高中化学一轮复习课时规范练36 高考化学综合实验题探究(含答案)

课时规范练36高考化学综合实验题探究

非选择题:本题共5小题。

1.(2022广东卷)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的K a=1.75×10-5=10-4.76。

(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为

mL。

(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是(填字母)。

(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。

提出假设:稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。

设计方案并完成实验:用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。

①根据表中信息,补充数据:a=,b=。

②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:。

③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。

实验结论:假设成立。

的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的K a。

(4)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc)

n(HAc)

=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的K a。

查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc)

n(HAc)

对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据K a=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。

(ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为 mol·L-1。请画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。

(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的K a小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。

Ⅰ移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1 mL

Ⅱ,测得溶液的pH为4.76

实验总结:得到的结果与资料数据相符,方案可行。

(6)根据K a可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途。

2.富马酸亚铁(结构简式为,相对分子质量为170)是治疗贫血药物的一种。实验制备富马酸亚铁并测其产品中富马酸亚铁的质量分数的方法如下。

Ⅰ.富马酸(HOOC—CH CH—COOH)的制备。制取装置如图所示(夹持仪器已略去),按如图装置打开分液漏斗活塞,滴加糠醛(),在90~100 ℃条件下持续加热2~3 h。

(1)仪器A的名称是;

仪器A的作用是。

Ⅱ.富马酸亚铁的制备

步骤1:将4.64 g富马酸置于100 mL烧杯中,加水20 mL,在热沸搅拌下加入Na2CO3溶液10 mL,使其pH为6.5~6.7;

步骤2:将上述溶液转移至如图所示的装置中,缓慢加入40 mL 2 mol·L-1 FeSO4溶液,维持温度100 ℃,充分搅拌1.5 h;

步骤3:冷却、过滤,洗涤沉淀,然后水浴干燥,得到粗产品3.06 g。

(2)在回流过程中一直通入氮气的目的是。

(3)步骤1控制溶液pH为6.5~6.7;若反应后溶液的pH太小,则引起的后果

是;若反应后溶液的pH太大,则引起的后果

是。

Ⅲ.产品纯度测定

步骤①:准确称取粗产品0.160 0 g,加煮沸过的3 mol·L-1 H2SO4溶液15 mL,待样品完全溶解后,加煮沸过的冷水50 mL和4滴邻二氮菲—亚铁指示剂,立即用0.050 00 mol·L-

1(NH4)2Ce(SO4)3(硫酸高铈铵)标准溶液进行滴定。用去标准液的体积为16.82 mL(反应的离子方程式为Fe2++Ce4+Fe3++Ce3+)。

步骤②:不加产品,重复步骤①操作,滴定终点用去标准液0.02 mL。

(4)(填“能”或“不能”)直接用酸性高锰酸钾溶液滴定来测定产品的纯度。

(5)产品中富马酸亚铁的质量分数为。

3.(2022全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾

(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:

Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。

Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。

回答下列问题:

(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是(填仪器名称)。

(2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因

是。

(3)Ⅰ中的黑色沉淀是(写化学式)。

(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式:。

(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取的方法。

(6)Ⅲ中应采用进行加热。

(7)Ⅳ中“一系列操作”包括。

4.(2021湖北卷)超酸是一类比纯硫酸更强的酸,在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下:

SbCl3+Cl2SbCl5

SbCl5+6HF HSbF6+5HCl

制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸;夹持、加热及搅拌装置略):

相关性质如下表:

回答下列问题:

(1)实验装置中两个冷凝管(填“能”或“不能”)交换使用。

(2)试剂X的作用为、。

(3)反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移(填仪器名称)中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前,必须关闭的活塞是

(填“a”或“b”);用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是。(4)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时,没有选择玻璃仪器,其原因为

(写化学方程式)。

(5)为更好地理解超酸的强酸性,实验小组查阅相关资料了解到:弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质,如冰醋酸与纯硫酸之间反应的化学方程式为CH3COOH+H2SO4

[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。

以此类推,H2SO4与HSbF6之间反应的化学方程式为。

5.某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。

(1)实验验证

实验Ⅰ.将0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。