2021高考化学(江苏专用)二轮题型专攻：微题型17-化学实验综合题(含新题及解析).docx

题型专练1某化学争辩小组拟接受铜粉在酸溶液中直接通入空气氧化制备硫酸铜晶体。.制备硫酸铜溶液称取肯定质量的铜粉放入烧杯中，加入6 molL1硫酸，加热并通入空气，试验装置如图，待铜粉完全溶解后即可得硫酸铜溶液。(1)上述制备过程中所涉及反应的离子方程式为_。(2)小组经过多次试验后发觉，在反应时间相同的状况下，温度应把握在70 90 为最佳。若温度低于70 ，会导致铜的反应量较少，缘由可能是_；若温度高于90 ，铜的反应量并没有明显地提高，主要缘由可能是_。(3)试验时通入空气的速度不宜过慢，应能使铜粉较均匀地悬浮在溶液中即可，其目的是_。.获得硫酸铜晶体(4)从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的试验步骤依次为：蒸发浓缩、_、过滤、_、干燥，(5)在(4)的步骤中，加入了适量乙醇，其优点有：降低CuSO4的溶解度，有利于CuSO4晶体析出；_。在蒸发浓缩的初始阶段还接受了如图所示的装置，其目的是_。解析(1)反应物有Cu、O2和H，生成物有Cu2和H2O。(4)从溶液中猎取结晶水合物多用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥的方法。(5)该装置图是蒸馏装置，目的是回收易挥发的乙醇。答案(1)2CuO24H=2Cu22H2O(2)温度低，反应速率小温度过高，空气在溶液中的溶解度降低(3)增大反应物的接触面积，加快反应速率(4)冷却结晶洗涤(5)降低能耗回收乙醇2CoxFe3xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3xO4的主要步骤如下：FeSO4FeOOH晶种FeOOHFe2O3Fe3O4CoxFe3xO4(1)步骤是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40 下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为_。(2)步骤将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中，升温到60 ，吹入空气，待晶种长大到肯定尺寸后，过滤、水洗、干燥，得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是_，吹入空气的作用为_。(3)步骤将FeOOH在200300 下加热脱水，生成红色Fe2O3。试验室完成该操作需要下列仪器中的_(填字母)。a蒸发皿 b烧杯c坩埚d泥三角e酒精灯(4)步骤通入H2，加热至300400 ，生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2，其作用为_。(5)步骤加入CoSO4溶液，所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品。检验粗产品是否洗涤洁净的试验操作和现象是_。(6)某争辩小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO47H2O晶体。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开头沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)：金属离子开头沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Co26.99.4请完成下列试验步骤(可选用的试剂：H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液)：用N甲基吡咯烷酮在120 下浸洗正极废料，使LiCoO2与铝箔分别，得到LiCoO2粗品并回收铝。_。向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，调整pH约为5，过滤。_。将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中，蒸发浓缩、降温结晶，得到CoSO47H2O晶体。解析(3)200300 下加热脱水，属于高温灼烧，使用坩埚、泥三角、酒精灯。(5)检验洗涤液中是否有SO即可。(6)溶解(酸溶)氧化Fe2NaOH溶液调pH沉淀Fe3用NaOH溶液沉淀滤液中Co2酸溶Co(OH)2猎取CoSO47H2O晶体。答案(1)4FeSO48NaOHO240 ,4FeOOH4Na2SO42H2O(2)消耗硫酸，生成FeSO4氧化硫酸亚铁生成FeOOH，使晶种生长(3)cde(4)除去空气，防止氢气与氧气混合发生爆炸(5)取最终一次洗涤滤出液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，假如不产生白色沉淀，则表明已洗涤洁净(6)用稀硫酸溶解LiCoO2，并加入过量H2O2向所得滤液中加入NaOH溶液，调整pH至9.4，过滤，洗涤得到Co(OH)2沉淀3“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥含有NaCl(1520%)、Mg(OH)2(1520%)、CaCO3(510%)、BaSO4(3040%)和不溶于酸的物质(1015%)，为了生产七水硫酸镁，设计了如下工艺流程：(1)电解食盐水前，为除去食盐水中的Mg2、Ca2、SO等杂质离子，下列试剂加入的先后挨次合理的是_(填字母)。A碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡B碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠C氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡D氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(2)设食盐水中Mg2的浓度为0.06 molL1，则加入氢氧化钠溶液后使溶液的pH_才会产生Mg(OH)2沉淀。(KspMg(OH)26.01012)(3)反应器中发生两个转化，写出其中一个反应的化学方程式：_。(4)三种化合物的溶解度(S)随温度的变化曲线如图，在过滤器中需要趁热过滤，其主要缘由是_；滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、_和_。(5)在蒸发浓缩器中通入高温水蒸气并把握温度在100110 ，蒸发结晶，此时析出的晶体主要是_。(6)洗涤槽中洗涤晶体的目的是除去晶体表面的杂质，检验晶体表面的Cl已洗涤洁净的方法是_。解析(1)粗盐水除杂时，Na2CO3必需在BaCl2之后加入，选项D正确。(2)c(OH)105molL1，pH9。(3)H2SO4溶解CaCO3、Mg(OH)2。答案(1)D(2)9(3)CaCO3H2SO4=CaSO4H2OCO2(或Mg(OH)2H2SO4=MgSO42H2O)(4)温度较高时钙盐与镁盐分别更彻底(或高温下CaSO42H2O溶解度小)硫酸钡(BaSO4)硫酸钙(CaSO4或CaSO42H2O)(5)氯化钠(NaCl)(6)取最终洗涤液少许于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，无沉淀产生(意思明白即可)4过硫酸钾()具有强氧化性(常被还原为硫酸钾)，80 以上易发生分解。试验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：(1)硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式_。(2)已知相关物质的溶解度曲线如右图所示。在试验室中提纯过硫酸钾粗产品的试验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中，_，干燥。(3)样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。试验步骤如下：步骤1：称取过硫酸钾样品0.300 0 g于碘量瓶中，加入30 mL水溶解。步骤2：向溶液中加入4.00 0 g KI固体(略过量)，摇匀，在暗处放置30 min。步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 molL1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3标准溶液21.00 mL。(已知反应：I22S2O=2IS4O)若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”，马上进行步骤3，则测定的结果可能_(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)；上述步骤3中滴定终点的现象是_。依据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为_。为确保试验结果的精确性，你认为还需要_。(4)将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液，测定溶液中各成分的浓度如图所示(H浓度未画出)。图中物质X的化学式为_。解析(1)由题意知，硫酸铵转化为过硫酸铵为氧化反应，则H发生还原反应；(2)依据各物质的溶解度变化和过硫酸钾的性质，应运用重结晶法进行提纯分别。(3)若在步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30 min”马上进行步骤3，则可能造成过硫酸钾未能完全转化，最终导致测定结果偏小；滴定终点即是碘单质刚好消耗完毕，最终一滴标准液滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色。依据电子转移关系有S2OI22S2O，故n(K2S2O8)0.100 0 molL10.021 L0.001 05 mol，m(K2S2O8)0.001 05 mol270 gmol10.283 5 g，w(K2S2O8)100%94.50%。定量试验均应重复进行23次，取测定结果的平均值，故应当“重复上述试验步骤12次”。(4)由过硫酸钾的结构及图中粒子浓度的变化知，0.4 mol过硫酸钾可生成0.4 mol H2O2，然后再分解可得0.2 mol O2，与图像吻合。答案(1)2SO2HS2OH2(2)在不超过80 的条件下加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冷水洗涤(3)偏小最终一滴标准液滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色94.50%(或0.945 0)重复上述试验步骤12次(4)H2O25三氯氧磷(化学式：POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下：(1)氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为_。(2)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，试验步骤如下：.取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。.向锥形瓶中加入0.100 0 molL1的AgNO3溶液40.00 mL，使Cl完全沉淀。.向其中加入2 mL硝基苯、用力摇动，使沉淀表面被有机物掩盖。.加入指示剂，用c molL1NH4SCN溶液滴定过量Ag至终点，登记所用体积。已知：Ksp(AgCl)3.21010，Ksp(AgSCN)21012。滴定选用的指示剂是_(填字母)，滴定终点的现象为_。aFeCl2bNH4Fe(SO4)2c淀粉d甲基橙试验过程中加入硝基苯的目的是_，如无此操作所测Cl元素含量将会_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(3)氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调整pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是_。下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。处理该厂废水最合适的工艺条件为_(填字母)。a调整pH9B调整pH10c反应时间30 minD反应时间120 min若处理后的废水中c(PO)4107molL1，溶液中c(Ca2)_molL1。(已知KspCa3(PO4)221029)解析(1)三氯化磷与水、氯气反应，磷被氧化成了5价，氯被还原成1价，所以产物除了三氯氧磷外还有HCl。(2)用NH4SCN溶液滴定Ag时，当过量时假如溶液中有三价铁离子则可以与硫氰根离子结合而使溶液呈红色，所以所用指示剂为含三价铁的试剂，故选b。由题中所给Ksp可以看出，AgSCN的溶度积比AgCl更小，所以加入比水密度大的硝基苯，可以将沉淀与水溶液分别，防止氯化银在水中再与硫氰化铵反应转化成硫氰化银，从而使测定的氯离子偏低。(3)由于在废水中存在的含磷物质是H3PO4、H3PO3等，在加入沉淀剂前先加入适量的漂白粉即可把H3PO3氧化成H3PO4，这样再加入生石灰生成磷酸盐沉淀可将水污染进行有效治理。在进行转化时，从图1中可以看出随着pH增大，到了pH10的时候回收率达到了最高；从图2可以看出，在30 min时，回收率曲线也变得较大了，所以可以选择b、c。KspCa3(PO4)2c(PO)2c(Ca2)3，代入数据即可得到最终结果c(Ca2)5106molL1。答案(1)PCl3H2OCl2=POCl32HCl(2)b溶液恰好变为红色防止在滴加NH4SCN溶液时，将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀偏小(3)将废水中的H3PO3氧化为PO，使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐bc51066硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是SiO2和有机质，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。(1)粗硅藻土高温煅烧的目的是_。(2)写出反应中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式：_氢氧化铝常用做阻燃剂，其缘由是_。(3)试验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：步骤1：精确称取样品a g，加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强碱性，得硅酸浊液。步骤3：向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液，得K2SiF6沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。步骤4：将K2SiF6转移至另一烧杯中，加入肯定量蒸馏水，接受70 水浴加热使其充分水解(K2SiF63H2O=H2SiO34HF2KF)。步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c molL1NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V mL。步骤1中高温灼烧试验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有_。a蒸发皿 b表面皿c瓷坩埚d铁坩埚试验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的缘由是_。步骤3中接受饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是_。步骤5中滴定终点的现象是_。样品中SiO2的质量分数可用公式“w(SiO2)100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为_。解析(1)高温煅烧可使有机质和碳质转化为CO2而除去。(2)反应是过量CO2通入NaAlO2溶液的过程，留意产物是NaHCO3，不能写成Na2CO3，由于CO2是过量的；氢氧化铝分解吸取热量，生成的氧化铝是高熔点的物质，能有效隔绝空气、产生的水蒸气也能隔绝空气。(3)灼烧应选择坩埚，瓷坩埚中SiO2易被KOH腐蚀，故选择铁坩埚；HF腐蚀玻璃仪器，故与HF接触的仪器都应使用塑料材质的；见参考答案；这是NaOH溶液滴定酸性溶液的试验，故滴定终点为NaOH溶液过量半滴的时刻，即溶液呈弱碱性，酚酞显粉红色；HF是弱碱，书写离子方程式时不能拆开书写。答案(1)除去有机质和碳质(2)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3氢氧化铝分解吸取热量，且生成高熔点的氧化铝掩盖在表面(3)d试验中产生的HF能与玻璃仪器中的SiO2等物质反应洗去沉淀表面的HF等杂质；增大K浓度，削减K2SiF6的损失最终一滴滴入后溶液由无色变为粉红色，且30 s内不褪色HFOH=FH2O,对点回扣1试验探究题的一般模式探究型综合试验题是今后高考试题的命题趋势。这种题型常令人耳目一新，解答这种题目时关键是围绕要探究的目标，充分挖掘题干中的有用信息，利用已把握的基础学问找出解题方法。试验探究的一般模式：2综合试验题的解题策略通常是“化整为零”，即把一道综合试验题分解成几个相对独立而又相互关联的小试验，依据各个小试验的操作步骤，再结合各个小试验之间的联系确定操作的先后挨次。可归纳如下注：江苏综合试验题比较重视试验过程中步骤的分析和试验方案的完善，在平常练习中要多加总结。3流程型试验题解题的一般步骤解此类型题目的基本步骤是：从题干中猎取有用信息，了解原料和产品的特点。分析流程中的操作步骤，从以下几个方面了解流程：A.反应物是什么；B.发生了什么反应；C.该反应造成了什么后果，对生成下一步产品及目标产品有什么作用。4评价型综合试验题的思维流程关于试验方案的评价，主要包括物质制备试验方案的评价、物质性质试验方案的评价、物质检验方案的评价，主要涉及试验原理是否正确，操作是否简洁易行，试验过程是否平安，现象是否明显，结论是否牢靠，是否符合绿色化学理念等方面的考查，解答该类试题的思维流程为：认真审题明确试验目的分析试验方案原理结合试验要求全面对比正确评价。5三种常见试验方案设计的基本流程(1)物质制备试验方案的设计：应遵循以下原则：条件合适，操作便利；原理正确，步骤简洁；原料丰富，价格低廉；产物纯洁，污染物少。设计的基本流程为：依据目标产物确定可能原理设计可能试验方案优化试验方案选择原料设计反应装置 (方法、仪器等) 实施试验(步骤、操作要点、把握反应条件等)分别提纯产品。(2)性质探究型试验方案的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推想物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的试验方案，去探究它所可能具有的性质。设计的基本流程为：依据物质的组成、结构和类型提出性质猜想设计试验逐个验证记录现象和数据归纳分析合理推断得出结论。(3)性质验证明验方案的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的试验方案，要求操作简洁，简便易行，现象明显，且平安可行。设计的基本流程为：依据物质的性质设计可能试验方案优化试验方案实施试验(原理、方法、步骤、仪器、药品、操作要点等) 观看现象记录数据综合分析得出结论。