2024年高考化学重点知识练习题实验综合题含解析

试验综合题1.探究Na2O2与水的反应，试验如图：（已知：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-）下列分析不正确的是A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同D.通过③能比较酸性：HCl＞H2O2【答案】D【分析】依据试验探究可以看出，试管①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，试管②中高锰酸钾具有氧化性，产生气体，溶液褪色，则体现了过氧化氢的还原性；试管③中过氧化氢与氯化钡发复分解反应生成过氧化钡沉淀与稀盐酸，试管④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀，试管⑤中探究过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，据此分析作答。【详解】A.试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠与氧气，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，因此产生的气体均能是带火星的木条复燃，A项正确；B.①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，发生的反应为复分解与氧化还原反应，④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀，过氧化氢分解产生了氧气，因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，B项正确；C.②中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气，KMnO4体现氧化性，而⑤中MnO2则起催化作用，两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量确定，因溶液是等分的，但②中过氧化氢全部被氧化⑤中的过氧化氢发生歧化反应，所以产生气体的量不相同，C项正确；D.依据已知条件可以看出过氧化氢属于二元弱酸，而盐酸属于一元强酸。试管③因为生成了过氧化钡沉淀，不是可溶性的盐溶液，则不能证明盐酸与过氧化氢的酸性强弱，D项错误。2.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。试验室制备BCl3的原理B2O3+3C+3Cl2=2BCl3+3CO，某试验小组利用干燥的氯气和下列装置（装置可重复运用）制备BCl3并验证反应中有CO生成。已知：BCl3的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，遇水水解生成H3BO3和HCl，请回答下列问题：【试验Ⅰ】制备BCl3并验证产物CO(1)该试验装置中合理的连接依次为G→_____→_____→_____→____→F→D→I。其中装置E的作用是___________________________。(2)装置J中反应的化学方程式为____________________________________。【试验Ⅱ】产品中氯含量的测定①精确称取少许m克产品，置于蒸馏水中完全水解，并配成100mL溶液。②取10.00mL溶液于锥形瓶中③加入V1mL浓度为C1mol/LAgNO3溶液使氯离子完全沉淀；向其中加入少许硝基苯用力摇动。④以硝酸铁为指示剂，用C2mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。发生反应：Ag++SCN-=AgSCN↓。⑤重复步骤②~④二次，达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V2mL。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。(3)步骤④中达到滴定终点的现象为__________________。(4)试验过程中加入硝基苯的目的是___________________。(5)产品中氯元素的质量分数为_________________%。(6)下列操作，可能引起测得产品中氯含量偏高是__________。A.步骤③中未加硝基苯B.步骤①中配制100mL溶液时，定容时俯视刻度线C.用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡D.滴定剩余AgNO3溶液时，KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴【答案】(1)EHJH将BCl3冷凝为液态分别出来(2)2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O(3)滴入最终一滴KSCN溶液时，混合液由无色变为血红色且半分钟内不褪色(4)防止滴定时AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，使滴定终点不精确(5)(6)B【详解】I.(1)用氯气与B2O3、C反应生成三氯化硼和CO，三氯化硼的熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃，所以收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠汲取，三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中水进入装置E，在E和J之间接上H装置，用于吸水，生成的CO经干燥后再通过F装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空气中，要用排水法收集，据上面的分析可知，依次连接的合理依次为G→E→H→J→H→F→D→I，故答案为：E、H、J、H；反应产生的BCl3为气态，用冰水冷却降温变为液态，便于与未反应的氯气分别开来，所以其中装置E的作用是将BCl3冷凝为液态分别出来；(2)中装置J中Cl2与NaOH溶液发生歧化反应，产生NaCl、NaClO、H2O，依据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；II.(3)向该物质中加入AgNO3溶液，发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，为了使溶液中的Cl-沉淀完全，加入过量的AgNO3溶液，然后以硝酸铁为指示剂，若溶液中Cl-沉淀完全，用C2mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。会发生反应：Ag++SCN-=AgSCN↓，溶液变为血红色，所以滴定终点现象为滴入最终一滴KSCN溶液时，混合液由无色变为血红色且半分钟内不褪色；(4)硝基苯是液态有机物，密度比水大，加入硝基苯就可以覆盖在反应产生AgCl沉淀上，防止滴定时AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀，使滴定终点不精确；(5)依据离子反应可知n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-)，则10.00mL中含有n(Cl-)=n(Ag+)-n(SCN-)=C1mol/L×V1×10-3L/mL–C2mol/L×V2mL×10-3L/mL=(C1V1-C2V2)×10-3mol；则mg中含有Cl-元素的质量为m=(C1V1-C2V2)×10-3mol××35.5g/mol，则产品中氯元素的质量分数为=；A.步骤③中未加硝基苯，会使一部分AgCl转化为AgSCN，导致n(SCN-)增大，依据关系式n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-)可知样品中含有n(Cl-)偏小，A错误；B.步骤①中配制100mL溶液时，定容时俯视刻度线，则使c(Cl-)偏大，等体积时含有的n(Cl-)偏大，B正确；C.用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡，V(标)偏大，则导致样品在Cl-含量偏低，C错误；D.滴定剩余AgNO3溶液时，KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴，V(标)偏大，则导致样品在Cl-含量偏低，D错误。3.苯甲醛是一种重要的化工原料，某小组同学利用如图所示试验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示：有机物沸点℃密度为g/cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水，易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水，易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水，易溶于有机溶剂试验步骤：①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量)，调整溶液的pH为9-10后，加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷，不断搅拌。②充分反应后，用二氯甲烷萃取水相3次，并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁，过滤，得到有机混合物。④蒸馏有机混合物，得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题：(1)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_______。(3)步骤①中，投料时，次氯酸钠不能过量太多，缘由是____；步骤③中加入无水硫酸镁，若省略该操作，可能造成的后果是______。(4)步骤②中，应选用的试验装置是___(填序号)，该操作中分别出有机相的详细操作方法是___。(5)步骤④中，蒸馏温度应限制在_______左右。(6)本试验中，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(2)+NaClO→+NaCl+H2O(3)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，纯度降低(4)③打开分液漏斗颈部的玻璃塞（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，使下层液体渐渐沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，快速关闭活塞(5)178.1℃(6)67.9%【详解】(1)依据图示，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，故答案为：球形冷凝管；使物质充分混合；(2)依据题意，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+H2O，故答案为：+NaClO→+NaCl+H2O；(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①中，投料时，次氯酸钠不能过量太多；步骤③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，产品中混有水，纯度降低，故答案为：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，纯度降低；(4)步骤②中，充分反应后，用二氯甲烷萃取水相3次，萃取应当选用分液漏斗进行分液，应选用的试验装置是③，分液中分别出有机相的详细操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(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，使下层液体渐渐沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，快速关闭活塞，故答案为：③；打开分液漏斗颈部的玻璃塞(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，使下层液体渐渐沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，快速关闭活塞；(5)依据相关有机物的数据可知，步骤④是将苯甲醛蒸馏出来，蒸馏温度应限制在178.1℃左右，故答案为：178.1℃；(6)依据+NaClO→+NaCl+H2O可知，1mol苯甲醇理论上生成1mol苯甲醛，则3.0mL苯甲醇的质量为1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g，物质的量为，则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/mol=3.06g，苯甲醛的产率=×100%=67.9%，故答案为：67.9%。4.香豆素存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中，具有簇新干草香和香豆香，是一种口服抗凝药物。试验室合成香豆素的反应和试验装置如下：可能用到的有关性质如下：合成反应：向三颈烧瓶中加入95%的水杨醛38.5g、新蒸过的乙酸酐73g和1g无水乙酸钾，然后加热升温，三颈烧瓶内温度限制在145~150℃，限制好蒸汽温度。此时，乙酸起先蒸出。当蒸出量约15g时，起先滴加15g乙酸酐，其滴加速度应与乙酸蒸出的速度相当。乙酸酐滴加完毕后，隔肯定时间，发觉气温不易限制在120℃时，可接着提高内温至208℃左右，并维持15min至半小时，然后自然冷却。分别提纯：当温度冷却至80℃左右时，在搅拌下用热水洗涤，静置分出水层，油层用10%的碳酸钠溶液进行中和，呈微碱性，再用热水洗涤至中性，除去水层，将油层进行减压蒸馏，收集150~160℃/1866Pa馏分为粗产物。将粗产物用95%乙醇(乙醇与粗产物的质量比为1:1)进行重结晶，得到香豆素纯品35.0g。（1）装置a的名称是_________。（2）乙酸酐过量的目的是___________。（3）分水器的作用是________。（4）运用油浴加热的优点是________。（5）合成反应中，蒸汽温度的最佳范围是_____(填正确答案标号)。a．100~110℃b．117.9~127.9℃c．139~149℃（6）推断反应基本完全的现象是___________。（7）油层用10%的碳酸钠溶液进行中和时主要反应的离子方程式为______。（8）减压蒸馏时，应当选用下图中的冷凝管是_____(填正确答案标号)。a．直形冷凝管b．球形冷凝管c．蛇形冷凝管（9）本试验所得到香豆素产率是______。【答案】(1)恒压滴液漏斗(2)增大水杨醛的转化率(3)刚好分别出乙酸和水，提高反应物的转化率(4)受热匀称且便于限制温度(5)b(6)一段时间内分水器中液体不再增多(7)2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑(8)a(9)80%【详解】（1）装置a的名称是恒压滴液漏斗；（2）乙酸酐过量，可使反应充分进行，提高反应物的浓度，可增大水杨醛的转化率；（3）装置中分水器可刚好分别出乙酸和水，从而提高反应物的转化率；（4）油浴加热可使受热匀称且便于限制温度；（5）限制好蒸汽温度使乙酸蒸出，再滴加乙酸酐，依据表格数据可知，限制温度范围大于117.9℃小于139℃，b项正确，故答案为b；（6）分水器可刚好分别乙酸和水，一段时间内若视察到分水器中液体不再增多，则可以推断反应基本完全；（7）碳酸钠会和乙酸反应生成乙酸钠、二氧化碳和水，其离子方程式为：2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑；（8）减压蒸馏时，选择直形冷凝管即可，故a项正确；（9）水杨醛的物质的量==0.2998mol,乙酸酐的物质的量==0.7157mol，则可知乙酸酐过量，理论上可生成香豆素的物质的量=0.2998mol，其理论产量=0.2998mol×146g/mol=43.77g，则产量==80%。5.砂质土壤分析中常用KarlFischer法是测定其中微量水含量，该方法是利用I2

和SO2反应定量消耗水作为原理(假设土壤中其他成分不参与反应)，据此回答下列问题：(1)写出该反应的化学反应方程式：_______________________。步骤I：反应样品中的水下图是某同学在试验室模拟KarlFischer法的试验装置图：(2)装置连接的依次为a→____________(填接口字母依次)；M仪器的名称为________________，其在试验过程中的作用是：____________；(3)操作步骤为：①连接装置并检查装置气密性，②装入药品，____________________；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④反应结束后，关闭分液漏斗活塞，接着通入N2

，⑤取下D装置，···步骤④中接着通入N2的目的是________________________________步骤II：测定剩余的碘向反应后的D装置加入蒸馏水，过滤，充分洗涤，并合并洗涤液和滤液，将其配成250.00mL溶液，取

25.00mL

用0.20

mol·L-1Na2S2O3

标准液滴定剩余的I2单质，已知反应如下：2S2O32－+I2=S4O62－+2I－。(4)Na2S2O3

标准液应装在_____________(填“酸式”、“碱式”)滴定管中；上述操作中，合并洗涤液和滤液的目的是__________________________；(5)滴定试验重复四次得到数据如下:试验①②③④消耗的标准液的体积/mL18.3720.0519.9520.00①若试验起先时，向D

装置中加入10.00g土壤样品和10.16克I2(已知I2过量)，则样品土壤中水的含量为_________%。②若Na2S2O3

标准液已部分氧化变质，则水含量测定结果将____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。【答案】(1)SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI(2)d→e→i→h→g→f→b→(c)长颈漏斗平衡内外气压，防止压强过大(3)打开弹簧夹，通入氮气将装置中的SO2全部赶入B装置中汲取(4).碱式使全部剩余的碘均进入滤液，测量结果更精确(5)①7.2%②偏低【详解】(1)碘单质具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者在水中发生氧化还原反应生成氢碘酸和硫酸，反应的化学方程式为：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，故答案为：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；(2)装置A是制备二氧化硫气体，装置B中的碱石灰可以汲取尾气，并防止外界水蒸气加入装置，应当在整套装置的最终，D装置应当为二氧化硫与样品反应的装置，进入该装置的二氧化硫须要用浓硫酸(E)干燥，C装置为平安瓶，因此装置的依次为ACEDB，接口依次为d→e→i→h→g→f→b→(c)；依据图示，M为长颈漏斗，在试验过程中，可以起到平衡内外气压，防止压强过大的作用，故答案为：d→e→i→h→g→f→b→(c)