发布时间 : 星期三 文章最新2020-2021版高考化学大一轮复习化学实验基础与实验化学专题讲座八加试第31题 - 综合实验题学案更新完毕开始阅读0c14cfec4a35eefdc8d376eeaeaad1f3479311df
专题讲座八 加试第31题——综合实验题
1．(2017·浙江11月选考，31)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下：
已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表
温度/℃ 溶解度/g 请回答：
(1)步骤Ⅰ中的化学方程式_________________________________________________； 步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式________________________________________。 (2)步骤Ⅲ，下列操作合理的是________。 A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧 B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重
C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳 D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E．为确保称量准确，燃烧后应趁热称重
(3)步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序________。
①迅速降至室温 ②用玻璃棒摩擦器壁 ③配制90 ℃的明矾饱和溶液 ④自然冷却至室温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央 ⑥配制高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液 (4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如下图
0 3.00 10 3.99 20 5.90 30 8.39 40 11.7 60 24.8 80 71.0 90 109 - 1 -
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和______________________________________。 ②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是____________________________________；洗涤时，合适的洗涤剂是____________________。
③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是____________________________。 答案 (1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 (2)BCD (3)⑥⑤④
(4)①降低AlCl3的溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出 ②强酸性环境会腐蚀滤纸 饱和氯化铝溶液 ③用滤纸吸干
解析 (2)Al(OH)3加热失去水生成固体Al2O3，涉及的仪器是坩埚、坩埚钳、三脚架、酒精灯等，此题重点考查的是坩埚和坩埚钳的使用注意事项。坩埚洗净后，需要缓慢加热到500 ℃以上才可以使用，故A项错；称量灼烧前后的质量不再发生变化说明坩埚内固体只有Al2O3，故B正确；使用坩埚钳移动坩埚时，需预热坩埚钳，故C正确；坩埚取下后不能直接放在实验台上冷却，应放在石棉网上冷却待用，故D正确；加热后的固体应先冷却后再称量，测定结果更准确，且灼烧过的Al2O3不吸潮，故不需要趁热称量，故E错。
(3)由表格可知，考查影响晶体大小的因素，以及明矾晶体的制备过程。明矾晶体的溶解度随着温度升高而增大，选用低温下明矾饱和溶液，再用规则明矾小晶体悬挂在溶液中央，自然冷却，故选⑥⑤④。
(4)此装置的目的是制备AlCl3·6H2O，通入HCl后在冰水浴作用下晶体析出，故HCl的作用除了抑制AlCl3水解，还能促进AlCl3·6H2O晶体析出；大量HCl溶解使溶液呈强酸性，会腐蚀滤纸，故采用玻璃纤维代替滤纸；干燥晶体时为了防止失去结晶水，一般用滤纸吸干即可。 2．(2017·浙江4月选考，31)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。 已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O 2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O ClO2熔点－59 ℃、沸点11 ℃；H2O2沸点150 ℃
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图1
请回答：
(1)仪器A的作用是__________；冰水浴冷却的目的是__________________(写出两种)。 (2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因__________________________。 (3)Cl存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①_____________ (用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl＋O2＋2H。
(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是____________，馏出物是___________________________。
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图2
(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是( ) A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
答案 (1)防止倒吸 减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止ClO2分解 (2)空气流速过快ClO2反应不充分，空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解 (3)2ClO3＋2Cl＋4H===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
(4)降低体系压强，减少双氧水分解 H2O (5)C
解析 (1)(2)根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O，H2O2受热易分解，ClO2沸点低，降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率；鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液中与之反应，空气流速过慢，ClO2
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不能及时被移走，浓度过高导致分解过快，ClO2不能被充分反应吸收。
(3)三颈烧瓶内总反应离子方程式2ClO3＋H2O2＋2H===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，分步反应，减去②H2O2＋Cl2===2Cl＋O2＋2H反应，即可得①反应为2ClO3＋2Cl＋4H===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 。或者根据分析确定反应①的反应物为ClO3和Cl，产物为ClO2和Cl2，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。
(4)为了提高双氧水溶液的浓度，需要除去其中的一部分水，但是由于双氧水受热易分解，所以通过减压进行蒸馏可以降低水的沸点，从而防止双氧水分解。 (5)洗涤时洗涤剂应缓慢通过沉淀才可充分洗涤。
3．(2016·浙江10月选考，31)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下： 足量HNO3调pHSOCl2
Cu?屑??含Fe?――――→――→Cu?NO―→Cu?NO―→ 3?2溶液―3?2·3H2O晶体―①②③④无水Cu?NO3?2
170 ℃200 ℃已知：Cu(NO3)2·3H2O――→Cu(NO3)2·Cu(OH)2――→CuO
SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。 请回答：
(1)第②步调pH适合的物质是____________(填化学式)。
(2)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤，其中蒸发浓缩的具体操作是___________。为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体，可采用的方法是____________________(填一种)。 (3)第④步中发生的反应化学方程式是_________________________________________。 (4)第④步，某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如图1)有一处不合理，请提出改进方案并说明理由：____________________________________________________。
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图1
装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞_______(填“a”“b”或“a和b”)。 (5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度，可用分光光度法。
已知：4NH3·H2O＋Cu===Cu(NH3)4＋4H2O；Cu(NH3)4对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表
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