專題能力訓練十二綜合實驗探究（時間:45分鐘滿分:100分）專題能力訓練第2頁非選擇題（共4小題,共100分）1.（2019河南高三模擬）（25分）摩爾鹽的成分為（NH4）2Fe（SO4）26H2O（M=392gmol-i）,常作氧化還原滴定劑。學校購買了一批摩爾鹽樣品（假設雜質(zhì)不參與反應）,某學習小組擬設計實驗方案測定其純度:方案1:沉淀法。甲同學準確稱量一定質(zhì)量樣品溶于適量的蒸餾水滴加適量BaCl2溶液至S-完全沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，稱得BaSO4的質(zhì)量。（1）檢驗S-是否完全沉淀的操作方案2:滴定法。乙同學準確稱取mg摩爾鹽樣品溶于蒸餾水配制成250mL溶液，量取25.00mL所配制溶液放入錐形瓶中，滴加適量的稀硫酸，用cmol-L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液的體積為VmL。用KMnO4溶液滴定時應選用（填“酸式”或“堿式”）滴定管，寫出滴定反應的離子方程式:。（3）該樣品的純度為。若用待測液潤洗錐形瓶，測得結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。方案3:量氣法。丙同學準確稱量4.0g樣品按下圖所示裝置進行實驗。BC（5）橡膠管L的作用是 B中液體可以是（填字母）。a.飽和食鹽水b.四氯化碳c.煤油d.飽和氯化銨溶液 當A中樣品完全反應后，待裝置冷卻至室溫，測得NH3的體積為448mL（已折合成標準狀況）。-已經(jīng)完全沉淀;反根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算，該產(chǎn)品的純度為。（1）靜置后，在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液,若無沉淀產(chǎn)生，證明S之，則未完全沉淀(2) 酸式Mn-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O(3) %（4）偏高(5) 平衡壓強，使分液漏斗中溶液順利滴下,同時減小滴入液體排出氣體體積對實驗結(jié)果的影響be98%解析:(1)檢驗S-是否完全沉淀的操作:靜置后,在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生,證明S-已經(jīng)完全沉淀;反之,則未完全沉淀。(2) 高錳酸鉀為強氧化性物質(zhì),不能使用堿式滴定管盛裝,否則會腐蝕橡膠管,應使用酸式滴定管盛裝，滴定時發(fā)生反應的離子方程式為Mn-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O。(3) 25.00mL溶液消耗的KMnO4為mol,依據(jù)方程式可知Fe2+為mol,原250mL溶液中含有Fe2+為一mol,即摩爾鹽的物質(zhì)的量也為一mol,其質(zhì)量為g,純度為g三mgx100%。(4) 若用待測液潤洗錐形瓶,消耗標準液的體積會變大。(5) 橡膠管L可以平衡壓強，使分液漏斗中溶液順利滴下,同時也可以減少因滴入液體排出氣體體積對實驗結(jié)果的影響。 該實驗中滴入燒堿溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，故所選用液體不能與氨氣反應，也不能溶解氨氣。 標準狀況下NH3的體積為448mL，物質(zhì)的量為0.02mol,依據(jù)原子守恒可知摩爾鹽為O.Olmol,其質(zhì)量為3.92g,純度為3.92gF4.0gx100%=98%。2.(25分)某研究學習小組要制備一種在水中溶解度很小的黃色化合物F(C2O4zH2O,并用滴定法測定其組成。已知H2C2O4在溫度高于90°C時易發(fā)生分解。實驗操作如下：步驟一:將圖甲分液漏斗中的草酸溶液滴入錐形瓶內(nèi),可生成黃色沉淀;步驟二:稱取黃色產(chǎn)物0.841g放入錐形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加熱至7085C。待固體全部溶解后,用膠頭滴管吸出一滴溶液點在點滴板上,用鐵氰化鉀溶液檢驗,無藍色沉淀產(chǎn)生;步驟三:用0.080moLL-1KMnO4標準液滴定步驟二所得的溶液；步驟四:向步驟三滴定后的溶液中加入足量Zn粉和硫酸，幾分鐘后用膠頭滴管吸出一滴點在點滴板上，用KSCN溶液檢驗，若不顯紅色，過濾除去Zn粉，并用稀硫酸洗滌Zn粉，將洗滌液與濾液(1) 步驟一中將沉淀從反應混合物中分離出來的操作名稱。(2) 步驟二中水浴加熱并控制溫度7085C的理由是，加鐵氰化鉀溶液無藍色沉淀產(chǎn)生，此操作的目的是。(3) 步驟三盛裝KMnO4標準液的滴定管在滴定前后的液面如圖乙所示,則消耗KMnO4標準液的體積為.，該滴定管為(填“酸式”或“堿式”)滴定管。(4) 步驟四中滴定時發(fā)生反應的離子方程式為。若不合并洗滌液,則消耗KMnO4標準液的體積將(填“增大”“減小”或“不變”)。由以上數(shù)據(jù)計算黃色化合物的化學式為。答案:過濾(2) 加快固體溶解，同時防止草酸分解用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+的存在，防止Fe2+干擾草酸的測定(3) 25.00mL酸式(4) Mn-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O減小FedCzO10H2O解析：|(1)分離固體和液體的操作是過濾。由于H2C2O4在溫度高于90°C時易發(fā)生分解，所以需要水浴加熱并控制溫度至7085°C,同時可加快固體溶解。用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+的存在，以防止Fe2+干擾草酸的測定。由圖乙可知，消耗高錳酸鉀溶液的體積為25.80mL-0.80mL=25.00mL;滴定液是高錳酸鉀標準溶液，該溶液具有強氧化性，只能選用酸式滴定管。(4)步驟四是用高錳酸鉀溶液滴定Fe2+，滴定時反應的離子方程式為Mn-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O;洗滌液中殘留少許Fe2+，若不合并洗滌液，則消耗KMnO4標準液的體積將減少;根據(jù)離子方程式Mn-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O，可知關系式Mn-5Fe2+，其中n(Mn-)=0.0800molL-ix0.01L=0.0008mol，即n(Fe2+)=0.0008molx5=0.0040mol，則樣品中n(Fe)=0.0040mol。步驟三中，根據(jù)方程式:2KMnO”+5HcCQ”+3HcSO一2MnSO+KSO+10COT+8HO可得到轉(zhuǎn)化關4224244242'2系:2KMnO45H2C2O4，即n(H2C2O4)n(KMnO4)=0.0800molL-1x0.025L=0.005mol，則樣品中含草酸根離子的物質(zhì)的量為0.005mol。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，0.841g樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為=0.01mol，則n(Fe):n(C2-):n(H2O)=4:5:10,故黃色物質(zhì)的化學式為Fe4(C2O4)510H2O。3.(2019河北唐山一中高三沖刺卷)(25分)三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑、沉淀劑。某小組設計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液的濃度。實驗1:探究Na2CS3的性步驟操作及現(xiàn)象取少量Na2CS3固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液變紅色向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去(1) H2CS3是(填“強”或“弱”)酸。(2) 已知步驟的氧化產(chǎn)物是S-，寫出該反應的離子方程式:q(3) 某同學取步驟所得溶液放入試管中，滴加足量鹽酸、BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，他認為通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實驗所用Na2CS3的量，你是否同意他的觀點并說明理由：實驗2:測定Na2CS3溶液的濃度。按如圖所示連接好裝置，取50mLNa2CS3溶液置于A中，打開儀器d的活塞，滴入足量2.0moLL-i稀硫酸，關閉活塞。已知:Na2CS3+H2SO4一Na2SO4+CS2+H2ST；CS2和H2S均有毒;CS2不溶于水,沸點為46°C,與CO2某些性質(zhì)相似，與NaOH反應生成Na2COS2和H2O。(4) 盛放Na2CS3溶液的儀器名稱是,B中發(fā)生反應的離子方程式是。(5) 反應結(jié)束后打開活塞K,再緩慢通入熱N2一段時間,其目的是。(6) 為了計算Na2CS3溶液的濃度，對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重得19.2g固體，則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為。(7) 分析上述實驗方案，還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度，若反應結(jié)束后將通熱n2改為通熱空氣，計算值(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。答案：|(1)弱(2)5C-+24Mn-+52H+5CO2f+15S-+24Mn2+26H2O不同意，因為KMnO4溶液用硫酸酸化，含有S-,會引起實驗誤差(4) 三頸燒瓶Cu2+H2SCuSJ+2H+(5) 將裝置中殘留的H2S、CS2全部排入后續(xù)裝置中，使其被完全吸收(6) 4.0molL-1(7) 偏高解析寸根據(jù)實驗中信息:向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液變紅色，說明Na2CS3為強堿弱酸鹽，水解使溶液呈堿性，故h2cs3是弱酸。(2) 已知步驟向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，氧化產(chǎn)物是S-,還原產(chǎn)物為Mn2+，同時應產(chǎn)生二氧化碳氣體，根據(jù)氧化還原反應原理進行配平得該反應的離子方程式為5C-+24Mn-+52H+5CO2f+15S-+24Mn2+26H2O。(3) 某同學取步驟所得溶液加入試管中，滴加足量鹽酸、BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,但因為KMnO4溶液用硫酸酸化，含有S-,會引起實驗誤差,故根據(jù)白色沉淀的質(zhì)量不能求出實驗所用Na2CS3的量。(4) 根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)可知，盛放無水CaCl2的儀器的名稱是干燥管,A中發(fā)生反應Na2CS3+H2SO4Na2SO4+CS2+H2Sf,氣體進入B中,H2S與硫酸銅反應生成硫化銅沉淀和硫酸,故B中發(fā)生反應的離子方程式是Cu2+H2SCuSJ+2H+。(5) 反應結(jié)束后打開活塞K,再緩慢通入熱N2一段時間，將裝置中殘留的H2S、CS2全部排入后續(xù)裝置中，使其被完全吸收。(6)為了計算Na2CS3溶液的濃度，對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重，得19.2g固體,n(H2S)=n(CuS)=0.2mol,根據(jù)反應Na2CS3+H2SO«一Na2SO4+CS2+H2Sf，可知n(Na2CS3)=n(H2S)=0.2mol,則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為4.0molL-i。(7) 分析上述實驗方案,還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度,若反應結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣，空氣中含有的CO2能被氫氧化鈉溶液吸收，導致C中的質(zhì)量偏大,從而使求得的Na2CS3的物質(zhì)的量偏大,因此通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度時，計算值偏高。4.(2019山東濰坊高三一模)(25分)FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學小組同學在實驗室里用如下兩種方法來制備無水FeCl2。有關物質(zhì)的性質(zhì)如下：物質(zhì)C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2(二氯苯)FeCl3FeCl2溶解性不溶于水，易溶于苯、乙醇不溶于C6H5C1、C6H4Cl2、苯，易溶于乙醇，易吸65642水熔點/C-4553易升華沸點/C132173(1) 利用反應2FeCl3+C6H5Cl-2FeCl2+C6H4Cl2+HCl制取無水FeCl2并測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按上圖裝置，在三頸燒瓶中放入32.5g無水氯化鐵和過量的氯苯。打開K、K2,關閉K3,通一段時間H2后關閉K2,控制三頸燒瓶內(nèi)反應溫度在128139°C,反應一段時間。反應完成后打開K2再通氫氣一段時間。 儀器a的名稱是，裝置B中盛裝的試劑是。 反應后再通入h2的目的是。 冷卻實驗裝置，將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、用苯洗滌、干燥后，得到粗產(chǎn)品，回收濾液中C6H5Cl的操作方法是_。 反應后將錐形瓶中溶液配成250mL溶液，取25.00mL所配溶液，用0.4moLL-1NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液23.60mL,則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為。(2) 打開£、K3,關閉K2,通氫氣與氯化鐵反應制取無水FeCl2。 寫出反應的化學方程式:_ 實驗制得FeCl2后并防止氧化的操作是。 請指出該制備方法的缺點：。答案：(1)球形冷凝管無水CaCl2(或硅膠、P2O5)將反應器中的HCl氣體全部排入錐形瓶內(nèi)，使其被充分吸收蒸餾濾液,并收集132C的餾分94.4%A(2)H2+2FeCl32FeCl2+2HCl先熄滅酒精燈，再繼續(xù)通入氫氣一段時間氯化鐵易升華，轉(zhuǎn)化率低;導管易堵塞解析：(1)儀器a的名稱為球形冷凝管，裝置B的作用是防止外界水蒸氣進入三頸燒瓶中影響實驗，其中的干燥劑不能吸收HC1，因為最后的尾氣處理中用水吸收氯化氫，得到副產(chǎn)品鹽酸，通過用NaOH溶液滴定鹽酸來測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率，故盛放的試劑可以是無水CaCl2，或其他不與HC1反應的試劑，如P2O5或硅膠等。 反應后再通入H2,可將反應器中的HC1氣體全部吹入裝置C，使其被充分吸收，操作更規(guī)范，同時使后續(xù)測量氯化鐵轉(zhuǎn)化率更精準。 由題中表格所給數(shù)據(jù)可知，QHC1的沸點為132°C，CH”C1°的沸點為173°C，利用沸點不同回65642收濾液中C6H5Cl可采用蒸餾法，即蒸餾濾液，收集132C的餾分。65 NaOH與HC1按物質(zhì)的量之比為1：1完全反應，則NaOH溶液滴定的鹽酸中HC1的物質(zhì)的量=0.4molL-1x23.60x10-3L=9.44x10-3mol，則錐形瓶內(nèi)鹽酸中HC1的物質(zhì)的量=x9.44x10-3mol=9.44x10-2mol，再根據(jù)已知關系式2FeCl3HCl可知,消耗的FeCl3的物質(zhì)的量=2x9.44x10-2mol=0.1888mol，故FeCl3的轉(zhuǎn)化率=反應的氯化鐵的質(zhì)量x1oo%=x100%=94.4%。產(chǎn)品的總質(zhì)量(2)氫氣與氯化鐵反應時，氫氣作為還原劑，將氯化鐵還原為氯化亞鐵，其反應的化學方程式可A表示為H2+2FeCl32FeCl2+2HCl。 實驗通過氫氣與FeCl3反應制得FeCl2后,為防止FeCl2被氧化，先熄滅酒精燈，再繼續(xù)通入氫氣一段時間，以排盡裝置中的空氣。 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，因氯化亞鐵易升華，則用加熱的方法制備氯化亞鐵，會導致轉(zhuǎn)化率降低，且導管易堵塞。