《2019年高考化学二轮复习专题26综合性化学实验练习(含答案解析).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考化学二轮复习专题26综合性化学实验练习(含答案解析).pdf（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 专题 26 综合性化学实验1以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和 H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在Fe2催化下，Pb和 PbO2反应生成 PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe2催化过程可表示为：2Fe2PbO2 4HSO24=2Fe3PbSO4 2H2O：写出的离子方程式：_。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b_。(3)PbO 溶解在 NaOH 溶液中，存在平衡：PbO(s)2(aq
2、)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1 经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。A减小 PbO的损失，提高产品的产率B重复利用NaOH，提高原料的利用率C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率过程 的 目 的是提 纯。结合 上述 溶解度曲 线，简 述过 程 的操作：_。【答案】(1)Pb PbO22H2SO4=Fe22PbSO42H2O(2)2Fe3PbSO24=2Fe2 PbSO4取 a 中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B 向 PbO粗品中加入一定量的35%NaOH 溶液，加热至110，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体【解析】(1)根据
3、题给化学工艺流程知，过程中，在Fe2催化下，Pb、PbO2和 H2SO4反应生成 PbSO4和水，2 2 某矿样中含有大量的CuS 及少量其他不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl22H2O 晶体，流程如下：(1)在实验室中，欲用37%(密度为1.19 g mL1)的盐酸配制500 mL 6 mol L1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有_、_。(2)若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是_(填字母)。CuCl2溶液中存在平衡：Cu(H2O)24(蓝色)4Cl24(黄色)4H2O。欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中还需要的
4、是_(填字母)。aFeCl3固体bCuCl2固体c蒸馏水(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气中焙烧CuS时，固体质量变化曲线及 SO2生成曲线如下图。CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为3 CuS Cu2S CuO CuSO4 CuSO4 CuO 第步转化主要在200300 内进行，该步转化的化学方程式为_。300400 内，固体质量明显增加的原因是_，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是_(填字母)。a一阶段b二阶段c三阶段d四阶段该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过
5、程，并验证所得气体为SO2和 O2的混合物。a装置组装完成后，应立即进行的一项操作是_。b当 D中产生白色沉淀时，说明第四阶段所得气体为SO2和 O2的混合物，你认为D中原来盛有 _溶液。c若原CuS矿样的质量为10.0 g，实验过程中，保持在760 左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8.0 g，则原矿样中CuS的质量分数为 _。【答案】(1)胶头滴管500 mL 容量瓶(2)cd c(3)2CuS O2200300,Cu2S SO2Cu2S转化为 CuSO4c a.检验装置气密性b氯化钡(BaCl2)c96%3某学生欲通过实验方法验证Fe2的性质。(1)该同学在实验
6、前，依据Fe2的_性，填写了下表。4 实验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄Fe2 NO32H=Fe3NO2 H2O 依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行了如下实验。(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者变红。该现象的结论是_。(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或 NO与溶液中Fe3或 Fe2发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气
7、处理装置略)进行探究。.打开活塞a、关闭b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液并无明显变化。.打开活塞b、关闭 a，一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤中相同。铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_；装置乙的作用是_；步骤的目的是_；该实验可得出的结论是_。(4)该同学重新进行(1)中 实验，观察到了预期现象，其实验操作是_。【答案】(1)还原(2)Fe2被浓硝酸氧化为Fe3(3)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2 2H2O 使 NO2转化为 NO 排出乙右侧装置中残留的NO2溶液的深棕色是由NO
8、或 NO2与 Fe2作用得到的(或溶液的深棕色不是由NO或 NO2与 Fe3作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液，振荡【解析】(1)Fe2具有还原性，可被氧化为Fe3。(2)题中现象说明反应后溶液中有Fe3，即 Fe2被浓硝酸氧5 4甲学生对Cl2与 FeCl2和 KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操作现象.A 中溶液变红.稍后，溶液由红色变为黄色请回答下列问题：(1)B 中反应的离子方程式是_。(2)A 中溶液变红的原因是_。(3)为了探究现象的原因，甲同学进行如下实验。取 A中黄色溶液于试管中，加入NaOH 溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_。取 A中
9、黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN 溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象的原因是SCN与 Cl2发生了反应。(4)甲同学猜想SCN可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN的电子式为S?。甲同学认为SCN中碳元素没有被氧化，理由是_ _。取 A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN中被氧化的元素是_。通过实验证明了SCN中氮元素转化为NO3，他的实验方案是_。若 SCN与 Cl2反应生成1 mol CO2，则转移电子的物质的量是_mol。【答案】(1)Cl22OH=ClClOH2O(2)Fe2被 Cl2氧化成 Fe3，Fe3
10、与 SCN反应生成红色的Fe(SCN)3，所以溶液变红(3)Fe3(4)SCN中的碳元素是最高价态(4 价)硫取足量铜粉于试管中，加入A 中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄色溶液中存在NO3，SCN中氮元素被氧化成NO316【解析】(1)多余的氯气在B 中与NaOH溶液发生反应。(2)Fe2被 Cl2氧化成Fe3，Fe3与 SCN反应生成6 Fe(SCN)3，导致溶液变红。(3)红褐色沉淀是Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3。(4)在 SCN中，C的非金属性最弱，故C显正价，N显 3 价、S显 2 价，由此可求出C为 4 价，碳元素已处于最高价态，故
11、它不可能被氧化。由于BaSO4不溶于酸，故SCN中被氧化的元素是硫元素。当生成1 mol CO2时，由元素守恒知有 1 mol SCN被氧化，生成1 mol SO24、1 mol NO3，共失去16 mol 电子。5二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59，沸点为11.0，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1 所示装置模拟工业制取并收集ClO2。(1)A 装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B 装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装
12、置C 中可得NaClO2溶液。已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38 时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是NaClO2，高于 60 时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。NaClO2的溶解度曲线如图2，获得 NaClO2晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取ClO2溶液 10.00 mL，稀释成100.00 mL 试样，量取V1 mL 试样加入到锥形瓶中；步骤 2：用稀硫酸调节试样的pH
13、 2.0，加入足量的KI 晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用cmolL1Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2 次，测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2mL(已知 2Na2S2O3 I2=Na2S4O62NaI)。配 制100 mL cmolL 1Na2S2O3标 准 溶 液 时，用 的 玻 璃 仪 器 除 烧 杯、量 筒、玻 璃 棒 外 还 有：_。原 ClO2溶液的浓度为_ gL1(用含字母的代数式表示)。【答案】(1)温度计(2)使 ClO2充分冷凝，减少挥发(3)用 3860 热水洗涤(4)100 mL 容量瓶、胶头滴管135cV2V17 6某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物
14、X的化学式，同时制取FeSO47H2O。.确定 X的化学式称取样品22.8 g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成250 mL 溶液 A。取 20.00 mL 溶液 A 于锥形瓶中，滴加KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。待气泡消失后，用1.000 mol L1 KI 标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3，消耗 KI 标准溶液24.00 mL。.制取 FeSO47H2O 取剩余溶液A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液B。加热浓缩滤液B，冷却结晶、操作a、洗涤、操作b，获得 FeSO47H2O晶体。回答下列相关问题：(1)步骤中“配成250 mL 溶液 A
15、”所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及_。(2)由实验计算该氧化物的化学式是_。(3)步骤中趁热过滤的目的是_。(4)步骤中操作a、b 的名称分别是_、_。(5)步骤中产生的气泡有多种可能，请完成下列猜想。猜想一：气泡可能是SCN的反应产物N2、CO2、SO2或 N2、CO2；猜想二：气泡还可能有_，理由是 _(用化学方程式表示)。(6)选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是a_(选填一个装置编号)，若观察到_，即可证明猜想一成立；该设计存在的缺陷是_。8【答案】(1)250 mL容量瓶(2)Fe4O5(3)防止硫酸亚铁因冷却结
16、晶而残留在滤纸上造成损失(4)过滤低温干燥(5)O22H2O2=Fe32H2OO2(6)e e 中有白色浑浊生成缺少尾气处理装置7.废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和 H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在Fe2催化下，Pb和 PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe2催化过程可表示为：2Fe2PbO2 4HSO24=2Fe3PbSO4 2H2O：写出的离子方程式：_。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量
17、PbO2，溶液变红。b_。(3)PbO 溶解在 NaOH 溶液中，存在平衡：PbO(s)2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1 经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。A减小 PbO的损失，提高产品的产率9 B重复利用NaOH，提高原料的利用率C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作：_。【答案】(1)Pb PbO22H2SO4=Fe22PbSO42H2O(2)2Fe3PbSO24=2Fe2 PbSO4取 a 中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B 向 PbO粗品中加入一定量的35%NaOH 溶液，加
18、热至110，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体8某矿样中含有大量的CuS 及少量其他不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl22H2O 晶体，流程如下：(1)在实验室中，欲用37%(密度为1.19 g mL1)的盐酸配制500 mL 6 mol L1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有_、_。(2)若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是_(填字母)。CuCl2溶液中存在平衡：Cu(H2O)24(蓝色)4Cl24(黄色)4H2O。欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中还需要的是_(填字母)。aFeCl3固体bCuCl
19、2固体c蒸馏水10(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气中焙烧CuS时，固体质量变化曲线及 SO2生成曲线如下图。CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为CuS Cu2S CuO CuSO4 CuSO4 CuO 第步转化主要在200300 内进行，该步转化的化学方程式为_。300400 内，固体质量明显增加的原因是_，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是_(填字母)。a一阶段b二阶段c三阶段d四阶段该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和 O2的混合物
20、。a装置组装完成后，应立即进行的一项操作是_。b当 D中产生白色沉淀时，说明第四阶段所得气体为SO2和 O2的混合物，你认为D中原来盛有 _溶液。c若原CuS矿样的质量为10.0 g，实验过程中，保持在760 左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8.0 g，则原矿样中CuS的质量分数为 _。【答案】(1)胶头滴管500 mL 容量瓶(2)cd c(3)2CuS O2200300,Cu2S SO2Cu2S转化为 CuSO4c a.检验装置气密性b氯化钡(BaCl2)c96%11 9某学生欲通过实验方法验证Fe2的性质。(1)该同学在实验前，依据Fe2的_性，填写了下表。实
21、验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄Fe2 NO32H=Fe3NO2 H2O 依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行了如下实验。(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者变红。该现象的结论是_ _。(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是NO2或 NO与溶液中Fe3或 Fe2发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)进行探究。.打开活塞a、
22、关闭b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液并无明显变化。.打开活塞b、关闭 a，一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤中相同。12 铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_ _；装置乙的作用是_；步骤的目的是_；该实验可得出的结论是_ _。(4)该同学重新进行(1)中实验，观察到了预期现象，其实验操作是_。【答案】(1)还原(2)Fe2被浓硝酸氧化为Fe3(3)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2 2H2O 使 NO2转化为 NO 排出乙右侧装置中残留的NO2溶液的深棕色是由NO或 NO2与 Fe2作用
23、得到的(或溶液的深棕色不是由NO或 NO2与 Fe3作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液，振荡10.甲学生对Cl2与 FeCl2和 KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操作现象.A 中溶液变红.稍后，溶液由红色变为黄色请回答下列问题：(1)B 中反应的离子方程式是_。(2)A 中溶液变红的原因是_。(3)为了探究现象的原因，甲同学进行如下实验。取 A中黄色溶液于试管中，加入NaOH 溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_。取 A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN 溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象的原因是SCN与 Cl2发生了反应。13(4)甲
24、同学猜想SCN可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN的电子式为S?。甲同学认为SCN中碳元素没有被氧化，理由是_ _。取 A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN中被氧化的元素是_。通过实验证明了SCN中氮元素转化为NO3，他的实验方案是_。若 SCN与 Cl2反应生成1 mol CO2，则转移电子的物质的量是_mol。【答案】(1)Cl22OH=ClClOH2O(2)Fe2被 Cl2氧化成 Fe3，Fe3与 SCN反应生成红色的Fe(SCN)3，所以溶液变红(3)Fe3(4)SCN中的碳元素是最高价态(4 价)硫取足量铜粉于试管中，
25、加入A 中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄色溶液中存在NO3，SCN中氮元素被氧化成NO316 11.二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59，沸点为11.0，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1 所示装置模拟工业制取并收集ClO2。(1)A 装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B 装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装置C 中可得NaClO2溶液。已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38
26、时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是NaClO2，高于 60 时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。NaClO2的溶解度曲线如图2，获得 NaClO2晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取ClO2溶液 10.00 mL，稀释成100.00 mL 试样，量取V1 mL 试样加入到锥形瓶中；14 步骤 2：用稀硫酸调节试样的pH 2.0，加入足量的KI 晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用
27、cmolL1Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2 次，测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V2mL(已知 2Na2S2O3 I2=Na2S4O62NaI)。配 制100 mL cmolL 1Na2S2O3标 准 溶 液 时，用 的 玻 璃 仪 器 除 烧 杯、量 筒、玻 璃 棒 外 还 有：_。原 ClO2溶液的浓度为_ gL1(用含字母的代数式表示)。【答案】(1)温度计(2)使 ClO2充分冷凝，减少挥发(3)用 3860 热水洗涤(4)100 mL 容量瓶、胶头滴管135cV2V112.某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物X的化学式，同时制取FeSO47H2O。.确定 X的化学式称取样品
28、22.8 g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成250 mL 溶液 A。取 20.00 mL 溶液 A 于锥形瓶中，滴加KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。待气泡消失后，用1.000 mol L1 KI 标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3，消耗 KI 标准溶液24.00 mL。.制取 FeSO47H2O 取剩余溶液A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液B。加热浓缩滤液B，冷却结晶、操作a、洗涤、操作b，获得 FeSO47H2O晶体。回答下列相关问题：(1)步骤中“配成250 mL 溶液 A”所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及_。15(2)由
29、实验计算该氧化物的化学式是_。(3)步骤中趁热过滤的目的是_。(4)步骤中操作a、b 的名称分别是_、_。(5)步骤中产生的气泡有多种可能，请完成下列猜想。猜想一：气泡可能是SCN的反应产物N2、CO2、SO2或 N2、CO2；猜想二：气泡还可能有_，理由是 _(用化学方程式表示)。(6)选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是a_(选填一个装置编号)，若观察到_，即可证明猜想一成立；该设计存在的缺陷是_。【答案】(1)250 mL容量瓶(2)Fe4O5(3)防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失(4)过滤低温干燥(5)O22H2O2=Fe32H2OO2(6)e e 中有白色浑浊生成缺少尾气处理装置