2022届高中化学《统考版》一轮复习课时作业：33　化学实验中的综合探究与创新突破 WORD版含解析.docx

1、课时作业33化学实验中的综合探究与创新突破1CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl，并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）请回答下列问题：（1）仪器X的名称是。（2）实验操作的先后顺序是ae（填操作的编号）。a检查装置的气密性后加入药品b熄灭酒精灯，冷却c在“气体入口”处通入干燥HCld点燃酒精灯，加热e停止通入HCl，然后通入N2（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是。（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。【探究反思】（5）反应结束后，取出CuCl产品进

2、行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：若杂质是CuCl2，则产生的原因是_。若杂质是CuO，则产生的原因是_。2乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/1571597274135138相对密度/（gcm3）1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程：在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中，

3、析出固体，过滤。所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题：（1）该合成反应中应采用加热。（填标号）A热水浴B酒精灯C煤气灯D电炉（2）下列玻璃仪器中，中需使用的有（填标号），不需使用的有（填名称）。（3）中需使用冷水，目的是_。（4）中饱和碳酸氢钠的作用是_，以便过滤除去难溶杂质。（5）采用的纯化方法为。（6）本实验的产率是%。3醋酸亚铬水合物Cr（CH3COO）222H2O，相对分子质量为376是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸

4、为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下：Zn（s）2HCl（aq）=ZnCl2（aq）H2（g）2CrCl3（aq）Zn（s）=2CrCl2（aq）ZnCl2（aq）2Cr2（aq）4CH3COO（aq）2H2O（l）=Cr（CH3COO）222H2O（s）请回答下列问题：（1）仪器1的名称是。（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是（选下面字母）；目的是_。A盐酸和三氯化铬溶液同时加入B先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸C先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液（3）为使生成的CrCl

5、2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应关闭止水夹（填“A”或“B”，下同），打开止水夹。（4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液反应外，另一个作用是_。（5）已知其他反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mo1L1；实验后得干燥纯净的Cr（CH3COO）222H2O9.48g，则该实验所得产品的产率为（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）。4草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H2C2O42H2O）无

6、色，熔点为101，易溶于水，受热脱水、升华，170以上分解。回答下列问题：（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有。装置B中的主要作用是。（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、。装置H反应管中盛有的物质是。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。（3）设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。5Cu2SO3CuSO32H2O是一种深红色固体（以下用M表示）

7、。某学习小组拟测定胆矾样品的纯度，并以其为原料制备M。已知：M不溶于水和乙醇，100时发生分解反应；M可由胆矾和SO2为原料制备，反应原理为3Cu26H2O3SO2Cu2SO3CuSO32H2O8HSO。.测定胆矾样品的纯度。（1）取wg胆矾样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液，从中取25.00mL于锥形瓶中，加入指示剂，用cmolL1EDTA（简写成Na4Y）标准溶液滴定至终点（滴定原理：Cu2Y4=CuY2），测得消耗了VmLEDTA标准溶液。则该胆矾样品的纯度为%（用含c、V、w的代数式表示）。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗，测得的结果会（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。.制

8、备M。实验装置如下图所示：（2）实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备SO2。上图A处的气体发生装置可从下图装置中选择，最合适的是（填字母）。（3）装置D中的试剂是。装置B中水浴加热的优点是_。（4）实验完毕冷却至室温后，从锥形瓶中分离产品的操作包括：、水洗、乙醇洗、常温干燥，得产品Cu2SO3CuSO32H2O。检验产品已水洗完全的操作是_。课时作业33化学实验中的综合探究与创新突破1解析：第1步：审题干信息，本题题干信息很简单，提取实验目的：用热分解CuCl22H2O晶体制取CuCl。第2步：（1）审“流程”，获取反应条件等有效信息：CuCl22H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水，

9、再继续加热使无水CuCl2分解，若不在HCl气流中加热，CuCl22H2O将会水解，最终产物为CuO。（2）审“装置图”，获取每个仪器的作用等有效信息：A为CuCl22H2O分解产生CuCl的装置，气体入口必须通入HCl气体；X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气；C中湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2；D为尾气处理装置，吸收HCl和Cl2。第3步，审问题信息：结合第1步、第2步提取的有效信息，结合题目提出的具体问题，联想已学过的知识，规范解答题目中的具体问题。如本题第（2）问，结合第2步中获取的流程信息的条件控制，必须先通HCl排尽空气，防止O2影响产品纯度，然后点

10、燃酒精灯，在HCl气流中加热分解CuCl22H2O，最后在HCl气流中冷却生成CuCl，即可顺利选择操作顺序：acdbe。第（3）问，结合第2步获取的有效信息，知通入C装置的气体有HCl和Cl2，再根据HCl和Cl2的性质，即可得出石蕊试纸“先变红后褪色”的实验结论。第（4）问中NaOH吸收Cl2属于氧化还原反应，即可写出离子方程式。第（5）问，结合流程信息，可知有CuCl2的原因，是分解不完全，可能是“加热时间不够”或“温度偏低”；产生CuO是CuCl22H2O发生水解时“HCl通入的量不足”。答案：（1）球形干燥管（2）cdb（3）先变红后褪色（4）Cl22OH=ClClOH2O（5）加热

11、时间不足或温度偏低通入HCl的量不足2解析：本题涉及的考点有常用化学仪器的识别和使用，化学实验基本操作，物质分离、提纯的方法和判断，有机物的制备等。通过常用药物阿司匹林的制备与提纯，考查学生的化学实验探究能力，体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。（1）该合成反应需维持瓶内温度在70左右，采用热水浴加热最合适。（2）中在不断搅拌下将反应后的混合物倒入冷水中，应在烧杯中进行并用玻璃棒搅拌；过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，不需使用分液漏斗和容量瓶。（3）温度降低，乙酰水杨酸晶体的溶解度减小，故中使用冷水的目的是充分析出乙酰水杨酸固体。（4）中过滤得到乙酰水杨酸粗品，中加入饱和NaHCO3

12、溶液，乙酰水杨酸可以与饱和NaHCO3溶液反应，生成可溶的乙酰水杨酸钠，便于过滤除去难溶杂质。（5）纯化乙酰水杨酸固体的方法为重结晶。（6）结合已知数据，判断出醋酸酐过量，利用水杨酸质量计算出乙酰水杨酸的理论产量为9.0g，故本实验的产率为100%60%。答案：（1）A（2）BD分液漏斗、容量瓶（3）充分析出乙酰水杨酸固体（结晶）（4）生成可溶的乙酰水杨酸钠（5）重结晶（6）603解析：第一步：明确实验目的、要求及所给原料以锌粒、CrCl3溶液、CH3COONa溶液和盐酸为主要原料制备Cr（CH3COO）222H2O。第二步：分析制备原理要得到二价Cr，三氯化铬溶液中需要加入还原剂，选择Zn作

13、还原剂，发生的反应为：2CrCl3（aq）Zn（s）=2CrCl2（aq）ZnCl2（aq），然后Cr2与醋酸钠溶液反应：2Cr2（aq）4CH3COO（aq）2H2O（l）=Cr（CH3COO）222H2O（s）。第三步：解决实际问题例如装置2分析：Cr2不稳定，极易被O2氧化，让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的Cr2被氧化；还有一个作用是利用生成氢气，使装置内气压增大，将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合；装置2锌粒要过量，除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外，另一个作用是：过量的锌与CrCl3充分反应得

14、到CrCl2。第四步：产率计算要细算题目中给了CrCl3和CH3COONa两个量，注意CH3COONa是过量的，根据元素守恒即可算出Cr（CH3COO）222H2O的量。答案：（1）分液漏斗（2）C让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化（3）BA（4）使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2（5）84.0%4解析：第（1）问考查CO2的检验方法CO2能使澄清石灰水变浑浊第（1）问考查草酸的物理性质草酸的熔点为101，故草酸蒸气遇冷后会冷凝为非气态物质，故装置B的作用是冷凝。冷凝的目的是防止草酸蒸气进入澄清石灰水生成难溶性CaC2O4对CO2的检验造成干扰。

15、第（2）问考查实验方案的设计先分析如何排除CO2对CO检验的干扰：检验CO气体，应先在H装置中进行CO还原CuO的反应，气体进入H装置前需除去CO中的CO2气体并检验CO2气体是否除尽，从H装置中导出的气体需用澄清石灰水检验由CO生成的CO2气体的存在。再设计实验流程：第（2）考查CO的检验方法CO还原CuO时，黑色的CuO变成红色的单质Cu，且CO的氧化产物是CO2。故证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是前面D中澄清石灰水无现象，H中的黑色粉末变成红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊。第（3）问考查草酸比碳酸酸性强、二元酸的证明方法向NaHCO3溶液中加入草酸，若有CO2生成，即可证明草酸的酸性

16、强于碳酸，当1mol草酸与NaOH完全中和时，需要消耗2molNaOH溶液即可证明草酸为二元酸。答案：（1）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊CO2冷凝（水蒸气、草酸等），防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验（2）F、D、G、H、D、ICuO（氧化铜）前面D中澄清石灰水无现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊（3）向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生用NaOH标准溶液滴定草酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍5解析：（1）Cu2Y4，故胆矾样品的纯度100%。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗，EDTA标准溶液在滴定管中会被稀释，使滴定消耗的ED

17、TA标准溶液体积偏大，结果偏高。（2）70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下反应生成SO2，应选择固液不加热制气装置，即装置a。（3）装置D用于吸收未反应的SO2，其中盛装的试剂可以是NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液或Na2SO3溶液等。装置B中水浴加热的优点是受热均匀，容易控制温度范围，可防止温度过高导致产品分解。（4）用过滤的方法分离固体和溶液。水洗的目的是除去产品表面的可溶性杂质，通过检验洗涤液中是否存在SO或H来判断水洗是否完全。答案：（1）偏高（2）a（3）NaOH溶液（其他合理答案也可）受热均匀，容易控制温度范围，可防止温度过高导致产品分解（4）过滤取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀生成，则产品已水洗完全（也可检验最后一次洗涤液中的H）