1、化学实验探究综合训练1. (17分)(2013湛江二模)为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2,甲同学设计了如下图实验装置。回答下列问题:(1) 移开棉花,将带火星的木条放在C试管口,未见木条复燃。甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出该反应的化学方程式:。(2) 乙同学认为无论反应原理如何,最终都有O2产生。乙同学的理由是。按照乙同学的观点,该装置需作的改进是。(3) 假设Na2O2完全反应,反应后B装置中固体生成物可能是Na2SO3;Na2SO4;Na2SO3和Na2SO4。请设计实验方案检验,写出实验步骤以及预期现象和结论,完成下表。限选试剂:
2、2molL-1HCl,1molL-1HNO3,1molL-1BaCl2,1molL-1Ba(NO3)2,0.01molL-1酸性KMnO4溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1:取B中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水,溶解,然后取少量待测液分别置于、试管中固体完全溶解步骤2:往试管中加入,再滴加,则证明生成物中含Na2SO4步骤3:往试管中加入若,则说明生成物中有Na2SO3;若,则说明生成物中没有Na2SO3(4) 生成物中亚硫酸钠含量的测定: 取ag生成物配制成100mL溶液,取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.0100molL-1碘水进行滴定,滴定终点的现
3、象为,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水20.00mL。计算:生成物中亚硫酸钠的质量分数为。2. (17分)(2013肇庆一模)利用 Y 形管与其他仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。分析并回答下列问题:图1图2图3(1) 实验目的:验证SO2的氧化性。将胶头滴管中浓硫酸分别滴入 Y形管的两个支管中,所产生的两种气体相遇发生反应:SO2+2H2S3S+2H2O,则在支管交叉处实验现象为,硫化亚铁处加水的目的是。(2) 实验目的:探究 SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀,再通入另一种气体后就产生了白色沉淀。常温下,若由右侧Y形管产生另一种气体,则在其
4、右侧Y形管应放置的药品是和,导气管A的作用是。(3) 实验目的:铁镁合金中铁含量的测定。读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面高于量气管中液面,应采取的措施是。若称得铁镁合金的质量为0.080g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL(已折算为标准状况),则合金中铁的百分含量为(精确到0.01%)。3. (17分)(2013惠州三调)碘酸钾(KIO3)晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得:3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O,再将KI和KIO3的混合溶液电解,将其中的I-转化为I,装置如右下图。1. 惰性电极2. 直流电源3. 离
5、子交换膜4. 冷却水(1) 在反应3I2+6KOH5KI+KIO3+3H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(2) 电解前,将KI和KIO3混合溶液加入阳极区,将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。电解时,阳极上的电极反应式为;阴极上得到的气体产物为。(3) 某同学查资料获知:KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘,该反应的离子方程式为。为确定电解是否完成,需检验阳极区电解液中是否含有I-,该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验,其他仪器及用品自选,请完成其方案。实验操作:。现象及结论:。(4) 电解完毕,从电解液中得到KIO3晶体的过程如下:步骤的操作名称,步骤中洗涤晶体的目的。4.
6、 (17分)(2013茂名二模)草酸亚铁(FeC2O42H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:. 兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。(1) 将气体产物依次通过:A. 澄清石灰水、B. 氯化钯,观察到A中澄清石灰水都变浑浊,B中出现黑色物质,上述现象说明气体产物中有。(2) 探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。提出假设。假设1:;假设2:FeO;假设3:FeO和Fe混合物。设计实验方案证明假设3。限选试剂:1.0molL-1盐酸、3%H2O2、0.1molL-1CuSO4、20%KSCN
7、、蒸馏水。实验步骤现象与结论步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量,充分振荡若溶液颜色明显改变,且有生成,则证明有铁单质存在步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液呈无色步骤3:取步骤2中得到的少量固体于试管中,滴加牋. 某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应为5Fe2+5C2+3Mn+24H+5Fe3+10CO2+3Mn2+12H2O。实验方案设计如下:将准确称量的0.20g草酸亚铁样品置于250mL锥形瓶内,加入适量2molL-1H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70左右,立即用浓度为0.02000molL-1高锰酸钾标准溶液
8、滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1mL。向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2molL-1H2SO4溶液,煮沸58min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.02000molL-1高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2mL。重复以上实验12次。若某小组的一次测定数据记录如下:V1=18.90mL,V2=6.20mL。根据数据计算0.20g样品中:n(Fe2+)=;n(C2)=;FeC2O4的质量分数为(精确到0.01%)。5. (17分)(2013番禺模拟)硫代硫酸钠可用作照相业的定影剂、电镀业的还原剂、净水工
9、程的净水剂。已知硫代硫酸盐的某些性质如下:(1) S2能被I2氧化为S4;(2) 酸性条件下S2迅速分解为S和SO2。. 市售硫代硫酸钠试剂中常含有硫酸根杂质,设计一个实验检验之。请完成下表:实验步骤预期现象步骤1:取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中步骤2:步骤3:. 利用K2Cr2O7标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.3000g硫代硫酸钠试样,用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解后,加入少量碳酸钠固体,定容至100mL,避光放置7天。滴定:取10.00mL浓度为0.01000molL-1K2Cr2O7标准溶液,加入硫酸酸化后再加过量KI溶液(发生反应:Cr2+I
10、-I2+Cr3+)。然后加入某指示剂,用硫代硫酸钠滴定至终点(发生的反应为2S2+I2S4+2I-)。记录硫代硫酸钠溶液的用量,平行滴定3次。回答下列问题:(1) 步骤中必须用到的玻璃仪器有。(2) 完成并配平步骤中给出的反应方程式:。(3) 本滴定实验要在(填“强酸性”、“近中性”或“强碱性”)溶液中进行。(4) 滴定过程中,指示剂应选用。(5) 若Na2S2O3溶液的平均用量为12.00mL,请计算样品的纯度(Na2S2O35H2O的摩尔质量为248gmol-1,结果保留两位有效数字)。6. (17分)(2013潮州模拟)1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点为
11、5.5,沸点为267。1-萘酚(性质与苯酚相似)的熔点为96,沸点为278,微溶于水,易溶于乙醇,乙醇的沸点为78.5。1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:+C2H5OH+H2O1-萘酚1-乙氧基萘图1(1) 将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图1所示容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是。烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是。(2) 反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:蒸馏;水洗并分液;用10%的NaOH溶液碱洗并分液;用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是(填字
12、母)。A. B. C. (3) 实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图2所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是、。(4) 某同学推测经提纯的产品可能还含有1-萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质,设计了如下方案进行检验,请完成表中内容。实验目的实验操作预期现象和结论用金属钠检验1-乙氧基萘是否纯净取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠若,则产品纯净;若,则产品不纯检验经提纯的产品是否含有1-萘酚若,则含有1-萘酚;若,则不含1-萘酚图27. (17分)(2012韶关二模)实验室由含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO45H2O)和石膏(CaSO42H2O)的实验流程如下图
13、所示:相关物质在不同温度下的溶解度(g/100g水)见右表:请回答下列问题:温度/20406080100石膏0.320.260.150.110.07胆矾3244.661.883.8114(1) 红褐色滤渣的主要成分是(填化学式)。(2) 在进行操作时的最佳温度是。(3) 从溶液中分离出产品的操作应为、过滤、干燥。(4) 取样检验步骤中检验的是Fe3+,检验Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN,可以检验痕量Fe3+。还可用KI来检验:2Fe3+2I-2Fe2+I2,有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与I-反应后的溶液显深红色,它是I2溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3
14、+,进而证明这是否是一个可逆反应,试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写下表。限选试剂:0.1molL-1FeCl3、KI、KSCN、NaOH、H2SO4、KMnO4溶液,CCl4,蒸馏水。编号实验操作预期现象和结论在试管中加入少量FeCl3溶液和(填“少量”或“过量”)的KI溶液深红色如期出现将试管中的混合溶液转移至(填仪器名称)中,倒入一定量的牋 8. (17分)(2013广州华师附中模拟)“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,是一种很好的定香剂。其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”,通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备:+(CH3CO)2O+CH3COOH已知:三氯甲基苯基甲醇相
15、对分子质量:225.5,无色液体,不溶于水,溶于乙醇醋酸酐无色液体,溶于水形成乙酸,溶于乙醇结晶玫瑰相对分子质量:267.5,白色至微黄色晶体,熔点:88,不溶于水,溶于乙醇,70时在乙醇中溶解度为ag醋酸无色的吸湿性液体,易溶于水、乙醇操作步骤如下:粗产品请根据以上信息,回答下列问题:(1) 加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并。待混合均匀后,最适宜的加热方式为(填“水浴加热”或“油浴加热”)。(2) 粗产品的成分是结晶玫瑰与少量的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请完成表中内容。序号实验方案实验现象结论将粗产品溶解在中,按粗产品、溶剂的质
16、量比为1混合,用水浴加热到70回流溶剂使粗产品充分溶解得到无色溶液将步骤1所得溶液干燥步骤2所得白色晶体,白色晶体是结晶玫瑰(3) 某同学欲在重结晶时获得较大的晶体,查阅资料得到如下信息:不稳定区出现大量微小晶核,产生较多颗粒的小晶体亚稳过饱和区,加入晶种,晶体生长稳定区晶体不可能生长由信息可知,从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为。(4) 22.55g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g,则产率是(保留两位有效数字)。化学实验探究综合训练1. (1) SO2+Na2O2Na2SO4(2分)(2) A中生成的SO2气体中含有水蒸气(2分)在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗
17、气瓶(2分)(3) 步骤2:往试管中加入足量的1molL-1盐酸(1分),再滴加1molL-1BaCl2溶液(1分)有白色沉淀生成(1分),则证明生成物中含Na2SO4步骤3:往试管中加入23滴0.01molL-1酸性KMnO4溶液,振荡(1分)若KMnO4溶液紫红色褪去(1分),则说明生成物中有Na2SO3;若KMnO4溶液紫红色不褪去(1分),则说明生成物中没有Na2SO3(4) 溶液出现蓝色,且半分钟内不褪去(2分)100%(3分)解析(1) SO2具有还原性,被Na2O2氧化为Na2SO4。(2) 为防止Na2O2与水蒸气反应影响实验结果,该装置需要改进的是在A和B之间连接一个装有浓硫
18、酸的洗气瓶。(3) 检验S的方法为先加入足量的1molL-1盐酸,再滴加1molL-1BaCl2溶液,产生白色沉淀;检验S的方法为加入23滴0.01molL-1酸性KMnO4溶液,振荡,溶液褪色。(4) 滴定终点为碘水过量一滴后的颜色,故现象为溶液出现蓝色,且半分钟内不褪去。Na2SO3的质量分数=100%=100%。2. (1) 管壁内有淡黄色固体生成(2分)稀释浓硫酸,防止硫化氢被氧化(2分)(2) 浓氨水(2分)生石灰(或碱石灰、固体NaOH)(2分)保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入(3分)(3) 放低(或移动)水准管位置,使水准管、量气管内液面相平(2分)70.0
19、0%(4分)3. (1) 51(2分)(2) I-+6OH-6e-I+3H2O(2分)H2(2分)(3) I+5I-+6H+3I2+3H2O(2分)取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后,加入几滴淀粉溶液,观察是否变蓝(3分)如果不变蓝,说明没有I-(如果变蓝,说明有I-)(2分)(4) 蒸发浓缩(2分)洗去吸附在碘酸钾晶体表面的氢氧化钾等杂质(2分)4. . (1) CO2、CO(2分)(2) Fe(1分)实验步骤现象与结论步骤1:0.1molL-1CuSO4(2分)暗红色固体(2分)步骤3:过量1.0molL-1盐酸,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN(2分)若
20、溶液呈血红色,则证明有FeO(2分). n(Fe2+)=0.0006200mol(2分)n(C2)=0.0006350mol(2分)44.64%(2分)5. . 实验步骤预期现象固体完全溶解得无色澄清溶液(1分)加入过量盐酸(1分)有浅黄色浑浊出现、有刺激性气体产生(1分)静置后取上层清液,加入BaCl2溶液(1分)有白色沉淀产生,说明样品中含有硫酸根(1分). (1) 烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管(2分)(2) Cr2+14H+6I-3I2+2Cr3+7H2O(2分)(3) 近中性(2分)(4) 淀粉(2分)(5) 由Cr23I26S2,得c(S2)V(S2)=6c(Cr2)V(
21、Cr2)c(S2)=molL-1=0.05000molL-1m(Na2S2O35H2O)=n(Na2S2O35H2O)M(Na2S2O35H2O)=0.05000molL-10.100L248gmol-1=1.24g样品的纯度为100%=95%(4分)6. (1) 提高1-萘酚的转化率(或作溶剂)(2分)冷凝回流,提高原料乙醇的利用率(2分)(2) A(3分)(3) 1-萘酚被氧化(2分)温度高乙醇大量挥发(或温度高发生副反应)(2分)(4) 无气泡(1分)有气泡产生(1分)取少量实验所得产品于试管中,加入12滴FeCl3溶液(2分)显紫色(1分)不显紫色(1分)7. (1) Fe(OH)3(
22、2分)(2) 100(1分)(3) 冷却结晶(1分)洗涤(1分)(4)编号实验操作预期现象和结论过量(2分)分液漏斗(2分)CCl4,塞住活塞,充分振荡(萃取),静置(2分)液体分层,上层接近无色,下层紫红色(2分)打开活塞,先放出下层液体,再从分液漏斗的上口倒出水层于试管中,加入KSCN溶液(2分)出现血红色,则反应后的混合物中含Fe3+,进而证明该反应可逆;反之则不含Fe3+,进而证明该反应不可逆(2分)8. (1) 搅拌(1分)油浴加热(1分)(2) 三氯甲基苯基甲醇(1分)序号实验方案实验现象结论无水乙醇(2分)(2分)续表冷却结晶,抽滤(2分)加热使其熔化,测其熔点(2分)白色晶体在88左右完全熔化(2分)(3) 加入晶种,缓慢降温(2分)(4) 85%(2分)