（北京專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型十四 綜合實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)

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1、（北京專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型十四 綜合實(shí)驗(yàn)探究作業(yè) 1.實(shí)驗(yàn)室用圖示實(shí)驗(yàn)裝置制備KClO溶液,再與KOH、Fe(NO3)3溶液反應(yīng)制備高效凈水劑K2FeO4。 [查閱資料]Ⅰ.Cl2與KOH溶液在20 ℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3; Ⅱ.K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液,在0 ℃~5 ℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。 (1)儀器a的名稱為　　　　　;裝置C中三頸燒瓶置于冰水浴中的目的是　　　　　　　　　　　　　　。? (2)裝置B吸收的氣體是　　　　　,裝置D的作用是　　　　　　　　　　　　　。? (3)裝置C中得到足量KClO后,將

2、三頸燒瓶上的導(dǎo)管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應(yīng)溫度為25 ℃,攪拌1.5 h,溶液變?yōu)樽霞t色(含K2FeO4),該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　。再加入飽和KOH溶液,析出紫黑色晶體,過(guò)濾,得到K2FeO4粗產(chǎn)品。? (4)K2FeO4粗產(chǎn)品中含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),其提純步驟為: ①將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中。 ②過(guò)濾。 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ④攪拌、靜置、過(guò)濾,用乙醇洗滌2~3次。 ⑤在真空干燥箱中干燥。 (5)稱取提純后的K2FeO4樣品0.220

3、0 g于燒杯中,加入強(qiáng)堿性亞鉻酸鹽溶液,反應(yīng)后再加稀硫酸調(diào)節(jié)溶液呈強(qiáng)酸性,配制成250 mL溶液,取出25.00 mL放入錐形瓶中,用0.010 0 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積為30.00 mL。涉及的主要反應(yīng)為: Cr(OH+FeFe(OH)3↓+Cr+OH- 2Cr+2H+Cr2+H2O Cr2+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O 則該K2FeO4樣品的純度為　　　　　　。? 2.CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,

4、并進(jìn)行相關(guān)探究。 【資料查閱】　 【實(shí)驗(yàn)探究】　該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)儀器X的名稱是　　　　。? (2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→　　　　→e(填操作的編號(hào))。? a.檢查裝置的氣密性后加入藥品 b.熄滅酒精燈,冷卻 c.在“氣體入口”處通入干燥HCl d.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 e.停止通入HCl,然后通入N2 (3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是　　　　　　　　。? (4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　。? 【探究反思】 (5)反應(yīng)結(jié)束后,取出C

5、uCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析: ①若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是　。? ②若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是　。? 3.某班化學(xué)興趣小組做如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你回答相關(guān)問(wèn)題: Ⅰ.甲組同學(xué)想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中N2),可利用的裝置如下。 (1)裝置Ⅳ中盛放的藥品是　　　　,若沒(méi)有該裝置可能導(dǎo)致生成的Na2O2中含有　　　　,其反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)若規(guī)定氣流方向從左到右,各儀器接口的連接順序是:空氣→　　　,　　　　接　　　　,　　　　接　　　,　　　　接　　　　。?

6、(3)裝置Ⅱ的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。? Ⅱ.乙組同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行某些氣體的制備、性質(zhì)探究等實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置已省略)。 (4)為驗(yàn)證氯氣不能使干燥的紅布條褪色,將紅布條置于裝置B中,按A—C—B—D連接成實(shí)驗(yàn)裝置體系。裝置A錐形瓶中試劑選用高錳酸鉀晶體,則分液漏斗中的液體是　　　　;裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　,裝置C中試劑是　　　　　,裝置D的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。? 4.(2017北京東城一模,28)資料顯示“O2的氧化性隨溶液pH的增大逐漸減弱”。某興趣小組探究不同條件下KI與O2的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)如下

7、。 裝置 燒杯中的液體 現(xiàn)象(5分鐘后) ①2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉 無(wú)明顯變化 ②2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L鹽酸 溶液變藍(lán) ③2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L KCl溶液 無(wú)明顯變化 ④2 mL 1 mol/L KI溶液+5滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L CH3COOH溶液 溶液變藍(lán),顏色較②淺 (1)實(shí)驗(yàn)②中生成I2的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)實(shí)驗(yàn)③的目的是　。? (3)實(shí)驗(yàn)④比②溶液顏色淺的原因是?

8、 　。? (4)為進(jìn)一步探究KI與O2的反應(yīng),用上表中的裝置繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 燒杯中的液體 現(xiàn)象(5小時(shí)后) ⑤2 mL pH=8.5混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉 溶液才略變藍(lán) ⑥2 mL pH=10混有KOH的1 mol/L KI溶液+5滴淀粉 無(wú)明顯變化 Ⅰ.對(duì)于實(shí)驗(yàn)⑥的現(xiàn)象,甲同學(xué)提出猜想“pH=10時(shí)O2不能氧化I-”,設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

9、,驗(yàn)證猜想。 ⅰ.燒杯a中的溶液為　　　　　　　　　　。? ⅱ.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,此猜想不成立。支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:通入O2后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? Ⅱ.乙同學(xué)向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先變藍(lán)后迅速褪色。經(jīng)檢測(cè)褪色后的溶液中含有I,褪色的原因是(用離子方程式表示)? 　　　　。? (5)該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了整體反思,推測(cè)實(shí)驗(yàn)①中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是?

10、 　;? 實(shí)驗(yàn)⑥中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 5.(2017北京西城一模,28)某化學(xué)小組研究鹽酸被氧化的條件,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 (1)研究鹽酸被MnO2氧化。 實(shí)驗(yàn) 操作 現(xiàn)象 Ⅰ 常溫下將MnO2和12 mol·L-1濃鹽酸混合 溶液呈淺棕色,略有刺激性氣味 Ⅱ 將Ⅰ中混合物過(guò)濾,加熱濾液 生成大量黃綠色氣體 Ⅲ 加熱MnO2和4 mol·L-1稀鹽酸的混合物 無(wú)明顯現(xiàn)象

11、 ①已知MnO2呈弱堿性。Ⅰ中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②Ⅱ中發(fā)生了分解反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。? ③Ⅲ中無(wú)明顯現(xiàn)象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)較低,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅳ進(jìn)行探究: 將實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ作對(duì)比,得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;將ⅰ、ⅱ作對(duì)比,得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ④用下圖裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅴ: ⅰ.K閉合時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn) ⅱ.向右管中

12、滴加濃H2SO4至c(H+)≥7 mol·L-1,指針偏轉(zhuǎn)幅度變化不大 ⅲ.再向左管中滴加濃H2SO4至c(H+)≥7 mol·L-1,指 針向左偏轉(zhuǎn)幅度增大 將ⅰ和ⅱ、ⅲ作對(duì)比,得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)研究鹽酸能否被氧化性酸氧化。 ①燒瓶中放入濃H2SO4,通過(guò)分液漏斗向燒瓶中滴加濃鹽酸,燒瓶上方立即產(chǎn)生白霧,用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn),無(wú)明顯現(xiàn)象。由此得出濃硫酸　　　　　　(填“能”或“不能”)氧化鹽酸。? ②向試管中加入3 mL濃鹽酸,再加入1 mL濃HNO3,試管內(nèi)液體逐漸變?yōu)槌壬?加熱,產(chǎn)生棕黃色氣體,

13、經(jīng)檢驗(yàn)含有NO2。 實(shí)驗(yàn) 操作 現(xiàn)象 Ⅰ 將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入棕黃色氣體中 試紙先變藍(lán),后褪色 Ⅱ 將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈Cl2中 試紙先變藍(lán),后褪色 Ⅲ …… …… 通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ證明混合氣體中含有Cl2,Ⅲ的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)由上述實(shí)驗(yàn)得出:鹽酸能否被氧化與氧化劑的種類(lèi)、　　　　　　　有關(guān)。? 答案精解精析 熱點(diǎn)題型十四　綜合實(shí)驗(yàn)探究 1.答案　(1)分液漏斗　防止Cl2與KOH反應(yīng)生成KClO3 (2)HCl　吸收多余

14、的Cl2,防止污染空氣 (3)3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O (4)將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液 (5)90% 解析　(1)儀器a的名稱是分液漏斗;Cl2與KOH溶液在20 ℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3,冰水浴的目的是防止Cl2與KOH反應(yīng)生成KClO3 。 (2)濃鹽酸具有揮發(fā)性,故裝置B吸收的氣體是HCl;因?yàn)檠b置A中會(huì)不斷產(chǎn)生Cl2,故裝置D的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空氣。 (3)KClO具有強(qiáng)氧化性,其氧化Fe3+的離子方程式為:3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O

15、。 (4)K2FeO4易溶于水,所以先過(guò)濾除去Fe(OH)3,K2FeO4微溶于濃KOH溶液,而且在0 ℃~5 ℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定,再將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液,可得到K2FeO4晶體。 (5)由題給反應(yīng)可得關(guān)系式:6Fe2+~Cr2~2Cr~2Fe,n(Fe2+)=0.010 0 mol/L×30.00×10-3 L=3.00×10-4 mol,故樣品中K2FeO4純度為=90%。 2.答案　(1)干燥管　(2)cdb　(3)先變紅,后褪色　(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O　(5)①加熱時(shí)間不足或溫度偏低?、谕ㄈ際Cl的量不足 解析　(1)X為

16、干燥管。(2)根據(jù)資料可知,由CuCl2·2H2O熱分解制備CuCl要防止Cu+被空氣中氧氣氧化,故應(yīng)先通入干燥的HCl以排盡裝置中的空氣,然后再加熱使CuCl2·2H2O分解,最后必須在無(wú)氧環(huán)境中冷卻,結(jié)合上述思路,操作的順序?yàn)閍→c→d→b→e。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,HCl會(huì)進(jìn)入C中,另外當(dāng)溫度高于300 ℃時(shí),試管中發(fā)生反應(yīng):2CuCl2 2CuCl+Cl2↑,故進(jìn)入C的氣體既有HCl又有Cl2,所以C中濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅,后褪色。(4)根據(jù)(3)可知進(jìn)入D中的氣體有HCl和Cl2,則裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)①根據(jù)資料可知

17、,含CuCl2雜質(zhì)的原因是CuCl2沒(méi)有完全分解,而造成此現(xiàn)象的原因是加熱溫度偏低或加熱時(shí)間不足。②雜質(zhì)CuO產(chǎn)生的原因是水的存在引起CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,再受熱分解產(chǎn)生CuO,故原因是通入HCl的量不足。 3.答案　(1)NaOH溶液　Na2CO3　2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 (2)h　g　f　e　a(或b)　b(或a)　c (3)防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置Ⅰ (4)濃鹽酸(填“鹽酸”也可)　2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O　濃硫酸　吸收氯氣以防污染環(huán)境(“除去氯氣”等合理答案也可) 解析　

18、(1)空氣進(jìn)入裝置Ⅰ之前需除去CO2和水蒸氣。裝置Ⅳ中盛NaOH溶液可除去CO2,再通過(guò)裝置Ⅲ中濃硫酸除去水蒸氣,裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng):2Na+O2 Na2O2,最后連接裝置Ⅱ以隔絕空氣中的CO2和水蒸氣,以防Na2O2變質(zhì)。(4)濃鹽酸與KMnO4晶體常溫下可反應(yīng)生成Cl2、KCl、MnCl2和H2O;Cl2在通入裝置B之前需干燥,干燥Cl2用濃硫酸,最后用裝置D進(jìn)行尾氣處理。 4.答案　(1)4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O (2)驗(yàn)證Cl-是否影響KI與O2的反應(yīng) (3)其他條件相同時(shí),CH3COOH是弱電解質(zhì),溶液中c(H+)較鹽酸小,O2的氧化性減弱 (4)Ⅰ.ⅰ.pH=1

19、0的KOH溶液 ⅱ.電流表指針偏轉(zhuǎn),燒杯b中的溶液顏色變深 Ⅱ.3I2+6OH- I+5I-+3H2O (5)中性條件下,O2的氧化性比較弱,反應(yīng)速率慢,短時(shí)間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)使溶液顏色發(fā)生變化　I-被氧化生成I2,I2迅速發(fā)生歧化反應(yīng)變?yōu)镮和I- 解析　(1)在酸性條件下,用氧氣氧化I-生成碘單質(zhì)的離子方程式為4I-+O2+4H+ 2I2+2H2O。 (2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②③可知,實(shí)驗(yàn)③的目的是驗(yàn)證Cl-是否影響KI與O2的反應(yīng)。 (3)兩實(shí)驗(yàn)中H+的濃度不同,現(xiàn)象不同,其原因是H+濃度小時(shí),O2的氧化性弱。 (4)Ⅰ.ⅱ.猜想不成立,即pH=10時(shí)O2能氧化I-生成I2,

20、則電路中有電流產(chǎn)生,且b中溶液顏色變深; Ⅱ.褪色后的溶液中含有I,說(shuō)明I2與KOH發(fā)生了反應(yīng),離子方程式為3I2+6OH- I+5I-+3H2O。 5.答案　(1)①M(fèi)nO2+4HCl MnCl4+2H2O ②MnCl4 Cl2↑+MnCl2 ③Ⅲ中沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是c(H+)、c(Cl-)較低,需要增大到一定程度才能被MnO2氧化 MnO2氧化鹽酸的反應(yīng)中c(H+)變化的影響大于c(Cl-) ④HCl的還原性與c(H+)無(wú)關(guān);MnO2的氧化性與c(H+)有關(guān),c(H+)越大,MnO2的氧化性越強(qiáng) (2)①不能 ②將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中 (3)c(Cl

21、-)、c(H+)(或濃度) 解析　(1)①依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的特征可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl MnCl4+2H2O; ②濾液中含有MnCl4,MnCl4發(fā)生分解反應(yīng)生成MnCl2和Cl2,化學(xué)方程式為MnCl4 Cl2↑+MnCl2; ③實(shí)驗(yàn)Ⅳ與實(shí)驗(yàn)Ⅲ對(duì)比,實(shí)驗(yàn)Ⅳ中ⅰ增大了c(H+)產(chǎn)生氯氣,ⅱ中增大了c(Cl-)也產(chǎn)生了氯氣,由此可得Ⅲ中沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是c(H+)、c(Cl-)較低,需要增大到一定程度才能被MnO2氧化;將實(shí)驗(yàn)Ⅳ中ⅰ、ⅱ作對(duì)比知,MnO2氧化鹽酸的反應(yīng)中c(H+)變化的影響大于c(Cl-); ④對(duì)比實(shí)驗(yàn)ⅰ和ⅱ、ⅲ知,HCl的還原性與c(H+)無(wú)關(guān);MnO2的氧化性與c(H+)有關(guān),c(H+)越大,MnO2的氧化性越強(qiáng); (2)①燒瓶上方白霧不能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán),說(shuō)明白霧中無(wú)氯氣,即濃硫酸不能氧化鹽酸; ②分析可知,若純凈的NO2不能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙先變藍(lán),后褪色,則可證明混合氣體中含有Cl2,故Ⅲ的操作是將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中。