新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业：大题专练（三）化学实验综合探究题

这是一份新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业：大题专练（三）化学实验综合探究题，共7页。试卷主要包含了0　c．调pH＝5，5　e．调pH＝11，1℃；，1℃等内容，欢迎下载使用。

化学实验综合探究题
1.氯化亚砜(SOCl2)和硫酰氯(SO2Cl2)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量白雾。SO2Cl2常作氯化剂或氯磺化剂，用于制造药品、染料和表面活性剂，其部分性质如表所示：
Ⅰ.氯化亚砜遇水蒸气发生反应的化学方程式是________________________________；实验室蒸干FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，但是加热SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到无水FeCl3，其主要原因是______________________________。
Ⅱ.实验室合成SO2Cl2的原理：SO2 (g)＋Cl2 (g)SO2Cl2(l) ΔH＜0。某小组设计的实验装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答问题：
(1)装置D中的试剂是________；活性炭的作用是________。
(2)实验室常用高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下反应制氯气，写出离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)实验室用Na2SO3粉末与75%的浓硫酸反应制备SO2，发现产生的SO2很少，可能的原因是________(任写一种原因即可)。
(4)实验完毕后，从装置C的反应瓶中的混合物中分离硫酰氯的操作是________。
(5)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应)，称取agSO2Cl2产品于锥形瓶中，加入足量蒸馏水，充分反应，实验装置如图所示。用cml·L－1AgNO3溶液滴定反应后的溶液至终点(滴几滴K2CrO4溶液作指示剂)，消耗AgNO3溶液的体积为VmL。
①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液，其原因是________。
②该SO2Cl2产品的纯度为________。
③实验中，控制分液漏斗活塞，缓慢滴加蒸馏水，避免氯化氢挥发。如果操作时滴加蒸馏水的速率过快，则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
2．某兴趣小组在定量分析了镁渣(含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2)中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)。
相关信息如下：
①700℃只发生MgCO3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。
请回答：
(1)下列说法正确的是________。
A．步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶
B．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量
C．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨
D．步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
(2)步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器，并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接)：热源→________。
②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂，请给出指示剂并说明蒸氨可以停止时的现象________________________________________________________________________。
(3)溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是________。
②从操作上分析引入杂质的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用)：固体B→a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→MgCl2溶液→产品。
a．用盐酸溶解 b．调pH＝3.0 c．调pH＝5.0
d．调pH＝8.5 e．调pH＝11.0 f．过滤 g．洗涤
3．已知苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇、乙醚，有弱酸性，酸性比醋酸强。它可用于制备苯甲酸乙酯和苯甲酸铜。
(一)制备苯甲酸乙酯
相关物质的部分物理性质如表所示：
实验流程如图所示：
(1)步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热，液体回流，分水器中逐渐出现上、下两层液体，直到反应完成，停止加热。放出分水器中的下层液体后，继续加热，蒸出多余的乙醇和环己烷。
①制备苯甲酸乙酯，最合适的装置是________(填字母)。
反应液中的环己烷在本实验中的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②反应完成的标志是________________________________________________________________________。
(2)步骤③中碳酸钠的作用是________________________________________________________________________。
(3)步骤④将中和后的液体转入分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取，然后合并至有机层，用无水MgSO4干燥。乙醚的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(二)制备苯甲酸酮
将苯甲酸加入乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)2粉末，然后水浴加热，在70～80℃下保温2～3h；趁热过滤，滤液蒸发冷却，析出苯甲酸铜晶体，过滤、洗涤、干燥得到成品。已知苯甲酸铜易溶于水，难溶于乙醇。
(4)混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________________________________________，
趁热过滤的原因是________________________________________________________________________。
(5)洗涤苯甲酸铜晶体时，下列洗涤剂最合适的是________(填字母)。
A．冷水B．热水
C．乙醇D．乙醇—水混合溶液
高考必考大题专练(三)
1．解析：由于SO2Cl2的沸点较低，在高于100℃时分解，且合成SO2Cl2的反应是可逆反应，正反应是放热反应，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。氯气和二氧化硫反应不充分，过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收，装置E用于吸收尾气，同时避免空气中的水蒸气进入反应装置。由于SO2Cl2遇水蒸气发生剧烈反应，所以氯气、二氧化硫在进入反应瓶前都需要干燥。(1)SO2为酸性氧化物，应用P2O5或硅胶干燥。(4)装置C中的反应瓶中的活性炭和硫酰氯(液态)通过过滤分离。(5)②n(AgNO3)＝n(AgCl)＝2n(SO2Cl2)，SO2Cl2的纯度为eq \f(\f(cml·L－1×V×10－3L,2)×135g·ml－1,ag)×100%＝eq \f(135cV,20a)%。③滴加蒸馏水的速率过快，产生氯化氢的速率过快，部分氯化氢会挥发出来，导致生成氯化银的量减小，使测得结果偏低。
答案：Ⅰ.SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ SOCl2与水反应产生的HCl会抑制FeCl3水解
Ⅱ.(1)P2O5(或硅胶) 作催化剂
(2)2MnOeq \\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(3)Na2SO3已变质(或浓硫酸的浓度太小或产生的SO2部分溶解等，任写一种即可)
(4)过滤 (5)①AgNO3见光易分解 ②eq \f(135cV,20a)% ③偏低
2．解析：(1)煅烧样品应在坩埚中进行，不能在烧杯和锥形瓶中进行，A项正确；蒸氨促进反应MgO＋2NH4Cl＋H2OMgCl2＋2NH3·H2O正向移动，提高MgO的溶解量，B项正确；由于NH4Cl溶液与MgO的反应程度不大，先过滤，再蒸氨导致大量未反应的MgO损失，产率降低，C项错误；最后得到的是MgCl2·6H2O，固液分离操作既可以用常压过滤，也可以用减压过滤，D项正确。(2)①装置a用作反应容器，装置d用于导气，装置f用于防倒吸，装置c用于尾气处理(吸收氨)，故连接的顺序为热源→a→d→f→c。②当H2SO4溶液中的H2SO4均转化为(NH4)2SO4时，表示蒸氨可以停止时的现象是溶液由红色变为橙色。(3)①产品溶于水后溶液呈碱性，说明可能含有的杂质为Mg(OH)2或Mg(OH)Cl。②引入该杂质最有可能的操作是过度蒸发浓缩导致Mg2＋水解生成Mg(OH)2或Mg(OH)Cl。(4)若用盐酸代替NH4Cl溶液，则用盐酸溶解固体B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围，可先将溶液pH调节至5.0，使Fe3＋和Al3＋分别完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀从而过滤除去，再将溶液pH调节至11.0，将Mg2＋转化为Mg(OH)2，过滤得到Mg(OH)2固体，洗涤后用盐酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作顺序为固体B→a→c→f→e→f→g→a。
答案：(1)ABD (2)①a→d→f→c ②甲基橙，颜色由红色变橙色 (3)①碱式氯化镁(氢氧化镁) ②过度蒸发导致氯化镁水解
(4)c→f→e→f→g→a
3．解析：(1)①根据步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热，可判断应选择水浴加热的方式，要控制水浴的温度，温度计应测量水的温度；由于环己烷—乙醇—水形成三元共沸物，所以环己烷在本实验中的作用是可以带出生成的水，促进酯化反应正向进行。②根据反应产物可知，当反应完成时，不再产生水，分水器下层(水层)液面不再升高，所以反应完成的标志是分水器下层(水层)液面不再升高。
(2)反应物中使用了苯甲酸和硫酸，所以加入碳酸钠可以中和酸，酸与碳酸钠反应可以产生气泡，所以加入的速率不能过快。
(3)有少量苯甲酸乙酯溶解在水中，用乙醚可以将其萃取出来，以提高产率。
(4)苯甲酸微溶于水，使用乙醇可以增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应；苯甲酸铜冷却后会结晶析出，所以要趁热过滤。
(5)洗涤苯甲酸铜晶体时，既要除去表面可溶性杂质，又要尽可能减小苯甲酸铜晶体的溶解，且便于干燥，苯甲酸铜易溶于水，难溶于乙醇，故选C。
答案：(1)①B'通过形成环己烷—乙醇—水三元共沸物带出生成的水，促进酯化反应正向进行
②分水器下层(水层)液面不再升高
(2)中和苯甲酸和硫酸
(3)萃取出水层中溶解的苯甲酸乙酯，提高产率
(4)增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应 苯甲酸铜冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品
(5) C物质
物理性质
化学性质
SO2Cl2
熔点：－54.1℃；
沸点：69.1℃
100℃以上分解生成SO2和Cl2
金属离子
pH
开始沉淀
完全沉淀
Al3＋
3.0
4.7
Fe3＋
1.1
2.8
Ca2＋
11.3
—
Mg2＋
8.4
10.9
沸点/℃
密度/g·cm－3
苯甲酸
249
1.2659
苯甲酸乙酯
212.6
1.05
乙醇
78.5
0.7893
环己烷
80.8
0.7785
乙醚
34.51
0.7318
环己烷—乙醇—水三元共沸物
62.1