2020届高考化学大题题型专项训练

高考大题题型专项训练(三)

化学实验综合探究题

1．凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。

回答下列问题：

(1)a的作用是________。

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是__________。f的名称是__________。

(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开K1，关闭K2、K3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭K1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________；打开K2放掉水。重复操作2～3次。

(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂，铵盐试样由d 注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭K3，d中保留少量水。打开K1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是_____________________。

②e中主要反应的离子方程式为_________________________，

e采用中空双层玻璃瓶的作用是______________________。

(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。

解析：(1)加热水蒸气时，若关闭K1，b中压强增大，a可起安全管的作用，防止烧瓶内压强过大，造成事故。

(2)碎瓷片可防止蒸馏水在加热时暴沸；f是直形冷凝管。

①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.330 0 g。

②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.100 0 mol·L －1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.080 00 mol·L－1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3＋、Cu2＋与EDTA反应的化学计量比均为1：1)。

计算(1－x)Al2(SO4)3·x Al(OH)3中的x值(写出计算过程)。

解析：(1)碱式硫酸铝中“氢氧化铝”的生成原理是：碳酸钙与硫酸铝水解出的氢离子反应，促进硫酸铝水解，生成氢氧化铝。所以，欲提高x值，即提高Al(OH)3的生成量，可以增加碳酸钙的量。也可以在不增加碳酸钙用量的情况下，加快搅拌速率，使二者接触更充分，从而使硫酸铝的水解率增大。

(2)二氧化硫是酸性氧化物，吸收二氧化硫必将使碱式硫酸铝溶液的pH减小。

答案：(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率

(2)减小

(3)25 mL溶液中：

n(SO2－4)＝n(BaSO4)＝

2.330 0 g

233 g·mol－1

＝0.010 0 mol

2．5 mL溶液中：

n(Al3＋)＝n(EDTA)－n(Cu2＋)

＝0.100 0 mol·L－1×25.00 mL×10－3L·mL－1－0.080 00 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L·mL－1＝9.000×10－4 mol

25 mL溶液中：n(Al3＋)＝9.000×10－3 mol

1 mol(1－x)Al2(SO4)3·x Al(OH)3中

n(Al3＋)＝(2－x) mol；n(SO2－4)＝3(1－x) mol

n(Al3＋) n(SO2－4)＝

2－x

3(1－x)

＝

9.000×10－3 mol

0.010 0 mol x＝0.41

3．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：__________________________、__________________。

(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和

已知：①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。

②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。

(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH 溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为____________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是______________________________。

(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________；使用冷凝管的目的是______________________。

(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO－3、SO2－3随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。

①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验

中确定何时停止通SO 2的实验操作为____________________________。

②请补充完整由NaHSO 3溶液制备无水Na 2SO 3的实验方案：__________________________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

解析：(1)由题给条件，反应物为Cl 2和NaOH ，生成物为NaClO 3、NaCl 、H 2O ，根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得

失电子守恒得该离子反应为：3Cl 2＋6OH －=====△5Cl －＋ClO －3＋3H 2

O ；Cl 2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气的速度。

(2)步骤Ⅱ是尿素和次氯酸钠反应合成水合肼，由题给信息水合肼能与次氯酸钠剧烈反应，所以滴液漏斗中盛装的是次氯酸钠碱性溶液，由水合肼沸点约为118 ℃，题给实验反应温度为110 ℃，故使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。

(3)①由题图2所给pH 与各粒子摩尔分数关系可知，在pH 约为4时，溶液中HSO －3浓度最大，

此时可停止通SO 2气体；②由NaHSO 3制备Na 2SO 3，是向NaHSO 3溶液中加入NaOH 溶液，由题图2可知

在pH 约为10时，SO 2－3浓度最大，此时停止加入NaOH ，再由Na 2SO 3

的溶解度曲线可知，过滤温度应高于34 ℃。实验方案为：边搅拌边向NaHSO 3溶液中滴加NaOH 溶液，测量溶液pH ，pH 约为10时，停止滴加NaOH 溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在温度高于34 ℃条件下趁热过滤。

答案：(1)3Cl 2＋6OH －=====△5Cl －＋ClO －3＋3H 2O 缓慢通入Cl 2

(2)NaClO 碱性溶液 减少水合肼的挥发

(3)①测量溶液的pH ，若pH 约为4，停止通SO 2

②边搅拌边向NaHSO 3溶液中滴加NaOH 溶液，测量溶液pH ，pH 约为10时，停止滴加NaOH 溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 ℃条件下趁热过滤

5．无水MgBr 2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr 2，装置如图1，主要步骤如下：