2019年高考化学二轮复习专题26综合性化学实验练习.doc

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1、1专题 26 综合性化学实验1以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO 2、PbSO 4及炭黑等)和 H2SO4为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在 Fe2 催化下，Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe 2 催化过程可表示为：2Fe 2 PbO 24H SO =2Fe3 PbSO 42H 2O24：写出的离子方程式：_。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a向酸化的 FeSO4溶液中加入 KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量 PbO2，溶液变红。b_。(3)PbO溶解在 NaOH溶液中，存在

2、平衡：PbO(s)NaOH(aq)NaHPbO 2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液 1经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。A减小 PbO的损失，提高产品的产率B重复利用 NaOH，提高原料的利用率C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作：_。【答案】(1)PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O= = = = =Fe2 (2)2Fe 3 PbSO =2Fe2 PbSO 424取 a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B 向 PbO粗品中加入一定量的 35%NaOH溶液，加热至 110

3、 ，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到 PbO固体【解析】(1)根据题给化学工艺流程知，过程中，在 Fe2 催化下，Pb、PbO 2和 H2SO4反应生成 PbSO4和水，22某矿样中含有大量的 CuS及少量其他不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备 CuCl22H2O晶体，流程如下：(1)在实验室中，欲用 37%(密度为 1.19 gmL1 )的盐酸配制 500 mL 6 molL1 的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有_、_。(2)若在实验室中完成系列操作 a。则下列实验操作中，不需要的是_(填字母)。CuCl 2溶液中存在平衡：Cu(H 2O) (蓝色)4Cl CuC

4、l (黄色)4H 2O。24 24欲用实验证明滤液 A(绿色)中存在上述平衡，除滤液 A外，下列试剂中还需要的是_(填字母)。aFeCl 3固体 bCuCl 2固体 c蒸馏水(3)某化学小组欲在实验室中研究 CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气中焙烧 CuS时，固体质量变化曲线及 SO2生成曲线如下图。CuS 矿样在焙烧过程中，有 Cu2S、CuOCuSO 4、CuSO 4、CuO 生成，转化顺序为3CuS Cu2S CuOCuSO4 CuSO4 CuO 第步转化主要在 200300 内进行，该步转化的化学方程式为_。300400 内，固体质量明显增加的原因是_，上图所示过程中，CuSO

5、4固体能稳定存在的阶段是_(填字母)。a一阶段 b二阶段 c三阶段 d四阶段该化学小组设计如下装置模拟 CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为 SO2和 O2的混合物。a装置组装完成后，应立即进行的一项操作是_。b当 D中产生白色沉淀时，说明第四阶段所得气体为 SO2和 O2的混合物，你认为 D中原来盛有_溶液。c若原 CuS矿样的质量为 10.0 g，实验过程中，保持在 760 左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为 8.0 g，则原矿样中 CuS的质量分数为_。【答案】(1)胶头滴管 500 mL 容量瓶(2)cd c(3)2CuSO 2200300

6、,Cu 2SSO 2 Cu 2S转化为 CuSO4 c a.检验装置气密性 b氯化钡(BaCl 2) c96%3某学生欲通过实验方法验证 Fe2 的性质。(1)该同学在实验前，依据 Fe2 的_性，填写了下表。4实验操作 预期现象 反应的离子方程式向盛有新制 FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄Fe2 NO 2H =Fe3 N3O2H 2O依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行了如下实验。(2)向原新制 FeSO4溶液和反应后溶液中均加入 KSCN溶

7、液，前者不变红色，后者变红。该现象的结论是_。(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是 NO2或 NO与溶液中 Fe3 或 Fe2 发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)进行探究。.打开活塞 a、关闭 b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液并无明显变化。.打开活塞 b、关闭 a，一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤中相同。铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_；装置乙的作用是_；步骤的目的是_；该实验可得出的结论是_。(4)该同学重新进行(1)中实验，观察到了预期现象，其

8、实验操作是_。【答案】(1)还原(2)Fe2 被浓硝酸氧化为 Fe3(3)Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O使 NO2转化为 NO排出乙右侧装置中残留的 NO2溶液的深棕色是由 NO或 NO2与 Fe2 作用得到的(或溶液的深棕色不是由 NO或 NO2与 Fe3 作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制 FeSO4溶液，振荡【解析】(1)Fe 2 具有还原性，可被氧化为 Fe3 。(2)题中现象说明反应后溶液中有 Fe3 ，即 Fe2 被浓硝酸氧54甲学生对 Cl2与 FeCl2和 KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操 作 现 象.A 中溶液变红.稍后

9、，溶液由红色变为黄色请回答下列问题：(1)B中反应的离子方程式是_。(2)A中溶液变红的原因是_。(3)为了探究现象的原因，甲同学进行如下实验。取 A中黄色溶液于试管中，加入 NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_。取 A中黄色溶液于试管中，加入过量的 KSCN溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象的原因是 SCN 与 Cl2发生了反应。(4)甲同学猜想 SCN 可能被 Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN 的电子式为 C N 。S 甲同学认为 SCN 中碳元素没有被氧化，理由是_。取 A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀，由

10、此证明 SCN 中被氧化的元素是_。通过实验证明了 SCN 中氮元素转化为 NO ，他的实验方案是_。3若 SCN 与 Cl2反应生成 1 mol CO2，则转移电子的物质的量是_mol。【答案】(1)Cl 22OH =Cl ClO H 2O(2)Fe2 被 Cl2氧化成 Fe3 ，Fe 3 与 SCN 反应生成红色的 Fe(SCN)3，所以溶液变红 (3)Fe 3(4)SCN 中的碳元素是最高价态(4 价) 硫取足量铜粉于试管中，加入 A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明 A中黄色溶液中存在 NO ，SCN 中氮元素被氧化成 NO 163 3【解析】(1)

11、多余的氯气在 B中与 NaOH溶液发生反应。(2)Fe 2 被 Cl2氧化成 Fe3 ，Fe 3 与 SCN 反应生成6Fe(SCN)3，导致溶液变红。(3)红褐色沉淀是 Fe(OH)3，说明溶液中含有 Fe3 。(4)在 SCN 中，C 的非金属性最弱，故 C显正价，N 显3 价、S 显2 价，由此可求出 C为4 价，碳元素已处于最高价态，故它不可能被氧化。由于 BaSO4不溶于酸，故 SCN 中被氧化的元素是硫元素。当生成 1 mol CO2时，由元素守恒知有 1 mol SCN 被氧化，生成 1 mol SO 、1 mol NO ，共失去 16 mol电子。 24 35二氧化氯(ClO

12、2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59 ，沸点为 11.0 ，易溶于水。工业上用稍潮湿的 KClO3和草酸(H 2C2O4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1所示装置模拟工业制取并收集 ClO2。(1)A装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装置 C中可得 NaClO2溶液。已知：NaClO 2饱和溶液在温度低于 38 时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是 NaClO2，高于 60 时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。NaClO

13、2的溶解度曲线如图 2，获得 NaClO2晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2溶液。为测定所得溶液中 ClO2的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取 ClO2溶液 10.00 mL，稀释成 100.00 mL试样，量取 V1 mL试样加入到锥形瓶中；步骤 2：用稀硫酸调节试样的 pH2.0，加入足量的 KI晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用 c molL1 Na2S2O3溶液滴定至终点。重复 2次，测得消耗 Na2S2O3溶液平均值为V2 mL(已知 2Na2S2O3I 2=Na

14、2S4O62NaI )。配制 100 mL c molL1 Na2S2O3标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：_。原 ClO2溶液的浓度为 _ gL 1 (用含字母的代数式表示)。【答案】(1)温度计 (2)使 ClO2充分冷凝，减少挥发(3)用 3860 热水洗涤 (4)100 mL 容量瓶、胶头滴管 135cV2V176某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物 X的化学式，同时制取 FeSO47H2O。.确定 X的化学式称取样品 22.8 g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成 250 mL溶液 A。取 20.00 mL溶液 A于锥形瓶中，滴加 KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双

15、氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。待气泡消失后，用 1.000 molL1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的 Fe3 ，消耗 KI标准溶液 24.00 mL。.制取 FeSO47H2O取剩余溶液 A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液 B。加热浓缩滤液 B，冷却结晶、操作 a、洗涤、操作 b，获得 FeSO47H2O晶体。回答下列相关问题：(1)步骤中“配成 250 mL溶液 A”所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及_。(2)由实验计算该氧化物的化学式是_。(3)步骤中趁热过滤的目的是_。(4)步骤中操作 a、b 的名称分别是_、_。(5)步骤中产生的气泡有多种可能，请

16、完成下列猜想。猜想一：气泡可能是 SCN 的反应产物 N2、CO 2、SO 2或 N2、CO 2；猜想二：气泡还可能有_，理由是_(用化学方程式表示)。(6)选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是 a_(选填一个装置编号)，若观察到_，即可证明猜想一成立；该设计存在的缺陷是_。8【答案】(1)250 mL容量瓶 (2)Fe 4O5 (3)防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失 (4)过滤 低温干燥 (5)O 2 2H 2O2 2H2OO 2 (6)e e 中有白色浑浊生成 缺少尾气处理装置= = = = =Fe3 7.废旧铅酸电池中的

17、含铅废料(Pb、PbO、PbO 2、PbSO 4及炭黑等)和 H2SO4为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在 Fe2 催化下，Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe 2 催化过程可表示为：2Fe 2 PbO 24H SO =2Fe3 PbSO 42H 2O24：写出的离子方程式：_。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a向酸化的 FeSO4溶液中加入 KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量 PbO2，溶液变红。b_。(3)PbO溶解在 NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)NaOH(aq)NaHPbO

18、2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液 1经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。A减小 PbO的损失，提高产品的产率9B重复利用 NaOH，提高原料的利用率C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作：_。【答案】(1)PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O= = = = =Fe2 (2)2Fe 3 PbSO =2Fe2 PbSO 424取 a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B 向 PbO粗品中加入一定量的 35%NaOH溶液，加热至 110 ，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到

19、PbO固体8某矿样中含有大量的 CuS及少量其他不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备 CuCl22H2O晶体，流程如下：(1)在实验室中，欲用 37%(密度为 1.19 gmL1 )的盐酸配制 500 mL 6 molL1 的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有_、_。(2)若在实验室中完成系列操作 a。则下列实验操作中，不需要的是_(填字母)。CuCl 2溶液中存在平衡：Cu(H 2O) (蓝色)4Cl CuCl (黄色)4H 2O。24 24欲用实验证明滤液 A(绿色)中存在上述平衡，除滤液 A外，下列试剂中还需要的是_(填字母)。aFeCl 3固体 bCuCl 2固体 c蒸

20、馏水10(3)某化学小组欲在实验室中研究 CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气中焙烧 CuS时，固体质量变化曲线及 SO2生成曲线如下图。CuS 矿样在焙烧过程中，有 Cu2S、CuOCuSO 4、CuSO 4、CuO 生成，转化顺序为CuS Cu2S CuOCuSO4 CuSO4 CuO 第步转化主要在 200300 内进行，该步转化的化学方程式为_。300400 内，固体质量明显增加的原因是_，上图所示过程中，CuSO 4固体能稳定存在的阶段是_(填字母)。a一阶段 b二阶段 c三阶段 d四阶段该化学小组设计如下装置模拟 CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为 SO2和

21、 O2的混合物。a装置组装完成后，应立即进行的一项操作是_。b当 D中产生白色沉淀时，说明第四阶段所得气体为 SO2和 O2的混合物，你认为 D中原来盛有_溶液。c若原 CuS矿样的质量为 10.0 g，实验过程中，保持在 760 左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为 8.0 g，则原矿样中 CuS的质量分数为_。【答案】(1)胶头滴管 500 mL 容量瓶(2)cd c(3)2CuSO 2200300 ,Cu 2SSO 2 Cu 2S转化为 CuSO4 c a.检验装置气密性 b氯化钡(BaCl 2) c96%119某学生欲通过实验方法验证 Fe2 的性质。(1)该同

22、学在实验前，依据 Fe2 的_性，填写了下表。实验操作 预期现象 反应的离子方程式向盛有新制 FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄Fe2 NO 2H =Fe3 N3O2H 2O依照表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行了如下实验。(2)向原新制 FeSO4溶液和反应后溶液中均加入 KSCN溶液，前者不变红色，后者变红。该现象的结论是_。(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的深棕色可能是 NO2或 NO与溶液中 Fe3 或 Fe2 发生反应而得到的。为此他利

23、用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)进行探究。.打开活塞 a、关闭 b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液并无明显变化。.打开活塞 b、关闭 a，一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照，更换丙、丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤中相同。12铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_；装置乙的作用是_；步骤的目的是_；该实验可得出的结论是_。(4)该同学重新进行(1)中实验，观察到了预期现象，其实验操作是_。【答案】(1)还原(2)Fe2 被浓硝酸氧化为 Fe3(3)Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O使 NO2转化为 NO排

24、出乙右侧装置中残留的 NO2溶液的深棕色是由 NO或 NO2与 Fe2 作用得到的(或溶液的深棕色不是由 NO或 NO2与 Fe3 作用得到的)(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制 FeSO4溶液，振荡10.甲学生对 Cl2与 FeCl2和 KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操 作 现 象.A 中溶液变红.稍后，溶液由红色变为黄色请回答下列问题：(1)B中反应的离子方程式是_。(2)A中溶液变红的原因是_。(3)为了探究现象的原因，甲同学进行如下实验。取 A中黄色溶液于试管中，加入 NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_。取 A中黄色溶液于试管中，加入过量的 KSCN溶液，最终

25、得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象的原因是 SCN 与 Cl2发生了反应。13(4)甲同学猜想 SCN 可能被 Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN 的电子式为 C N 。S 甲同学认为 SCN 中碳元素没有被氧化，理由是_。取 A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明 SCN 中被氧化的元素是_。通过实验证明了 SCN 中氮元素转化为 NO ，他的实验方案是_。3若 SCN 与 Cl2反应生成 1 mol CO2，则转移电子的物质的量是_mol。【答案】(1)Cl 22OH =Cl ClO H 2O(2)Fe2 被 Cl2氧化成 Fe3

26、 ，Fe 3 与 SCN 反应生成红色的 Fe(SCN)3，所以溶液变红 (3)Fe 3(4)SCN 中的碳元素是最高价态(4 价) 硫取足量铜粉于试管中，加入 A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明 A中黄色溶液中存在 NO ，SCN 中氮元素被氧化成 NO 163 311.二氧化氯(ClO 2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59 ，沸点为 11.0 ，易溶于水。工业上用稍潮湿的 KClO3和草酸(H 2C2O4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1所示装置模拟工业制取并收集 ClO2。(1)A装置必须添加温度控制

27、装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装置 C中可得 NaClO2溶液。已知：NaClO 2饱和溶液在温度低于 38 时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是 NaClO2，高于 60 时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。NaClO 2的溶解度曲线如图 2，获得 NaClO2晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2溶液。为测定所得溶液中 ClO2的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取 ClO2溶

28、液 10.00 mL，稀释成 100.00 mL试样，量取 V1 mL试样加入到锥形瓶中；14步骤 2：用稀硫酸调节试样的 pH2.0，加入足量的 KI晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用 c molL1 Na2S2O3溶液滴定至终点。重复 2次，测得消耗 Na2S2O3溶液平均值为V2 mL(已知 2Na2S2O3I 2=Na2S4O62NaI )。配制 100 mL c molL1 Na2S2O3标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：_。原 ClO2溶液的浓度为 _ gL 1 (用含字母的代数式表示)。【答案】(1)温度计 (2)使 ClO2充分冷凝，减少挥发(3)用 3

29、860 热水洗涤 (4)100 mL 容量瓶、胶头滴管 135cV2V112.某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物 X的化学式，同时制取 FeSO47H2O。.确定 X的化学式称取样品 22.8 g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成 250 mL溶液 A。取 20.00 mL溶液 A于锥形瓶中，滴加 KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。待气泡消失后，用 1.000 molL1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的 Fe3 ，消耗 KI标准溶液 24.00 mL。.制取 FeSO47H2O取剩余溶液 A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液 B。加热浓缩滤液

30、 B，冷却结晶、操作 a、洗涤、操作 b，获得 FeSO47H2O晶体。回答下列相关问题：(1)步骤中“配成 250 mL溶液 A”所需的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及_。15(2)由实验计算该氧化物的化学式是_。(3)步骤中趁热过滤的目的是_。(4)步骤中操作 a、b 的名称分别是_、_。(5)步骤中产生的气泡有多种可能，请完成下列猜想。猜想一：气泡可能是 SCN 的反应产物 N2、CO 2、SO 2或 N2、CO 2；猜想二：气泡还可能有_，理由是_(用化学方程式表示)。(6)选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是 a_(选填一个装置编号)，若观察到_，即可证明猜想一成立；该设计存在的缺陷是_。【答案】(1)250 mL容量瓶 (2)Fe 4O5 (3)防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失 (4)过滤 低温干燥 (5)O 2 2H 2O2 2H2OO 2 (6)e e 中有白色浑浊生成 缺少尾气处理装置= = = = =Fe3