化学实验热点4：综合实验

2022高三化学实验综合参考题1．（16分）氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须加以处理。（1）汽车尾气中的CO、NOx采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应化学方程式可表示为：。（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置（见下图）和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。Ⅰ.提供的装置。Ⅱ.NH3的制取。①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是：__________（填仪器序号）。②若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如表所示。实验记录试剂组合序号固体试剂/gNH3体积/mLa12.0gCa(OH)2(过量)10.8gNH4Cl2688b(OH)2(过量)10.8g(NH4)2SO42728c12.0gNaOH(过量)10.8gNH4Cl3136d12.0gNaOH(过量)10.8g(NH4)2SO43118e12.0gCaO(过量)10.8gNH4Cl3506f12.0gCaO(过量)10.8g(NH4)2SO43584分析表中数据，实验室制NH3产率最高的是：_______（填序号），其他组合NH3产率不高的原因是：。=3\*ROMANIII.模拟尾气的处理。选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：①A中反应的离子方程式：。②D装置作用除使气体混合均匀和调节气流速度以外，还有一个作用是____________。③D装置中的液体可换成_________（填序号）。溶液 d.浓H2SO4④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。2．（16分）硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同，该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种，某化学课外活动小组通过设计一探究性实验，测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量，并经计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO4分解的化学方程式，实验用到的仪器如下图所示：[提出猜想] Ⅰ.所得气体的成分可能只含一种；Ⅱ.所得气体的成分可能含有二种； =3\*ROMANIII.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。 [实验探究] 实验操作过程（略）。已知实验结束时，硫酸铜完全分解。 请回答下列问题： （1）请你组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为：（填序号）； （2）若实验结束，B中量筒没有收集到水，则证明猜想正确； （3）实验过程，仪器C的作用是； （4）有两个实验小组进行该实验，由于加热时的温度不同，实验结束后测得相关数据也不同，数据如下：实验小组称取CuSO4的质量/g仪器C增加的质量/g量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积/mL①224②448请通过计算，推断出第①小组和第②小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式： ①组； ②组。3．（16分）某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料多种方法制取硫酸铜。制备方法如下： 方法一：（1）浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是（填序号）。（2）甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分。设计下列实验：实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。实验现象：；实验结论：所得白色固体的化学式为。（3）乙还观察到加热过程中，起初液面以下出现大量白色烟雾，在试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸面消失。淡黄色固体消失的原因是（用化学反应方程式回答）。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是。 方法二： （4）丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。对比甲的方案，你认为丙同学的优点是 ①，②。 方法三： （5）丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学反应方程式。浓硫酸粉碎的生铁样品agMnO2足量30%双氧水30%双氧水足量Ba(OH)2溶液4．生铁中除铁外，还含有其他元素，如碳元素和硫元素。其中碳主要以碳化铁浓硫酸粉碎的生铁样品agMnO2足量30%双氧水30%双氧水足量Ba(OH)2溶液ABCDE请回答下列问题：（1）硫在生铁中是有害元素，它使生铁产生热脆性。硫元素在生铁中最有可能存在的价态是A、－2B、0C、+4D、（2）写出在烧杯E中发生反应的离子方程式：；（3）D中30%双氧水的作用是；若无此装置，所测定的含碳量将（填“偏高”、“偏低”或“不影响”）（4）反应完成后，欲验证生铁含有硫元素，你所设计的实验方案是（写出实验步骤、现象）；（5）待C管的样品充分反应后，测得E中生成的沉淀为bg，请计算出生铁中的含碳量为；（6）实验过程中，该兴趣小组应注意的安全问题是。（任写一种）答案1、（1）2NOX+2xCON2+2xCO2（2分）（2）Ⅱ.①H②f因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3、HCl又重新结合成NH4Cl，而用NaOH、Ca(OH)作反应物产生的水较多、吸收的NH3较多。=3\*ROMANIII.①3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O②防止氨气溶解（或防止倒吸）③c④未反应的NO无法处理，会污染环境。2、Ⅰ.SO3（2分）Ⅱ.SO2、O2（2分）（1）①③④⑥⑤②（2分）（2）I（2分）（3）吸收SO2、SO3气体（2分）（4）①4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑（3分）②2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑3、（1）BD（2分）（2）沉淀中白色物质溶解，溶液变蓝色；CuSO4（4分）（3）S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O（3分）随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应；(2分)（4）产生等量的硫酸铜，乙消耗的硫酸更少，而且不产生污染物SO2。(2分)（5）H2SO4＋C