2019年高考化学二轮复习专题26综合性化学实验练习

实验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO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+N®+2H===Fe+NOT+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FeSQ溶液和反应后溶液中均加入 SCN溶液，前者不变红色，后者变红。该现象的结论(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是 NO或NO与溶液中Fe【答案】(1)还原(2)Fe2【答案】(1)还原(2)Fe2+被浓硝酸氧化为Fe3+(3)①Cu+4HNO浓)===Cu(NQ)2+2NO>+2HzO②使NO转化为NO③排出乙右侧装置中残留的 NO④溶液的深棕色是由NO^NO与Fe2+作用得到的(或溶液的深棕色不是由NO^NO与Fe”作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制 FeSO溶液，振荡【解析】(1)Fe2+具有还原性，可被氧化为 Fe3+O(2)题中现象说明反应后溶液中有 Fe3+,即Fe2+被浓硝 酸 氧的。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。Fi't(st)工(叫)i.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i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i中相同。①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是;②装置乙的作用是;③步骤ii的目的是;④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，其实验操作是化为氏〜。体实险要验证NO,NO与F#、F日的反应情况，必须制备NO、NOi.关闭b,打开a,验证K5与Fe1.、F田是否反应；关闭a』打开>使NCh通过装置乙生成N。，蛉证N。与Fe1晨F5'是否反应.根据题中现象得出的结论是NO或NS与F3*反应生成深棕色溶液』N。或NO?与院门作用得不到深棕色溶液，⑹子贡期现象是溶洒颜色变为黄色j而实际上涔液颜色变为深粽色,说明F/一与N。*NS发生了反应，要得到黄色溶液，必须将Fe^完全氧化成Fd-,即在盛有浓硝酸的试管中滴加数滴新制"SCU逐涌，振荡，可观察到溶满呈黄色。4.甲学生对C12与FeCl2和SCN昆合溶液的反应进行实验探究。操作现象HAcij-不潘 三号井静谕AI.A中溶液变红n.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H的原因，甲同学进行如下实验。①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②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的 SCN溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象n的原因是 SCN与C12发生了反应。(4)甲同学猜想SCN可能被C12氧化了，他又进行了如下研究。资料显示： SCN的电子式为一SC??.N一。①甲同学认为SCN中碳元素没有被氧化，理由是②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。③通过实验证明了SCN中氮元素转化为N。，他的实验方案是。④若SCZ与C12反应生成1molCO2,则转移电子的物质的量是mol。【答案】(1)Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O(2)Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,Fe"与SCN反应生成红色的Fe(SCN)3,所以溶液变红 (3)Fe3+(4)①SCN中的碳兀素是最［Wj价态(+4价)②硫③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NO\SCN中氮元素被氧化成NG④16【解析】(1)多余的氯气在B中与NaOH^^发生反应。(2)Fe2+被C12氧化成Fe3+,Fe"与SCN反应生成Fe(SCN)3,导致溶液变红。(3)①红褐色沉淀是Fe(OH)3,说明溶液中含有Fe3+O(4)①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，故它不可能被氧化。②由于 BaSO不溶于酸，故SCZ中被氧化的元素是硫元素。④当生成 1molCO时，由元素守恒知有1molSCN被氧化，生成1molSCO>1molNO,共失去16mol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—59C,沸点为11.0C,易溶于水。工业上用稍潮湿的 ClO3和草酸(H2c2O4)在60C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NaClQ溶液。已知：NaClQ饱和溶液在温度低于 38C时析出晶体是NaClQ-3H2O,高于38C时析出晶体是NaClQ,高于60C时NaClQ分解成NaClQ和NaCl。NaClQ的溶解度曲线如图2,获得NaClQ晶体的操作步骤为：①减压，55C蒸发结晶；②趁热过滤；③ ;④在55c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CQ溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样，量取VmL试样加入到锥形瓶中；步骤2:用稀硫酸调节试样的pH<2.0,加入足量的I晶体，静置片刻；步骤3:加入指示剂，用cmol•L-NaaQ溶液滴定至终点。重复2次，测得消耗Na2s2Q溶液平均值为V2mL(已知2NaGQ+12===NaS4O6+2NaI)。①配制100mLcmol•LTN&S2Q标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：②原ClO2溶液的浓度为g•L-(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135cV2⑶用38〜60C热水洗涤(4)①100mL容量瓶、胶头滴管 ②-5c-V【解析】⑴氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氧和水，化学方程式为2KC1O?+mcq4600c，处cs+cow+aciaT+Ho,反应温度是由。c,要控制温度，需要温度计。⑵C1。二的沸点较低,易挥发，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以采用冰水浴◎⑴从溶流中获得溶质，一般采用蒸发结晶、过遽、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO23aO,应趁热过滤,K且饱和溶液在温度低于38口C时析出晶体是NaClS-3氐O,高于38口<3寸析出晶体是NaClOi,所以用38-60P热水洗^条，在550C干燥，得到成品，

(4)0配制100mL溶液还需要的玻璃仪器有二100mL容量瓶、服头滴管；②二氧化氯在酸性环境下能将碘离子氧化，反应的离子方程式为2ClOz+101+8H=2C1+5L+4H。设原C16溶液的浓度为心2C1O1 〜5h67.5x2.*LrW卬3x=135c%~VTlONaiS2Oj10x=135c%~VTlONaiS2Oj10mol1x103cVimolFeSO-7屋FeSO-7屋QI.确定的化学式①称取样品22.8g,加足量稀硫酸使其完全溶解，配成 250mL溶?取A。②取20.00mL溶液A于锥形瓶中，滴加SCNB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。③待气泡消失后，用1.000mol-L:2Fe2++PbO+4H++SO===2F3++PbSO+2H2Oii: ①写出ii的离子方程式： ②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.:2Fe2++PbO+4H++SO===2F3++PbSO+2H2Oii: ①写出ii的离子方程式： ②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FeSO溶液中加入SCNB液，溶液几乎无色，再加入少量PbO,溶液变红。b.。⑶PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+0.01［加q) NHIPM)2(aq),其溶解度曲线如图所④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 R⑤加热浓缩滤液B,冷却结晶、操作a、洗涤、操作b,获得FeSO-7H2O晶体。回答下列相关问题：(1)步骤①中“配成250mL溶液A”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I计算该氧化物的化学式是。(3)步骤④中趁热过滤的目的是。(4)步骤⑤中操作a、b的名称分别是、。(5)步骤②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SCNT的反应产物N2、CO、SO或N2、CO;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，设计一个实验验证彳#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一(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。部液抵溶液冷液a. b 部液抵溶液冷液a. b c <1 r【答案】(1)250mL容量并((2)Fe4Q(3)防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失 (4)工情F皿.HSt£废料’ 工情F皿.HSt£废料’ （i±iiI：）和晶O

一ZKC侬侬80外40200二,I31笑集热爱-') Fe+ ..., 过滤低温干燥 (5)022H2Q====2HaQT(6)ee中有白色浑浊生成 缺少尾气处理装置【解析】Q冲艮据得失电子守恒可得关系式:Fd,〜I,X中铁元素的物质的量为戚同3)=1.000molL0084L嚼黑^0300mobX中氧元素的物质的量为抽。尸2621端鬻警返二0375mob界很R)：网0)=4：工故X的化学式为Feq”(3虚热过滤的目的是防止硫酸亚铁因冷却结晶而造成损失。⑷球帆受热易失去结晶水，故需要低温干燥。©HiS在F6的催化不会发生分解反应，生成5和HzOo.废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbQPbO、PbSO及炭黑等)和H2SQ为原料，制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下：「％谆口H斗渡H温聚L呼］ 帆晶|《过”IDjIPI-⑴过程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO反应生成PbSO的化学方程式是(2)过程(2)过程I中，Fe2+催化过程可表示为：①过程n的目的是脱硫。滤液 1经处理后可在过程n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.重复利用NaOH提高原料的利用率C.增加NaSO浓度，提高脱硫效率②过程出的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程出的操作：…… Fe2+【答案】(1)Pb+PbQ+2HsO=====2PbSO+2H2。（2）①2Fe3++Pb+SO2===2Fe++PbSO②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去⑶①A、B②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOlB液，加热至110C,充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体【解析】⑴根据题给化学工艺流程知，过程I中，在F6催化下,Pb、PbO中口此S5反应生成PbSd和水;化学方程式为Pb+PbO;4-2H;SO4^=-2PbSO^+2TtOoQ）®催化剂能够参加化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加^化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fu”裱PbCk氧化为Fd',则反应ii中F3＞襁PV还原为FE*,离子方程式为NFe^+Ph+SO?：-PbS6+2F小）②a实睑证明发生反应3则b实物需证明发生反应心实蛤方案为取a中红色溶液少量j，向其中加入铅粉后，红色褪去。（3）®过程口脱硫过程中发生的反应为Pb$Qw+2NaOH=PbO+Nai£O*+H;O,滤液1中还有剩余的NaOH,部分Pb。溶解在滤液1中,，所以重复使用的目的是减少PbO的损失,提高产率，重复利用NaQH,提高原料的利用率，直选A、B,②根据溶解度曲线:PbO在35%的NaOH涔液中的溶解度随温度升高而增大较快,可将和Pb。溶解在尤外NaOH溶淋中配成高温下的饱和港浴，然后降温结晶、过滤，得到高纯Pb。。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 CuCl2-2H2O晶体，流程如下：S0temnl-L'ttA甲都工T*4常-卜一 系捌操作W—C犷中目中空（*―11*（ -1⑴在实验室中，欲用37%（密度为1.19g・mLi）的盐酸配制500mL6mol”一的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有、。（2）①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）。②CuCl2溶液中存在平衡：Cu（H2O）2+（蓝色）+4C/ CllCI广（黄色）+4H2Q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）。a.FeCl3固体b.CuCl2固体c.蒸储水（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SO生成曲线如下图。摄:>:Rm摄:>:Rm漫l3CUU*3:DM一鼻3加£/lc①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuOCuSQ、CuSO、CuOfc成，转化顺序为①②③④CuS——>Cu2s >CuO-CuSO >CuSO >CuO第①步转化主要在200〜300C内进行，该步转化的化学方程式为②300〜400c内，固体质量明显增加的原因是,上图所示过程中， CuSO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③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 SO和Q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 SQ和Q的混合物，你认为D中原盛有溶液。c.若原CuS矿样的质量为10.0g,实验过程中，保持在760C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 8.0g,则原矿样中CuS的质量分数为。【答案】（1）胶头滴管500mL容量瓶（2）①cd②c⑶①2CuS+Q200〜300C,Cu2S+SO②Cu2s转化为CuSOc③a.检验装置气密性 b.氯化银（BaCl2）c.96%【解析】（1酒己制一定物质的量浓度的溶液时需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等，根据题中信息应选用500mL容量瓶“2）0滤4A经过系列操作a得到CuC】r2N0晶体，因此需要加热蒸发、浓缩结晶（b项：b然后过滤6项）口c项为灼烧，d项为分滋，这两项操作与系列操作a无关。②滤液A为CuCh洛液,其浓度较大，通过加蒸锚水可以实现题中平衡的移动，即加蒸储水平衡逆向移动，可以观察到涛液逐渐变成蓝色『。）020A300CuS在空气中与氧气反应生成CsS和S6+©300-400P,1分子的QnS转化为2分子的（：心0打故固体质量明显增加f通过图像可知第三阶段固体质量比校稳定，CuSO*能稳定存在。③2涉及气体的制备与性质检脸实脸的装置在迸行实验操作前，必须进行气密性检查◎b,二氧化磕和氧气在水漆涌中生成硫酸，与5a反应生成不溶于酸的白色沉淀的是故□装贵中原来盛有的溶液可为氯化钏溶液，但不能为B©Om或溶渣宙所得气体中只有S6时也会产生白色沉淀ng根据图像及题中信息可知,石英玻璃管内发生的反应可表示为CuS一Cu。」充分反应后石英玻璃管内的物后为60』其质量为80g,即0.1mol,故原矿样中CuS为0.1mg即96g,故原矿样中CuS的质量分韵为9.6&+lO.Og乂UM>%=96%g9.某学生欲通工实验方法验证 Fe2+的性质。(1)该同学在实验前，依据Fe2+的性，填写了下表。实验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO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+NQ+2H===Fe+NOT+HbO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FeSO溶液和反应后溶液中均加入SCN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 NO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。(At)i.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i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i中相同。①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是 ,②装置乙的作用是;③步骤ii的目的是;④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O【答案】(1)还原(2)Fe2+被浓硝酸氧化为Fe"⑶①Cu+4HN@浓)===Cu(NQ)2+2NO\+2HaO②使NO转化为NO③排出乙右侧装置中残留的NO④溶液的深棕色是由NO^NO与Fe2+作用得到的(或溶液的深棕色不是由NO^NO与Fe"作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制 FeSO溶液，振荡【解析】具有还原性，可被氧化为Fd晨(2意中现象说明反应后溶海中有F»,即FW+被浓硝酸氧化为FeL。瘁实验要险证NO,N。与FP、F3,的反应情况，必须制备NO、NOg关闭如打开的脸证N5与F*、"+是否反应,关闭/打开b,使N5通过装置乙生成N。，蛉证NO与FQ,F丁是否反应。根据题中现象得出的结论是NO或NS与FW,反应生成深棕色溶液,NO或NO?与Fe^作用得不到深棕色溶液。(4)预期现象是溶液颜色变为黄色，而实际上溶液颜色变为深棕色，说明反「与？］0、NCh发生了反应，要得到黄色溶液，必须将FL完全氧化成FL,即在盛有浓硝酸的试管中滴加数滴新制FeSChi溶液，振荡，可观察到溶液呈黄色*10.甲学生对Cl2与FeCl2和SCN昆合溶液的反应进行实验探究。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n的原因，甲同学进行如下实验。①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 O②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的 SCM§液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象n的原因是 SCN与CI2发生了反应。(4)甲同学猜想SCZ可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示： SCN的电子式为一SC??.N.o①甲同学认为SCN中碳元素没有被氧化，理由是②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

他的实验方案是③通过实验证明了SCN—中氮元素转化为NO3他的实验方案是④若SCN与C12反应生成1molCO2,则转移电子的物质的量是mol。【答案】(1)Cl2+2OHT===Cl+ClO+H2O(2)Fe2+被Cl2氧化成Fe②原ClO2溶液的浓度为g•L-(用含字母的代数式表示)。+,Fe"与SCN②原ClO2溶液的浓度为g•L-(用含字母的代数式表示)。(4)①SCN中的碳兀素是最［Wj价态(+4价)②硫③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N(3,SCN中氮元素被氧化成N(3④16【解析】(1序余的氯气在B中与NaOH溶液发生反应.Q)F3,被CL氧化成F曰与SCN反应生成Fe(SCN)3,导致溶液变红。(3延红褐色沉淀是F蜕OH),,说明溶液中含有F31(4)①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，敌它不可能襁氧化。②由于BaSOj不溶于酸，故SCN中被氧化的元素是硫元素。④当生成LmolCCh时，由元素守恒知有1molSCN被氧化,生成1molSOi.1molN03,共失去16mol电子.11..二氧化氯(C1O2)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，其熔点为一59C,点为一59C,沸点为11.0C,易溶于水。工业上用稍潮湿的 C1O3和草酸(H2QQ)在60c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 ClO2o(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NaClQ溶液。已知：NaClQ饱和溶液在温度低于 38c时析出晶体是NaClQ-3H2。，高于38C时析出晶体是NaClQ,高于60C时NaClQ分解成NaClQ和NaCl。NaClQ的溶解度曲线如图2,获得NaClQ晶体的操作步骤为：①减压，55c蒸发结晶；②趁热过滤；③ ;④在55c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ClQ溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样，量取VmL试样加入到锥形瓶中；步骤2:用稀硫酸调节试样的pH<2.0,加入足量的I晶体，静置片刻；步骤3:加入指示剂，用cmol•L-NaSQ溶液滴定至终点。重复2次，测得消耗Na25Q溶液平均值为VmL(已知2N&GC3+12===NaS4O6+2NaI)。①配制100mLcmol•L-NaSzQ标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：

【答案】(1)温度计(2)使C1Q充分冷凝，减少挥发135CV2⑶用38〜60C热水洗涤 (4)①100mL容量瓶、胶头滴管 ②一^V【解析】⑴氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾％二氧化碳、二氧化氮和水，化学方程式为2KC16+H2cg4闻℃及£0升(：0"十2口5什氐0,反应温度是60要控制温度,需要温度计.Q)CKh的沸点较低，易挥发』为收集二氧化氯，应在较低温度下进行,所以采