08届高考化学综合实验专题训练<综合实验>
班级 姓名 座号 编辑：张清疆
1. 为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物m g中碳酸钠的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案：
(1)甲同学的方案是：将样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤洗涤，取沉淀烘干，称量得固体ng。则混合物中碳酸钠的质量分数为 ；
若Ca2＋、Ba2＋都可使CO32－沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是 。
(2)乙同学的方案是：将样品溶解后，加入稍过量的氯化钡溶液，再滴入2~3滴酚酞试液,用标准盐酸滴定。乙同学在滴定过程中所需要的主要玻璃仪器有 、 。
加入过量氯化钡溶液的目的是 。
(3)丙同学的方案如图所示：
当混合物样品充分反应完全时，缓慢通入空气的目的是 ，其中，装置A的作 。
2．工业产品碳酸钠中，常混有氯化钠，测定碳酸钠质量分数的仪器装置图如下：
供选用的试剂有：NaOH溶液、饱和石灰水、蒸馏水、浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、
稀盐酸、硝酸、碱石灰、无水氯化钙、无水硫酸铜、试样（含有少量氯化钠的碳酸钠）
请回答：⑴各有关仪器中使用的药品是：
A. B. C. D. E.
⑵实验步骤（到得到实验数据为止）：
①称量：称试样质量及装有干燥剂的球形干燥管的质量，并记录数据；
②如图连接除E外的装置；
③ ；
④有关仪器中装上药品待用；
⑤ ；
⑥关闭甲弹簧夹， ；
⑦ ；
⑧称量干燥管质量并记录数据。
3、某研究性学习小组的同学为在实验室再现二氧化硫催化氧化的过程，并制取少量三氧化硫晶体，设计了如图所示的装置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量热，容易形成酸雾。
试回答：
（1）已知6.4 g 二氧化硫被氧气氧化成气态三氧化硫，放出9.83 kJ热量。反应的热化学方程式为____________________________________________________；
（2）A装置可用来观察二氧化硫和氧气的进气量。实验时使A中氧气导管冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近，其目的是___________________________，
A中的药品是__________________________；
（3）检查完装置的气密性且加入药品后，开始进行实验。此时首先应该进行的操作是_______________________________________。
（4）在实验过程中不能持续加热的理由是____________________________________；
（5）C装置用来收集三氧化硫，其中冰盐水的作用是__________________________；
若用a g铜跟足量浓硫酸反应制二氧化硫，实验结束时得到b g 三氧化硫，
该实验中二氧化硫的转化率不小于________________；
（6）为了减轻实验对环境的污染，请你设计尾气处理装置，用简要文字回答：
____________________________________________________________________。
4．某校的探究小组同学想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和操作步骤：
①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的n g氧化铜粉末。
②将两份氯酸钾同时在相同的条件下加热，将放出的气体通入水中，观察放出气体的快慢。
③停止加热、冷却，将原先混有氧化铜的反应后的混合物加水溶解，小心过滤，将滤出固体物质洗涤并干燥。
④观察滤出固体物质的状态、颜色。
⑤将滤出固体物质和炭粉混合，在密闭容器中加热，并将反应产生的气体通入澄清石灰水中，并观察实验现象。
（1）从以上有关实验步骤的叙述中可发现操作方案还存在一些缺陷，请指出并加以改进：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
（2）有人换用另一种方法来代替上述第⑤操作，请从下图中选择仪器中连接成一套实验装置，这套实验装置的连接顺序是_____接_____、______接_____、______接______（气流的方向从左往右）。
5、固体AlCl3和FeCl3混合物中含有少量FeCl2和Al2（SO4）3。某同学设计如下实验进行分离，以分别得到纯净的AlCl3和FeCl3固体。
回答下列问题：
（1） 写出下列试剂的名称：试剂c___________, 试剂d__________，试剂f ，
（2） 操作3是 ，具体操作是 ；
操作4是 ，操作时应注意的问题是
；
（3） 加入试剂b的目的是_________________________________________ ,判断试剂b适量的方法是_________________________________________________________。
（4） 由溶液D转变成溶液E的操作中，判断加入的试剂e适量的依据是_____________________________________________________________________。
（5） 溶液E中的溶质有：_________________________________。
（6） 其中杂质是否要另加试剂除去__________（填“是”或“否”）,原因是_______________________________；
（7） 有同学认为上述实验中最后得到AlCl3和FeCl3固体的步骤不科学，他的理由是：_____________________________________________________________________。
6、某化学探究学习小组拟利用下列装置测定某黑色铁的氧化物矿样的化学式（设矿样不含其它杂质）。主要化学反应为：
① H2C2O4(乙二酸) CO2↑+CO↑+H2O ② FexOy + y CO = x Fe + y CO2
他们要测定的数据是矿样质量和反应②所生成的CO2的质量〔用m(FexOy)和m(CO2)表示〕。所需仪器（连同药品）的示意图如下（必要时有的仪器可重复使用）
甲 乙 丙 丁 戊
⑴假设洗气（或吸气）装置丙、丁、戊内的反应进行得都完全，按气体从左至右的流向将上述仪器组装起来（用接口字母a、 b……表示）：
接 ， 接 ， 接 ， 接 ， 接
⑵实验中有一件仪器前后用到两次，前边用它的目的是 ，后边又用它的目的是
⑶为了保护环境，怎样处理仪器末端导出的CO（写出具体方法）
⑷该小组测得m(FexOy) ＝ 15.2g，m(CO2) = 11.0g，则x∶y为
A．4∶5 B．1∶1 C．2∶3 D．3∶4
在该实验中，反应前FexOy为黑色，反应后生成的Fe也为黑色，难以确定FexOy是否完全被还原，若仍有FexOy剩余，则所测的x∶y值比实际值 （填偏低，偏高或不影响）
采取什么措施可以避免上述原因引起的偶然误差：
⑸仍用上述提供的仪器和药品（必要时可以少选用也可以按新的顺序进行组装），同样测定两种物质的质量，便可计算出x和y的比值，写出要测定的两种数据可能的组合：
① ② ③
（若不够三种组合，可不必填满；若多于三种组合，可自行增加）
7、某化学课外活动小组，设计了如图所示的装置，进行实验：
|
（1）气密性检查：请回答该装置密性检查的最简单的
方法：
（2）加入固体试剂Cu片，打开阀门K，拔出注射器活塞，
加入一小片Cu片将注射器活塞装上并压至底部，排出
里面的空气。
（3）吸取浓HNO3，将注射器尖嘴导管插入浓HNO3中，并
向上拉注射器活塞吸取少量的浓HNO3，然后迅速关闭
阀门K，请回答此时可能观察到的实验现象：
，当生成的NO2气体体积接近最大刻度时，迅速打开阀门K，将反应液放入NaOH溶液中后关闭K。
二、NO2性质实验
（1）观察收集到的气体呈 色，若向下用力压活塞，发现气体的颜色先变深，后变浅，原因是 。
（2）进行实验1后，为验证NO2气体与H2O的反应，将注射器尖导管插入水中，打开活塞K，然后吸取少量的水、关闭阀门K，振荡后发现气体变为无色，且气体的体积缩小，
请写出发生反应的离子方程式： 。
（3）为了验证进行实验②后注射器中的气体，请设计一实验方案加以验证：
三、用该装置还可制取中学化学中哪些常见的有毒、有污染的气体：
8、某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据，现列表如下：
表一 废水中各物质的含量
| 物质 | FeSO4 | H2SO4 | Ag2SO4 | Al2(SO4)3 | 污泥 |
| 质量分数/（%） | 15.0 | 7.0 | 0.65 | 0.34 | 5.0 |
表二 FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| FeSO4的溶解度 | 15.6 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 |
| Al2(SO4)3的溶解度 | 31.2 | 33.5 | 36.4 | 40.4 | 45.7 | 52.2 |
该课题组根据表中数据，设计了污水处理方案，拟利用该厂的废铁屑（有少量锈斑）、
烧碱溶液和硫酸处理此污水，回收FeSO4·7H2O和Ag。
（1）请填写下列空白，完成得到Ag的实验方案：
①将有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤，目的是 ；
②将工厂废水过滤，用少量水洗涤滤渣，洗涤液并入滤液后保留待用；
③ ，目的是使Ag+全部还原为金属Ag；
④ ，目的是分离出Ag；
（2）请写出后续的步骤，除去Al3+，得到比较纯净的FeSO4·7H2O晶体：
⑤将第 步与第④步所得滤液混合后，加入少量硫酸至混合液的pH为3~4，
滤出FeSO4·7H2O晶体；
⑥
得到较纯净的FeSO4·7H2O晶体。
（3）步骤②中能否用变通自来水洗涤滤渣？ （填“能”或“否”），理由是
（4）步骤③中有关化学反应的离子方程式是
（5）在步聚⑤中，加少量硫酸调整pH的目的是 。
9、为测定由CO、
、
、
组成的混合气体中各成分的体积分数，请用下列装置设计一个简单实验（装置不能重复使用，所用试剂均过量）。
已知存在下列反应：
请回答：
（1）混合气体通过各装置的顺序依次是（ ）→（ ）→（ ）→（ ）；
（2）写出装置③中有关反应的离子方程式______________________________________；
（3）装置③和④的位置不可互换，其原因是__________________________________。
（4）若①②③④装置的质量分别改变了m1、 m2、m3、m4，则四种气体中、 的物质的量的计算式为_____________________________________。
10、试用简单实验证明在醋酸溶液中存在着：
的电离平衡。（要求写出简要操作，现象及实验能说明的问题）。
11、对于固体硫化钠露置在空气中的变化，有如下假设：
假设①：固体硫化钠露置在空气中很稳定，不发生任何变化。
假设②：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为单质硫。
假设③：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为亚硫酸钠。
假设④：固体硫化钠易被空气中的氧气氧化为硫酸钠。
为了探究固体硫化钠露置在空气中究竟有怎样的变化，某化学学习小组进行了如下实验：
①从试剂瓶中取出固体硫化钠样品，放在研钵中研碎。
②将研钵中的样品露置在空气中两天。
③从研钵中取出一药匙样品放在试管中，加入盐酸，试样全部溶解，得到澄清溶液，并放出大量气泡。
④立即加塞，用力振荡，产生浑浊，且气泡的量大大减少。
回答下列问题：
（1）硫化钠俗称臭碱，表明它是碱性物质。用离子方程式表示它的溶液呈碱性的原因：___________________________________________________。
（2）由实验现象分析，上述四种假设中，肯定不成立的是假设__________。
（3）写出加入盐酸后可能产生气泡的两个离子方程式：
____________________________________，__________________________________。
（4）解释加塞振荡后产生浑浊，且气泡大量减少的原因________________________，化学方程式为______________________________________________。
（5）如果要检验样品中是否还有Na2SO4存在，实验方法是
______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
12、[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是分析化学中常见的还原剂。某研究性学习小组设计了下面的实验装置来制备[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。 实验步骤：
(1)把30%NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却，将洗涤铁屑后的NaOH溶液装入F中。
(2)在E中用处理过的Fe屑和稀H2SO4反应制取FeSO4。
(3)将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合，结晶得[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。
试回答下列问题：
(1)用Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气赶走装置中的氧气及(NH4)2SO4溶液中的溶解氧，其目的是 ；操作时应先关闭活塞 ，并同时打开活塞 ；
请写出Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气的另外一个作用 。
(2)使[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]结晶的实验操作是：将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液的混合液转移至蒸发皿中， ，
得到[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]晶体。
(3)原料利用率高，副产品少，产生的有害废物少，保护环境是“绿色化学”的主要内涵。请写出此实验中能体现“绿色化学”的具体做法（至少写出两点）：
、 。
13、新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：
（1）HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 ___________________________ _______________ 。
（2）氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
| 提出问题 | 收集资料 | 提出假设 | 验证假设 | 得出结论 |
| 氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色？ | ①氯气有强氧化性 ②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸 ③次氯酸有强氧化性 | ①_____________ ______________。 ②_______________ ______________。 ③______________ _______________。 ④ H2O使布条褪色 | 实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色； 实验②：______________ ________________ 实验③：把红色布条放在水里，布条不褪色。 |
________ _________
|
已知次氯酸酸性介于碳酸和碳酸氢根之间，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：
①将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________；
②氯气和碳酸钠按照1︰1的比例恰好反应_____________________________________；
③将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液______________________________________。
14.当向蓝色的CuSO4溶液中逐滴加入氨水时，观察到首先生成蓝色沉淀，而后沉淀又逐渐溶解成为深蓝色的溶液，向深蓝色的溶液中通入SO2气体，又产成白色沉淀；将白色沉淀加入稀硫酸中，又生成红色粉末状固体和SO2气体，同时溶液呈蓝色，根据上述实验现象分析推测，下列描述正确的有 A.Cu2+和Ag+相似，能与NH3结合生成铜氨络离子
B.白色沉淀为+2价铜的某种亚硫酸盐，溶于H2SO4发生复分解反应
C.白色沉淀为+1价铜的某种亚硫酸盐，溶于H2SO4发生自身氧化还原反应
D.反应过程中消耗的SO2与生成的SO2的物质的量相等
综合实验答案
1.⑴根据NaOH和Na2CO3的性质知识可知，甲同学所得ng固体为BaCO3，由碳酸根守恒可得，混合物中碳酸钠的质量分数为：
；精确度高的原因通常有二个，一是实验因素，如①CO32－应完全转化为沉淀；②所得沉淀必须纯净。由于Ca(OH)2微溶于水，所以在NaOH、Na2CO3混合溶液中加入Ca2＋时，所得的CaCO3沉淀中可能混有Ca(OH)2。二是计算的因素，如分子相同时，分母越大，计算误差越小。由于碳酸钡的相对分子质量比碳酸钙大，在CO32－量一定的条件下，加入BaCl2生成的沉淀质量大，计算Na2CO3质量分数的误差就较小。
⑵在中和滴定中，涉及到的玻璃仪器有：酸式滴定管和锥形瓶，加入过量BaCl2溶液的目的是使碳酸钠全部转化为BaCO3沉淀，防止CO32－与盐酸反应。
⑶将反应产生的CO2排出，完全被碱石灰吸收，装置A的作用是吸收空气中的CO2，防止其干扰。
2． ⑴ A. 饱和石灰水或NaOH溶液 B．试样 C．稀H2SO4(若答盐酸，不给分) D．浓H2SO4 E. 碱石灰(过量) (每空1分)
⑵ ③在接球形干燥管前，先检查装置的气密性 ⑤打开甲、乙弹簧夹，用气球鼓气，以赶尽装置中的CO2，然后接上已称量过装有吸收剂的球形干燥管 ⑥将分液漏斗中的稀H2SO4加到装有试样的平底烧瓶上 ⑦反应完全后，打开弹簧夹甲，用气球鼓气，直至装置中的CO2全部赶出为止 (每空2分)
3、（1）SO2（g）+
O2（g）＝ SO3（g），ΔH=-98.3kJ/mol
（2）提高二氧化硫的转化率；浓H2SO4
（3）给催化剂加热；
（4）防止温度过高，降低SO2转化率及催化剂活性（答出一点得1分）
（5）降温，使SO3凝结成晶体；
或×100%
（6）将尾气通入盛有浓硫酸的洗气瓶后再通入盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶（或通入盛有足量碱石灰的干燥管等）
（只答通入氢氧化钠溶液不得分。只要保证SO2和SO3不污染环境，SO3不与空气中的水接触的合理方案均给分）
4. （1）第①、④两步不严密；第①步中“任取两份氯酸钾”应改为“准确称量两份等质量的氯酸钾”，第④步中应改为“观察滤出固体物质的状态、颜色，并准确称量干燥后滤出物的质量”。
（2）a接g、f接d、e接b。
提示：（1）要证明氧化铜是催化剂，须证明反应前后氧化铜的质量没有变化、氧化铜的化学性质没有改变，所以这是一个定量实验，不能任取两份氯酸钾。
（1） 分析题给实验装置图，可知是用H2还原氧化铜的方法来证明分离出来的固体仍是氧化铜，进而证明氧化铜是催化剂。a中产生H2通入g，目的是用浓硫酸来干燥H2；再经f接d、e（或d），目的是使H2跟氧化铜反应生成铜和水；进而接b（或e），使产生水蒸气跟无水硫酸铜反应生成蓝色硫酸铜晶体，证明有硬质玻璃管中发生反应；未端再接g是为了防止空气中水蒸气进入U管。
5. 氯化钡溶液 氢氧化钠溶液 氨水
(1) 洗涤沉淀 向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水流尽.重复数次 蒸发溶液 边加热边搅拌,至出现较多的晶体时停止加热.
(2) 使Fe2+氧化为Fe3+ 取少量溶液B,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,看是否褪色,若不褪色,则说明已适量
(3) 生成的沉淀刚好溶解
(4) AlCl3 BaCl2 NaCl 否 在E中加入氨水后过滤,杂质自然分离
未在酸性氛围中蒸发 AlCl3、 FeCl3会部分水解而得不到纯净的AlCl3 、FeCl3固体
6、⑴ a — e，d — f，g — h，i — b，c — f （3分）
⑵ 除去CO中的水蒸气 （2分）
防止空气中的水蒸气进入丁，被碱石灰吸收，影响测定结果 （2分）
⑶ 点燃（或用气囊把CO收集起来） （2分）
⑷ A （3分）偏高 （2分）
重复上述实验多次，取x和y比值接近的几次，取平均值。
（或继续通入CO还原FexOy，再称量干燥管的增重质量，直至最后两次称量误差不超过0.1 g）（注：只要答出平行实验或恒重实验就酌情给分） （3分）
⑸ m(FexOy)和m(Fe) （1分） m(Fe)和m(CO2) （1分）
7、一、①．先打开活塞K，吸入部分空气关闭活塞K，记下刻度，然后推或拉注射器活塞，松手后看注射器活塞是否复原。（方法一）或先打开活塞K，吸入部分空气，关闭活塞K。然后用手握住注射器有空气的部分，看活这否上移，松手片刻后，再看活塞是否复原。
③．浓HNO3与Cu片剧烈反应并逐渐溶解，产生大量红棕色气体，溶液度为绿色（蓝色），注射器活塞不断上移。
二、（1）开始时体积缩小，NO2浓度增大，颜色变深，后由于可逆反应2NO2
N2O4加压后正向移动，故颜色变浅。
（2）3NO2+H2O=2H++2NO3－+NO↑
（2） 打开活塞K，放出注射器内水溶液，然后拉注射器活塞吸入部分空气，若注射器内的气体迅速变为红棕色，则证明NO与水反应后生成的气体为NO。
三、H2S、SO2、HCl 、Cl2、NH3（答出其中三种即可，其他合理答案给分）。
8、（1）①．洗去油污（1分）；③．在②的滤液中加入稍过量的洗涤过的废铁屑，充分反应后过滤（1分）；④．将③的滤渣溶入足量的稀硫酸中，过滤，滤液保留待用（1分
（2）⑤．③（1分），将溶液加热到50℃~80℃，蒸发浓缩，冷却结晶（2分）；
⑥．重结晶：在烧杯里加入所得到的FeSO4·7H2O晶体，边搅拌边加入80℃左右的热水至晶体恰好溶解，同时加入少量硫酸酸化，冷却结晶，过滤（2分）。
（3）否（1分），普通自来水中含Cl—，使Ag+被沉淀（1分）。 （共2分）
（4）Fe+2Ag+ Fe2++2Ag，Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O，Fe+2Fe3+ 3Fe2+，
Fe+2H+ Fe2++H2↑
（各1分，共4分）
（5）抑制Fe2+的水解 （2分）
9、（1）④①②③
（2）CO2+Ba2++2OH-=BaCO3+H2O
（3）①会造成NH3体积测定时的巨大误差。
⑷n(NH3)=m1/17 n(H2)=(11m2—4m3)/104
10、在醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，加入醋酸铵固体，振荡溶液，颜色明显变浅。[H+]变小是由于加入CH３COO－使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡。
11、（1）S2－＋H2O
HS－＋OH－（2分） （2）①②（2分）
（3）S2－＋2H＋→H2S↑（2分）；SO32－＋2H＋→SO2↑＋H2O（2分）
（4）SO2与H2S发生反应生成单质S（1分）；SO2＋2H2S→3S↓＋2H2O（2分）
（5）加足量盐酸后过滤，在滤液中加入BaCl2溶液（1分）
12、（1）防止亚铁盐被氧化（1分）； A （1分）； B、C （2分）；
将E中的产生的硫酸亚铁溶液压入D中（1分）
（2）缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜为止，放置冷却，过滤（2分）
（3）用氢氧化钠溶液除去混在氢气中的酸性气体；氢氧化钠溶液重复使用；用氢气驱赶氧气，防止亚铁盐被氧化；等其它合理答案（每空1分，共2分）
13、（1）将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，用带火星的木条在瓶口检验气体，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气。（4分）
（2）提出假设：①氯气使布条褪色 ②盐酸使布条褪色 ③ HClO使布条褪色 （3分）
验证假设：②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色 （1分）
结论：次氯酸使布条褪色 （1分）
（3）①
②
③
（3分）
14.AC