高考化学二轮复习题型特训精编26题化学综合实验题答案+解析.docx
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高考化学二轮复习题型特训精编26题化学综合实验题答案+解析
二轮复习题型特训
化学综合实验题
【精编26题答案+解析】
1.铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
Ⅰ.氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如下：
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：
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
Ⅱ.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8.00g，加入足量稀H2SO4溶解，并加水稀释至100mL；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用酸化的0.01000mol·L－1KMnO4标准液滴定至终点；
d．重复操作b、c2～3次，得出消耗KMnO4标准液体积的平均值为20.00mL。
（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
解析：
（1）通过操作A得到滤渣和滤液，故操作A为过滤；操作B为洗涤。
根据图示工艺流程，加入稍过量NH4HCO3溶液的目的是调节溶液的pH，使溶液中的Fe2＋完全沉淀为FeCO3。
（2）在空气中充分加热煅烧FeCO3，最终得到Fe2O3，反应的化学方程式为4FeCO3＋O2
2Fe2O3＋4CO2。
（3）滴定过程中，Fe2＋和MnO
发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，MnO
被还原为Mn2＋，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：
5Fe2＋＋MnO
＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
（4）若向待测液中再滴加一滴标准液，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不变色，则滴定达到终点。
（5）根据关系式：
5FeO～5Fe2＋～MnO
，则样品中n（FeO）＝5n（KMnO4）＝5×0.01000mol·L－1×20.00×10－3L×
＝0.004mol，样品中FeO的质量分数为
×100%＝3.6%，故样品中Fe2O3的质量分数为1－3.6%＝96.4%。
（6）未干燥锥形瓶，对实验结果无影响，a项不符合题意；盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗，则标准液的浓度偏小，消耗的标准液的体积偏大，FeO的质量分数的测定结果偏高，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏低，b项符合题意；滴定结束时仰视刻度线读数，则读取的标准液的体积偏大，FeO的质量分数的测定结果偏高，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏低，c项符合题意；量取待测液的滴定管没有润洗，则消耗标准液的体积偏小，FeO的质量分数的测定结果偏低，从而使Fe2O3的质量分数的测定结果偏高，d项不符合题意。
答案：
（1）过滤 洗涤 调节溶液的pH，使溶液中的Fe2＋完全沉淀为FeCO3
（2）4FeCO3＋O2
2Fe2O3＋4CO2
（3）5Fe2＋＋MnO
＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
（4）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，且半分钟内不变色
（5）96.4%
（6）bc
2.氯化亚铜（CuCl）别名一氯化铜，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂。
它是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；溶于浓盐酸会生成HCuCl2；实验室可作废铜屑、浓盐酸、食盐及氧气制取CuCl。
回答下列问题：
（1）甲组同学拟选择图1所示的装置制取氧气。
①仪器b的名称是________，若b中盛放淡黄色固体，仪器a中盛放的试剂为________（写化学式）。
②简述使用仪器a向仪器b中添加试剂的操作______________________。
（2）乙组同学采用图1装置制取氧气并通过图2装置和下列步骤制备氯化亚铜。
步骤1：
在三颈烧瓶中加入浓盐酸、食盐、铜屑，加热至60～70℃开动搅拌器，同时从c口缓慢通入氧气，制得NaCuCl2。
步骤2：
反应完全后，冷却，用适量的水稀释，析出CuCl。
步骤3：
________，用无水乙醇洗涤固体。
步骤4：
在60～70℃干燥固体得到产品。
①步骤1中制取NaCuCl2的化学方程式为__________________________。
②步骤3需补充的实验操作是________，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是____________________________________________
____________________________________________________________。
（3）丙组同学拟测定乙组产品中氯化亚铜的质量分数，实验过程如下：
准确称取乙组制备的氯化亚铜产品0.25g，将其置于足量的FeCl3溶液中，待样品全部溶解后，加入适量稀硫酸，用0.10mol·L－1的硫酸铈[Ce（SO4）2]标准溶液滴定到终点，消耗硫酸铈溶液23.50mL，反应中Ce4＋被还原为Ce3＋。
已知：
CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2
①硫酸铈标准溶液应盛放在________（填“酸”或“碱”）式滴定管中。
②产品中氯化亚铜的质量分数为________。
解析：
（1）①题图1中固体与液体在不加热条件下反应制取氧气，b中盛放的淡黄色固体为Na2O2，仪器a中盛放的试剂为水；②向b中滴加试剂时，先打开分液漏斗上口的活塞，再旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加。
（2）①步骤1中制取NaCuCl2的化学方程式为4HCl（浓）＋4NaCl＋4Cu＋O2
4NaCuCl2＋2H2O；②固液分离的操作是过滤；CuCl微溶于水，不溶于乙醇，故用乙醇洗去固体表面的可溶性杂质，不仅能减小溶解导致的损失，而且酒精易挥发，固体容易干燥。
（3）①硫酸铈有强氧化性，应盛放在酸式滴定管中；②CuCl的质量分数为23.50×10－3L×0.10mol·L－1×99.5g·mol－1÷0.25g×100%＝93.53%。
答案：
（1）①锥形瓶 H2O ②先打开分液漏斗上口的活塞，再旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加
（2）①4HCl（浓）＋4NaCl＋4Cu＋O2
4NaCuCl2＋2H2O
②过滤或抽滤 减小溶解导致的损失，且容易干燥
（3）①酸 ②93.53%
3.氯苯是染料、医药、有机合成的中间体，是重要的有机化工产品。
实验室制取氯苯如图所示（加热和固定仪器的装置略去）。
回答下列问题：
（1）a和b仪器组合成制取氯气的装置，反应无需加热，则a仪器中的固体反应物可以是________（填序号）。
A．MnO2 B．KMnO4 C．K2Cr2O7
（2）把氯气通入反应器d中（d仪器中有FeCl3和苯），加热维持反应温度为40～60℃，温度过高会生成过多的二氯苯。
对d加热的方法是________。
（3）仪器c的名称是________，仪器c出口的气体成分是HCl、Cl2、水蒸气和________。
（4）制取氯苯的化学方程式为____________________________________。
（5）仪器d中的反应完成后，工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥，才能蒸馏。
①碱洗之前要进行水洗，其目的是______________________________。
②10%NaOH溶液碱洗时发生氧化还原反应的化学方程式为__________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
（6）生成的氯气中存在HCl、H2O等杂质气体，若需要增加一个装置除去水蒸气，请在下框中画出，并标明所用试剂。
（7）工业生产中苯的流失情况如表所示：
项目
二氯苯
氯化尾气
蒸气
成品
不确定苯耗
合计
苯流失量/（kg·t－1）
11.7
5.4
20.8
2.0
49.3
89.2
则10t苯可制得成品氯苯________t。
（列出计算式即可。
氯苯和苯的相对分子质量分别是112.5和78）
解析：
（1）a和b仪器组合成制取氯气的装置，且反应无需加热，因此a仪器中的固体反应物为KMnO4或K2Cr2O7。
（2）反应温度为40～60℃，因此采用水浴加热。
（3）仪器c为球形冷凝管。
根据反应物为氯气和苯可知，仪器c出口的气体成分还有苯蒸气。
（4）氯气与苯发生取代反应制取氯苯。
（5）仪器d中的反应完成后，生成的氯苯中含有FeCl3、HCl、Cl2等杂质。
①碱洗之前要水洗，其目的是洗去FeCl3、HCl等无机物，且FeCl3、HCl等能与碱反应，水洗可节省碱的用量，降低成本。
②10%NaOH溶液碱洗时发生的氧化还原反应为Cl2与NaOH溶液的反应。
（6）除去氯气中的水蒸气，可以选择装有浓硫酸的洗气瓶或盛有无水CaCl2的干燥管。
（7）根据题给表中数据，10t苯可制得成品氯苯的质量为10×（1－0.0892）×
t。
答案：
（1）BC
（2）水浴加热 （3）（球形） 冷凝管 苯蒸气 （4）
（5）①洗去FeCl3、HCl等无机物；节省碱的用量，降低成本 ②Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
（6）
（或其他合理装置）
（7）10×（1－0.0892）×
4.氧化二氯（Cl2O）是次氯酸的酸酐,用作氯化剂,其部分性质如下:
物理性质
化学性质
常温下,Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体。
熔点是-120.6℃;沸点是2.0℃
Cl2O不稳定,接触一般有机物易爆炸;它易溶于水,同时反应生成次氯酸
实验室制备原理:
2Na2CO3+H2O+2Cl2
2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
现用下列装置设计实验制备少量Cl2O,并探究相关物质的性质。
（1）装置A中仪器X的名称为 。
（2）若气体从左至右流动,装置的连接顺序是A、 （每个装置限用一次）。
（3）装置F中盛装试剂的名称为 。
（4）A中反应的离子方程式为 。
（5）当D中收集适量液态物质时停止反应,设计简单实验证明B中残留固体中含有NaHCO3:
。
（6）实验完成后取E中烧杯内溶液滴加品红溶液发现溶液褪色。
该课题组设计实验探究溶液褪色的原因。
序号
0.1mol·L-1
NaClO溶
液/mL
0.1mol·L-1
NaCl溶液/
mL
0.1mol·L-1
NaOH溶液/
mL
H2O
/mL
品红
溶液
现象
Ⅰ
5.0
0
0
5.0
3滴
较快
褪色
Ⅱ
0
5.0
a
0
3滴
不
褪色
Ⅲ
5.0
0
5.0
0
3滴
缓慢
褪色
①a= 。
②由上述实验得出的结论是 。
1.答案
（1）分液漏斗
（2）F、B、C、D、E
（3）饱和食盐水
（4）MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
（5）取B中固体少许置于试管中,加蒸馏水溶解,滴加过量BaCl2溶液,振荡后静置,取上层清液置于另一试管中,再滴加Ba（OH）2溶液,有白色沉淀生成
（6）5.0 在其他条件相同时,溶液的碱性越强,次氯酸钠溶液漂白能力越弱
解析
（1）根据装置图可知装置A中仪器X的名称为分液漏斗。
（2）通过A装置制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,制取的Cl2中含有HCl杂质,为防止其干扰Cl2O的制取,要先通过F装置除去HCl杂质,再通过B装置发生反应2Na2CO3+H2O+2Cl2
2NaCl+2NaHCO3+Cl2O制取Cl2O。
由于Cl2O易溶于水,同时与水反应生成次氯酸,所以收集之前要先通过C装置干燥,再通过D装置收集Cl2O并验证其沸点低,容易液化的特点。
同时由于Cl2、Cl2O都会产生大气污染,所以最后要用E装置进行尾气处理。
故按气体从左至右流动装置的连接顺序是A、F、B、C、D、E。
（3）装置F是除去Cl2中的杂质HCl气体,为减少Cl2的溶解消耗,可通过盛有饱和食盐水的装置来除去HCl杂质,故装置F中盛装的试剂为饱和食盐水。
（4）A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
（5）在装置B中Na2CO3与Cl2反应制取Cl2O,所以要证明B中残留固体中含有NaHCO3,就要先加入过量的BaCl2溶液,振荡静置,使可能存在的Na2CO3转化为BaCO3沉淀除去,然后取上层清液置于另一试管中,再滴加Ba（OH）2溶液,若有白色沉淀生成,证明发生反应2NaHCO3+Ba（OH）2
BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,产生了碳酸钡沉淀,从而可证明含有NaHCO3。
（6）①要保证每组实验时溶液的体积都是10mL,所以a=5.0;②由题中实验可以看出,在其他条件不变时,溶液的碱性越弱,次氯酸钠溶液的漂白性越强;溶液的碱性越强,次氯酸钠溶液的漂白能力越弱。
5.下面是某化学兴趣小组测定工业废水中游离态氯含量的实验分析报告。
请填写有关空格。
（1）测定目的：
测定某工厂工业废水中的游离态氯的含量
（2）测定原理：
Cl2＋2KI===2KCl＋I2；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
（3）实验用品及试剂：
①仪器和用品（自选，略）
②试剂：
指示剂________（填名称），KI溶液，浓度为0.01000mol·L－1的标准Na2S2O3溶液，蒸馏水等。
（4）实验过程：
①取水样10.00mL于锥形瓶中，向其中加10.00mLKI溶液（足量），滴入指示剂2～3滴。
②取________（填“碱式”或“酸式”）滴定管，经检查不漏水后依次用自来水、蒸馏水洗净，然后装入0.01000mol·L－1Na2S2O3溶液待用。
③将锥形瓶置于滴定管下方进行滴定，眼睛注视________直至滴定终点，滴定终点的现象是________。
（5）数据记录与处理：
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准Na2S2O3溶液体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
实际体积/mL
1
10.00
0.00
20.00
20.00
2
10.00
0.10
20.00
19.90
3
10.00
0.10
20.20
20.10
则废水中Cl2的物质的量浓度为________，从实验过程分析，此浓度比实际浓度________（填“偏大”“偏小”或“相等”），造成该误差的原因是________________（若认为没有误差，该问可不答）。
（6）问题和讨论：
实验结束后，某同学所得实验结果误差较大，其所测游离态氯的含量比废水中Cl2的含量低。
经过思考，该同学提出了下列可能造成结果偏低的原因，其中你认为正确的是________（填编号）。
A．滴定前，滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
B．滴定过程中由于振荡过于剧烈，使少量溶液溅出锥形瓶外
C．滴定前平视Na2S2O3液面，滴定后俯视Na2S2O3液面
D．滴定管没有用Na2S2O3标准溶液润洗
解析：
（3）本实验先用KI 溶液与水样中的Cl2反应生成单质碘，再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的碘单质，显然，指示剂应选用淀粉溶液。
（4）②因Na2S2O3水解使溶液呈碱性，所以应选用碱式滴定管。
③将锥形瓶置于滴定管下方进行滴定，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化直至滴定终点，滴定终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内颜色不恢复。
（5）实验过程需要采集的数据有：
待测溶液体积（mL）、Na2S2O3标准溶液体积（mL）（包括记录滴定前、滴定后的刻度，平均体积等）。
滴定中消耗Na2S2O3标准溶液体积的平均值是20.00mL，则废水中Cl2的物质的量浓度可根据电子转移守恒关系n（Cl2）∶n（Na2S2O3）＝1∶2计算，c（Cl2）＝c（Na2S2O3）＝0.01000mol·L－1。
由于滴定管用自来水、蒸馏水洗涤后，没有用Na2S2O3标准溶液润洗，所以实验使用的Na2S2O3标准溶液的体积偏大，导致所测c（Cl2）比实际浓度大。
（6）滴定前，滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失会导致读取的标准液体积偏大，最终结果偏高，A项错误；滴定过程中少量溶液溅出锥形瓶外会导致取用的标准液体积偏小，最终结果偏低，B项正确；滴定前平视Na2S2O3标准液面，滴定后俯视Na2S2O3标准液液面会导致读取的标准液体积偏小，最终结果偏低，C项正确；滴定管没有用Na2S2O3标准溶液润洗导致取用的标准溶液体积偏大，结果偏高，D项错误。
答案：
（3）②淀粉溶液
（4）②碱式 ③锥形瓶内溶液颜色的变化 溶液由蓝色变为无色且半分钟内颜色不恢复
（5）0.01000mol·L－1 偏大 滴定管没有用标准Na2S2O3溶液润洗 （6）BC
6.为测定某样品中氟元素的质量分数进行如下实验,利用高氯酸（高沸点酸）将样品中的氟元素转化为氟化氢（氢氟酸为低沸点酸,含量低,不考虑对玻璃仪器的腐蚀）,用水蒸气蒸出,再通过滴定测量。
实验装置如下图所示,加热装置省略。
（1）A的名称是 ,长导管用于平衡压强,实验过程中其下端 （填“能”或“不能”）在液面以上。
（2）仪器C是直形冷凝管,实验过程中,冷却水应从 （填“a”或“b”）口出。
（3）实验时,首先打开活塞K,待水沸腾时,关闭活塞K,开始蒸馏。
若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升,应立即 。
（4）连接水蒸气发生装置和反应装置之间的玻璃管常裹以石棉绳,其作用是 。
（5）B中加入一定体积高氯酸和1.00g氟化稀土矿样,D中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。
加热A、B,使A中产生的水蒸气进入B。
①下列物质不可代替高氯酸的是 （填标号）。
a.醋酸b.硝酸c.磷酸d.硫酸
②D中主要反应的离子方程式为 。
（6）向馏出液中加入25.00mL0.100mol·L-1La（NO3）3溶液,得到LaF3沉淀,再用0.100mol·L-1EDTA标准溶液滴定剩余La3+（La3+与EDTA按1∶1络合）,消耗EDTA标准溶液20.00mL,则氟化稀土样品中氟的质量分数为 。
答案
（1）圆底烧瓶 不能
（2）b （3）打开活塞K
（4）保温,避免水蒸气冷凝
（5）①ab ②HF+OH-
F-+H2O
（6）2.85%
解析A是水蒸气发生装置,长导管可起到平衡压强的作用,防止烧瓶内压强过大。
实验时,首先打开活塞K,目的是让烧瓶内压强和外界一致,待水沸腾时,关闭活塞K,开始蒸馏。
若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升,应立即打开活塞K,和外界连通降低压强,B是制取HF的装置,利用高氯酸（高沸点酸）将样品中的氟元素转化为氟化氢,用水蒸气蒸出,冷凝到D装置,被氢氧化钠中和吸收,再采用滴定法定量测定氟元素的质量分数。
（1）A的名称是圆底烧瓶,长导管用于平衡压强,实验过程中其下端在液面以下。
（2）实验过程中,直形冷凝管中的冷却水应从a进b出,这样可使冷却水充满外管,有利于带走热量。
（3）从实验安全角度考虑,实验时,首先打开活塞K,目的是让烧瓶内压强和外界一致,待水沸腾时,关闭活塞K,开始蒸馏。
若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升,应立即打开活塞K,和外界连通降低压强。
（4）连接水蒸气发生装置和反应装置之间的玻璃管常裹以石棉绳,石棉绳的隔热效果比较好,主要起到保温防止水蒸气冷凝的作用。
（5）①根据题干知识可知反应原理为高沸点酸（难挥发性酸）制取低沸点酸（易挥发性酸）,醋酸和硝酸易挥发,不可代替高氯酸。
②D中是氢氧化钠与HF发生酸碱中和反应生成盐和水,反应的离子方程式为HF+OH-
F-+H2O。
（6）设馏出液中F-的物质的量为x。
根据题意可得如下关系式:
+0.1mol·L-1×20.00×10-3L=0.100mol·L-1×25.00×10-3L
得x=1.5×10-3mol=0.0015mol
则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为
×100%=2.85%。
7.甲烷在加热条件下可还原氧化铜，气体产物除水蒸气外，还有碳的氧化物。
某化学小组利用如图装置探究其反应产物。
[查阅资料]①CO能与银氨溶液反应：
CO＋2[Ag（NH3）2]＋＋2OH－===2Ag↓＋2NH
＋CO
＋2NH3。
②Cu2O为红色，不与Ag＋反应，能发生反应：
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
（1）装置A中反应的化学方程式为_______________________________。
（2）按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→________________（填字母编号）。
（3）实验中滴加稀盐酸的操作为________________________________。
（4）已知气体产物中含有CO，则装置C中可观察到的现象是__________；装置F的作用为___________________________________________。
（5）当反应结束后，装置D处试管中固体全部变为红色。
①设计实验证明红色固体中含有Cu2O：
______________。
②欲证明红色固体中是否含有Cu，甲同学设计如下实验：
向少量红色固体中加入适量0.1mol·L－1AgNO3溶液，发现溶液变蓝，据此判断红色固体中含有Cu。
乙同学认为该方案不合理，欲证明甲同学的结论，还需增加如下对比实验，完成表中内容。
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期现象和结论
若观察到溶液不变蓝，则证明红色固体中含有Cu；若观察到溶液变蓝，则不能证明红色固体中含有Cu
解析：
（1）由题意知，装置A用于制取甲烷，反应物是Al4C3和HCl，生成物是甲烷
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