高三化学二轮复习 化学实验综合复习 (带答案和详细解析)

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1 2020届高三化学二轮复习 化学实验综合复习 (带答案和详细解析) 1、.(2019·淄博市高三一模)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是极易溶于水的气体,实验室制备及性质探究装置如下图所示。回答下列问题:

(1)装置B用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为_________________ ________________________________________。 装置C中滴有几滴淀粉溶液,反应时有蓝色岀现。淀粉的作用是_________________________。 (2)C装置的导管靠近而不接触液面,其目的是___________________________________。 (3)用ClO2消毒自来水,其效果是同质量氯气的________倍(保留一位小数)。 (4)装置D用于吸收尾气,若反应的氧化产物是一种单质,且氧化剂与氧化产物的物质的量之比是2∶1,则还原产物的化学式是________。 (5)若将C装置中的溶液改为Na2S溶液,通入ClO2后溶液无明显现象。由此可以产生两种假设: 假设a:ClO2与Na2S不反应。

假设b:ClO2与Na2S反应。

①你认为哪种假设正确,阐述原因:________________________________________。 ②请设计实验证明你的假设(仅用离子方程式表示):___________________________。 答案 (1)SO2+H2SO4+2KClO3===2KHSO4+2ClO2

通过检验I2的存在,证明ClO2有强氧化性

(2)使ClO2尽可能多的与溶液反应,并防止倒吸 (3)2.6 (4)NaClO2 (5)①假设b正确, S2-的还原性强于I-,所以ClO2也能氧化S2-(或假设b正确,ClO2是强氧化剂,S2-具有强还原性,所以ClO2也能氧化S2-) ②SO2-4+Ba2+===BaSO4↓ 解析 (3)71 g氯气的物质的量是1 mol,在反应中得到2 mol电子。而71 g二氧化氯的物质的量是 2

71 g67.5 g·mol-1

≈1.05 mol。由于氯元素的化合价是+4价,所以在反应中得到5个电子,所以其消毒

的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的1.05×52≈2.6倍。 (4)装置D用于吸收尾气,生成的单质为氧气,并生成NaClO2,反应方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+O2+2H2O,该反应中二氧化氯是氧化剂、双氧水是还原剂,则该反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比是2∶1,氧化产物是氧气,还原产物为NaClO2。

(5)若将C裝置中的溶液改为Na2S溶液,通入ClO2后溶液无明显现象。 ①假设b 正确, ClO2与Na2S反应,因为S2-的还原性强于I-或ClO2是强氧化剂,S2-具有强还原性,所以ClO2也能氧化S2-。 ②因发生反应SO2-4+Ba2+===BaSO4↓,故可证明假设b正确。

2、高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如下(夹持和加热装置省略)。回答下列问题: 3

(1)装置Ⅰ中仪器甲的名称是________。 (2)装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是______________________。 (3)装置Ⅱ中的试剂X是________________。 (4)装置Ⅲ中搅拌的目的是________________。 (5)上述装置按气流由左至右各接口顺序为__________(用字母表示)。 (6)装置连接好后,将装置Ⅲ水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析岀高碘酸钾晶体,经过滤,洗涤,干燥等步骤得到产品。 ①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式:______________________________。 ②洗涤时,与选用热水相比,选用冷水洗涤晶体的优点是_______________________________。 ③上述制备的产品中含少量的KIO3,其他杂质忽略,现称取a g该产品配制成溶液,然后加入稍过

量的用醋酸酸化的KI溶液,充分反应后,加入几滴淀粉溶液,然后用1.0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液

滴定至终点,消耗标准溶液的平均体积为b L。 已知:KIO3+5KI+6CH3COOH===3I2+6CH3COOK+3H2O

KIO4+7KI+8CH3 COOH===4I2+8CH3COOK+4H2O I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6 则该产品中KIO4的百分含量是_______[已知:Mr(KIO3)=214,Mr(KIO4)=230,列出计算式]。

答案 (1)圆底烧瓶 (2)16H++10Cl-+2MnO-4===2Mn2++8H2O+5Cl2↑ (3)NaOH溶液 (4)使反应混合物混合均匀,反应更充分 (5)aefcdb (6)①2KOH+KIO3+Cl2=====△KIO4+2KCl+ H2O ②降低KIO4的溶解度,减少晶体损失

③107b-3a×11583a×100% 解析 (5)装置的连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ,所以各接口顺序为aefcdb。 (6)①装置Ⅲ为KIO4的制备反应发生装置,氯气将KIO3氧化为KIO4,本身被还原为KCl,化学方

程式为2KOH+KIO3+Cl2=====△KIO4+2KCl+ H2O。

②根据题给信息,高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,所以,与选用热水相比,

选用冷水洗涤晶体的优点是降低KIO4的溶解度,减少晶体损失。

③设a g产品中含有KIO3和KIO4的物质的量分别为x mol、y mol,则根据反应关系:

KIO3~3I2,KIO4~4I2,I2~2Na2S2O3,

ⅰ.214x+230y=a,ⅱ.3x+4y=0.5b,联立ⅰ、ⅱ,解得y=107b-3a166, 则该产品中KIO4的百分含量是107b-3a×230166a×100%=107b-3a×11583a×100%。 4

3、碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室里先制得硫酸亚铁,后将硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制得碳酸亚铁(Fe2++2HCO-3===FeCO3↓+CO2↑+H2O)。实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。

回答下列问题:

(1)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气,具体方法是______________________。 (2)实验过程中,将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合的操作是_____________________。 (3)装置B中的NH4HCO3需过量的原因____________(填字母)。 a.除去FeSO4溶液中残留的硫酸 b.Fe2+充分转化为FeCO3 c.NH4HCO3溶解度比较大 d.NH4HCO3受热分解损失 (4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体,反应的化学方程式为___________________________________________________________________。 (5)有同学提出该实验可用FeSO4与Na2CO3反应制取FeCO3,经查阅:0.1 mol·L-1Na2CO3溶液pH约为11.6;25 ℃时,Ksp(FeCO3)=3.1×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,向10 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,先析出的沉淀是_______________。

(6)NaHCO3与NH4HCO3均可作为Fe2+的沉淀剂,但更常用NH4HCO3,理由是________________________________(写出一点即可)。 (7)设计实验检验制得的产品中是否含Fe3+:____________________________________。

答案 (1)将蒸馏水煮沸后迅速冷却 (2)关闭K3,打开K2 (3)abd (4)4FeCO3+6H2O+O2===4Fe(OH)3+4CO2 (5)Fe(OH)2 5

(6)NH+4能水解产生H+,降低溶液pH,可减小副产物Fe(OH)2产生 (7)取少量样品于试管中,加入适量的稀硫酸溶解,再滴入硫氰化钾溶液,若溶液不变为红色,则说明产品中不含Fe3+;若溶液变为红色,则含有Fe3+ 解析 (2)A中Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,关闭K3,打开K2,利用压强差使其与NH4HCO3

溶液混合。

(3)装置B中的NH4HCO3需过量,既可除去FeSO4溶液中残留的硫酸,也可让Fe2+充分反应,同时

NH4HCO3受热易分解。

(5)析出FeCO3沉淀时c(Fe2+)===KspFeCO3cCO2-3=3.1×10-110.1mol·L-1=3.1×10-10mol·L-1,Na2CO3溶液

pH约为11.6,则c(OH-)=10-2.4mol·L-1,析出Fe(OH)2沉淀时c(Fe2+)=Ksp[FeOH2]c2OH-=4.9×10-1710-2.42 mol·L-1=4.9×10-12.2mol·L-1<3.1×10-10mol·L-1,故Fe(OH)2先沉淀。

4、实验室制备苯甲酸乙酯的反应装置示意图和有关数据如下: