1、实验综合题1.探究Na2O2与水的反应，实验如图：（已知：H2O2 H+ + HO2-、HO2- H+ + O22-）下列分析不正确的是A. 、中产生的气体能使带火星的木条复燃B. 、中均发生了氧化还原反应和复分解反应C. 、中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同D. 通过能比较酸性：HClH2O2【答案】D【分析】根据实验探究可以看出，试管过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，试管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，试管中探究过氧化氢在
2、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. 试管中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠与氧气，试管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. 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，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. 中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气，KMnO4体现氧化性，而中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
3、决定，因溶液是等分的，但中过氧化氢全部被氧化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. 根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。实验室制备BCl3的原理B2O3+3C+3Cl2 =2BCl3+3CO，某实验小组利用干燥的氯气和下列装置（装置可重复使用）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：【实验】制备BCl3并验证产
4、物CO(1)该实验装置中合理的连接顺序为G_FDI。其中装置E的作用是_。(2)装置J中反应的化学方程式为_。【实验】产品中氯含量的测定准确称取少许m克产品，置于蒸馏水中完全水解，并配成100mL溶液。取10.00mL溶液于锥形瓶中加入V1mL浓度为C1 mol/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。以硝酸铁为指示剂，用C2 mol/L KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。发生反应：Ag+ +SCN- =AgSCN。重复步骤二次，达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V2 mL。已知: Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN) 。(3)步骤中达到滴定终点的现象
5、为_。(4)实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.步骤中未加硝基苯B.步骤中配制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)E H J H 将BCl3冷凝为液态分离出来(2)2NaOH+Cl2 =NaCl+NaClO+H2O (3)滴入最后一滴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，使滴定终点不准确 (5) (6)
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吸收，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，依次连接的合理顺序为GEHJHFDI，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离开来，所以其中装置E的作用是将BCl3
7、冷凝为液态分离出来；(2)中装置J中Cl2与NaOH溶液发生歧化反应，产生NaCl、NaClO、H2O，根据电子守恒、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C2 mol/L KSCN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后一滴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
8、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，使滴定终点不准确；(5)根据离子反应可知n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-)，则10.00mL中含有n(Cl-)=n(Ag+)-n(SCN-)=C1 mol/LV110-3L/mL C2mol/LV2 mL10-3L/mL=(C1V1-C2V2)10-3mol；则mg中含有Cl-元素的质量为m= (C1V1-C2V2)10-3mol35.5g/mol，则产品中氯元素的质量分数为=；A.步骤中未加硝基苯，会使一部分AgCl转化为AgSCN，导致n(SCN-)增大，根据关系
9、式n(Ag+)=n(Cl-)+n(SCN-)可知样品中含有n(Cl-)偏小，A错误；B.步骤中配制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实验装置(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
10、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，易溶于有机溶剂实验步骤：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)，调节溶液的pH为9-10后，加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷，不断搅拌。充分反应后，用二氯甲烷萃取水相3次，并将有机相合并。向所得有机相中加入无水硫酸镁，过滤，得到有机混合物。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
11、)步骤中，投料时，次氯酸钠不能过量太多，原因是_；步骤中加入无水硫酸镁，若省略该操作， 可能造成的后果是_。(4)步骤中，应选用的实验装置是_(填序号)，该操作中分离出有机相的具体操作方法是_。(5)步骤中，蒸馏温度应控制在_左右。(6)本实验中，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) 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，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，
12、迅速关闭活塞 (5)178.1 (6)67.9%【详解】(1)根据图示，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)根据题意，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，因此步骤中，投料时，次氯酸钠不能过量太多；步骤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，
13、使产品的纯度降低；产品中混有水，纯度降低；(4)步骤中，充分反应后，用二氯甲烷萃取水相3次，萃取应该选用分液漏斗进行分液，应选用的实验装置是，分液中分离出有机相的具体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，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速关闭活塞，故答案为：；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，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速关闭活塞；(5)根据相关有机物的数据可知，步骤是将苯甲醛蒸馏出来，蒸馏温度应控制在178.1左右，故答
14、案为：178.1；(6)根据+ 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1.04 g/cm33.0cm3=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，具有新鲜干草香和香豆香，是一种口服抗凝药物。实验室合成香豆素的反应和实验装置如下：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，三颈烧瓶内温度控制在14515
15、0，控制好蒸汽温度。此时，乙酸开始蒸出。当蒸出量约15g时，开始滴加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，隔一定时间，发现气温不易控制在120时，可继续提高内温至208左右，并维持15min至半小时，然后自然冷却。分离提纯：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150160/1866Pa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
16、水器的作用是_。（4）使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)。a100110 b117.9127.9 c139149（6）判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，应该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）本实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)及时分离出乙酸和水，提高反应物的转化率 (4)受热均匀且便于控制温度 (5)b (6)一段时间内分水器中液体不再增多 (7)2CH3COOH+
17、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）装置中分水器可及时分离出乙酸和水，从而提高反应物的转化率；（4）油浴加热可使受热均匀且便于控制温度；（5）控制好蒸汽温度使乙酸蒸出，再滴加乙酸酐，根据表格数据可知，控制温度范围大于117.9小于139，b项正确，故答案为b；（6）分水器可及时分离乙酸和水，一段时间内若观察到分水器中液体不再增多，则可以判断反应基本完全；（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+CO
18、32-=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=0.2998mol146g/mol=43.77g，则产量=80%。5.砂质土壤分析中常用 Karl Fischer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加反应)，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实验室模拟Karl Fischer法
19、的实验装置图：(2)装置连接的顺序为a_(填接口字母顺序)；M仪器的名称为_，其在实验过程中的作用是：_；(3)操作步骤为：连接装置并检查装置气密性，装入药品，_；关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；反应结束后，关闭分液漏斗活塞，继续通入N2，取下D装置，步骤中继续通入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0.20molL-1 Na2S2O3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
20、操作中，合并洗涤液和滤液的目的是_；(5)滴定实验重复四次得到数据如下:实验消耗的标准液的体积/mL18.3720.0519.9520.00若实验开始时，向D装置中加入10.00 g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_%。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)deihgfb(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装置中吸收 (4). 碱式 使所有剩余的碘均进入滤液，测量结果更准确
21、(5)7.2% 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中的碱石灰可以吸收尾气，并防止外界水蒸气加入装置，应该在整套装置的最后，D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置，进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥，C装置为安全瓶，因此装置的顺序为ACEDB，接口顺序为deihgfb(c)；根据图示，M为长颈漏斗，在实验过程中，可以起到平衡内外气压，防止压强过大的作用，故答案为：dei
22、hgfb(c)；长颈漏斗；平衡内外气压，防止压强过大；(3)操作步骤：连接装置并检查装置气密性，装入药品，打开弹簧夹，通入氮气，把装置内空气赶净，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；反应结束后，关闭分液漏斗活塞，继续通入N2 ，将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收，取下D装置，故答案为：打开弹簧夹，通入氮气；将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收； (4)Na2S2O3 水解显碱性，标准液应装在碱式滴定管中；上述操作中，合并洗涤液和滤液，可以使所有剩余的碘均进入滤液，测量结果更准确，故答案为：碱式；使所有剩余的碘均进入滤液，测量结果更准确；(5)实验开始时，向D 装置中加入10.00克土壤样品和10.
23、16克I2(已知I2过量)，n(I2)=0.04mol，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 molL-1 Na2S2O3 标准液滴定剩余I2单质，根据实验数据可知，实验的误差较大，删除该数值，实验消耗Na2S2O3溶液的平均值=mL =20.00 mL，根据2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，消耗碘单质物质的量= n(Na2S2O3)=0.0200L0.20mol/L 10=0.02mol，剩余I2物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol，即与二氧化硫反应的碘单质物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol，消耗水为0.04mol，土壤样品中水的含量=100%=7.2%，故答案为：7.2%；若Na2S2O3 标准液已部分氧化变质，滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大，测定剩余碘单质物质的量增大，则与二氧化硫反应的碘单质减少，反应的水的物质的量减小，计算得到水的含量偏低，故答案为：偏低。
