2022届高考新教材化学二轮复习填空题热点考点专练考点三　化学实验综合题

考点三化学实验综合题1．乙酰水杨酰氯（）是制备贝诺酯（一种非甾体抗风湿解热镇痛药）的中间产物。实验室制备乙酰水杨酰氯的装置与操作步骤如图：步骤1：取18.0g阿司匹林（）置于三颈烧瓶中，加入2～3滴DMF；步骤2：向三颈烧瓶中滴加氯化亚砜（SOCl2）；步骤3：70℃条件下充分反应后，除去过量的SOCl2，经一系列操作即可得到乙酰水杨酰氯。已知：①反应原理为＋SOCl2eq\o(→,\s\up7(DMF))＋SO2↑＋HCl↑；②有关物质的沸点如表：物质SOCl2阿司匹林乙酰水杨酰氯沸点/℃79321107～110③氯化亚砜易水解。回答下列问题：（1）仪器M的名称为，三颈烧瓶宜采用水浴加热，该加热方式的优点是。（2）实验中选用球形冷凝管而不选用直形冷凝管的原因是；干燥管中的无水CaCl2若更换为试剂，则可省去尾气吸收的NaOH溶液及其装置。（3）若省去N，氯化亚砜可能会发生的副反应的化学方程式是，三颈烧瓶中会产生现象。（4）反应温度适宜选取70℃的原因是；除去过量SOCl2宜采用方法。（5）反应最终得到12.9g纯净的，则该实验过程中的产率为%（保留3位有效数字）。2．亚硝酰硫酸（NOSO4H）是一种浅黄色液体，遇水易分解，溶于浓硫酸，主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置（夹持装置略）制备少量NOSO4H，并测定产品中杂质硝酸的含量。回答下列问题：（1）装置A中盛装Na2SO3固体的仪器名称是，装置D最好选用（填序号）。（2）装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。①装置C中温度过高产率降低的原因是。②开始通SO2时，反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速率明显加快，其原因是________________________________________________________________________。（3）测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。称取1.400g产品放入250mL锥形瓶中，加80mL浓硫酸，用0.1000mol·L－1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL。已知：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2Feeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO4))2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。①锥形瓶中加入浓硫酸的作用是。②判断滴定达到终点的现象是。③亚硝酰硫酸中硝酸的含量为。3．葡萄糖酸钙是一种常用的药物，临床上用于治疗骨质疏松症。某实验室对葡萄糖酸钙的制备工艺进行研究，先以葡萄糖[CH2OH（CHOH）4CHO]和H2O2为原料制备葡萄糖酸[CH2OH（CHOH）4COOH]，再用葡萄糖酸与碳酸钙反应制备葡萄糖酸钙。已知：30%H2O2溶液的密度为1.1g·cm－3，回答下列问题：Ⅰ.制备葡萄糖酸（装置如图所示）。（1）仪器X的名称为，Y处为冷凝回流装置，下列仪器使用正确且效果最好的是（填字母）。（2）滴入双氧水，水浴加热一段时间后，得到无色透明的葡萄糖酸溶液。反应的化学方程式为。Ⅱ.测定葡萄糖的转化率，确定合适的反应温度。（3）用移液管取出三口烧瓶中的反应液2.00mL置于锥形瓶中，以酚酞作为指示剂并加20mL蒸馏水稀释，用0.04mol·L－1NaOH标准溶液滴定。①滴定管使用的正确的操作顺序为蒸馏水洗涤→标准液润洗→→→→→洗净→放回滴定管架（填字母）。a．滴定结束后，记录刻度b．调节液面至0刻度或0刻度略靠下，记录刻度c．装入标准液并排净尖嘴处的气泡d．将未滴定完的标准液回收②达到滴定终点时的现象为。③滴定过程消耗NaOH标准溶液的体积为V0mL，反应后三口烧瓶内溶液的体积为V1mL，实验条件下葡萄糖的转化率为（用含V0和V1的代数式表示）。④若滴定终点时俯视读数，对转化率的影响为（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。Ⅲ.制备葡萄糖酸钙。将CaCO3分散于适量蒸馏水中形成浊液，加入葡萄糖酸，至无CO2气体放出为止，煮沸，并趁热采用下图装置抽滤，滤掉未反应的CaCO3，得到澄清透明的葡萄糖酸钙溶液。（4）抽滤时自来水流的作用是使瓶内与大气形成压强差，与普通过滤操作相比，抽滤的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．三氯氧磷（POCl3）是重要的基础化工原料，广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3，实验装置设计如图：有关物质的部分性质如下表：物质熔点℃沸点/℃其它性质PCl3－111.874.2遇水生成H3PO3和HCl遇O2生成POCl3POCl32105.3遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3回答下列问题：（1）仪器a的名称是。（2）装置B中试剂为；装置B的作用是。（任写两条）（3）装置C中制备POCl3的化学方程式为。（4）b装置的作用是。（5）通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素的含量实验步骤如下：Ⅰ.取m克产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性；Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000mol·L－1的AgNO3溶液50.00mL，使Cl－完全沉淀；Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯，用力摇动使沉淀表面被有机物覆盖；Ⅳ.加入指示剂用cmol·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，记下所用体积为VmL。①滴定选用的指示剂是（填标号）。A．酚酞B．NH4Fe（SO4）2C．淀粉D．甲基橙②Cl元素的质量分数为（用含m、c、V的表达式表示）。③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中出现两种沉淀共存，该反应使测定结果（填“偏大”“偏小”或“不变”）。5．亚硫酰氯（SOCl2）又名氯化亚砜，其熔点为－105℃，沸点为79℃，140℃以上时易分解。是一种无色或淡黄色发烟液体，遇水剧烈反应生成SO2和另一酸性气体，常用作脱水剂，广泛应用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。（1）氯化亚砜储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，其原因是；用硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件可合成氯化亚砜，如果想达到原子利用率最大化，则三者的物质的量之比为。（2）实验室合成SOCl2的原理之一为SO2＋Cl2＋SCl2eq\o(=,\s\up7(活性碳),\s\do5(△))2SOCl2，部分装置如图所示。①装置b的作用是。②实验室制取SOCl2所选仪器的连接顺序：③→。（3）甲同学设计如图装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2（夹持及加热装置略）。选用装置如图：①向仪器A中缓慢滴加SOCl2，需打开活塞（填“a”“b”或“a和b”）。②为了更加充分的回收SOCl2，写出可对装置B采取的有效措施。（4）乙同学认为利用（3）中装置，由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3也可用SOCl2作脱水剂，但丙同学认为会发生氧化还原反应而难以制无水FeCl3。丙同学设计了如下实验方案验证自己的观点：取少量FeCl3·6H2O于试管中，加入过量SOCl2，振荡使两种物质充分反应；再向试管中加水溶解，加入，证明该过程发生了氧化还原反应。6．[Cu（NH3）x]SO4·yH2O是易溶于水的深蓝色晶体，是广谱杀菌剂。某小组同学在实验室通过如图1所示流程测定其组成。（1）[Cu（NH3）x]SO4·yH2O中NH3含量的测定碱溶过程是在如图2所示装置中进行的，充分反应后，用0.4895mol·L－1氢氧化钠溶液滴定C中的溶液，达到滴定终点时消耗氢氧化钠溶液10.66mL。①仪器B的名称为；将细导管插入吸收液是为了。②蒸馏烧瓶比C中吸收液面要高出很多，其目的是。③加热时A中有黑色固体生成，经检验该黑色固体是氧化铜，写出A中发生反应的化学方程式：。④下列情况中，导致NH3的含量的测定结果偏小的是（填标号）。A．滴定时使用酚酞作指示剂B．A中加热时间过短C．滴定前未将冲洗细导管末端的清洗液加入C中（2）[Cu（NH3）x]SO4·yH2O中铜元素含量的测定已知：Cu2＋易与I－反应生成CuI；常温下Na2S2O3在pH为8～9时能稳定存在，pH＜8时会发生歧化反应；I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6))。①准确称取0.4622g[Cu（NH3）x]SO4·yH2O投入过量的NaOH溶液中，过滤，把滤渣加入6mol·L－1H2SO4溶液中，搅拌使滤渣充分溶解，向溶解后的溶液中加入2gKI（过量）固体，搅拌，充分反应后，记录消耗Na2S2O3溶液体积（需用试剂：Na2CO3溶液、淀粉溶液、蒸馏水、0.0860mol·L－1Na2S2O3溶液）②若反应消耗Na2S2O3溶液的体积为21.86mL，则样品中n（Cu2＋）＝。③该晶体的化学式为。考点三化学实验综合题1．解析：在三颈烧瓶中阿司匹林与氯化亚砜（SOCl2）反应制备乙酰水杨酰氯，反应还生成二氧化硫和HCl，氢氧化钠溶液吸收二氧化硫和HCl尾气，氯化亚砜易水解，无水氯化钙能防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，防止氯化亚砜水解。（1）根据图示，可以得出仪器M为恒压滴液漏斗；温度低于100℃时可以采用水浴加热，水浴加热便于控制温度，且受热均匀。（2）球形冷凝管与冷却水接触面积更大，冷却效率更高，利于冷凝回流。若省去尾气吸收的NaOH溶液及其装置，则N中的试剂既要能防止空气中的水蒸气进入装置，又要能吸收反应产生的SO2、HCl气体，所以应该换为碱石灰（或CaO或固体NaOH）。（3）由已知信息，氯化亚砜易水解，省去N，会有水蒸气进入反应装置，SOCl2会发生水解，水解方程式为SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑；因为制备反应和SOCl2水解均产生HCl，省去N则三颈烧瓶中会产生大量白雾。（4）若反应温度较低，反应速率较慢，不利于反应进行；若反应温度较高，SOCl2会挥发，会降低产率。根据物质的沸点可知，除去SOCl2可采用蒸馏的方法。（5）18.0g的物质的量为0.1mol，理论上应该生成的质量为19.85g，实际产量为12.9g，所以其产率为eq\f(12.9g,19.85g)×100%＝65.0%。答案：（1）恒压滴液漏斗受热均匀，便于控制温度（2）球形冷凝管与冷却水的接触面积大，冷却效率高，利于冷凝回流碱石灰（或CaO或固体NaOH）（3）SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑大量白雾（4）温度较低，反应速率较慢；温度较高，SOCl2易挥发蒸馏（5）65.02．解析：装置A中Na2SO3固体与浓硫酸反应产生SO2，经过装置B干燥SO2，SO2进入C中与浓硝酸浓硫酸反应生成亚硝酰硫酸，装置D为尾气处理装置，且由于产品遇水易分解，故装置D还需防止空气中水蒸气进入C中，故装置D可以为盛有碱石灰的装置。（1）该仪器为带支管的烧瓶，故为蒸馏烧瓶；由分析知，装置D可以为盛有碱石灰的装置，故选择b；（2）①由于反应物浓硝酸受热易挥发易分解，且温度高不利于SO2溶解，故此处填：温度过高，浓硝酸分解，SO2溶解度下降逸出；②由于SO2通入速率不变，且温度变化不大，但反应速率明显加快，考虑可能是因为反应受到了催化，由于是生成少量NOSO4H后反应明显加快，故此时起催化作用的物质应该为NOSO4H，故此处填：生成的NOSO4H作为该反应的催化剂；（3）①浓硫酸可将产品溶解，同时起到吸水的目的，防止产品NOSO4H遇水分解，故此处填：作溶剂，同时作吸水剂，防止NOSO4H遇水分解；②当滴定达终点后，再加入标准液，此时过量的Fe2＋会与反应生成的NO结合生成粉红色FeSO4·NO，故此处填：滴入最后一滴（NH4）2Fe（SO4）2标准液，溶液突变为粉红色，且30s内不变色；③根据得失电子守恒得关系式：3（NH4）2Fe（SO4）2～HNO3，故n（HNO3）＝eq\f(n[\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO4))2],3)＝eq\f(0.1000mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1,3)＝eq\f(2×10－3,3)mol，则HNO3的含量＝eq\f(\f(2×10－3,3)mol×63g·mol－1,1.4g)×100%＝3%。答案：（1）蒸馏烧瓶b（2）①浓硝酸分解，二氧化硫逸出②生成的NOSO4H作为该反应的催化剂（3）①作溶剂，同时作吸水剂，防止亚硝酰硫酸遇水分解②滴入最后一滴（NH4）2Fe（SO4）2标准液，溶液突变为粉红色，且30s内不变色③3%3．解析：本实验的目的是制备葡萄糖酸钙，首先利用双氧水氧化葡萄糖得到葡萄糖酸，为提高葡萄糖的利用率，反应过程中利用球形冷凝管冷凝回流；将CaCO3分散于适量蒸馏水中形成浊液，加入葡萄糖酸，至无CO2气体放出为止，煮沸，为防止葡萄糖酸钙析出，趁热抽滤，得到澄清透明的葡萄糖酸钙溶液；测定葡萄糖的转化率时，利用NaOH标准液滴定葡萄糖酸，葡萄糖酸为一元酸，与NaOH发生中和反应。（1）根据仪器X的结构特点可知其为恒压滴液漏斗；冷凝回流应选用球形冷凝管，冷凝水下进上出，故选A；（2）双氧水将葡萄糖中的醛基氧化为羧基，得到葡萄糖酸，化学方程式为CH2OH（CHOH）4CHO＋H2O2eq\o(→,\s\up7(△))H2O＋CH2OH（CHOH）4COOH；（3）①滴定管使用时应先用蒸馏水洗涤，为防止稀释标准液，再用标准液洗涤，然后装入标准液并排净尖嘴处的气泡，并调节液面至0刻度或0刻度略靠下，记录刻度，然后开始滴定，滴定结束后，记录刻度，将未滴定完的标准液回收，再洗净滴定管放回管架，所以顺序为c→b→a→d；②滴定过程中葡萄糖酸与NaOH溶液发生中和反应，滴定终点时NaOH稍过量，溶液显碱性，指示剂为酚酞，所以溶液会变为粉红色，所以达到滴定终点时的现象为：当滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色；③30%H2O2溶液中含有n（H2O2）＝eq\f(20mL×1.1g·cm－3×30%,34g·mol－1)＝0.19mol，所用n（葡萄糖）＝eq\f(18g,180g·mol－1)＝0.1mol，则理论上葡萄糖可以完全反应，消耗NaOH标准溶液的体积为V0mL，则2.00mL反应液中n（葡萄糖酸）＝0.04V0×10－3mol，所以V1mL反应液中n（葡萄糖酸）＝0.01V0×eq\f(V1,2)×10－3mol，则实际上消耗0.04V0×eq\f(V1,2)×10－3mol葡萄糖，其转化率为eq\f(\f(0.04×V0×V1×10－3,2)mol,0.1mol)×100%＝eq\f(0.04×V0×V1×10－3,0.2)×100%；④若滴定终点时俯视读数，则V0偏小，根据计算式可知结果会偏低；（4）抽滤时形成负压，水流的更快，所以与普通过滤操作相比，抽滤过滤速度快，可以减少因溶液温度较低而析出的葡萄糖酸钙。答案：Ⅰ.（1）恒压滴液漏斗A（2）CH2OH（CHOH）4CHO＋H2O2eq\o(→,\s\up7(△))H2O＋CH2OH（CHOH）4COOHⅡ.（3）①cbad②当滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色③eq\f(0.04×V0×V1×10－3,0.2)×100%④偏低Ⅲ.（4）过滤速度快4．解析：根据实验目的可知，装置A是氧气的发生装置，为固体与液体不加热制备气体装置，可以为H2O2在MnO2催化作用下分解生成氧气，也可以是过氧化钠与水反应，通过加入液体的量，可以控制产生氧气的速率，氧气中含有水蒸气，可以用浓硫酸除去，所以B装置中盛放浓硫酸，装置B中有长颈漏斗，可以平衡装置内外的压强，起安全瓶的作用，纯净的氧气与三氯化磷在C中反应生成POCl3，为了控制反应速率且要防止三氯化磷挥发，反应的温度不宜太高，所以装置C用水浴加热，为防止POCl3挥发，用冷凝管b进行冷凝回流，POCl3遇水剧烈水解为H3PO4和HCl，所以为防止空气中水蒸气进入装置，同时吸收尾气，所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管。（2）装置B中装有浓硫酸，可作干燥剂，另外气体通过液体时可观察到气泡，则装置B的作用是观察O2的流速、平衡气压、干燥氧气。（3）根据装置图可知，装置C中氧气氧化PCl3生成POCl3，根据原子守恒，反应的化学方程式为2PCl3＋O2=2POCl3。（4）仪器b为球形冷凝管，起冷凝回流的作用。（5）①用cmol·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，当滴定达到终点时NH4SCN过量，加NH4Fe（SO4）2作指示剂，Fe3＋与SCN－反应溶液会变红色，半分钟内不褪色，即可确定滴定终点；②用cmol·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，记下所用体积VmL，则过量Ag＋的物质的量为cV×10－3mol，与Cl－反应的Ag＋的物质的量为0.1000mol·L－1×0.05L－cV×10－3mol＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5－cV))×10－3mol，Cl元素的质量分数为eq\f(（5－cV）×10－3mol×35.5g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(（5－cV）×35.5×10－3,m)×100%；③若取消步骤Ⅲ，会使步骤Ⅳ中岀现两种沉淀共存，若无此操作，NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀，则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多，即计算时Ag＋的物质的量偏大，则计算中与Cl－反应的Ag＋的物质的量偏小，所以测得的Cl－的质量分数偏小。答案：（1）分液漏斗（2）浓H2SO4平衡气压、干燥氧气、观察气体流速（3）2PCl3＋O2=2POCl3（4）冷凝回流（5）①B②eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(（5－cV）×35.5×10－3,m)))×100%或eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3.55（5－cV）,m)))%③偏小5．解析：（1）氯化亚砜久置后微显黄色是因为久置后分解生成的黄绿色气体氯气溶解在氯化亚砜中。用硫黄、液氯和三氧化硫为原料合成氯化亚砜的化学方程式为：2S＋3Cl2＋SO3=3SOCl2，要想达到原子利用率最大化，则三者按化学计量数之比参与反应，三者的物质的量之比为2∶3∶1；（2）①合成SOCl2的原理之一为SO2＋Cl2＋SCl2eq\o(=,\s\up7(活性碳),\s\do5(△))2SOCl2，实验过程中剩余的SO2和Cl2均为有毒气体，且生成物SOCl2遇水剧烈反应生成SO2和另一种酸性气体，因此装置b的作用是吸收逸出的有毒的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl2水解；②实验室制取SOCl2前，应先制备纯净的氯气和二氧化硫，再通入三颈烧瓶内，因此制取SOCl2所选仪器的连接顺序为③→⑧→⑨→⑥→⑦→①→②→⑦→⑥→④；（3）①向仪器A中缓慢滴加SOCl2，为保证SOCl2顺利流下，需确保液面上方和容器A中压强相等，则需打开活塞b；②为了更加充分的回收SOCl2，应防止SOCl2汽化，应将B中锥形瓶置于冰水浴中；（4）若发生氧化还原反应，则Fe3＋会被还原为Fe2＋，滴加KSCN溶液没有明显现象，即可说明发生了氧化还原反应。答案：（1）氯化亚砜久置后分解生成的黄绿色气体氯气溶解在氯化亚砜中2∶3∶1（2）吸收逸出的有毒的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl2水解⑧→⑨→⑥→⑦→①→②→⑦→⑥→④（3）①b②将B中锥形瓶置于冰水浴中（4）KSCN溶液6．解析：（1）①由题图2可知，仪器B为直形冷凝管。将细导管插入吸收液中是为了充分吸收氨气。②氨气被吸收后，会造成很大的负压，蒸馏烧瓶比C中吸收液的液面高出很多可防止倒吸。③依题意可知反应生成了氨气和氧化铜，反应的化学方程式为[Cu（NH3）x]SO4·yH2O＋2NaOHeq\o(=,\s\up7(△))CuO↓＋xNH3↑＋Na2SO4＋（1＋y）H2O。④充分反应后，C中为NH4Cl和HCl的混合溶液，溶液呈酸性，酚酞的pH指示范围为8.2～10.0，则滴定时消耗的氢氧化钠用量偏多，计算出的吸收氨气的盐酸量偏少，导致计算出的NH3的含量偏小。A中加热时间过短，氨气未完全逸出，导致NH3的含量的测定结果偏小。滴定前未将冲洗细导