2023年新高考化学专题训练：专练53实验综合应用二(含解析)

专练53 试验综合应用二1．[2023·全国甲卷]胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)以下问题：制备胆矾时，用到的试验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必需使用的仪器有 (填标号)。A．烧杯B．容量瓶C．蒸发皿D．移液管将CuO 加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是。2CuO完全反响后停顿加热，边搅拌边参与适量H2ONH3·H2OpH为23.5～4，再煮沸10min，冷却后过滤。滤液经如下试验操作：加热蒸发、冷却结晶、 、乙醇洗涤、 ，得到胆矾。其中，把握溶液pH为3.5～4的目的是 ，煮沸10min的作用是 。结晶水测定：称量枯燥坩埚的质量为m

，参与胆矾后总质量为m1

，将坩埚加热至胆矾2全部变为白色，置于枯燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m

。依据3试验数据胆矾分子中结晶水的个数为 式)。以下操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是 (填标号)。①胆矾未充分枯燥②坩埚未置于枯燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]作氧气吸取剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作复原剂，将三价铬复原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。试验装置如以下图，答复以下问题：试验中所用蒸馏水均需经煮沸后快速冷却，目的是 ，仪器a的名称是 。将过量锌粒和氯化铬固体置于cK、K，K1 2K关闭 。3①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为。②同时c中有气体产生，该气体的作用是 。打开K3，关闭K1 和K2。c 中亮蓝色溶液流入d，其原因是 ；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分别，需采用的操作是 、 、洗涤、枯燥。指出装置d可能存在的缺点 。K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。答复以下问题：(1)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反响的化学方程式为：2K[Fe(CO

)2FeC

＋3KCO

＋2CO↑；显色反响的化学方程式为

3 2 43

2 4 2 2 4 2。某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按以以下图所示装置进展试验。①通入氮气的目的是 。②试验中观看到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊装置E中固体变为红色由此推断热分解产物中确定含有 、 。③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是。AFeOFeOFeO存在的方法是：2 3 2 3。测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。mgH2SO4cmol·L－1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是。②向上述溶液中参与过量锌粉至反响完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到H2SO4cmol·L－1KMnO4KMnO4VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为。4．[2023·浙江1月]某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]K2Cr2O7晶体，流程如下：4Fe(CrO)＋10NaCO＋7O8NaCrO4NaFeO10CO22 2 3 2 2 4 2 22H＋＋2CrO2－ CrO2－＋HO4 2 7 2相关物质的溶解度随温度变化如以以下图。请答复：(1)步骤Ⅰ，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是 。(2)以下说法正确的选项是 。A．步骤Ⅱ，低温可提高浸取率B．步骤Ⅱ，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3C．步骤Ⅲ，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7D．步骤Ⅳ，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3步骤Ⅴ，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从以下选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl→( )→( )→( )→( )→重结晶。a．50℃蒸发溶剂b．100℃蒸发溶剂c．抽滤d．冷却至室温e．蒸发至溶液消灭晶膜，停顿加热f．蒸发至溶液中消灭大量晶体，停顿加热为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可承受氧化复原滴定法。①以下关于滴定分析的操作，不正确的选项是 。A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶B．滴定时要适当把握滴定速度C．滴定时应始终观看滴定管中溶液体积的变化D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E．平行滴定时，须重装液并调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落， ，连续摇动锥形瓶，观看颜色变化。(请在横线上补全操作)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其缘由，觉察配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂该试剂是 加该试剂的理由是 。ClNaOH(NH)CO(尿素)和SO

为原料可制备NH·HO(水合肼)和无水NaSO，2 22 其主要试验流程如下：

2 4 2 2 3：①Cl＋2OH－===ClO－＋Cl－＋HO是放热反响。2 22②N2H4·H2O118℃，具有强复原性，能与NaClO猛烈反响生成N。2步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，假设温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反响生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为 ；试验中把握温度除用冰水浴外，还需实行的措施是 。N2H4·H2O1所示。NaClO40℃以下反响一段时间后再快速升温至110℃连续反响试验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ；使用冷凝管的目的是 。步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO

HSO－SO2－pH2所示，Na2SO33所示)。

3 3 3①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。试验中确定何时停顿通SO2的试验操作为 。②请补充完整由NaHSO3 溶液制备无水Na2SO3 的实验方案： ，用少量无水乙醇洗涤，枯燥，密封包装。咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开头升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约15Ka约为13%～10%，还含有色素、纤维素等。试验室从茶叶中提取咖啡因的流程如以以下图所示。索氏提取装置如以下图。试验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒13顶端3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。答复以下问题：试验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是 。圆底烧瓶中参与95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒 。提取过程不行选用明火直接加热，缘由是 。与常规的萃取相比，承受索氏提取器的优点是 。提取液需经“蒸馏浓缩”除去大局部溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是 。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有 (填标号)。A．直形冷凝管B．球形冷凝管C．接收瓶D．烧杯浓缩液加生石灰的作用是中和 和吸取 。可承受如以下图的简易装置分别提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上分散，该分别提纯方法的名称是 。专练53 试验综合应用二1．(1)A、CCuHSOCuSOHO 不产生

(或硫酸利用率高)2 4 4 2 2过滤枯燥除尽铁和抑制CuSO4水解破坏Fe(OH)3胶体易于过滤80×m(4)9×m

－m32－m23 1(5)①③解析：(1)CuO与稀硫酸反响得到硫酸铜溶液，需要用到烧杯，由硫酸铜溶液得到胆矾，用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要用到蒸发皿。(2)CuO中含有氧化铁及泥沙，参与到适量稀硫酸中，加热，发生的主要反响为CuO与稀硫酸的反响，化学方程式为CuO＋H

SO====2 4CuSOHOC＋2HSO浓CuSO＋SO

4 2 2 4 4 2 2废铜和浓硫酸反响相比，该方法不产生SO2有毒气体，硫酸利用率高。(3)由硫酸铜溶液得到胆矾的试验操作为：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、枯燥。把握溶液pH为3.5～4，是为了将Fe3＋Fe(OH)3CuSO410min的作用是破坏Fe3＋水解产生的Fe(OH)3(4)m

－m，无水硫酸铜的质量121为m－m，则结晶水的质量为(m－m)－(m－m

)＝m－m，依据CuSO

·HO===CuSO，解得x，解得x＝ 。

3 1 2

4 2 4＋xH

O160:18x＝(m－m):(m－m)

80×m－m

胆矾未充分枯燥，则2 2 3 1 2 2

9×m－m13m偏大，测定值偏高，故①正确；坩埚未置于枯燥器中冷却，则硫酸铜会吸取水蒸气，m偏32 3m3

偏小，测定值偏高，③正确。2．(1)去除水中溶解的氧气分液漏斗(2)①Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋ ②排解c中空气c中产生H2使压强大于大气压冷却结晶过滤放开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触3解析：(1)由于醋酸亚铬易被氧化，因此尽可能避开与氧气接触，所以试验中所用蒸馏水均需经煮沸后快速冷却，目的是去除水中溶解氧；(2)①c中溶液由绿色渐渐变为亮蓝色，说Cr3＋被锌复原为Cr2＋Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋Cr2＋c中空气；(3)翻开K，32K1K，由于锌连续与盐酸反响生成氢气，导致c中压强增大，使亮蓝色溶液流入d，与醋酸钠反响；依据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分别，需要实行的操作是(冰水)(4)由于d装置是放开体系，因此装置的缺点2是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。3．(1)3FeCO＋2K[Fe(CN)]===Fe[Fe(CN)]＋3KCO2 4 3 6 3 62 2 2 4①隔绝空气，使反响产生的气体全部进入后续装置②CO2 CO③先熄灭装置A、E中的酒精灯，冷却后停顿通入氮气A中残留物于试管中，参与稀硫酸溶解，再滴入几滴KSCN溶液，假设观看到溶液变红色，证明A中残留物中含有Fe2O3①当最终一滴溶液滴入后，溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色5cV×56②m×

×100%1000解析：(1)显色过程是Fe2＋和[Fe(CN)6]3－结合成Fe3[Fe(CN)6]2的反响，化学方程式为3FeCO＋2K[Fe(CN)]===Fe[Fe(CN)]＋3KCO。2 4 3

6 3 62

2 2 4①通入氮气的目的是隔绝空气，使反响产生的气体全部进入后续装置，从而保证明验的准确性。②B中澄清石灰水变浑浊证明确定有CO，E中固体变红、F中澄清石灰水变浑浊证明分2解产物中有CO。③为防止倒吸，停顿试验时，需要先熄灭反响装置中的酒精灯，冷却至常温的过程中，N需保持始终通入 。N2Fe2OFeOFe3＋KSCN3 2 33进展检验，假设溶液变红色，证明含有Fe2O。3①题目中用MnO－Fe2＋，生成＋2KMnOFe24 4＋反响完，滴加KMnO4后，溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色。②F2＋被氧化成F3＋725F2＋～V cV cVMn－n(Mn－＝mol·－11000(F25×100mom(F2＋＝5×100mo×56g·mol4 4cV5×1000mol×56g·mol－1

5cV×56－1，所以铁的质量分数＝ mg

×100%，整理得m×

×100%。4．(1)增大反响物的接触面积(2)BC(3)aedc①AC ②再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁

100027427H2SO4 抑制CrO2－转化为CrO2－，且与CrO2－不反响27427解析：(1)固体反响物的反响速率与固体的外表积有关，反响物之间接触面积越大，反响速率越快，故将铬铁矿粉碎可增大反响物的接触面积，加快高温氧化的速率。(2)由题给各物Na2Cr4A错误；水浸取时发生NaFeO2的水解反响：NaFeO＋2HO NaOH＋Fe(OH)↓，过滤可2Fe(OH)，B正确；依据工艺流程可知，需要使Na

2CrO

转变为Na

CrO

3，结合反响3 2 4 2 2 72H＋＋2CrO2－ CrO2－＋HO4 2 7 2NaS4和NaC37 2 7中，D错误。(3)Na2Cr2O7KClNa2Cr2O＋2KCl===KCrO＋2NaCl7 2 72Cr2O7NaCl溶解27度随温度上升变化不明显，50℃时K2CrO、NaCl两者溶解度近似相等，溶液的成分主要是27这两种物质，所以可以得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，步骤V，重结晶前的操作挨次为：溶解KCl→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液消灭晶膜，停顿加热(不选f是为了避开过度加热造成晶体飞溅)(4)0.1mL，不能用量筒量取25.00mL溶液，A加过快使得滴加试剂过量，B推断滴定的终点，C操作不正确；读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使D操作正确；为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充分，平行滴定时，须重装液并调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下，并记录初始读数，E操作正确。②在接近滴定终点时，使用“半滴操作”的方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，连续摇动锥形瓶，观看颜色变化。(5)依据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡CrO2－＋HO 2H＋＋2CrO2－，即有局部CrO2－会转化为CrO2－，从而使测得2 7 2 4 2 7 4的质量分数明显偏低，为抑制CrO2－转化为CrO2－，可参与与CrO2－不反响的酸，如硫酸。2 7 4 2 75．(1)3Cl＋6O5C－＋Cl－＋3HO 缓慢通入Cl2 3 2 2NaClO碱性溶液削减水合肼的挥发①测量溶液的p假设pH约为4停顿通S2 ②边搅拌边向NaHS3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停顿滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤3 解析：(1)40℃，Cl2与NaOH溶液发生歧化反响生成NaClO、NaClHO3 应的离子方程式为3Cl6O5C－Cl－＋3H。由于

NaOH溶液的反响为放2 3 2 2热反响，为了削减NaClO3的生成，应把握温度不超过4