2020届高考化学课标版二轮习题：考前冲刺第26题综合实验探究

1、第26题综合实验探究类型一物质制备型实验题1.苯甲醛是一种重要的化工原料，某小组同学利用如图所示实验装置（夹持装置已 略去）制备苯甲醛。密度/相对分有机物沸点/C-3g - cm子质量苯甲醛178.11.04106苯甲醇205.71.04108二氯。烷39.81.33已知有机物的相关数据如下表所示溶解性微溶于水，易溶于乙醇、醴和卤代燃 微溶于水，易溶于乙醇、醴和卤代燃 难溶于水，易溶于有机溶剂实验步骤：向容积为500 mL的三颈烧瓶中加入90.0 mL质量分数为5%勺次氯酸钠溶液（稍 过量），调节溶液的pH为910后，加入3.0 m*甲醇、75.0 m氯甲烷，不断搅 拌。充分反应后，用二氯甲烷

2、萃取水相3次，并将有机相合并。向所得有机相中加入无水硫酸镁，过滤，得到有机混合物。蒸储有机混合物，得到2.08 g苯甲醛产品。请回答下列问题：仪器b的名称为,搅拌器的作用是 。（2）苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为 0 步骤中，投料时，次氯酸钠不能过量太多，原因是;步骤中加入无水硫酸镁，若省略该操作，可能造成的后果是 步骤中，应选用的实验装置是（填序号），该操作中分离出有机相的具体操作方法是0左右0步骤中，蒸储温度应控制在（6）本实验中，苯甲醛的产率为（保留到小数点后一位）。答案（1）球形冷凝管使物质充分混合二+NaCl+H，2。防止苯甲醛被氧化为苯甲酸，使产品的纯度降低产品中混有水，纯度

3、降低），（4）C打开分液漏斗上面的玻璃塞（或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔再打开分液漏斗下面的活塞，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速关闭活塞（5）178.1 C （6）67.9% 解析（1）仪器b为球形冷凝管，搅拌器可以使物质充分混合，反应更充分。（2）根据题意，苯甲醇与NaClO反应，苯甲醇被氧化生成苯甲醛，次氯酸钠本身被还原为氯化钠，反应的化学方程式为+NaClO+NaCl+HQ（3）次氯酸钠具有强氧化性，除了能够氧化苯甲醇，也能将苯甲醛氧化，因此步骤 中，投料时，次氯酸钠不能过量太多；步骤中加入无水硫酸镁的目的是除去少量 的水，提高产品的纯度，若省略该操作

4、，产品中混有水，纯度降低。(4)步骤中，充分反应后，用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行 分液，应选用的实验装置是C；分液时分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏 斗上面的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗 下面的活塞，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速关 闭活塞。根据题给相关有机物的数据可知，步骤是将苯甲醛蒸储出来，蒸储温度应控 制在178.1 C左右。(6)根据 ZS+NaClO+NaCl+H pro2O可知,1 mol 苯甲醇理ZXZ论上生成1 mol苯甲醛，则3.0 mL苯甲醇的质量为1.04 g cn-3X3.0 cm

5、3=3.12 g, 其物质的量为3.12 g 1,则理论上生成苯甲醛的质量为3.12 g 1 乂 106108 g - mol108 g - mol2.08 gg - mol-1,苯甲醛的产率=3.12 gx106g 耳x 100涉67.9%。108 g - mol类型二物质性质探究型实验题2.某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知 ：物质BaSOBaCOAgIAgCl溶解度收- 4一 3- 7一42.4 X 1041.4 X 1033.0 X 1071.5 X 104(20 C)探究BaCOf口 BaSO之间的转化,实验操作如下：试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验I

6、NaCONaSOBaCl2实验HNaSONaCO有少量气泡产生，沉淀部分溶解一 充分报稔后 e充制腕麻 1 jnLO.l md/L &m袖喻(U加5：溶液 | 1 的版 伊旦稀及南实验I说明BaCg部转化为BaSO依据的现象是加入盐酸 后，。实验R中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式实验R说明沉淀发生了部分转化，结合BaSQ的沉淀溶解平衡解释原因：0(2)探究AgCl和AgI之间的转化实验田:3*0.1 wVL 乙落Nt 厂实验IV :仓前池谐融箭液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设 计了如下实验(电压表读数：a>c>b>0) o电压表步骤读数i

7、.如图连接装置并加入试剂，闭合Kaii .向B中滴入AgNOaq),至沉淀完全biii .再向B中投入一定量 NaCl(s)civ .重复i,再向B中加入与iii等量 NaCl(s)a 注:其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越 强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。实验田证明了 AgCl转化为AgI,甲溶液可以是(填序号)。a.AgNO溶液b.NaCl溶液 c.KI溶液实验IV的步骤i中 旧中石墨上的电极反应式是 。结合信息，解释实验IV中b<a的原因： 实验IV的现象能说明 AgI转化为AgCl,理由是。答案 (1)沉淀不溶

8、解或无明显现象BaCO2H+Ba2+COT +H2O BaSO在溶液中存在BaSs)|i Ba2+(aq)+SO2-(aq),当加入浓度较高的NaCO溶液,CO3-与Ba2+结合生成BaCO沉淀，使上述平衡向右移动(2)b2I -2e-I2由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I -)减小,I -还原性减弱步骤iv表明Cl- 本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入C使c(I -)增大，证明发生了反应 Agl+Cl-IU AgCl+I -解析(1)因为BaCO能溶于盐酸,放出CO气体,BaSQ不溶于盐酸,所以实验I说 明BaCO全部转化为BaSO依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解或无明显现

9、象； 实验n加入稀盐酸有少量气泡产生，沉淀部分溶解，说明BaCOffi盐酸发生反应，离 子方程式为BaCO+2HBa2+COT +HO;实验II中A溶液为0.1 mol/L BaCl 2溶液,B溶液为0.1 mol/L的NaSO溶液，先发生反应Ba2+SO2-BaSOd ,所以溶液中存在着BaSQs) - Ba2+(aq)+SO4-(aq),当加入浓度较高的 NaCO溶液,CO3-与 Ba2+结合生成BaC的淀，使上述平衡向右移动，所以BaSO沉淀也可以转化为BaCO 沉淀。(2)甲溶液可以是NaCl溶液，滴入少量的AgNO容液后产生白色沉淀，再滴入KI 溶液有黄色沉淀产生，说明有AgCl转化

10、为AgI;实验IV的步骤i中,B中为0.01 mol/L的KI溶液,A中为0.1 mol/L的AgNO容液,Ag+具有氧化性，作原电池的正 极,I -具有还原性，作原电池的负极，所以B中石墨上的电极反应式是2I -2e-T I2；B中加入AgNO容液后，产生了 AgI沉淀，使B溶液中c(I -)减小,I -还原性减弱， 根据已知其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原 性)越强，原电池的电压越大，所以实当IV中b<a;虽然AgI的溶解度小于AgCl,但 实验IV中步骤出加入了 NaCl(s),原电池的电压表读数c>b,说明发生了 AgI+Cl- - AgC

11、l+I-反应，平衡向右移动，c(I -)增大。类型三物质组成定量测定型实验题3 .有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的，某实验室模拟李比希法测定某种氨基酸(CxHON)的分子组成。取一定量的该氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的水用装置D(无水氯化钙)吸收,二氧化碳用装置C(KOHft溶液)吸收,N2 的体积用装置E进行测量，所需装置如图所示(夹持仪器的装置及部分加热装置已 略去)：村乩CnOn（1）该实验装置的合理连接顺序为：A、E。（部分装置可以重复选用）（2）实验开始时，首先打开止水火a,关闭止水火b,通一段时间的纯氧，这样做的目 的是。A中放入CuO的作用是,装置B的作用是

12、为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量的体积、生成二氧化碳和水的质 量外，还需得到的数据有 。在读取E装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积 （填“偏大” “偏小”或“无影响” ）0（6）已知分子式为GHQ的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明 该官能团（试剂任选）：。答案（1）DCDB （2）将装置中的叫或空气）排除干净（3）将未充分燃烧的产物 CO专化为CO（或使氨基酸中的碳完全转化为 CQ 除去多余的O,保证E装置最终 收集的气体全为降（4）该氨基酸的摩尔质量（5）偏小（6）取该有机物少许于试管中，滴加NaHC的液，有气泡产生（或其他合理答案）解析 用燃烧法测定

13、某种氨基酸（CxKQN）的分子组成，用氧气氧化氨基酸（CxHON） 生成二氧化碳、水和氮气，利用装置D（无水氯化钙）测定水的质量，利用装置C（KOH 浓溶液）测定二氧化碳的质量，利用装置E测量N的体积，从而求出氨基酸中含有的 G H O N的质量，进而求出该氨基酸的分子组成。（1）根据以上分析，应先吸收水，再吸收CO最后测量N体积，装置B中加热的铜网 可除去多余的Q,保证装置E最终收集的气体全为 他所以该实验装置的合理连接 顺序为 A、D C、D B、E。（2）装置内的空气中含有 N、CO和HO,实验开始前需通一段时间的纯氧，将装置中 的，（或空气）排除干净，减小实验误差。根据上面的分析可知，

14、为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量生成二氧化 碳气体的质量、生成水的质量、N2的体积外，还需得到的数据是该氨基酸的摩尔质 量。(5)如果液面左低右高(即瓶中液面低于量筒中液面)说明集气瓶中压强大于外界 大气压,气体体积被压缩，实际测得的气体体积偏小。(6)根据分子式为CH4Q及氨基酸中的官能团可知，该分子中有竣基，实验证明该官 能团的方法为取该有机物少许于试管中,滴加NaHCO容液,有气泡产生。类型四 方案的设计与评价类实验题4 .FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性。I .实验室制备FeBr2实验室用如图所示装置制取澳化亚铁。其中A为CO发生装置，D和d中均盛有液澳

15、,E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。实验开始时，先将铁粉加热至600700 C,然后将干燥、纯净的CO气流通入D中,E 管中反应开始。不断将d中液澳滴入温度为100120 C的D中。经过几小时的连 续反应，在E管的一端沉积有黄绿色鳞片状澳化亚铁。(1)若在A中盛固体CaCOa中盛6 mol/L盐酸。为使导入D中的CO为干燥纯净的 气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：B为,C为。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛 的尾气吸收装置。(2)反应过程中要不断通入 CO,其主要作用是 II .探究FeB2的还原性 实验需要200 mL 0.1 mol/L FeBr

16、 2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是 ，需称量FeBr2的质量为。 取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某 同学对产生黄色的原因提出了假设：假设1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；假设2:Fe2+被C12氧化成Fe3+设计实验证明假设2是正确的：。(5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2+>Br-:(6)若在40 mL上述FeBr2溶液中通入3X 10-3 mol Cl 2,则反应的离子方程式为答案(1)盛有饱和NaHCOS液的洗气瓶 盛有浓H2SO的洗气瓶 NaOHS液 用CO把装置中的空气赶

17、尽，同时将澳蒸气带入E管中(3)250 mL容量瓶 5.4 g 取适量黄色溶液，向其中加入少量KSCNt液，若溶液变为红色，则证明假设2正确 (5)2Fe2+Br22Fe3+2Br (6)4Fe 2+2Br-+3Cl24Fe3+Br2+6Cl- 解析(1)实验时用碳酸钙和盐酸制取二氧化碳，盐酸易挥发，制得的二氧化碳中 混有氯化氢气体和水蒸气，装置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用 盛有饱和NaHC潞液的洗气瓶洗气，装置C的作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓 HSO的洗气瓶干燥；浪蒸气有毒，不能排到空气中，氢氧化钠溶液能够与澳单质反 应，为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有氢氧化钠溶液

18、的尾气吸收装置。(2) 反应前先通入一段时间CO,将装置中的空气赶尽，避免空气中的氧气干扰实验；反 应过程中要不断通入CO,将装置D中的澳蒸气带入E管中，使澳能够与铁粉充分反 应。(3)配制200 mL 0.1 mol/L FeBr 2溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴 管、玻璃棒和250 mL容量瓶;250 mL 0.1 mol/L FeBr 2溶液中FeBr2的物质的量为 0.025 mol, WJ FeBr2的质量为 0.025 mol x 216 g/mol=5.4 g 。 (4)若假设 2 正确， 向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水，Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,向反应后的黄色溶液中 加入KSCNt液，溶液会变为红色。(5)溶液中Fe2+和Br2能够发生氧化还原反应生成Fe3+和 Br-,