DOC《2018届二轮增分专题突破 实验综合之真题规律研究》

2018届二轮增分专题突破 实验综合之真题规律研究 1.

(2017・全国卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件.某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧.实验步骤及测定原理如下: Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样.记录大气压及水体温度.将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定. Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O+I2===2I-+S4O). 回答下列问题: (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_ (2) 氧的固定 中发生反应的化学方程式为_ (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定.配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_蒸馏水必须经过煮沸,冷却后才能使用,其目的是杀菌、除________及二氧化碳. (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol・L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为_若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为_mg・L-1. (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_填 高 或 低 ). 解析:(1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差.(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2.(3)由于Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;

所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和CO2,且能杀菌.(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I-氧化为I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前I2遇淀粉变蓝,达到滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去.根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,结合消耗n(Na2S2O3)=a mol・L-1*b*10-3 L=ab*10-3 mol,可求出100.00 mL水样中溶解氧的质量为ab*10-3 mol*32 g・mol-1=8ab*10-3 g=8ab mg,则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100

00 L=80ab mg・L-1.(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O2~4Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低. 答案:(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2)O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气 (4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低2.(2016・全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质. 回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol・L-1的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_ (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化.FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_ (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_ (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol・L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol・L-1 FeCl3溶液混合.分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验: ①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红. 实验②检验的离子是_填离子符号);

实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有_填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为_ (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成.产生气泡的原因是_ 生成沉淀的原因是_ (用平衡移动原理解释). 解析:(1)Fe2+具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3+,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化. (2)Fe2+被氧化为Fe3+,Cl2被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-. (3)O2难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除O2对实验的影响. (4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+.K3[Fe(CN)6]是检验Fe2+的试剂.实验③溶液变红,说明溶液中仍存在Fe3+,由此可说明该氧化还原反应为可逆反应. (5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应,Fe2+被氧化为Fe3+,H2O2被还原为H2O,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O.Fe3+对H2O2的分解起催化作用,当反应一段时间后,会发生反应:2H2O22H2O+O2↑,故溶液中产生气泡.由于H2O2分解反应放热,促使Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡右移,最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀. 答案:(1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反应 (5)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动 3.(2016・全国卷Ⅲ)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:

(一)碳酸钙的制备 (1)步骤①加入氨水的目的是_小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于_ (2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是_填标号). a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备 CaCO3滤液 白色结晶 (3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈________性(填 酸 碱 或 中 ).将溶液煮沸,趁热过滤.将溶液煮沸的作用是_ (4)步骤③中反应的化学方程式为_ 该反应需要在冰浴下进行,原因是_ (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_ (6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是_产品的缺点是_ 解析:(1)石灰石中含少量铁的氧化物,加入盐酸后生成CaCl2及铁的氯化物,加入双氧水可将Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水的目的是中和剩余盐酸,调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,再通过过滤除去杂质.小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离.(2)过滤操作中要求 一贴、二低、三靠 ,图中漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,a错误;

过滤时,玻璃棒用作引流,b正确;

将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止存在气泡,c正确;

滤纸边缘要低于漏斗边缘,液面要低于滤纸边缘,d错误;

用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动,容易使滤纸破损,e错误.(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,该固体为CaCO3,溶液中含有CaCl2,由于溶解了生成的CO2,溶液呈弱酸性.将溶液煮沸,可排出溶解的CO2,防止与后续加入的氨水及生成的CaO2反应.(4)滤液中含有CaCl2,加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应,经过滤得到白色晶体(CaO2),结合元素守恒推知步骤③中反应还生成NH4Cl和H2O,化学方程式为CaCl2+2NH3・H2O+H2O2+6H2O===CaO2・8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3・H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O.H2O2不稳定,受热易分解生成H2O和O2,故该反应在冰浴条件下进行,其目的是防止H2O2受热分解.(5)过氧化钙微溶于水,能溶于酸,白色结晶(CaO2)可依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面水分.(6)将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.与第一种方法相比,其优点是工艺简单、操作方便;

产品的缺点是纯度较低. 答案:(1)调节溶液pH 使Fe(OH)3沉淀 过滤分离 (2)ade (3)酸 除去溶液中的CO2 (4)CaCl2+2NH3・H2O+H2O2+6H2O===CaO2・8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3・H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O 温度过高时双氧水易分解 (5)去除结晶表面水分 (6)工艺简单、操作方便 纯度较低 4.(2014・全国卷Ⅰ)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味.实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下: 相对分 子质量 密度 (g・cm-3) 沸点/℃ 水中 溶解性 异戊醇

88 0.812

3 131 微溶 乙酸

60 1.049

2 118 溶 乙酸异戊酯

130 0.867

0 142 难溶 实验步骤: 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片.开始缓慢加热A,回流50 min.反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;

分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g. 回答下列问题: (1)仪器B的名称是_ (2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是_第二次水洗的主要目的是_ (3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_填标号). a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是_ (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_ (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_填标号). (7)本实验的产率是_填标号). a.30%B.40% c.60% D.90% (8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏_填 高 或 低 ),其原因是_ 解析:(1)仪器B为球形冷凝管.(2)第一次水洗的目的是除去作催化剂的硫酸和过量的乙酸,接下来用饱和碳酸氢钠溶液进一步除去残留的少量乙酸,第二次水洗的目的是除去过量的饱和碳酸氢钠溶液.(3)洗涤、分液后有机层密度小,在上面,密度大的水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,然后将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确.(4)制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率,从而提高乙酸异戊酯的产率.(5)加入少量无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用.(6)蒸馏实验中温度计水银球需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,而c中不应该用球形冷凝管,球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底,故b正确.(7)根据题中化学方程式及所给各物质的量,可知实验中异戊醇完全反应,理论上应生成乙酸异戊酯6.5 g,实验中实际生成乙酸异戊酯3.9 g,故乙酸异戊酯的产率为*100%=60%.(8)若从130 ℃便开始收集馏分,则收集得到的是乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇的混合物,导致所测出的实验产率偏高. 答案:(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和乙酸 洗掉碳酸氢钠溶液 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 收集少量未反应的异戊醇 高考综合实验题知识容量大、出题素材新、考查角度广、综合程度高,纵观近几年全国卷中的综合实验题: ①涉及的题型有物质制备实验题、性质探究实验题、定量测定实验题等. ②考查的角度有仪器的识别与应用、物质的制备、除杂与分离、物质的性质探究与验证、实验现象的分析与描述、实验结论的评价与计算. ........