高考化学大二轮优选习题考前强化练20化学综合实验题

考前强化练20 化学综合实验题

1.(2018山东青岛高三模拟)碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂,用于慢性肾衰患者高磷血症的治疗。碳酸镧可由LaCl3为原料来制备,整个反应在较低的pH条件下进行,避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]。

(1)化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。

①仪器X的名称为;检验装置甲气密性良好的方法是。

②实验中K1、K2打开的先后顺序为;为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要注意的问题有。

(2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。

①为了高磷血症患者的安全,通常选用碳酸氢钠溶液,过程中会发生两个平行反应,其离子方程式为和。

②选择碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的优点是(任写一条)。

③T℃时,碳酸镧的溶解度可表示为1.0×10-7mol·L-1,HC的电离平衡常数为6.0×10-11。请计算反应2LaCl3+3NaHCO3La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl的平衡常数K=。

④利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,得到如图曲线。请说明bc段变化的原

因。

(3)碳酸镧(式量为458)质量分数的测定:准确称取15.0 g产品试样,溶于10.0 mL稀盐酸中,加入10 mL NH3-NH4Cl缓冲溶液,加入0.2 g紫脲酸铵混合指示剂,用0.5 mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至呈蓝紫色(La3++H2Y2-LaY-+2H+),消耗EDTA溶液60.00 mL。则产品中碳酸镧的质量分数

w=。

答案(1)①球形干燥管关闭活塞K1,向球形漏斗中加水至漏斗内外形成液面差,一段时间后,液面差保持不变,说明气密性良好②先打开K2再打开K1控制氨气(或CO2)通入量

(2)①2La3++3HC La2(CO3)3+3H+

H++HC CO2↑+H2O ②碳酸氢钠溶液碱性相对较弱,可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3] ③200

④La3+完全沉淀,再滴入碳酸氢钠,水解使溶液的碱性增强,pH发生突跃

(3)91.6%

解析(1)①仪器X的名称为球形干燥管;检验装置甲气密性的方法是关闭活塞K1,向球形漏斗中加水至漏斗内外形成液面差,一段时间后,液面差保持不变,说明气密性良好;②氨气是极易溶于水的气体,先通氨气,在碱性条件下再通入二氧化碳,溶解的量较大,故实验中先打开K2再打开K1;为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要控制氨气(或CO2)通入量;(2)①碳酸氢钠分别与La2+、H+反应,过程中

发生两个平行反应的离子方程式为2La3++3HC La2(CO3)3+3H+和H++HC CO2↑+H2O;②选择碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的优点是碳酸氢钠溶液碱性相对较弱,可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3];

③2LaCl3+3NaHCO3La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl的离子方程式为2La2++3HC La2(CO3)3↓+3H+,T℃时,碳酸镧的溶解度可表示为1.0×10-7mol·L-1,则饱和溶液中c(La2+)=2c[La2(CO3)3]=2.0×10-7 mol·L-1,c(C)=

3c[La2(CO3)3]=3.0×10-7mol·L-1,K sp[La2(CO3)3]=c2(La3+)·c3(C)=(2.0×10-7mol·L-

1)2×(3.0×10-7mol·L-1)3=1.08×10-33,HC的电离平衡常数为6.0×10-11,则反应的平衡常数

K==

=200;④利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,La3+完全沉淀,再滴入碳酸氢钠,水解使溶液的碱性增强,pH发生突跃,bc段变化如图曲线;(3)滴定时消耗EDTA的物质的量为60.00 mL×10-3L·mL-1×0.5 mol·L-1=0.03 mol,根据反应La3++H2Y2-=LaY-+2H+可

知,产品中碳酸镧的质量分数w=×100%=91.6%。

2.(2018陕西西安“八校”高三联考)甲、乙两组同学分别做了以下探究实验。

(1)甲组探究Cl2与Na2SO3溶液的反应,实验装置如下。

①写出制取氯气的化学方程式:。

②该装置的不足之处除无尾气吸收装置外,另一处是。

③Cl2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为。

④设计实验,简述实验步骤,证明洗气瓶中的Na2SO3已被氧化。

(2)乙组探究乙酸乙酯在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。

实验试剂试管

Ⅰ

试管

Ⅱ

试管

Ⅲ

试管

Ⅳ

乙酸乙酯

/mL

1 V1V2V3

1 mol·L-

1NaOH

溶液/mL

V4 3 0 V5

蒸馏水/mL 0 V6 5 2

⑤请完成上表,其中V2=,V4=,V5=。

⑥实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,以减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确;但不能用饱和Na2CO3溶液替代蒸馏水,其原因是;实验中,试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能有。(已知乙酸乙酯沸点为

77.1 ℃)

答案(1)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ②没有加热装置③Cl2+S+H2O2Cl-+S+2H+④取少量洗气瓶中的液体置于干燥试管中,加入足量盐酸(滴加稀盐酸至不再产生气体),再滴加少量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明已经被氧化(2)⑤1 5 3 ⑥碳酸钠溶液水解显碱性,干扰了探究NaOH溶液对水解速率的影响水浴加热接近乙酸乙酯的沸点,温度越高,乙酸乙酯挥发也越快,得不到正确结果

解析(1)①实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;②浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应需要加热,氯气有毒,应该使用尾气吸收装置;③氯气与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和氯化氢,反应的离子方程式为

Cl2+S+H2O2Cl-+S+2H+;④若洗气瓶中的Na2SO3已被氧化,则洗气瓶的溶液中应该存在硫酸根