2019年领军高考化学清除易错点专题20综合性化学实验知识点讲解.doc
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1、- 1 -易错点 20 综合性化学实验瞄准高考1 (2018 课标)醋酸亚铬(CH 3COO)2CrH2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_,仪器 a的名称是_。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭 K3。c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_。同时 c中有气体产生,该气体的作用是_。(3)打开 K3
2、,关闭 K1和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d,其原因是_;d 中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是_、_、洗涤、干燥。(4)指出装置 d可能存在的缺点_。【答案】 去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗 Zn+2Cr3 Zn 2 +2Cr2 排除 c中空气 c中产生 H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触- 2 -2 (2018 北京)实验小组制备高铁酸钾(K 2FeO4)并探究其性质。资料:K 2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备 K2FeO4(夹持装置略
3、)A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是_(锰被还原为 Mn2+) 。将除杂装置 B补充完整并标明所用试剂。_C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。(2)探究 K2FeO4的性质取 C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl 而产生 Cl2,设计以下方案:方案 取少量 a,滴加 KSCN溶液至过量,溶液呈红色。方案用 KOH溶液充分洗涤 C中所得固体,再用 KOH溶液将 K2FeO4溶出,得到紫色溶液 b。取少量 b,
4、滴加盐酸,有 Cl2产生。- 3 -i由方案中溶液变红可知 a中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4将 Cl 氧化,还可能由_产生(用方程式表示) 。ii方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl 。用 KOH溶液洗涤的目的是_。根据 K2FeO4的制备实验得出:氧化性 Cl2_ 24FeO(填“”或“” ) ,而方案实验表明,Cl 2和 24FeO的氧化性强弱关系相反,原因是_。资料表明,酸性溶液中的氧化性 24Fe 4Mn,验证实验如下:将溶液 b滴入 MnSO4和足量 H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性 24FeO Mn。若能,请说明理由;若不能
5、,进一步设计实验方案。理由或方案:_。【答案】 2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H 2O Cl2+2OHCl+ClO+H2O Fe3+ 4FeO42+20H+ 4Fe3+3O2+10H 2O 排除 ClO的干扰 溶液的酸碱性不同 若能,理由:FeO 42在过量酸的作用下完全转化为 Fe3+和 O2,溶液浅紫色一定是 MnO4的颜色(若不能,方案:向紫色溶液 b中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)- 4 -证明氧化性 FeO42-MnO4-。 (或不能,因为溶液 b呈紫色,溶液 b滴入 MnSO4和 H2SO4的混合溶液中,c(FeO 42
6、-)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液 b中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色) 。3 (2017 课标) (15 分)凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催 化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:- 5 -NH3+H3BO3=NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。回答下列问题:(1)a 的作用是_。(2)b 中放入少量碎瓷片的目的是_。f 的名称是_。(3)清洗仪器:g 中加蒸馏水:打开 k1,关闭 k2、k 3,加热 b,蒸
7、气充满管路:停止加热,关闭 k1,g 中蒸馏水倒吸进入 c,原因是_;打开 k2放掉水,重复操作 23次。(4)仪器清洗后,g 中加入硼酸(H 3BO3)和指示剂,铵盐试样由 d注入 e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗 d,关闭 k3,d 中保留少量水,打开 k1,加热 b,使水蒸气进入 e。d 中保留少量水的目的是_。e 中主要反应的离子方程式为_,e 采用中空双层玻璃瓶的作用是_。(5)取某甘氨酸(C 2H5NO2)样品 m 克进行测定,滴定 g中吸收液时消耗浓度为 cmolL-1的盐酸 V mL,则样品中氮的质量分数为_%,样品的纯度_%。【答案】 (1)避免 b中压强过大(2)防止
8、暴沸 直形冷凝管(3)c 中温度下降,管路中形成负压(4)液封,防止氨气逸出 NH 4 +OH= NH3+H 2O 保温使氨完全蒸出(5) 1.%Vm7.5cV- 6 -4 (2017 课标) (15 分)水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有 KI)混合,反应生成 MnO(OH)2,实现氧的固定。.酸化,滴定将固氧后的水样酸化,MnO(OH) 2被 I还原为 Mn2+,在暗处静置 5 min,然后用标准 Na2S2O3溶液
9、滴定生成的 I2(2 S 2O32+I2=2I+ S4O62) 。回答下列问题:(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_。(2) “氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。(3)Na 2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除_及二氧化碳。(4)取 100.00 mL水样经固氧、酸化后,用 a molL1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为_;若消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 b mL,则水样中溶解氧- 7 -的含量为_mgL 1。(5)上述滴定完成后,若
10、滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏_。 (填“高”或“低” )【答案】(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差(2)2Mn(OH) 2+O2=2MnO(OH)2(3)量筒、容量瓶;氧气(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;80ab(5)低5 (2017 课标)(15 分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:- 8 -FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 高 温 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反应配
11、平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是_。(2)滤渣 1中含量最多的金属元素是_,滤渣 2的主要成分是_及含硅杂质。(3)步骤调滤液 2的 pH使之变_(填“大”或“小” ) ,原因是_(用离子方程式表示) 。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a.80 b.60 c.40 d.10步骤的反应类型是_。(5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为_。
12、【答案】 (1)2:7 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应 (2)铁 Al(OH) 3(3)小 增大溶液中 H+,促进平衡 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O正向移动(4)d 复分解反应(5) 2190m%7- 9 -锁定考点综合性气体制备实验的设计顺序:1. 发生装置固+液反应物状态 固+固发生装置的确定: 是否需要加热反应物条件 常温或催化剂气体的制备: 固固(加热):适用于制 O2、NH 3制备原理:制氧气:2KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2; = = = =制氨气:2NH 4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O + 2NH3;- 10 - 固液体(不
13、加热):适用于制 CO2、H 2制备原理:制氢气:Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2;制二氧化碳 :CaCO 3+2HCl=CaCl2+CO2+H 2O固液或液液(加热):适用于制 Cl2氯气的制备原理 MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O2. 净化装置:气体的除杂除杂原则:不损失主体气体 不引入新的杂质 在密闭装置内进行 先除易除的气体。 例 CO2(HCl)用饱和 NaHCO3溶液 ;Cl 2 (HCl) 用饱和食盐水。 3. 气体的干燥:酸性干燥剂不能干燥碱性气体碱性干燥剂不能干燥酸性气体具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体。 (注 H2、CO、SO 2虽具有
14、还原性,但可用浓硫酸干燥)常见干燥剂及气体的干燥- 11 -液态干燥剂 固态干燥剂装置常见干燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰不可干燥气体 NH3、HBr、HI NH3 CO2、SO 2、Cl 2、NO 24. 气体的收集 (从以下气体中选择:H 2、O 2、CO 2、NH 3、SO 2、Cl 2、NO 2、NO、CH 4、C 2H4 ) 收集装置选择的原则是根据气体的溶解性和气体的密度以及气体的毒性等。只能用排水法收集的是 NO, 只能用排空气法收集的是 NH3、NO 2。 可用排溶液法收集的是:Cl 2(饱和食盐水)、CO 2(饱和碳酸氢钠溶液)、SO 2(饱和亚硫酸氢钠溶液) 向上排空气法
15、:式量大于 29的气体。如 O 2、CO 2、SO 2、Cl 2 、NO 2。典型装置是 B。 向下排空气法:式量小于 29的气体。如 H 2、NH 3。典型装置是 D。A B C D E(5)按气体收集方法列举常见气体填入表格内5. 尾气的处理方法 (1)对于极易溶于水的尾气,如 NH3、HCl、HBr 等。可采用防倒吸装置吸收,可用水。E(a进 b 出) E(b进 a出) O2、CO 2、SO 2、Cl 2 、NO 2 H2、NH 3- 12 -(2)对于溶解度不大的尾气。如 Cl2、H 2S、SO 2等可直接将出气管插入吸收剂液面中吸收,吸收剂可用_.(3)对于有毒且易燃的气体,如 CO
16、等,可采用在尾气出口处放置一点燃酒精灯使 CO燃烧转变为无毒 CO2气体,或者用一气球收集。6. 防堵塞安全装置 7. 液封装置8. 气体的检验方法:气体 检验方法 现象O2 将带火星的木条插入容器中 木条复燃点燃,在火焰上方罩一个干冷烧杯 发出淡蓝色火焰,烧杯壁上有水珠凝结H2依次通过灼热氧化铜和无水硫酸铜 黑色氧化铜变红色,无水硫酸铜变蓝色CO2 通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊点燃,在火焰上方罩一个干冷烧杯,再向烧杯中迅速倒入澄清石灰水,振荡发出淡蓝色火焰,烧杯壁上没有出现水珠,澄清石灰水变浑浊CO依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水 黑色氧化铜变红色,澄清石灰水变浑浊CH4 点燃,在火焰上
17、方罩一个干冷烧杯,再向烧杯内倒入澄清石灰水发出蓝色火焰,烧杯壁上有水珠凝结,澄清石灰水变浑浊- 13 -N2 将点燃的木条插入容器中,再倒入澄清石灰水木条马上熄灭,澄清石灰水变浑浊将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口 蓝色石蕊试纸变红HCl通入水中,滴入硝酸银溶液和稀硝酸 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀H2O 通入无水硫酸铜 无水硫酸铜变蓝色大题冲关1醋 酸亚铬水合物Cr(CH 3COO)222H2O(相对分子质量为 376)是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,潮湿时易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下:待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr 3 )变为亮蓝色(C r2 )
18、时,将溶液转移至装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到 Cr(CH 3COO)222H2O。检查装置气密性后,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量 CrCl3溶液。关闭 K2,打开 K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。(1)正确的实验步骤为:_。 (2)装置甲中连通管 a的作用是_。 (3)三颈烧瓶中的 Zn除了与盐酸生成 H2外,发生的另一个反应的离子方程式为_。 (4)实现步骤中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_。(5)步骤目的是_。 (6)洗涤产品时,依次用去氧的冷蒸馏水、无水乙醇、乙醚,目的是_。(7)已知其它反应物足量,
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