2019届高考化学一轮复习课时集训：第30讲 探究性综合实验题 Word版含解析

第十章化学实验综合题型

第30讲探究性综合实验题

课时集训

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1.(2017·湖南六市高三联考)下面是某校化学研究性学习小组探究过量的Fe与浓硫酸反应的实验:

Ⅰ.甲同学设计如下实验,反应得到的混合气体中含有SO2、H2、H2O

已知:BaSO3受热易分解

(1)写出过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式: 。

(2)若按气体从左到右的流向,为达到实验目的,各装置连接顺序是A→(不可重复使用)。

(3)A中导管的作用为 ,

装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰,其作用是。

(4)证明有H2存在的实验现象是。Ⅱ.为测定混合气体中SO2的体积分数,乙同学设计了如下实验方案:

(5)W溶液可以是下列溶液中的(填字母代号)。

A.H2O2溶液

B.NaOH溶液

C.KMnO4溶液(硫酸酸化)

D.氯水

该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含V、m的代数式表示)。

(6)丙同学使用c mol/L x mL I2的淀粉溶液(过量)吸收混合气体,充分反应后,用0.100 0 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定I2的淀粉溶液,达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液的体积为20 mL,该混合气体中二氧化硫的体积分数为(用含V、c、x的代数式表示)。

解析:(1)根据原子守恒可知过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H 2的总化学方程式为2Fe+3H2SO4(浓)2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O。

(2)由于通过溶液会带出来水蒸气,首先检验水蒸气,利用品红溶液检验SO2,氢气和氧化铜反应之前需要干燥氢气,且SO2有毒,还需要防止空气中水蒸气,所以若按气体从左到右的流向,为达到实验目的,各装

置连接顺序是A→D→B→C→F→E。

(3)反应中产生气体,因此A中导管的作用为安全管,平衡气压;装置E 中的干燥管中盛放的物质为碱石灰,其作用是防止空气中的水分干扰实验,吸收多余的SO2。

(4)氢气还原氧化铜生成铜和水,则证明有H2存在的实验现象是F中黑色固体粉末变为红色,E中无水硫酸铜变蓝。

(5)由于亚硫酸钡不稳定,因此应该转化为硫酸钡,所以W应该具有氧化性,能把SO2氧化,且不能引入硫酸根,所以选择双氧水或氯水。硫酸钡是m g,则根据硫原子守恒可知SO2是 mol,所以该混合气体中二

氧化硫的体积分数为×100%=%。

(6)根据方程式I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI、I2+2S22I-+S4可知该

混合气体中二氧化硫的体积分数为

×100%=

%。

答案:(1)2Fe+3H 2SO4(浓)2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O

(2)D→B→C→F→E

(3)安全管,平衡气压防止空气中的水分干扰实验,吸收多余的SO2

(4)F中黑色固体粉末变为红色,E中无水硫酸铜变蓝

(5)AD % (6)%

2.(2018·北京朝阳区模拟)根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。

(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:亚硫酸>碳酸)。

①连接仪器、、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。

②铜与浓硫酸反应的化学方程式是。装置A中试剂是。

③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是。

(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。

①在(1)①操作后打开b,关闭a。

②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,化学方程式是。

③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式: 。

解析:铜与浓H 2SO4发生反应,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2O,故发生装置中产生的气体为SO2,打开弹簧夹a、关闭弹簧夹b,SO2气体通入NaHCO3溶液,发生反应产生CO2气体,要验证C与Si 非金属性的强弱,可将CO2气体通入Na2SiO3溶液发生反应:H2O+CO2+Na2SiO3Na2CO3+H2SiO3↓,只要有白色胶状沉淀生成,则

说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,即C的非金属性强于Si。但SO2气体也能与Na2SiO3溶液反应,产生相同的实验现象。干扰实验的验证,故装置A的作用是除去CO2中的SO2气体,A中盛放的试剂是酸性KMnO4溶液。打开弹簧夹b、关闭弹簧夹a,SO2通入BaCl2溶液无明显现象,但加入氨水后,会生成BaSO3沉淀;加入氯水后发生反应:Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4,BaCl2与H2SO4反应得到BaSO4白色沉淀。SO2通入H2S溶液中发生反应,其化学方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O,该反应体现了SO2的氧化性。

答案:(1)①检查装置的气密性

②Cu+2H 2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

酸性KMnO4溶液

③A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色胶状沉淀

(2)②2H2S+SO23S↓+2H2O

③BaSO4BaSO3

Cl2+SO2+2H2O+Ba2+BaSO4↓+4H++2Cl-

(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性条件下易分解,在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置(省略夹持装置)制备Na2S2O3。

(1)实验开始的步骤,组装好仪器, ,

按图示加入试剂,关闭K1、打开K2,先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。

(2)C中的烧瓶发生如下反应:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,反应

开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是;为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,用离子方程式表示其原

因。(3)该实验制得的产品中含有Na2SO4杂质,为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进,改进后的操作是。(4)B装置可以起到安全瓶,防止倒吸的作用,另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气,具体操作方法是。