2021屆高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)練習(xí)卷：化學(xué)實(shí)驗綜合探究

1、化學(xué)實(shí)驗綜合探究1用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NOeq oal(,3)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。(1)Fe還原水體中NOeq oal(,3)的反應(yīng)原理如圖所示。作負(fù)極的物質(zhì)是_。正極的電極反應(yīng)式是_。(2)將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時測定NOeq oal(,3)的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH2.5pH4.5NOeq oal(,3)的去除率接近100%50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)pH4.5時，NOeq oal(,3)的去除率低。其原因是_。(3)實(shí)驗發(fā)現(xiàn)：在初始pH4.5的水體中投入足量鐵粉的同時，補(bǔ)充一定量的Fe2可以明顯提高NOeq oal(,3

2、)的去除率。對Fe2的作用提出兩種假設(shè)：.Fe2直接還原NOeq oal(,3)；.Fe2破壞FeO(OH)氧化層。做對比實(shí)驗，結(jié)果如圖所示?？傻玫降慕Y(jié)論是_。同位素示蹤法證實(shí)Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2提高NOeq oal(,3)去除率的原因：_。(4)其他條件與(2)相同，經(jīng)1小時測定NOeq oal(,3)的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH2.5pH4.5NOeq oal(,3)的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數(shù)據(jù)對比，解釋(2)中初始pH不同時，NOeq oal(,3)去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因

3、：_。解析：(1)根據(jù)反應(yīng)原理的圖示可知Fe做負(fù)極，正極上NOeq oal(,3)得電子生成NHeq oal(,4)，結(jié)合電荷守恒和元素守恒寫出電極反應(yīng)式為NOeq oal(,3)8e10H =NHeq oal(,4)3H2O 。(2)pH越大，F(xiàn)e3越容易水解生成不導(dǎo)電的FeO(OH)，阻礙電子轉(zhuǎn)移。(3)從圖中看出只加入鐵粉或只加入Fe2，NOeq oal(,3)的去除率都不如同時加入鐵粉和Fe2，說明Fe2的作用不是還原NOeq oal(,3)，而是破壞FeO(OH)層生成了Fe3O4。同位素示蹤法證實(shí)Fe2能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。該反應(yīng)的離子方程式為Fe22FeO(OH)

4、=Fe3O42H，加入Fe2提高去除率的原因是減少了FeO(OH)，增強(qiáng)了導(dǎo)電性。(4)初始pH低時，產(chǎn)生的Fe2充足；初始pH高時，產(chǎn)生的Fe2不足。答案：(1)FeNOeq oal(,3)8e10H=NHeq oal(,4)3H2O(2)FeO(OH)不導(dǎo)電，阻礙電子轉(zhuǎn)移(3)本實(shí)驗條件下，F(xiàn)e2不能直接還原NOeq oal(,3)；在Fe和Fe2共同作用下能提高NOeq oal(,3)的去除率Fe22FeO(OH)=Fe3O42H，F(xiàn)e2將不導(dǎo)電的FeO(OH)轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，利于電子轉(zhuǎn)移(4)初始pH低時，產(chǎn)生的Fe2充足；初始pH高時，產(chǎn)生的Fe2不足2醋酸亞鉻水合物Cr(

5、CH3COO)222H2O是一種氧氣吸收劑，為紅棕色晶體，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下：檢查裝置氣密性，往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粉、適量CrCl3溶液。關(guān)閉k2打開k1，旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2)時，把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中，當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥，稱量得到2.76 gCr(CH3COO)222H2O。(1)裝置甲中連通管a的作用是_。(2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外，發(fā)生的另一個反應(yīng)的離子方程式為_。(3)實(shí)驗步驟中

6、溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗操作為_。(4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是_。(5)洗滌產(chǎn)品時，為了去除可溶性雜質(zhì)和水分，下列試劑的正確使用順序是_(填字母)。a乙醚b去氧冷的蒸餾水c無水乙醇(6)若實(shí)驗所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17 g，則Cr(CH3COO)222H2O(相對分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是_。(7)一定條件下，Cr(CH3COO)222H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體，請設(shè)計實(shí)驗檢驗這兩種氣體的存在。解析：(1)分析題給裝置知裝置甲中連通管a的作用是使分液漏斗液面上方與三頸燒瓶內(nèi)氣壓相等，保證分液漏斗中的液體順利流下。(2)根據(jù)題給信息知三頸瓶中的Zn可與CrCl3反應(yīng)

7、生成的氯化鋅和CrCl2，離子方程式為2Cr3Zn=2Cr2Zn2。(3)關(guān)閉k1，打開k2，三頸燒瓶中鋅與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣不能排出使得三頸燒瓶中液面上方壓強(qiáng)增大，將三頸燒瓶中溶液壓入裝置乙中，故實(shí)驗操作為關(guān)閉k1，打開k2。(4)根據(jù)題給信息知醋酸亞鉻水合物易被氧化，故裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是防止空氣進(jìn)入裝置乙氧化二價鉻。(5)根據(jù)題給信息知醋酸亞鉻水合物微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。洗滌產(chǎn)品時，先用去氧冷的蒸餾水洗去可溶性雜質(zhì)，再用無水乙醇去除水分，最后用乙醚去除無水乙醇，試劑的使用順序是b、c、a。(6)CrCl3的質(zhì)量為3.17 g，物質(zhì)的量為0.02 mol，根

8、據(jù)鉻原子守恒知理論上生成Cr(CH3COO)222H2O的物質(zhì)的量為0.01 mol，質(zhì)量為3.76 g，而實(shí)際產(chǎn)量為2.76 g，則Cr(CH3COO)222H2O的產(chǎn)率是2.76/3.76100%73.4%。(7)CO2屬于酸性氧化物，能使澄清石灰水變渾濁，CO具有還原性，能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成CO2和銅單質(zhì)，故檢驗CO和CO2的混合氣體中這兩種氣體的存在的實(shí)驗方案：混合氣體通入澄清石灰水，變渾濁，說明混合氣體中含有CO2；混合氣體通過灼熱的氧化銅，固體顏色由黑色變紅色，說明混合氣體中含有CO。答案：(1)保證分液漏斗中的液體順利流下(2)2Cr3Zn=2Cr2Zn2(3)關(guān)閉k1，打開

9、k2(4)防止空氣進(jìn)入裝置乙氧化二價鉻(5)bca(6)73.4%(7)混合氣體通入澄清石灰水，變渾濁，說明混合氣體中含有CO2；混合氣體通過灼熱的氧化銅，固體顏色由黑色變紅色，說明混合體中含有CO3葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長的營養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過以下反應(yīng)制得：C6H12O6(葡萄糖)Br2H2OC6H12O7(葡萄糖酸)2HBr2C6H12O7CaCO3Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣) H2OCO2相關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：物質(zhì)名稱葡萄糖酸鈣葡萄糖酸溴化鈣氯化鈣水中的溶解性可溶于冷水易溶于熱水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶實(shí)驗流程如下：C6H12O6溶液eq o(,

10、sup17(滴加3%溴水/55),sdo15()eq o(,sup17(過量CaCO3/70),sdo15()eq o(,sup17(趁熱過濾),sdo15()eq o(,sup17(乙醇),sdo15()懸濁液eq o(,sup17(抽濾),sdo15() eq o(,sup17(洗滌),sdo15() eq o(,sup17(干燥),sdo15()Ca(C6H11O7)2請回答下列問題：(1)第步中溴水氧化葡萄糖時，下列裝置中最適合的是_。制備葡萄糖酸鈣的過程中，葡萄糖的氧化也可用其它試劑，下列物質(zhì)中最適合的是_。A新制Cu(OH)2懸濁液B酸性KMnO4溶液CO2/葡萄糖氧化酶DAg(N

11、H3)2OH溶液(2)第步充分反應(yīng)后CaCO3固體需有剩余，其目的是_；本實(shí)驗中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是_。(3)第步需趁熱過濾，其原因是_。(4)第步加入乙醇的作用是_。(5)第步中，下列洗滌劑最合適的是_。A冷水B熱水C乙醇 D乙醇水混合溶液解析：(1)用溴水氧化葡萄糖時，滴入溴水，要用分液漏斗，用水浴加熱的方法容易控制溫度，故應(yīng)選擇裝置B，制備葡萄糖酸鈣的過程中，葡萄糖的氧化也可用O2/葡萄糖氧化酶 ，這樣的好處是無需分離。(2)第步充分反應(yīng)后CaCO3固體有剩余，增加碳酸鈣的量可以提高葡萄糖的轉(zhuǎn)化率；氯化鈣是可溶于水的物質(zhì)，使用氯化鈣不利于后面物質(zhì)的分離。(3)根據(jù)物質(zhì)的

12、溶解度表可以看出第步需趁熱過濾的原因是葡萄糖酸鈣冷卻后結(jié)晶，如不趁熱過濾會損失產(chǎn)品。(4)加入乙醇的目的是降低葡萄糖酸鈣的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣的析出。(5)葡萄糖酸鈣微溶于酒精，故洗滌劑最合適的是乙醇水混合溶液。答案：(1)BC(2)提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率；便于后續(xù)分離氯化鈣難以與葡萄糖酸直接反應(yīng)得到葡萄糖酸鈣(3)葡萄糖酸鈣冷卻后結(jié)晶析出，如不趁熱過濾會損失產(chǎn)品(4)可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出(5)D4丙烯酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某實(shí)驗小組制取丙烯酸甲酯的裝置如圖所示：CH2=CHCOOHHOCH3CH2=CHCOOCH3H2O取10.0 g丙烯酸和6.0

13、g甲醇放置于三頸燒瓶中，連接好冷凝管，用攪拌棒攪拌，水浴加熱。充分反應(yīng)后，冷卻，向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性。分液，取上層油狀液體，再用無水Na2SO4干燥后蒸餾，收集7090 餾分?？赡苡玫降男畔ⅲ悍悬c(diǎn)溶解性性質(zhì)丙烯酸141 與水互溶，易溶于有機(jī)溶劑有毒甲醇65 與水互溶，易溶于有機(jī)溶劑易揮發(fā)，有毒丙烯酸甲酯80.5 難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑易揮發(fā)回答下列問題：(1)儀器c的名稱是_。(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗滌的目的是_。(3)請寫出配制100g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃儀器_。(4)關(guān)于產(chǎn)品的蒸餾操作(夾持裝置未畫出)，下圖中有2處錯誤，請分別寫出_

14、、_。為檢驗產(chǎn)率，設(shè)計如下實(shí)驗：將油狀物質(zhì)提純后平均分成5份，取出1份置于錐形瓶中，加入2.5 molL1的KOH溶液10.00 mL，加熱使之完全水解。用酚酞做指示劑，向冷卻后的溶液中滴加0.5 molL1的鹽酸，滴到終點(diǎn)時共消耗鹽酸20.00 mL。(5)計算本次酯化反應(yīng)丙烯酸的轉(zhuǎn)化率_。(6)請列舉2條本實(shí)驗中需要采取的安全防護(hù)措施_。解析：(1)儀器c為分液漏斗。(2)混合液中有丙烯酸、甲醇和丙烯酸甲酯，由于丙烯酸能夠與Na2CO3溶液反應(yīng)，甲醇能夠溶于Na2CO3溶液，且Na2CO3溶液能夠降低丙烯酸甲酯的溶解度，因此混合溶液用5% Na2CO3溶液洗滌。(3)配制100 g 5%

15、Na2CO3溶液所使用的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒和量筒。(4)產(chǎn)品蒸餾時，溫度計測的是蒸氣的溫度，因此溫度計的水銀球應(yīng)該在蒸餾燒瓶的支管口處；尾接管與錐形瓶接口不能密封。(5)中和過量的KOH溶液需要的鹽酸為n(HCl)0.5 molL10.02 L0.01 mol，則用于丙烯酸甲酯水解的KOH為n(KOH)2.5 molL10.01 L0.01 mol0.015 mol，因此消耗原料丙烯酸的質(zhì)量為m0.015 mol72 gmol11.08 g，參加實(shí)驗的樣品是原樣品的eq f(1,5)，因此丙烯酸的轉(zhuǎn)化率為eq f(1.08 g5,10 g)100%54%。(6)丙烯酸與甲醇為易燃物，因此要

16、防止明火；甲醇易揮發(fā)，且對人體有毒，因此需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。答案：(1)分液漏斗(2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇，降低丙烯酸甲酯的溶解度(答案合理即可)(3)燒杯、玻璃棒、量筒(4)溫度計水銀球位置尾接管與錐形瓶接口密封(5)54.0%(6)在通風(fēng)櫥中實(shí)驗、防止明火5肼是重要的化工原料。某探究小組利用下列反應(yīng)制取水合肼(N2H4H2O)：CO(NH2)22NaOHNaClO=Na2CO3N2H4H2ONaCl實(shí)驗一：制備NaClO溶液(實(shí)驗裝置如圖所示)(1)配制 30% NaOH溶液時，所需的玻璃儀器除量筒外，還有_(填標(biāo)號)。A容量瓶B燒杯C燒瓶D玻璃棒(2)錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

17、_。(3)因后續(xù)實(shí)驗需要，需利用中和滴定原理測定反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)混合溶液中NaOH的濃度。請選用所提供的試劑，設(shè)計實(shí)驗方案：_。提供的試劑：H2O2溶液、FeCl2溶液、0.100 0 molL1鹽酸、酚酞試液實(shí)驗二：制取水合肼(實(shí)驗裝置如圖所示)。控制反應(yīng)溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充分反應(yīng)。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集108114 餾分。(已知：N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl)(4)分液漏斗中的溶液是_(填標(biāo)號)。ACO(NH2)2溶液BNaOH和NaClO混合溶液選擇的理由是_。實(shí)驗三：測定餾分中水合肼的含量。稱取餾分5.000 g，加入適量NaHCO3

18、固體，加水配成250 mL溶液，移取25.00 mL，用0.100 0 molL1的I2溶液滴定。滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右。(已知：N2H4H2O2I2=N24HIH2O)(5)滴定過程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是_。(6)實(shí)驗測得消耗I2溶液的平均值為18.00 mL，餾分中水合肼(N2H4H2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析：(1)配制30% NaOH溶液，還需要燒杯和玻璃棒。(2)錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(3)選擇酚酞作指示劑，用0.100 0 molL1鹽酸滴定混合溶液中的NaOH，但滴定前要加入H2O2溶液，除去混合溶液中的ClO。(5)滴定反應(yīng)中產(chǎn)生的HI能與NaHCO3反應(yīng)，因此可以控制溶液的pH在6.5