2020届高三化学高考考前复习 化学综合实验专题训练(有答案)

2020届高三化学高考考前复习化学综合实验专题训练（有答案）

1、(2020年朝阳5月)学习小组探究AgNO3、Ag2O(棕黑色固体，难溶于水)对氯水漂白性的影响。实验记录如下：

实验方案和现象

ⅰ加入1mL蒸馏水，再滴加1滴品红溶液，品红溶液较快褪色

ⅰ加入少量Ag2O固体，产生白色沉淀a。再加入1mL蒸馏水和1滴品红溶液，品红溶液褪色比i快

ⅰ

加入1mL较浓AgNO3溶液，产生白色沉淀b。再滴加1滴品红

溶液，品红溶液褪色比i慢

（1）用离子方程式表示i中品红溶液褪色的原因：。

（2）经检验，ii中的白色沉淀a是AgCl。产生AgCl的化学方程式是。

（3）

ⅰ

是iii的对比实验，目的是排除iii中造成的影响。

（4）研究白色沉淀b的成分。进行实验iv（按实验iii的方案再次得到白色沉淀b，过滤、洗涤，置于试管中）：

①设计对比实验证实白色沉淀b不只含有AgCl，实验方案和现象是_______。

②FeCl2溶液的作用是_______。

由此判断，白色沉淀b可能含有AgClO。

（5）进一步研究白色沉淀b和实验iii品红溶液褪色慢的原因，进行实验v：

①结合离子方程式解释加入饱和NaCl溶液的目的：_______。

②推测品红溶液褪色的速率：实验iii比实验v______（填“快”或“慢”）。

答案（1）Cl2+H2O H+ + Cl- + HClO

（2）Ag2O + 2Cl2 + 2H2O == 2AgCl + HClO

（3）稀释对溶液颜色

（4）①用纯净的AgCl沉淀代替白色沉淀b，先滴加盐酸，再滴加FeCl2溶液（含KSCN）后，溶液不变红。

或：

（其他答案合理给分）

②检验白色沉淀b中是否含有氧化性粒子

（5）①AgClO(s) + Cl-(aq) AgCl(s) + ClO-(aq)，使白色沉淀b中的ClO-进入上层清液便于检测

②慢

2、无水四氯化锡常用作媒染剂和有机合成中的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点232 ℃)与Cl2反应制备SnCl4，装置如图。

已知：①SnCl2、SnCl4有关物理性质：

物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃

SnCl2无色晶体246652

SnCl4无色液体－33114

②SnCl4极易水解生成SnO2·x H2O。

回答下列问题：

(1)导管a的作用是________，装置A中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。

(2)当观察到装置F液面上方________时才开始点燃D处的酒精灯，待锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热。此时继续加热的目的是①________；②________。

(3)若上述装置中缺少装置C(其它均相同)，则D处具支试管中发生的主要副反应化学方程式为_____________________________________________________

_____________________________________________________。

(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2，为防止产品中带入过多的SnCl2，可采取的措施是________。

(5)滴定分析产品中Sn(Ⅱ)的含量：用分析天平称取5.000 g产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，加入淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1的碘标准溶液滴定至终点时消耗20.00 mL，则产品中Sn(Ⅱ)的含量为________。(已知Sn2＋＋I2===2I－＋Sn4＋)

解析根据以上分析，(1)导管a连接烧瓶与分液漏斗上口，作用是平衡压强，使分液漏斗内液体顺利流下，装置A中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，发生反应的离子方程式为2MnO－4＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)为防止锡与氧气反应，要用氯气把空气排出后再加热锡，所以当观察到装置F液面上方出现黄绿色气体时才开始点燃D处的酒精灯，待锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热。温度升高反应速率加快，SnCl4的沸点是114 ℃，加热使SnCl4汽化，利于其从混合物中分离出来，所以继续加热的目的是①加快氯气与锡的反应速率；②使SnCl4汽化，利于其从混合物中分离出来。(3)若上述装置中缺少装置C，水蒸气进入D中，造成SnCl4水解，则D处发生的主要副反应化学方程式为SnCl4＋(x＋2)H2O===SnO2·x H2O＋4HCl。(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2，锡的熔点是232 ℃，SnCl2的沸点为652 ℃，为防止产品中带入过多的SnCl2，可采取的措施是控制反应温度在232 ℃到652 ℃之间，通入过量的氯气。

(5)设样品中Sn(Ⅱ)的质量为x g，

Sn2＋＋I2===2I－＋Sn4＋

119 g 1 mol

x g 0.02 L×0.1 mol·L－1

x＝0.238

产品中Sn(Ⅱ)的含量为0.238 g

5 g×100%＝4.76%。

答案(1)平衡压强，使分液漏斗内液体顺利流下2MnO－4＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O

(2)出现黄绿色气体①加快氯气与锡的反应速率

②使SnCl4汽化，利于其从混合物中分离出来

(3)SnCl4＋(x＋2)H2O===SnO2·x H2O＋4HCl

(4)控制Sn与Cl2反应温度在232 ℃到652 ℃之间，通入过量的氯气(5)4.76%

3、富马酸亚铁(C4H2O4Fe)常用于治疗缺铁性贫血，也可作食品营养强化剂，它可由糠醛()和硫酸亚铁制备。

已知

――→NaClO 3V 2O 5

HOOC—CH===CH—COOH ＋CO 2↑。

回答下列问题 Ⅰ.制备富马酸(实验装置如图所示，夹持装置已略去)

(1)将45.0 g 氯酸钠、0.2 g 五氧化二钒置于三颈烧瓶中，加入适量水，滴加糠醛并加热至90～100 ℃，维持此温度3～4 h 。实验中冷凝管的作用是_______________________________________________________，

冷却液宜从________(填a ”或“b”)处进入。

(2)冰水冷却使其结晶，并通过________操作可以得到富马酸粗品。

(3)再用1 mol·L －1 HCl 溶液重结晶，得到纯富马酸。该操作中用1 mol·L －1 HCl 溶液的原因是_______________________________________________________。

Ⅱ.合成富马酸亚铁

(4)取富马酸溶于适量水中，加入碳酸钠并加热、搅拌，调节pH 6.5～6.7，产生大量气泡。写出该反应的化学方程式：_________________________。

(5)将硫酸亚铁溶液和适量的Na2SO3溶液缓慢加入上述反应液中，维持温度100 ℃并充分搅拌3～4 h。

①该操作过程中加入适量的Na2SO3溶液，其目的是_______________________________________________________

_______________________________________________________。

②写出生成富马酸亚铁的离子方程式：________________________

_______________________________________________________。

(6)过滤、干燥得到产品。

过滤时滤纸要紧贴漏斗内壁，原因是_________________________

_______________________________________________________。

Ⅲ.产品纯度测定

(7)取0.300 g样品置于250 mL锥形瓶中，加入15.00 mL硫酸，加热溶解后冷却，再加入50.00 mL新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液，此时溶液呈红色；立即用0.1000 mol·L－1硫酸铈(Ⅳ)铵[(NH4)2Ce(SO4)3]标准液滴定(还原产物为Ce3＋)，滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次，平均消耗17.30 mL标准液，则样品的纯度为________。

解析(1)冷凝管的主要作用是冷凝，防止有机物挥发造成反应物转化率降低。冷凝管中冷却液的流向一般都是“下进上出”。(2)从溶液中提取溶质需经过结晶、过滤、干燥等操作。(3)富马酸是弱电解质，微溶于冷水，加入盐酸后可抑制富马酸的电离，降低在水中的溶解。(4)根据实验现象可以得到反应化学方程式。(5)①Fe3＋可被SO2－3还原为Fe2＋，所以加入适量的Na2SO3溶液是为了防止富马酸亚铁、Fe2＋或富马酸根离子被氧化。②根据信息，可以得出富马酸亚铁为沉淀，所以反应方程式为NaOOC—CH===CH—COONa＋FeSO4―→Fe(OOC—CH===CH—COO)↓＋Na2SO4，离子反应为(OOC—CH===CH—COO)2－＋Fe2＋―→Fe(OOC—CH===CH—COO)↓。(6)过滤时滤纸若未紧贴漏斗内壁，会留有气泡，导致滤纸破损，使过滤速率较慢。(7)n(C4H2O4Fe)＝n(Fe2＋)＝n(Ce4＋)＝0.1 000 mol·L－1×17.30×10－3 L＝1.730×10－3 mol，

w ＝1.730×10－3 mol ×170 g·mol －1

0.300 0 g

×100%≈98.03%。 答案 (1)冷凝回流，提高糠醛的转化率及减少富马酸的挥发 a (2)过滤 (3)加盐酸，使HOOC—CH===CH—COOH

(OOC—CH===CH—COO)2－＋2H ＋平衡逆向移动，

促使富马酸结晶析出，提高产量

(4)HOOC—CH===CH—COOH ＋Na 2CO 3――→△ NaOOC—CH===CH—COONa ＋H 2O ＋

CO 2↑

(5)①防止富马酸亚铁(或Fe 2＋或富马酸根离子)被氧化

②(OOC—CH===CH—COO)2－＋Fe 2＋―→Fe(OOC—CH===CH—COO)↓ (6)防止滤纸与漏斗壁之间留有气泡，影响过滤速率(或防止滤纸破损，影响过滤效果) (7)98.03% 4、氮化钙(Ca 3N 2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。

已知：①氮化钙极易与水反应；②实验室在加热条件下用饱和NaNO 2溶液和饱和(NH 4)2SO 4溶液混合制备N 2；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O 2。

Ⅰ.制备氮化钙。

他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用)：

(1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是________。

(2)气体从左至右，装置连接顺序为_______________________________________________________。(填代号)

(3)写出A 中发生反应的化学方程式：_______________________________________________________

_______________________________________________________。

(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca，设计实验方案：_______________________________________________________。

Ⅱ.测定产品纯度。

利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体，氨气不溶于煤油)。

(5)当产品与蒸馏水完全反应后，冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是_______________________________________________________

_______________________________________________________。

(6)取产品质量为w g，开始量气管读数为V1 mL，最终量气管读数为V2 mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)

解析Ⅰ.(1)氮化钙类似氮化镁，氮为－3价，氮化钙是离子化合物，不含共价键。(2)结合题意和题给装置图，实验装置连接顺序为N2发生装置、除O2装置、干燥装置、氮气与钙反应装置、吸收空气中水蒸气装置。(3)亚硝酸钠和硫酸铵发生归中反应生成氮气、硫酸钠和水。(4)钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，而氮化钙与水反应生成氢氧化钙和氨气，因为氨气也能还原氧化铜，故用赤热的氧化铜粉末检验氢气时必须先除去气体中的氨气。Ⅱ.(5)观察装置图可知，向上移动水准瓶可以调平水准瓶中液面和量气管

内液面，确保量气管内气压等于外界大气压。(6)n(NH3)＝V2－V1

1 000×

1

22.4mol，根据Ca3N2

＋6H 2O===3Ca(OH)2＋2NH 3↑知，n (Ca 3N 2)＝V 2－V 12 000×122.4 mol 。Ca 3N 2的纯度为V 2－V 12 000

×122.4×148w ×100%＝37（V 2－V 1）112w

%。开始仰视刻度线，读数(V 1)偏大，终点俯视刻度线，读数(V 2)偏小，根据表达式可知，测得结果偏低。

答案 Ⅰ.(1)煤油 离子键 (2)A 、D 、C 、B 、C

(3)2NaNO 2＋(NH 4)2SO 4=====△Na 2SO 4＋2N 2↑＋4H 2O

(4)取少量产品溶于足量的蒸馏水中，将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末，若黑色粉末变成红色，则原产品中含有钙，否则不含钙

Ⅱ.(5)向上移动水准瓶

(6)37（V 2－V 1）112w

% 偏低 5、一氧化二氯(Cl 2O)是一种氯化剂和氧化剂，极易溶于水，与水反应生成HClO ，遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备Cl 2O 。

已知Cl 2O 的部分性质如表：

回答下列问题：

(1)装置甲中仪器B 的名称是________。

(2)装置甲的作用是为该制备反应提供Cl 2，写出该装置中制备Cl 2的离子方程式：_______________________________________________________

_______________________________________________________。

(3)装置乙的作用是______________________________________，

装置丙的集气瓶中盛有的试剂是________。

(4)装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝，玻璃丝上附着有HgO 粉末，其中玻璃丝的作用是_______________________________________________________

_______________________________________________________。

(5)装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置，而不是橡胶管，其原因是_______________________________________________________

_______________________________________________________。

(6)氨的沸点为－33.4 ℃，熔点为－77.7 ℃，则装置己中收集到的产物为________(填“固体”“液体”或“气体”)物质。若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO 的混合物的质量为a g ，实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为b g ，则制备的Cl 2O 为________ mol 。

(7)尾气中的有毒气体成分是________，可用________吸收除去。

解析 (2)根据装置甲的特点可知该装置中浓盐酸与MnO 2反应制备Cl 2，反应的离子方

程式为2Cl －＋4H ＋＋MnO 2=====△Cl 2↑＋Mn 2＋＋2H 2O 。(3)用浓盐酸制备的Cl 2中含HCl 、

水蒸气杂质，故装置乙中盛有饱和食盐水，其作用是除去HCl 杂质，装置丙的作用是干燥氯气，故盛有浓硫酸。(4)玻璃丝可增大Cl 2与HgO 的反应接触面积，从而提高化学反应速率。(5)根据题干信息“遇有机物易燃烧或爆炸”，知装置戊和装置己不能用橡胶管、塑料管等含有机物的管道连接，否则易发生燃烧或爆炸。(6)Cl 2O 的沸点为2.0 ℃，液氨可使其液化。根据Cl 2O 的制备原理，运用差量法进行计算，设制备的Cl 2O 的物

质的量为x mol ，则1x ＝55b －a

，解得x ＝b －a 55。(7)结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl 2、Cl 2O ，其中后两者有毒；这两种有毒气体均能被碱液吸收，例如NaOH 溶液。 答案 (1)圆底烧瓶

(2)2Cl －＋4H ＋＋MnO 2=====△Cl 2↑＋Mn 2＋＋2H 2O

(3)除去Cl 2中的HCl 杂质 浓硫酸

(4)增大反应物接触面积，提高反应速率

(5)防止Cl2O与橡胶管接触发生燃烧或爆炸

(6)液体b－a 55

(7)Cl2、Cl2O NaOH溶液

6、用下列装置处理含有氰化物(如氰化钾KCN，CN－为氰离子)的浓缩废水样品，并测定废水中CN－的物质的量浓度。

某学生设计的主要操作步骤为：①将一定体积的浓缩废水放入A中，从活塞a处通入N2，至E中有大量气体逸出，停止通N2，称取E的质量，恢复成原装置；

②通过分液漏斗向A中注入过量的次氯酸钠碱性溶液；

③反应完成后，点燃酒精灯，再向A中注入过量稀硫酸；

④至反应完全，取下E称其质量，熄灭酒精灯。

(1)步骤②中：

①一定条件下，废水中CN－先转化为OCN－：CN－＋ClO－===OCN－＋Cl－，OCN－再与ClO－反应，配平该反应的离子方程式：________OCN－＋________ClO－＋________OH －===________N2↑＋________CO2－3＋________Cl－＋________H2O，此反应中被氧化的元素为________元素(填元素名称)。

②通入N2的目的是：________________________________________。

(2)从A中排出的气体含有少量副反应产物HCl和Cl2，需利用上图中的部分装置除去并检验Cl2。

①B中所放试剂可以是________(填序号)。

a.足量饱和食盐水

b.足量NaOH溶液

c.足量Na2CO3溶液

d.足量饱和NaHCO3溶液

②检验A中排出的气体中含有Cl2的方法除通过观察D中的现象外，另一化学方法是：________。

(3)若原浓缩废水为200 mL，反应后E装置增加质量W g，则浓缩废水中c(CN－)＝________ mol/L(用含W的数学式表示)。

(4)若该c(CN－)测定值比实际浓度偏低，该学生设计的主要步骤中缺少的操作是：________。

解析(1)①OCN－中N由－3价升高到N2中的0价，ClO－中Cl由＋1价降低为Cl－中的－1价，根据化合价升降守恒，OCN－前配2，ClO－前配3，根据电荷守恒和原子守恒配平得：2OCN－＋3ClO－＋2OH－===N2↑＋2CO2－3＋3Cl－＋H2O；其中被氧化的元素为N。②空气中的氧气能够氧化OCN－，空气中的二氧化碳会影响二氧化碳的测定，通入N2可以排出装置内的O2和CO2。(2)①除去A中排出的气体含有少量副反应产物HCl可以选用足量饱和食盐水，b.足量NaOH溶液能够吸收二氧化碳，错误；c.足量Na2CO3溶液也能够吸收二氧化碳，错误；d.足量饱和NaHCO3溶液能够与氯化氢反应放出二氧化碳，影响测定结果，错误；②Cl2与Cu反应生成CuCl2，D中的现象为有棕黄色烟生成，因此检验A中排出的气体中含有Cl2可以通过检验氯化铜溶于水后的Cl－来检验，其方法是：在反应终止后，取D中物质放于水中，搅拌后静置，取清液加入酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成。(3)E装置是吸收二氧化碳生成碳酸钡沉淀，反应后E装置增加质量W g，则二氧化碳的质量为W g，根据CN－＋ClO－===OCN－＋Cl －和2OCN－＋3ClO－＋2OH－===N2↑＋2CO2－3＋3Cl－＋H2O可知，CN－～OCN－～

CO2－3～CO2，则n(CN－)＝n(CO2)＝W g

44 g/mol ，浓缩废水中c(CN－)＝

W g

44 g/mol

0.2 L

＝5W

44mol/L。

(4)若该c(CN－)测定值比实际浓度偏低，说明氢氧化钡吸收的二氧化碳偏少，主要原因

是由一部分二氧化碳残留在装置内，因此该学生设计的主要步骤中缺少的操作为A 中反应停止后，通过a 通入N 2，使产生的CO 2全部进入E 。

答案 (1)①2 3 2 1 2 3 1 氮 ②排出装置内的O 2和CO 2

(2)①a ②反应终止后，取D 中物质放于水中，搅拌后静置，取清液加入酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成 (3)5W 44 (4)A 中反应停止后，通过a 通入N 2，使产生的CO 2全部进入E

7、 某小组同学以不同方案探究Cu 粉与FeCl 3溶液的反应。

（1）甲同学向FeCl 3溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了反应，其离子方程式是 。

（2）乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生：将Cu 粉加入到滴有少量KSCN 的FeCl 3溶 液中，观察到溶液红色褪去，有白色沉淀A 产生。

① 针对白色沉淀A ，查阅资料：A 可能为CuCl 和CuSCN （其中硫元素的化合价为-2价）中的一种或两种。实验过程如下：

请回答： Ⅰ. 根据白色沉淀B 是 （填化学式），判断沉淀A 中一定存在CuSCN 。 Ⅱ. 仅根据白色沉淀A 与过量浓HNO 3反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ，从氧化还原角度说明理由：

Ⅲ. 向滤液中加入a 溶液后无明显现象，说明A 不含CuCl ，则a 是 （填化学式）。 根据以上实验，证明A 仅为CuSCN 。

② 进一步查阅资料并实验验证了CuSCN 的成因，将该反应的方程式补充完整：

?Cu 2+ + ?SCN -= ?CuSCN↓ + ?(SCN)2

③ 结合上述过程以及Fe(SCN)3 ? Fe 3+ + 3SCN -

的平衡，分析（2）中溶液红色褪去的原因： 。

（3）已知(SCN)2称为拟卤素，其氧化性与Br 2相近。将KSCN 溶液滴入（1）所得的溶液中，观察过量 Ba(NO 3)2溶液

白色

沉淀A 过量

浓HNO 3 红棕色 气体 蓝绿色

溶液 白色 沉淀B 滤液

a 溶液 现象 过滤

到溶液变红色，则溶液变红的可能原因是

或

（1）Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+

（2）①ⅠBaSO4

Ⅱ+1价铜也可将浓HNO3还原

ⅢAgNO3

②2Cu2+ + 4SCN- = 2CuSCN↓ + (SCN)2

③Cu和Fe3+反应生成Cu2+使c(Fe3+)减小；Cu2+和SCN-反应生成CuSCN沉淀使c(SCN-)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去

（3）Fe3+有剩余；空气中的O2将Fe2+氧化；(SCN)2将Fe2+氧化