìn)入裝置C，與澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)。 (2)由題給實(shí)驗(yàn)儀器和藥品知，CO應(yīng)與裝置H中固體反應(yīng)，可推測(cè)裝置H中固體為CuO，CO還原氧化銅生成Cu和CO2氣體，然后把CO2通入到D中，結(jié)合裝置H和裝置D中的現(xiàn)象可判斷草酸晶體的分解產(chǎn)物中是否含有CO。檢驗(yàn)CO之前應(yīng)先除去CO中混有的CO2，連接順序?yàn)锳、B、F、D、G、H、D、I。 (3)①向盛有碳酸氫鈉的試管中加入草酸溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸。②證明草酸為二元酸可以用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍。