化學(xué)實驗熱點4：綜合實驗

2022高三化學(xué)實驗綜合參考題1．（16分）氮的氧化物（用NOx表示）是大氣污染物，必須加以處理。（1）汽車尾氣中的CO、NOx采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。反應(yīng)化學(xué)方程式可表示為：。（2）工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無毒的物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置（見下圖）和步驟模擬工業(yè)上氮的氧化物處理過程。Ⅰ.提供的裝置。Ⅱ.NH3的制取。①所提供的裝置中能快速、簡便制取NH3的裝置是：__________（填儀器序號）。②若采用C裝置制取氨氣（控制實驗條件相同），情況如表所示。實驗記錄試劑組合序號固體試劑/gNH3體積/mLa12.0gCa(OH)2(過量)10.8gNH4Cl2688b(OH)2(過量)10.8g(NH4)2SO42728c12.0gNaOH(過量)10.8gNH4Cl3136d12.0gNaOH(過量)10.8g(NH4)2SO43118e12.0gCaO(過量)10.8gNH4Cl3506f12.0gCaO(過量)10.8g(NH4)2SO43584分析表中數(shù)據(jù)，實驗室制NH3產(chǎn)率最高的是：_______（填序號），其他組合NH3產(chǎn)率不高的原因是：。=3\*ROMANIII.模擬尾氣的處理。選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置：①A中反應(yīng)的離子方程式：。②D裝置作用除使氣體混合均勻和調(diào)節(jié)氣流速度以外，還有一個作用是____________。③D裝置中的液體可換成_________（填序號）。溶液 d.濃H2SO4④該同學(xué)所設(shè)計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是________________。2．（16分）硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱溫度不同，該氣體成分也不同。氣體成分可能含SO2、SO3和O2中的一種、二種或三種，某化學(xué)課外活動小組通過設(shè)計一探究性實驗，測定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量，并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式，實驗用到的儀器如下圖所示：[提出猜想] Ⅰ.所得氣體的成分可能只含一種；Ⅱ.所得氣體的成分可能含有二種； =3\*ROMANIII.所得氣體的成分可能含有SO2、SO3、O2三種。 [實驗探究] 實驗操作過程（略）。已知實驗結(jié)束時，硫酸銅完全分解。 請回答下列問題： （1）請你組裝探究實驗的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序為：（填序號）； （2）若實驗結(jié)束，B中量筒沒有收集到水，則證明猜想正確； （3）實驗過程，儀器C的作用是； （4）有兩個實驗小組進行該實驗，由于加熱時的溫度不同，實驗結(jié)束后測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同，數(shù)據(jù)如下：實驗小組稱取CuSO4的質(zhì)量/g儀器C增加的質(zhì)量/g量筒中水的體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL①224②448請通過計算，推斷出第①小組和第②小組的實驗條件下CuSO4分解的化學(xué)反應(yīng)方程式： ①組； ②組。3．（16分）某興趣小組在實驗室用銅和硫酸為原料多種方法制取硫酸銅。制備方法如下： 方法一：（1）濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標(biāo)簽是（填序號）。（2）甲同學(xué)取6.4g銅片和10mL18mol·L－1濃硫酸，放在試管中共熱時發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒有得到預(yù)期的藍色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學(xué)為了驗證其中白色沉淀的主要成分。設(shè)計下列實驗：實驗步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。實驗現(xiàn)象：；實驗結(jié)論：所得白色固體的化學(xué)式為。（3）乙還觀察到加熱過程中，起初液面以下出現(xiàn)大量白色煙霧，在試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸面消失。淡黃色固體消失的原因是（用化學(xué)反應(yīng)方程式回答）。直到最后反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余。乙根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認為試管中還有硫酸剩余。他這樣認為的理由是。 方法二： （4）丙同學(xué)認為甲設(shè)計的實驗方案不好，他自己設(shè)計的思路是：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。對比甲的方案，你認為丙同學(xué)的優(yōu)點是 ①，②。 方法三： （5）丁同學(xué)取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍色。寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。濃硫酸粉碎的生鐵樣品agMnO2足量30%雙氧水30%雙氧水足量Ba(OH)2溶液4．生鐵中除鐵外，還含有其他元素，如碳元素和硫元素。其中碳主要以碳化鐵濃硫酸粉碎的生鐵樣品agMnO2足量30%雙氧水30%雙氧水足量Ba(OH)2溶液ABCDE請回答下列問題：（1）硫在生鐵中是有害元素，它使生鐵產(chǎn)生熱脆性。硫元素在生鐵中最有可能存在的價態(tài)是A、－2B、0C、+4D、（2）寫出在燒杯E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：；（3）D中30%雙氧水的作用是；若無此裝置，所測定的含碳量將（填“偏高”、“偏低”或“不影響”）（4）反應(yīng)完成后，欲驗證生鐵含有硫元素，你所設(shè)計的實驗方案是（寫出實驗步驟、現(xiàn)象）；（5）待C管的樣品充分反應(yīng)后，測得E中生成的沉淀為bg，請計算出生鐵中的含碳量為；（6）實驗過程中，該興趣小組應(yīng)注意的安全問題是。（任寫一種）答案1、（1）2NOX+2xCON2+2xCO2（2分）（2）Ⅱ.①H②f因為NH4Cl受熱易分解，生成的部分NH3、HCl又重新結(jié)合成NH4Cl，而用NaOH、Ca(OH)作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多、吸收的NH3較多。=3\*ROMANIII.①3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O②防止氨氣溶解（或防止倒吸）③c④未反應(yīng)的NO無法處理，會污染環(huán)境。2、Ⅰ.SO3（2分）Ⅱ.SO2、O2（2分）（1）①③④⑥⑤②（2分）（2）I（2分）（3）吸收SO2、SO3氣體（2分）（4）①4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑（3分）②2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑3、（1）BD（2分）（2）沉淀中白色物質(zhì)溶解，溶液變藍色；CuSO4（4分）（3）S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O（3分）隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)；(2分)（4）產(chǎn)生等量的硫酸銅，乙消耗的硫酸更少，而且不產(chǎn)生污染物SO2。(2分)（5）H2SO4＋C