2025版新教材高考化学微专题小练习专练53实验综合应用二

PAGEPAGE1专练53试验综合应用二1．[2024·全国乙卷]二草酸合铜（Ⅱ）酸钾{K2[Cu（C2O4）2]}可用于无机合成、功能材料制备。试验室制备二草酸合铜（Ⅱ）酸钾可采纳如下步骤：Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。Ⅱ.向草酸（H2C2O4）溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80～85℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体，进行表征和分析。回答下列问题：（1）由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不须要的是（填仪器名称）。（2）长期存放的CuSO4·5H2O中，会出现少量白色固体，缘由是。（3）Ⅰ中的黑色沉淀是（写化学式）。（4）Ⅱ中原料配比为n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，写出反应的化学方程式。（5）Ⅱ中，为防止反应过于猛烈而引起喷溅，加入K2CO3应实行的方法。（6）Ⅲ中应采纳进行加热。（7）Ⅳ中“一系列操作”包括________________________________________________________________________。2．[2024·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）为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：（1）制备胆矾时，用到的试验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必需运用的仪器有（填标号）。A．烧杯B．容量瓶C．蒸发皿D．移液管（2）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________________________________________________________________________，与干脆用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5～4，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，限制溶液pH为3.5～4的目的是，煮沸10min的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。依据试验数据，胆矾分子中结晶水的个数为________________________________________________________________________________________________________________________________________________（写表达式）。（5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是（填标号）。①胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来3．[2024·浙江1月]某爱好小组用铬铁矿[Fe（CrO2）2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：已知：4Fe（CrO2）2＋10Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高温))8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO22H＋＋2CrOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))⇌Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))＋H2O相关物质的溶解度随温度改变如下图。请回答：（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）下列说法正确的是。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（3）步骤Ⅴ，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作（操作不能重复运用）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．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热（4）为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采纳氧化还原滴定法。①下列关于滴定分析的操作，不正确的是。A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶B．滴定时要适当限制滴定速度C．滴定时应始终视察滴定管中溶液体积的改变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，须重新装液并调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近终点时，运用“半滴操作”可提高测量的精确度。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，，接着摇动锥形瓶，视察颜色改变。（请在横线上补全操作）（5）该小组用滴定法精确测得产品中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，发觉配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是，添加该试剂的理由是。专练53试验综合应用二1．答案：（1）分液漏斗（或梨形分液漏斗）、球形冷凝管（2）失去结晶水（3）CuO（4）3H2C2O4＋2K2CO3=K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O（5）分批加入并搅拌（6）水浴（7）冷却结晶、过滤、洗涤解析：（1）由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液时，用电子天平称取肯定质量的CuSO4·5H2O晶体，用量筒量取水的体积，在烧杯中加水溶解；分液漏斗常用于萃取、分液以及制备装置中滴加液体，球形冷凝管常用于制备试验中的冷凝回流装置，配制溶液时二者都不须要用到。（2）CuSO4·5H2O是蓝色晶体，CuSO4是白色固体，长期存放的CuSO4·5H2O会失去结晶水，出现少量白色固体CuSO4，化学上将此过程称为风化。（3）向CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，产生的浅蓝色沉淀为Cu（OH）2，加热Cu（OH）2使其分解，生成黑色固体CuO。（4）H2C2O4的酸性比碳酸强，当n（H2C2O4）∶n（K2CO3）＝1.5∶1，即3∶2时，反应的化学方程式为3H2C2O4＋2K2CO3=K2C2O4＋2KHC2O4＋2CO2↑＋2H2O。（5）由于反应产生气体，为防止反应过于猛烈而引起喷溅，K2CO3应分批加入并不断搅拌。（6）Ⅲ中将混合溶液加热到80～85℃，常采纳水浴进行加热，使液体受热匀称。（7）将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到二草酸合铜（Ⅱ）酸钾晶体。2．答案：（1）A、C（2）CuO＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋H2O不产生SO2（或硫酸利用率高）（3）过滤干燥除尽铁和抑制CuSO4水解破坏Fe（OH）3胶体易于过滤（4）eq\f(80×（m2－m3）,9×（m3－m1）)（5）①③解析：（1）CuO与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，须要用到烧杯，由硫酸铜溶液得到胆矾，用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，须要用到蒸发皿。（2）CuO中含有氧化铁及泥沙，加入到适量稀硫酸中，加热，发生的主要反应为CuO与稀硫酸的反应，化学方程式为CuO＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋H2O；废铜与浓硫酸的反应为Cu＋2H2SO4（浓）eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，与干脆用废铜和浓硫酸反应相比，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、干燥。限制溶液pH为3.5～4，是为了将Fe3＋转化为Fe（OH）3而除去，同时抑制CuSO4水解。再煮沸10min的作用是破坏Fe3＋水解产生的Fe（OH）3胶体，便于过滤。（4）由题意知胆矾的质量为m2－m1，无水硫酸铜的质量为m3－m1，则结晶水的质量为（m2－m1）－（m3－m1）＝m2－m3，依据CuSO4·xH2Oeq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋xH2O，可得160∶18x＝（m3－m1）∶（m2－m3），解得x＝eq\f(80×（m2－m3）,9×（m3－m1）)。（5）胆矾未充分干燥，则m2偏大，测定值偏高，故①正确；坩埚未置于干燥器中冷却，则硫酸铜会汲取水蒸气，m3偏大，测定值偏低，故②错误；加热时有少量胆矾迸溅出来，则m3偏小，测定值偏高，③正确。3．答案：（1）增大反应物的接触面积（2）BC（3）aedc（4）①AC②再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁（5）H2SO4抑制Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))转化为CrOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))，且与Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))不反应解析：（1）固体反应物的反应速率与固体的表面积有关，反应物之间接触面积越大，反应速率越快，故将铬铁矿粉碎可增大反应物的接触面积，加快高温氧化的速率。（2）由题给各物质的溶解度随温度改变图像可知，温度越高，Na2CrO4的溶解度越大，所以高温可提高浸取率，A错误；水浸取时发生NaFeO2的水解反应：NaFeO2＋2H2O⇌NaOH＋Fe（OH）3↓，过滤可除去Fe（OH）3，B正确；依据工艺流程可知，须要使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7，结合已知反应2H＋＋2CrOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))⇌Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))＋H2O可知，硫酸酸化的目的就是实现该转化过程，C正确；步骤Ⅳ，所得滤渣明显是不溶于水的杂质，Na2SO4和Na2CO3都是易溶于水的钠盐，都应当存在于滤液中，D错误。（3）Na2Cr2O7中加入KCl发生反应Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl，依据题给各物质的溶解度随温度的改变曲线可知，K2Cr2O7的溶解度随温度上升明显增大，NaCl溶解度随温度上升改变不明显，50℃时K2Cr2O7、NaCl两者溶解度近似相等，溶液的成分主要是这两种物质，所以可以得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，步骤V，重结晶前的操作依次为：溶解KCl→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液出现晶膜，停止加热（不选f是为了避开过度加热造成晶体飞溅）→冷却至室温→抽滤→重结晶。（4）①量筒的精确度是0.1mL，不能用量筒量取25.00mL溶液，A操作不正确；滴定时要适当限制滴定的速率，确保反应物之间充分反应，同时防止滴加过快使得滴加试剂过量，B操作正确；滴定时应始终视察锥形瓶中溶液颜色的改变，以便精确推断滴定的终点，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，使滴定管保持垂直，平视读取读数，D操作正确；为了确保每次滴定时滴定管中的溶液足够，平行滴定时，须重新装液并调整液面至“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，运用“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，接着摇动锥形瓶，视察颜色改变。（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Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\d