题型检测综合实验题

1、题型检测(九)综合实验题1. (2019昆明摸底)I 新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄，最终变成褐色,这种现象在食品科学上通常称为“褐变”。关于苹果褐变的原因有以下两种说法：说法一：苹果中的 Fe2 +被空气中的氧气氧化成 Fe3*。说法二：苹果中的酚类物质被空气中的氧气氧化。针对上述两种说法，某小组同学通过以下实验进行探究：查阅文献苹果汁中含有0.001%的Fe,同时也含有多酚类物质，多酚可与空气中 的氧气反应变色；酚类物质遇FeCb溶液常发生显色反应而呈现一定颜色，如苯酚显紫色，对苯二酚显绿色，甲基苯酚显蓝色。实验探究编号实验操作实验现象实验11i1KSlN 沁H乍異汁0)试管中

2、未出现明显变化，试管中观察到的现象实验2分别 申一r段时如卜图斫朋)t1III试管编号1 min10 min24 h黄褐色褐色深褐色 訐單果汁 含弔的H-洌片/S液无明显变化无明显变化无明显变化实验3在一块新切开的苹果上滴加23滴FeCb溶液表面变为绿色解释与结论(1) 实验1验证了苹果汁中含有Fe2 + ,该实验试管中观察到的现象是(2) 实验2选用的FeSO4溶液中，X =。上述实验探究证明：说法 (选填“一”或“二”)是苹果褐变的主要原因。n 准确测定某溶液中 Fe2+质量分数的一种方法是：在FeSO4溶液中加入(NH 4)2SO4固体制成莫尔盐晶体(NH 4)2SO4 FeSO4 6H

3、2O，该晶体比一般亚铁盐稳定。称取a g莫尔盐样品溶于水，配制成 200 mL溶液，每次取待测液 20.00 mL ,用浓度为b mol L 1的酸性KMnO 4溶液滴定。实验结果记录如下:实验次数第一次第二次第三次消耗酸性KMnO 4溶液体积/mL20.0219.9820.52酸化KMnO 4的试剂为 （选填字母代号）。A . HCIB . H2SO4C . HNO 3（4）滴定过程中发生反应的离子方程式为 （5）滴定过程中，应将酸性KMnO 4溶液置于 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。判断滴定终点的现象为（6）通过实验数据计算样品中Fe的质量分数为 （用含a、b的代数式表示）。解析：1.

4、（1）由“实验1验证了苹果汁中含有Fe2 + ”可知，滴入稀硝酸后苹果汁中的Fe2+被氧化成Fe3 + , Fe3+遇KSCN溶液后溶液变红。（2）结合题中已知的查阅文献信息可知， 实验2选用的FeSO4溶液中Fe2 +含量为0.001%，则X = 0.001,根据实验2中试管和 的实验现象可知，苹果褐变与Fe2 +无关，由题中实验探究可知说法二是苹果褐变的主要原因。n .（3）HCl具有还原性，能被 KMnO 4溶液氧化，HNO 3具有强氧化性，也能氧化 Fe2+, 滴定时产生干扰，数据不准确，因此酸化KMnO 4溶液的试剂为 H2SO4, B项正确。（4）滴定过程中，Fe2+与MnO石在酸

5、性条件下反应的离子方程式为MnO 4 + 5Fe2 + + 8H + =Mn 2+ 5Fe3+ + 4H2O。酸性 KMnO 4溶液具有强氧化性， 能氧化碱式滴定管下端的橡胶管，故应将其置于酸式滴定管中。实验时滴入最后一滴酸性KMnO 4溶液，溶液变为浅红色，且30 s内颜色不再发生变化，即说明达到滴定终点。（6）第三次实验数据误差较大，应舍去，根据第一次、第二次的实验数据可算出实验中消耗酸性KMnO 4溶液的平均体积为20.00mL ,根据MnO 45Fe2+1 mol 5 molb mol L 叹 20.00 x 10 3 l c(Fe2 ) x 20.00 x 10 3 L5 mol x

6、 b mol -L 1 x 20.00 x 10-3 L得 c(Fe2+) = 5b mol L 1,则该莫尔盐中 Fe2 +的质1 mol x 20.00x 10-3 L5b mol L - 1x 0.2 L x 56 g mol -156b量分数=x 100% = x 100%。a ga答案：I .(1)溶液变红(2)0.001 二n .(3)b(4) MnO 4 + 5Fe2+ + 8H +=Mn 2+ + 5Fe3+ + 4出0(5) 酸式 当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且30 s内不变色(6) 型 x 100%a2. (2019山西六校检测)间溴苯甲醛常用作医药中

7、间体，实验室以苯甲醛为原料，在无水AICI 3催化下加热制备间溴苯甲醛。I 催化剂的制备如图1是实验室制取少量无水AlCl 3的相关实验装置。已知无水氯化铝易升华，极易潮解。(1) 若气体 A是Cl2,且由 KMnO 4和浓盐酸反应制取，该反应的离子方程式为若固体 B是 AlCl 3 6H2O，则气体 A 是，通入气体A 的目的是若气体 A 为 Cl 2 ,乙中的药品是碱石灰，则碱石灰的作用是。n 间溴苯甲醛的制备实验所用装置如图2(夹持及加热装置已省略)：已知相关物质的沸点如下表所示:物质沸点/C液溴58.8苯甲醛1791 , 2-二氯乙烷83.5间溴苯甲醛229实验步骤如下：步骤1:将一定

8、配比的无水 AICI 3、1, 2-二氯乙烷和苯甲醛在三颈烧瓶中充分混合后， 升温至60 C,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，维持温度不变，反应一段时间后，冷却。步骤2 :将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO 3溶液洗涤。步骤3:往洗涤后的有机相中加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后，进行下一操作。步骤4 :减压蒸馏有机相，收集相应馏分。(1) 仪器a的名称为 ,本实验需要控制反应温度为60 C,为了更好地控制反应温度，宜采用的加热方式是 。步骤2分液时有机相处于 (填“上层”或“下层”),NaHCO 3可以除去有机相中的Br2，反应中1 mol

9、 Br2参与反应，转移1 mol电子且产生无色气体，反应的离子方 程式为。(3) 步骤3中将加入无水 MgSO4固体的有机相放置一段时间后，进行的下一操作是2MnO 石 + 16H + + 10Cl 一=2Mn 2+解析：I .(1)KMnO 4和浓盐酸反应的离子方程式为+ 5Cl2f + 8H2O。(2)由AlCl 3 6H2O制备AlCl 3,只需使 AlCl 3 6H2O受热失去结晶水，通入HCI可防止AlCl 3水解。因Cl2有毒，无水AlCl 3极易潮解，所以乙中碱石灰的作用是 吸收未反应完的 CI2且防止空气中的水蒸气进入甲中。n 仪器a是直形冷凝管；当反应温度低于100 c时，可

10、以采取水浴加热的方式，有利于控制温度，且使反应体系受热均匀。(2)间溴苯甲醛密度比水大，有机相在下层；HC0 3水解使溶液呈碱性，Br2在碱性条件下发生歧化反应，反应的离子方程式为Br2+ 2HC0 3=BL + BrO 一 + 2CO2f + H2O。无水MgSO 4固体的作用是吸收有机相中的水，固液分 离的操作是过滤。答案：I .(1)2MnO 4 + 16H + + 10C=2Mn 2+ + 5CI2 T + 8H2O(2) HCI抑制AICI 3水解(3) 吸收未反应完的 CI2，防止空气中的水蒸气进入甲中n .(1)直形冷凝管水浴加热下层 Br 2+ 2HCO 3 =Br+ BrO+

11、 2CO2 f+ H2O(3) 过滤3. (2019烟台模拟)自20世纪60年代以来，人们发现了120多种含铁硫簇(如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等)的酶和蛋白质。铁硫簇是普遍存在于生物体的最古老的生命物质之一。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验：实验一：测定硫的质量。AhCJi .从图中选择合适的装置进行连接。ii 检查装置的气密性后，在A中放入0.4 g铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质 ), 在B中加入品红溶液，在C中加入30 mL 0.1 moI L 一1的酸性KMnO 4溶液(反应过程中溶液 体积变化忽略不计)。iii.通入空气并加热，发现 A中固体逐

12、渐转变为红棕色。iv .待固体完全转化后，取C中的酸性KMnO 4溶液3.00 mL ,用0.1 moI L71的碘化钾溶液进行滴定。记录数据如下：滴定待测溶液消耗碘化钾溶液体积/mL次数体积/mL滴定前刻度滴定后刻度13.001.007.5023.001.026.0333.001.005.99实验二：测定铁的质量。取实验一中A的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32 g固体。试回答下列问题：(1) 装置接口的连接顺序为 b-。(2) 检查“实验一”中装置 A 的气密性的方法是(3) 滴定终点的判断方法是 (4) 装置

13、B中品红溶液的作用是 。有同学提出，撤去B装置，对实验没有影响，你的看法是 (选填“合理”或“不合理”)，理由是用 KI溶液滴定 KMnO 4溶液时发生反应的离子方程式为(6)请写出这种铁硫簇结构的化学式 。下列操作，可能引起 x/y偏大的是 。a.滴定剩余KMnO 4溶液时，KI溶液滴到锥形瓶外边一滴b .配制KI溶液时，定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余KMnO 4溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡d .实验二中对滤渣灼烧不充分解析：(1)图示装置A中FexSy在加热条件下与空气作用可生成SO2,要测定硫的含量需用酸性KMnO 4溶液吸收SO2,再用品红溶液检验 SO2是否被完全吸收

14、即可， 即实验装置接口的连接顺序为dt c(f g)。当滴入最后一滴 KI溶液，溶液的紫色褪去，且30s内颜色不再发生变化，说明达到滴定终点。(4)装置B中品红溶液的作用是检验S02是否完全被酸性KMnO 4溶液吸收；实验结束时若装置C中紫色没有完全褪去，说明S02完全被吸收，故该同学的看法合理。(5)酸性KMnO 4溶液能将I 氧化为单质I2，即反应的离子方程式为2MnOY + 16H十+ 101一 =2Mn 2十+ 52+ 8H2O。(6)反应前装置 C中KMnO 4的物 质的量为0.1 mol L-x 0.03 L = 0.003 mol，滴定剩余的 KMnO 4时消耗0.1 mol 1

15、 KI溶液 的体积为(6.03 1.02)+ (5.99 1.00)mL 2 = 5.00 mL(第一次滴定结果误差较大，故舍去 )， 根据2MnO10I 和消耗1的体积可得出吸收 SO2后溶液中剩余n(KMnO 4)= 0.1 moL L 1x 0.005 L x 30mmL x 2= 0.001 mol，则反应中 SO2 消耗 KMnO 4 为 0.003 mol 0.001 mol=0.002 mol，根据5SO22KMnO 4和消耗0.002 mol KMnO 4可求出SO2的物质的量为 0.005 mol，即该铁硫簇中S元素为0.005 mol，实验二中最终得到的 0.32 g固体为

16、Fe2O3,根据2Fe Fe2O3可求出n(Fe元素)=0.004 mol，即该铁硫簇中 n(Fe元素 厂n(S元素)=4： 5,则该铁 硫簇的化学式为 Fe4S5。(7)滴定剩余KMnO 4溶液时KI溶液滴到锥形瓶外一滴，导致测得 的剩余KMnO 4的物质的量偏大，则 SO2消耗KMnO 4的物质的量偏小，得出的 y偏小，即 引起x/y偏大，a正确；配制KI溶液时，定容时俯视刻度线，导致KI溶液浓度偏大，则测得的剩余的KMnO 4的物质的量偏小，SO2消耗的KMnO 4的物质的量偏大，y偏大，则引 起x/y偏小，b错误；滴定前有气泡，滴定后无气泡，即滴定时消耗KI溶液的体积偏大，测得的剩余

17、KMnO 4的物质的量偏大，同理导致 x/y偏大，c正确；实验二中对滤渣灼烧不 充分，导致残渣质量增加，即样品中n(Fe)偏大，导致x/y偏大，d正确。答案：(1)eT f t d t c(t g)(2) 在导管b后接上长导管，把长导管末端插入水槽中，关闭a处旋塞，用酒精灯微热硬质玻璃管，若长导管口处有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好(3) 加入最后一滴 KI溶液，溶液紫色褪去，且半分钟内不恢复为紫色(4) 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾溶液完全吸收合理若C中酸性高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全(5) 2MnO 4 + 16H + + 10=2Mn 2

18、+ + 5+ 8H2O Fe4S5acd4 叠氮化钠(NaN 3)固体易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，是汽车安全气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。工业级NaN3的制备分两步进行，反应的化学方程式如下：i .2Na + 2NH 3=2NaNH 2 + H2210220 C11 .NaNH 2+ N2O = NaN 3+ H2O实验室利用如下装置模拟工业级NaN3的制备。D回答下列问题:实验I:制备(1) 装置C中盛放的药品为 ，装置 D中进行油浴而不用水浴的主要原因是(2) N2O可由NH4NO3在240245 C分解制得(硝酸铵的熔点为169.6 C )，则可选

19、择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)，该反应的化学方程式为 ,在制备NaN3的实验过程中，当观察到时开始通入 N2O。实验n：分离提纯反应完全结束后，取出装置D中的混合物进行以下操作，得到NaN3固体。亠口人厶加水力口乙醇过滤 洗涤D中混合物一干燥 NaN3已知：NaNH2能与水反应生成 NaOH和氨气 操 作 采 用 乙 醚 洗 涤 的 原 因 是实验川：定量测定实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数：将2.500 g试样配成500 mL溶液。取 50.00 mL 溶液置于锥形瓶中，加入50.00 mL 0.101 0 mol _ 一1 (NH 4)2Ce(NO 3)6溶液。

20、充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入 8 mL浓硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示 液，用0.050 0 mol _一1 (NH 4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的 Ce4+，消耗溶液体积为 29.00 mL。测定过 程的反 应方 程式为 2(NH4)2Ce(NO3)6 + 2NaN3=4NH 4NO3 + 2Ce(NO 3)3 + 2NaNO3+ 3N2?Ce4+ + Fe2+=Ce3+ + Fe3+。(4) 配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有。试样中NaN3的质量分数为 。解析：(1)A中产生的氨气混有水蒸气，干燥氨气选择碱石灰，则在C中盛放的药品是210

21、220 C碱石灰；装置D中发生反应之一：NaNH2+ N2O = NaN3+ H2O，该反应需要温度 210220 C ,而水浴温度达不到反应所需的温度，所以进行油浴而不用水浴。(2)N2O可由NH 4NO3在240245 C分解制得(硝酸铵的熔点为169.6 C )，在制得N2O之前，NH4NO3已经熔化，故试管不能向下倾斜，以防熔化后的NH4NO3流下，故不用c； NH4NO3分解会产生水，若用b装置，水蒸气冷凝后会回流至试管底部，导致试管炸裂，故不用b ;气体发生装置选240245 Cad;该反应的化学方程式为 NH4NO3 = N2O f + 2H2O f ;在制备NaN3的实验过程中

22、，210220 C当Na和NH 3完全反应时，开始通入 N2O发生反应 NaNH 2+ N2O = NaN3 + H2O制得NaN3,所以当观察到装置 D中熔融钠单质的银白色光泽全部消失时开始通入N2O。(3)D中NaN 3溶解混合物加水后，根据叠氮化钠 (NaN3)固体易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚,在水中，NaNH 2与水反应生成 NaOH和氨气，可知，操作 n加乙醇可降低 NaN 3的溶解度 促使NaN3析出；乙醚洗涤叠氮化钠可减少叠氮化钠的损失；故操作W采用乙醚洗涤的原因是NaN3不溶于乙醚，能减少其损失；可洗去NaN 3固体表面的乙醇杂质；乙醚易挥发有利于产品快速干燥。(4)配制5

23、00.00 mL叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外， 还用到的玻璃仪器是 500 mL容量瓶和胶头滴管。 测定时，将2.500 g试样配成500.00 mL 溶液，取50.00 mL溶液置于锥形瓶中，叠氮化钠和六硝酸铈铵反应，剩余的六硝酸铈铵， 加入浓硫酸，用 0.050 0 mol L-1 (NH 4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准滴定溶液滴定过量的 Ce4+，结合化学方程式定量关系计算：2(NH 4)2Ce(NO 3)6+ 2NaN 3=4NH 4NO 3+ 2Ce(NO 3)3+ 2NaNO 3 + 3N2 f Ce4 + + Fe2+ =Ce3 + + Fe3 +。(N

24、H4)2Ce(NO3)6 总物质的量 n(NH 4)2Ce(NO 3)6 = 0.101 0 mol L 50.00 x 10-3 l = 5.050 x 10-3 mol,参加反应(NH4)2Fe(SO4)2 的物质的量 n(NH 4)2Fe(SO4)2 = 0.050 0 mol L 二1 x 29.00 x 103 L = 1.450x 10-3 mol ,由知，与 NaN3 反应的(NH 4)2Ce(NO 3)6 的物质的量 n(NH 4)2Ce(NO3)6 = 5.050x 10一3 一 3_3mol 1.450x 10 mol = 3.600x 10 mol ,由可知，500 mL

25、 溶液中(2.500 g 试样中)n(NaN 3) = 0.036 mol ,w = 0.036 氏 x 65 g/ml x 100% = 93.6%。2.500 g答案：(1)碱石灰水的沸点为100 C,达不到210220 C240 245 C一(2)ad NH4NO3 = N2O f + 2H2O f 装置D中熔融钠单质的银白色光泽全部消失NaN 3不溶于乙醚，能减少其损失；可洗去NaN 3固体表面的乙醇杂质；乙醚易挥发有利于产品快速干燥(4) 500 mL容量瓶、胶头滴管(5) 0.936 0(93.60%)5 .某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯，其反应原理为XlkS)i | “

26、耳COOH+CHlCH一= f v -CH.I + 11()IAI()】lb。用如图所示装置进行实验:图甲图乙物质的性质数据如表所示:物质相对分子质量密度 /(g cm 一3)沸点/C水溶性苯甲酸1221.27249微溶异丙醇600.7982易溶苯甲酸异丙酯1641.08218不溶实验步骤:步骤i：在图甲干燥的仪器 a中加入38.1 g苯甲酸、30 mL异丙醇和15 mL浓硫酸,再加入几粒沸石；步骤ii：加热至 70 C左右保持恒温半小时;步骤iii：将图甲的仪器 a中液体进行如下操作得到粗产品:步骤iv：将粗产品用图乙所示装置进行精制。试回答下列问题:(1) 步骤i中加入三种试剂的先后顺序一

27、定错误的是 (填字母)。A 异丙醇、苯甲酸、浓硫酸B 浓硫酸、异丙醇、苯甲酸C 异丙醇、浓硫酸、苯甲酸图甲中仪器a的名称为,判断酯化反应达到平衡的现象为加入的苯甲酸和异丙醇中，需过量的是 ，目的是。（3）本实验一般采用水浴加热，因为温度过高会使产率 （填“增大”“减小”或“不变”）。（4）操作中第二次水洗的目的是 ,操作n中加入无水硫酸镁的作用为 。（5）步骤iv所用的装置中冷却水的进口为 （填字母），操作时应收集 218 C的馏分，如果温度计水银球偏上，则收集的精制产品中可能混有的杂质为 （填物质名称）。如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为40.930 g。则该实验的产率为 %（保留2位有效数字）

28、。解析：（1）浓硫酸和其他液态物质混合时应注意实验安全，一般都是将浓硫酸沿玻璃棒或容器壁缓缓注入其他液体中，边注入边搅拌，所以酯化反应实验中，一般先加入密度最小的醇，再加入羧酸，最后加入浓硫酸（其中浓硫酸和羧酸顺序可以颠倒）。（2）油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量，据此可以判断酯化反应是否达到平衡；由于酯化反应属于可逆反应，所以其中一种物质过量，既可以使平衡向正反应方向移动，又可以提高另外一种物质的转化率，由题中数据知，异丙醇过量。（3）有机物一般都易挥发，所以温度过高，容易造成反应物挥发而损失，从而降低产率。（4）第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质，用饱和碳酸钠溶液洗

29、主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质，而第二次水洗，则是为了除去残留的碳酸钠，操作n中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水。（5）如果蒸馏时温度计的水银球偏上，则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高，会有沸点较高的杂38 1 g质逸出。（6）38.1 g苯甲酸的物质的量为严0.312 mol , 30 mL异丙醇的物质的量122 g mol，苯甲酸不足，所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.31230 mL X 0.79 g cm 为=0.395 mol60 g mol 1mol X 164 g mol 1= 51.168 g，则产率为X 1% 80%。答案：(1)B (2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)油水

30、分离器中水面保持稳定异丙醇 有利于酯化反应向正反应方向进行，提高苯甲酸的转化率(3)减小 除去残留的碳酸钠 除去残留的水 (5)g苯甲酸 (6)806. (2019北京高考)化学小组实验探究 SO2与AgNO 3溶液的反应。(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO 3溶液中， 迅速反应，得到无色溶液 A和白色沉淀B。&刚现* kF 容一胆吒处理Cuhr魁 扌第 aiiLfNOM 浓H2SO4与 Cu 反 应 的 化 学 方 程 式 是试剂a是。(2) 对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料：Ag 2SO4

31、微溶于水；Ag 2SO3难溶于水)实验二：验证B的成分*-*津沆ii.建量關盘敎 写 出Ag 2SO3溶 于 氨水 的 离 子 方 程 式加入盐酸后沉淀 D大部分溶解，剩余少量沉淀 F。推断D中主要是BaSO3,进而推 断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实 B中含有Ag2SO3。所用试 齐廿及现象是。(3)根据沉淀F的存在，推测SO2的产生有两个途径：途径1:实验一中，SO2在AgNO 3溶液中被氧化生成 Ag 2SO4，随沉淀B进入D。途径2 :实验二中，SO2被氧化为SO4进入D。实验三：探究 SO4的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ；取上层清液 继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断 B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:实验三的结论：。实验一中 SO2与 AgNO 3 溶液反应的离子方程式是碱性溶液中so3-更易被氧化为so?。答案：(1)Cu + 2H?