（新課改省份專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十五）性質(zhì)探究與定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)（含解析）

（新課改省份專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十五）性質(zhì)探究與定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)（含解析）1已知某氣態(tài)化石燃料X中只含有碳、氫兩種元素，為探究該氣體中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比，某同學(xué)設(shè)計(jì)了燃燒法測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)測(cè)量裝置C和D的增重即可求得碳和氫兩種元素的質(zhì)量比。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知CuO可以作為碳?xì)浠衔锶紵拇呋瘎?：(1)若A裝置中所盛放的藥品是濃NaOH溶液，裝置A的作用有_；_。(2)C裝置中所盛放的藥品是無(wú)水CaCl2或P2O5，作用是_。(3)D裝置中所盛放的藥品是濃NaOH溶液，作用是_。(4)E裝置中所盛放的藥品是_，作用是_。(5)上述裝置中有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)按要求填寫表格(不考慮酒精燈和加熱方法可能存在的錯(cuò)誤；若增加儀器和藥品，請(qǐng)指明儀器、藥品名稱和位置)：錯(cuò)誤原因改正方法(6)若實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)過(guò)改正后，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后藥品U形管的質(zhì)量/g101.1102.9藥品廣口瓶D的質(zhì)量/g312.0314.2則該氣體中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比為_(kāi)。解析：(1)由于空氣中含有CO2，會(huì)干擾燃燒產(chǎn)物CO2的吸收，所以必須利用NaOH除去空氣中的CO2。其次還可以利用A中氣泡的產(chǎn)生的快慢來(lái)調(diào)節(jié)通入速率，以保證O2過(guò)量。(2)根據(jù)燃燒產(chǎn)物水和CO2可知，首先應(yīng)該先吸收水，然后再吸收CO2。故C用來(lái)吸收水蒸氣。(3)D用來(lái)吸收燃燒生成的CO2。(4)由于空氣中也含有水蒸氣和CO2，所以E裝置是吸收空氣中的水和CO2的，因此試劑是堿石灰或固體NaOH。(5)由于從A中出來(lái)的氣體中一定含有水蒸氣，會(huì)對(duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，所以需要在A和B之間加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無(wú)水CaCl2(或P2O5、堿石灰、固體NaOH等)的干燥管。(6)藥品U形管的質(zhì)量增加1.8 g為生成水的質(zhì)量，藥品廣口瓶D質(zhì)量增加2.2 g為燃燒生成CO2氣體的質(zhì)量，物質(zhì)的量分別是0.1 mol水和0.05 mol CO2，其中碳和氫元素的質(zhì)量之比(0.05×12)(0.1×2×1)31。答案：(1)除去空氣中的CO2氣體調(diào)節(jié)X和空氣的通入速率，保證O2過(guò)量(2)吸收混合氣體中的水蒸氣(3)吸收燃燒生成的CO2氣體(4)堿石灰或固體NaOH防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置D，對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響(5)加熱前沒(méi)有除去對(duì)本實(shí)驗(yàn)有影響的水蒸氣在A、B之間加一個(gè)盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無(wú)水CaCl2(或P2O5、堿石灰、固體NaOH等)的干燥管(6)312某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用如圖所示裝置，對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知：4HNO34NO2O22H2O)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，伸入三頸燒瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為_(kāi)，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是_。(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，熾熱的木炭與濃硝酸反應(yīng)后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為_(kāi)(填化學(xué)式)。(3)裝置B的作用是_。(4)裝置D中收集到了無(wú)色氣體，部分同學(xué)認(rèn)為是NO，還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法不合適的是_。A向裝置D中通入O2，觀察集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化B將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi)，觀察藍(lán)色石蕊試紙是否變紅C將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復(fù)燃解析：(1)碳與濃硝酸在加熱的條件下反應(yīng)生成CO2和紅棕色的NO2，所以可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為紅棕色，反應(yīng)方程式為C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，CO2通入其中，產(chǎn)生白色BaCO3沉淀。(3)根據(jù)裝置圖可以知道，裝置B的作用為安全瓶，防倒吸。(4)A項(xiàng)，NO和足量的O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2，正確；B項(xiàng)，NO和O2均不具有酸性，不能用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，O2能使帶火星的木條復(fù)燃，而NO不能，正確。答案：(1)紅棕色C4HNO3(濃)4NO2CO22H2O(2)BaCO3(3)安全瓶，防倒吸 (4)B3(2019·濰坊質(zhì)檢)某種含有少量FeCl2雜質(zhì)的FeCl3樣品，現(xiàn)要測(cè)定其中鐵元素的含量。實(shí)驗(yàn)采用以下步驟進(jìn)行：準(zhǔn)確稱量m g樣品(23 g)；向樣品中加入10 mL 5 mol·L1的鹽酸，再加入蒸餾水，配制成250 mL溶液；量取25 mL操作中配得的溶液，加入3 mL溴水，加熱使之完全反應(yīng)；趁熱迅速加入濃度為10%的氨水至過(guò)量，充分?jǐn)嚢?，使之完全沉淀；過(guò)濾，將沉淀洗滌、灼燒、冷卻稱量，反復(fù)操作至恒重。請(qǐng)根據(jù)上面的敘述回答：(1)若稱量前，托盤天平的指針偏向標(biāo)尺左方；稱量讀數(shù)時(shí)，指針剛好在標(biāo)尺的中間，則所得樣品的質(zhì)量_。A比m g多B比m g少C恰好為m g(2)溶解樣品時(shí)要加入鹽酸，原因是_。(3)配制250 mL溶液時(shí)，除需250 mL的容量瓶、燒杯外，還需用到的玻璃儀器是_。(4)加入溴水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。(5)若坩堝質(zhì)量為W1 g，坩堝與灼燒后固體的總質(zhì)量是W2 g，則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。(6)若在配制250 mL溶液時(shí)，所用的容量瓶沒(méi)有洗干凈。當(dāng)含有下列物質(zhì)時(shí)，最終會(huì)使鐵元素的測(cè)定含量(填“偏高”“偏低”或“不變”)。NaCl_；Fe2(SO4)3_。解析：(1)稱量前，天平指針偏左，說(shuō)明左盤質(zhì)量大于右盤質(zhì)量，稱量讀數(shù)時(shí)，指針剛好在標(biāo)尺的中間，則所得樣品的質(zhì)量偏小。(2)Fe2、Fe3能發(fā)生水解，加入鹽酸，可抑制Fe2、Fe3的水解。(3)配制過(guò)程中需要的儀器為托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、膠頭滴管，即還需用到的玻璃儀器是玻璃棒、膠頭滴管。(4)單質(zhì)溴具有氧化性，能氧化Fe2生成Fe3，方程式為2Fe2Br2=2Fe32Br。(5)若坩堝質(zhì)量是W1 g，坩堝與最終灼燒后的固體總質(zhì)量是W2 g，則生成的氧化鐵質(zhì)量為(W2W1)g,25 mL溶液中鐵元素的質(zhì)量為g,250 mL中含有鐵元素質(zhì)量為g，所以鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。(6)當(dāng)含有NaCl時(shí)，沉淀質(zhì)量不變化，所以不影響結(jié)果；當(dāng)含有Fe2(SO4)3時(shí)，沉淀質(zhì)量變大，所以鐵元素的測(cè)定含量偏高。答案：(1)B(2)抑制Fe2、Fe3的水解(3)玻璃棒、膠頭滴管(4)2Fe2Br2=2Fe32Br(5)%(6)不變偏高4(2019·周口聯(lián)考)葡萄酒中抗氧化劑的殘留量是以游離SO2的含量計(jì)算，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(CB27602014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量0.25 g·L1。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)葡萄酒中SO2進(jìn)行測(cè)定。.定性實(shí)驗(yàn)方案如下：(1)利用SO2的漂白性檢測(cè)干白葡萄酒(液體為無(wú)色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因是_。.定量實(shí)驗(yàn)方案如下(部分裝置和操作略)：(2)A中加入100.0 mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與B中H2O2完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)除去B中過(guò)量的H2O2，然后再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，除去H2O2的方法是_。(4)步驟X滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液30.00 mL，該葡萄酒中SO2的含量為_(kāi)g·L1。該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高，分析原因_。解析：(1)干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色的可能原因是干白葡萄酒中SO2或亞硫酸含量太少。(2)SO2與雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，反應(yīng)的方程式為SO2H2O2=H2SO4。(3)雙氧水在二氧化錳作催化劑的條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成水和氧氣，所以除去H2O2的方法是加入二氧化錳并振蕩。(4)根據(jù)2NaOHH2SO4SO2可知SO2的質(zhì)量為×(0.040 0 mol·L1×0.030 L)×64 g·mol10.038 4 g，該葡萄酒中的SO2含量為0.384 g·L1；由于鹽酸易揮發(fā)，有部分氯化氯會(huì)揮發(fā)到B裝置中，所以會(huì)使氫氧化鈉的用量偏多，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高。答案：(1)干白葡萄酒中二氧化硫或亞硫酸含量太少(2)SO2H2O2=H2SO4(3)加入二氧化錳并振蕩(答案合理即可)(4)0.384鹽酸揮發(fā)造成的干擾5(2019·漳州模擬)過(guò)氧化鈣是一種溫和的氧化劑，常溫下為白色的固體，無(wú)臭無(wú)味，能潮解，難溶于水，可與水緩慢反應(yīng)；不溶于醇類、乙醚等，易與酸反應(yīng)，常用作殺菌劑、防腐劑等。某實(shí)驗(yàn)小組擬選用如圖裝置(部分固定裝置略)制備過(guò)氧化鈣。(1)請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)(填儀器接口的字母標(biāo)號(hào)，裝置可重復(fù)使用)。(2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢驗(yàn)裝置的氣密性后，裝入藥品；打開(kāi)分液漏斗活塞通入一段時(shí)間氣體，加熱藥品；反應(yīng)結(jié)束后，_(填操作)；拆除裝置，取出產(chǎn)物。(3)一小組同學(xué)利用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應(yīng)制得。制備CaO2的實(shí)驗(yàn)方案和裝置示意圖如圖：三頸燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。支管B的作用是_。步驟中洗滌CaO2·8H2O的液體X的最佳選擇是_(填標(biāo)號(hào))。A無(wú)水乙醇B濃鹽酸C水 DCaCl2溶液該反應(yīng)常用冰水浴控制溫度在0 左右，其可能的原因分析：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率；_。(4)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟一：準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的b g KI晶體，再滴入少量2 mol·L1的硫酸，充分反應(yīng)。步驟二：向上述錐形瓶中加入幾滴_(作指示劑)。步驟三：逐滴加入濃度為c mol·L1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，滴定至終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)，再重復(fù)上述操作2次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(用字母表示)。(已知：I22S2O=2IS4O)解析：(1)制備過(guò)氧化鈣時(shí)，用雙氧水制備氧氣，鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氧氣中會(huì)混有水蒸氣，所以在與鈣化合之前需要干燥，選用的試劑是濃硫酸；同時(shí)為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入，最后還需要連接盛濃硫酸的洗氣瓶。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止空氣進(jìn)入裝置，還要繼續(xù)通氧氣直到裝置冷卻，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作為熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞。(3)三頸燒瓶中氯化鈣與雙氧水發(fā)生反應(yīng)，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2H2O22NH3·H2O6H2O=CaO2·8H2O2NH4Cl。支管B的作用是平衡氣壓，便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下。過(guò)氧化鈣(CaO2)難溶于水，可與水緩慢反應(yīng)；不溶于醇類、乙醚等，步驟中洗滌CaO2·8H2O的液體X的最佳選擇是無(wú)水乙醇。該反應(yīng)常用冰水浴控制溫度在0 左右，其可能的原因分析：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率；溫度低可減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率。(4)過(guò)氧化鈣氧化碘化鉀生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)，故指示劑選淀粉溶液；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒關(guān)系可知：CaO2I22S2O72 g 2 molaw g c×V×103mol因此w×100%。答案：(1)dfebcf(或dfecbf)(2)熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞(3)CaCl2H2O22NH3·H2O6H2O=CaO2·8H2O2NH4Cl平衡氣壓，便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下A溫度低可減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率(4)淀粉溶液%6(2019·聊城模擬)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院青蒿素專家屠呦呦研究員獲得2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)最高獎(jiǎng)。青蒿素為烴的含氧衍生物，無(wú)色針狀晶體，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶，熔點(diǎn)為156157 ，熱穩(wěn)定性差，青蒿素是高效的抗瘧藥。某學(xué)習(xí)小組模擬從青蒿中提取青蒿素，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定青蒿素的分子結(jié)構(gòu)。(1)青蒿素的提取從青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝：已知：乙醚沸點(diǎn)為35 。操作的名稱為_(kāi)。操作的主要過(guò)程可能是_。A加水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶B加95%的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾C加入乙醚進(jìn)行萃取分液(2)青蒿素分子式的測(cè)定可用燃燒法測(cè)定青蒿素的實(shí)驗(yàn)式，所需裝置如圖：產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選裝置各接口的連接順序是gc_盛有堿石灰的干燥管(裝置不能重復(fù)使用)。B裝置的作用是_。E裝置中CuO的作用是_。稱取28.2 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經(jīng)充分燃燒后，A裝置質(zhì)量增加66 g，C裝置質(zhì)量增加19.8 g，則該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為_(kāi)。若把盛有堿石灰的干燥管的裝置去掉，所測(cè)得樣品中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。要確定該有機(jī)物的分子式，還需要的物理量為_(kāi)。將青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶被顏色無(wú)明顯變化，加熱并攪拌，溶液紅色變淺，說(shuō)明青蒿素可能與_(填標(biāo)號(hào))具有相同的性質(zhì)。A乙醇B苯酚C丙酸D油脂解析：(1)操作是分離固體和液體，則可以用過(guò)濾的方法。依據(jù)題干信息分析，A項(xiàng)，青蒿素不溶于水，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加95%的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾可以得到較純的青蒿素，正確；C項(xiàng)，加入乙醚進(jìn)行萃取分液得到的還是混合物，錯(cuò)誤。(2)實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，來(lái)確定是否含氧及碳?xì)溲醯膫€(gè)數(shù)比，求出最簡(jiǎn)式，因此生成氧氣后必須除雜，明確各裝置的作用是解題的前提。A用來(lái)吸收二氧化碳，測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量，B用于干燥通入E中的氧氣，C用來(lái)吸收水，測(cè)定生成水的質(zhì)量，D用來(lái)制取反應(yīng)所需的氧氣，E是在電爐中加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)一氧化碳和氧化銅反應(yīng)可被氧化生成二氧化碳的性質(zhì)，可知氧化銅的作用是把有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳。D中生成的氧氣含有水蒸氣，應(yīng)先通過(guò)B中的氯化鈣吸收，在E中電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，生成二氧化碳和水，如果有一氧化碳，則E中的氧化銅可以與一氧化碳進(jìn)一步反應(yīng)生成二氧化碳，然后分別通入裝有濃硫酸的洗氣瓶吸收水，通過(guò)裝有氫氧化鈉的U型管吸收二氧化碳，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量推斷有機(jī)物的組成。B裝置的作用是除去氧氣中的水蒸氣。氧化銅將可能生成的CO氧化為CO2。A管質(zhì)量增加66 g，可得碳元素的質(zhì)量為66 g×18 g，C裝置質(zhì)量增加19.8 g，可得氫元素的質(zhì)量為19.8 g×2.2 g，從而推出含氧元素的質(zhì)量為(28.2182.2)g8 g，設(shè)最簡(jiǎn)式為CxHyOz，則有xyz15225，最簡(jiǎn)式為C15H22O5。若把盛有堿石灰的干燥管的裝置去掉，則空氣中的水和二氧化碳可能進(jìn)入裝置A中，使二氧化碳的質(zhì)量增加，則氧元素的質(zhì)量減少，測(cè)定氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。測(cè)定了最簡(jiǎn)式之后，還需要該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量才能確定其分子式。由于酯不溶于水，能在氫氧化鈉溶液中水解并消耗氫氧化鈉，結(jié)合題意可知青蒿素中含有酯基，而油脂中也含有酯基。答案：(1)過(guò)濾B(2)dhifeab(或dhifeba)除去氧氣中的水蒸氣將可能生成的CO氧化為CO2C15H22O5偏小該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量D