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文檔簡介
題型13突破高考卷題型講座
化學綜合實驗題的解題策略
1.(2022?山東卷?18)實驗室利用FcCb?4HQ和亞硫酰氯(S0C1J制備無水FeCl2
的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCL沸點為76c遇水極易反應(yīng)生
成兩種酸性氣體。回答下列問題:
⑴實驗開始先通山一段時間后,先加熱裝置(填"a"或"b")。裝置b
內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為e裝置c、d共同起到的作用
是O
答案:aFeCl2?4H2O-4SOCl2(g)-FeCl2+4SO2+8HCl冷凝回流SOC12
解析實驗開始時先通心排盡裝置中的空氣,一段時間后,先加熱裝置a,產(chǎn)生SOCL
氣體充滿裝置b后再加熱裝置b,裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
FeCl24H20+4S0Cl2(g)—FeCl2+4S02+8HCl;^?c、d的共同作用是冷凝回流S0Cl2o
⑵現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCb?加。為測定〃值進行如下實驗:
實驗I:稱取研g(shù)樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol,L標準溶液滴定Fe-
達終點時消耗1/疝(滴定過程中CnOM轉(zhuǎn)化為Cr3;Cl不反應(yīng))。
實驗II:另取川、g樣品,利用上述裝置與足量SOCb反應(yīng)后,固體質(zhì)量為uhg,,
則爐;下列情況會導(dǎo)致〃測量值偏小的是(填字母)。
A.樣品中含少量FeO雜質(zhì)
B.樣品與SOCL反應(yīng)時失水不充分
C.實驗I中,稱重后樣品發(fā)生了潮解
D.滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成
效案.1000加52)AB
U舉.108cV
解析:滴定過程中CQO夕將Fe?氧化成Fe2自身被還原成C,,反應(yīng)的離子方程式
2t:
為6Fe+Cr2or+14H*~6F/+2C/+7Ho則周g樣品中
"(FeCL)二6/《nO夕)二6c"10'mol;⑶g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(知-%)2,結(jié)晶水物
質(zhì)的量為UmoLHFeCk):〃(也0)=1:/?=(6cKX10Mol):解得
A.樣品中含少量FeO雜質(zhì),溶于稀硫酸后生成Fe二導(dǎo)致消耗的&CrO溶液的體積K
偏大,使〃的測量值偏小八項符合題意;
B.樣品與SOCL反應(yīng)時失水不充分,則股偏大,使〃的測量值偏小,B項符合題意;
C.實驗I稱重后,樣品發(fā)生了潮解,樣品的質(zhì)量不變消耗的K£rO溶液的體積上不
變,〃的測量值不變,C項不符合題意;
D.滴定達到終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成,導(dǎo)致消耗的LCrO溶液的體積
片扁小,使〃的測量值偏大,D項不符合題意;故選AB。
⑶用上述裝置,根據(jù)反應(yīng)TiCVCCLD2TiCL+CO,制備TiClle已知TiCL與CCL
分子結(jié)構(gòu)相似,與CCL互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸儲裝置對TiClu
CC1,混合物進行蒸僧提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為①⑨⑧(填序
號),先儲出的物質(zhì)為
答案:⑥⑩③⑤CCl.t
解析:組裝蒸儲裝置對TiCL、CCL混合物進行蒸儲提純才安由下而上、從左到右
的II順序組裝,安裝JI質(zhì)序為①⑨⑧,然后連接冷凝管,蒸儲裝置中應(yīng)選擇直形冷凝管
⑥,不選用球形冷凝管⑦,接著連接尾接管⑩,TiCL極易水解,為防止外界水蒸氣進
入,最后連接?⑤,安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCL、CCL分子結(jié)構(gòu)相
似,TiCL的相對分子質(zhì)量大于CCl/iCL分子間的范德華力較大,TiCL的沸點高于
CCL,故先蒸出的物質(zhì)為CC11O
2.(2021?重慶卷?16)立方體形的三氧化二錮(InM),具有良好的氣體傳感性能。
研究小組用水熱法(密閉反應(yīng)釜中以水作溶劑的高溫高壓條件下的化學制備方法)
制備InQ,其主要實驗過程及裝置示意圖如圖所示。
NaOH
稀鹽酸溶液
InChUl
還屬In2怨心
混含溶液
B
回答下列問題:
⑴前驅(qū)體In(OH)3的制備
①實驗中使用的NaOH溶液盛裝在的試劑瓶中(填〃帶橡皮塞"或"帶玻
璃塞〃)。
②A裝置中的反應(yīng)現(xiàn)象是;為加快金屬Tn的溶解,可以采取的措施
有(寫兩條即可)。
③B裝置中,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=3.02,測定pH所需儀器名稱是。
④C裝置中£O(NH)與水反應(yīng)生成兩種氣體,其中酸性氣體是,另一種氣體
與InCh溶液反應(yīng)生成前驅(qū)體的化學方程式為。
⑤D裝置減壓過濾時,用蒸儲水洗滌前驅(qū)體,判斷前驅(qū)體洗凈的實驗操作和現(xiàn)象
是O
答案:①帶橡皮塞②固體溶解、產(chǎn)生氣泡加熱、攪拌、改用In粉(寫兩條即
可)③pH計(或酸度計)④(AInCh+3NH3+3H20-In(0H)31+3NH.C1⑤取最
后一次洗滌液,先加硝酸酸化,再加硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則已洗滌干凈
解析:本題考查5。,的制備實驗,涉及實驗操作、元素化合物性質(zhì)、熱重分析等。
①NaOH能與玻璃中SiO?反應(yīng)生成具有黏性的NazSiQ,水溶液,NaOH溶液應(yīng)存放在
帶橡皮塞的試劑瓶中。②金屬In與A1位于同一主族,性質(zhì)相似,則與稀鹽酸反應(yīng)
的現(xiàn)象為固體溶解、產(chǎn)生氣泡;加熱、攪拌、改用In粉都可以加快金屬In的溶
解。③調(diào)節(jié)溶液PH為3.02,精確度較高,需用到的儀器為pH計(或酸度計)。④尿
素與水反應(yīng),生成的氣體為C(kVL,其中酸性氣體為COM:,與TnCL溶液的反應(yīng)和
NH?與A1CL溶液的反應(yīng)相似,化學方程式為TnCl3+3NH:5+3H2O—In(OH)3I+3NH..C1O
⑵分析物質(zhì)性質(zhì),紫紅色固體B應(yīng)為單質(zhì)銅。用pH試紙測定淡綠色溶液A的pH
約為3,預(yù)測淺黃色固體物質(zhì)為中間產(chǎn)物Cu。寫出其生成的化學方程式
為O
2
(資料:CuQ酸性條件下不穩(wěn)定,C.0+2M~CU+CU*+H20)
答案:3Cu(0H)2+S02—CU20+CUS0,+3H20
解析:向Cu(0H)2懸濁液中通入S0〃發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cu元素化合價由+2變?yōu)?/p>
+l,S0z中S元素化合價由+4變?yōu)?6,根據(jù)化合價升降守恒、原子守恒可知,化學方
程式為3Cu(0H)2+S02-CuQ+CuSO"3HQ。
⑶為進一步驗證SO?與Cu(0H)2懸濁液反應(yīng)過程中產(chǎn)生Cu(I)o
實驗二:向CuCL溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應(yīng)彳導(dǎo)到含NaCl的Cu(0H),懸
濁液,將此懸濁液加入丙中,重復(fù)上述實驗。開始可觀察到局部有淺黃色固體物質(zhì)
生成Cu(0H)2全部溶解后丙底部有較多的白色沉淀C,上層是淡綠色的溶液A。取
白色沉淀C進行如圖所示實驗。{資料:[Cu(NHR無色易被氧化為深藍色的
[Cu(NH:3/}
滴加濃氨水三久置空氣中「
|M?||M
無色溶液深藍色溶液
濃硝酸一口硝酸銀溶液.r
,_紅一色".
甘、氣體氏藍色溶液
藍色溶液底部有白色沉淀
①試管N中加入硝酸銀溶液后生成白色沉淀,證明白色沉淀C中含有的陰離子
為;試管M中無色溶液的主要成分為(寫化學式)。
②C與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為。
答案:①C「[CU(NHJJC1②CuCl+2H,+NO3==Cu"+N02t+C1+H.0
解析:①實驗二中所用的Cu(OH):懸濁液中混有NaCL與實驗一現(xiàn)象相比,實驗二中
還產(chǎn)生白色沉淀,故可推測白色沉淀的生成與C1的存在有關(guān),向試管N中加入硝酸
銀溶液后生成白色沉淀,進一步驗證C1的存在;題干信息中指出[CU(NHJJ無色,易
被氧化為深藍色的[Cu(㈣],通過卜[中溶液顏色可知M中含有[Cu(NH)匕故可推
測白色沉淀c為CuClzM中無色溶液的主要成分為[Cu(NHRCl。②白色沉淀C為
CuCbCu元素為+1價,可以將濃硝酸還原,產(chǎn)生紅棕色的N02,反應(yīng)的離子方程式為
t2+
CuCl+2H+NO3=~€U+N02f+CF+HA
⑷解釋實驗二生成白色沉淀0較多,而實驗一生成紫紅色固體B較少的原因
為。
答案:由于實驗二中存在C1,生成CuCl沉淀,增強了氧化還原反應(yīng)的競爭性;實驗
一不存在促進氧化還原反應(yīng)競爭性的因素
解析:若實驗二中無C1,實驗二也可產(chǎn)生CuOCihO又溶于酸性較強的淡綠色溶液
A中廁實驗二中Cu多的原因只能歸結(jié)為C1的存在導(dǎo)致生成CuCl,促進了Cu'的
生成,促進了氧化還原反應(yīng)發(fā)生,故實驗二發(fā)生氧化還原反應(yīng)的程度較大;實驗一
不存在促進氧化還原反應(yīng)發(fā)生的因素,故發(fā)生氧化還原反應(yīng)的程度較小。
4.(2023?北京海淀區(qū)模擬)某小組探究Fc2s3的制備。配制0.1mol?L的FeCh
溶液和0.1mol-L的Na2s溶液備用。
【查閱資料】
i.FcS、Fc2s均為黑色固體,難溶于水。
ii?Fe”+6F=[FeFr[FeF6r為無色離子。
iii.硫單質(zhì)微溶于乙醇,難溶于水。
【設(shè)計并實施實驗】
編號實驗一實驗二
l.OmLO.lmo)-L'10.5mL0.1mol-L
Naf溶液FeCl,溶液
I
目Wi
1niLO.Imol-L'1濁液X1.5mL0.1mol?L'
FeCL溶液Naf溶液
迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解,并產(chǎn)
產(chǎn)生棕黑色沉淀
生臭雞蛋氣味的氣體,最終得到棕黃色濁液X
⑴實驗一中,根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律推測,產(chǎn)生黑色沉淀a的離子方程式為
答案:2Fe3++3S2--FeSI
解析:實驗一中,若NaR和FeCh發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),則生成的黑色沉淀a為FeS,
離子方程式為2Fe3f+3S2'—FeSI。
⑵進一步檢驗濁液X的組成,過程如圖所示。
①通過對濁液X組成的檢驗,推測實驗一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反
應(yīng)發(fā)生,實驗證據(jù)是。
②經(jīng)檢測,黑色固體b的主要成分為FeSo甲同學認為,FeS是由紅褐色清液中的
Fe"與加入的S2反應(yīng)產(chǎn)生的。乙同學認為該解釋不嚴謹,理由
。
答案:①無色清液加蒸憎水離心分離后,產(chǎn)生淡黃色固體②紅褐色清液中的
Fe”與加入的S2反應(yīng),也能得到FeS
解析:①無色清液加蒸儲水離心分離后彳導(dǎo)到的淡黃色固體為S,且實驗一中
FeCh過量,說明黑色沉淀a(Fe&)溶解過程中有氧化還原反應(yīng)發(fā)生S被Fe:”氧化
為S。②F/與S?-發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fb+3s-2FeSI+SI,也可產(chǎn)生FeS,因
此甲同學的解釋不嚴謹。
⑶實驗二制得了FeS,但其中含少量Fe(0H)3o
①生成Fe(OH),的離子方程式為。
②從化學反應(yīng)速率角度推測實驗二的棕黑色沉淀中不含S的原
因:O
3+2-:
答案
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