【南方凤凰台】（江苏专用）2015届高考化学二轮复习 主观题训练三.docx

1、主观题训练三化学实验与计算非选择题 1. (2014宿迁、徐州三模)高氯酸铜Cu(ClO4)26H2O易溶于水,120开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2CO3+H2O Cu2(OH)2CO3 +CO2+4NaClCu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O 2Cu(ClO4)26H2O+CO2HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 molL-1计算)。金属离子开始沉淀沉淀完全Fe3+1.13.2Fe2+5.88.8Cu2+4.76.7(1) 将CuC

2、l2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。把反应物研细的目的是 。检验沉淀是否洗涤干净,应选用的试剂是。(2) 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。 大量的白雾的成分是(填化学式)。适度加热但温度不能过高的原因是。(3) 25时,若溶液调节pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为。已知25时,Fe(OH)3的Ksp=2.6410-39?(4) 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体。请补

3、充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水和氨水)。将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;,过滤;将滤液,得到CuCl22H2O晶体;将,得到无水氯化铜固体。 2. (2014南京教研室)草酸合铁酸钾晶体KxFe(C2O4)y3H2O是一种光敏材料,下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程。已知:(NH4)2SO4、FeSO47H2O、莫尔盐(NH4)2SO4FeSO46H2O的溶解度如下表:温度/1020304050(NH4)2SO4/g73.075.478.081.084.5FeSO47H2O/g40.048.060.073.

4、3(NH4)2SO4FeSO46H2O/g18.121.224.527.931.3(1) 废铁屑在进行“溶解1”前,需要在5% Na2CO3溶液中加热数分钟,并洗涤干净。Na2CO3溶液的作用是。(2) “溶解1”应保证铁屑稍过量,其目的是。“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是。(3) “复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是:蒸发浓缩、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是。(4) “沉淀”时得到的FeC2O42H2O沉淀需用水洗涤干净。检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(5) “结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是。(6) 请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3+含量的

5、实验步骤备选试剂:KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液:步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g,配成250 mL待测液。步骤2:用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,C2转化为CO2被除去。步骤3:向步骤2所得溶液中 。步骤4:用c molL-1 KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗V mL KMnO4标准溶液。 3. (2014南京教研室)ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59 ,沸点为11.0 ,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 时反应制得。某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO

6、2。图1 图2(1) A装置中电动搅拌棒的作用是。A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 。(2) B装置必须放在冰水浴中,其原因是 。(3) 反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知:(1)NaClO2饱和溶液在温度低于38 时析出的晶体是NaClO23H2O,在温度高于38 时析出的晶体是NaClO2,在温度高于60 时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl;(2) NaClO2的溶解度曲线如图2所示,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:减压,55 蒸发结晶; ; ; ; 得到成品。(4) ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到

7、ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;步骤2:用稀硫酸调节试样的pH2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入指示剂,用c molL-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:2Na2S2O3+ I2 Na2S4O6+2NaI)。配制100 mL c molL-1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有。滴定过程中进行三次平行测定的原因是 。原ClO2溶液的浓度为(用含字母的代数式表示)gL-1

8、。若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果(填“偏高”、“偏低”或“不变” )。4. (2014扬州一模)以粗氧化锌粉(含FeO、Fe2O3、ZnS等)制取活性ZnO的工艺如下:步骤1:以H2SO4浸出粗氧化锌,同时加入H2O2;步骤2:过滤,调节滤液的pH;步骤3:过滤,向滤液中加NH4HCO3,得碱式碳酸锌沉淀;步骤4:过滤、洗涤、煅烧,得产品。已知:离子沉淀的pH见下表。离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe2+7.69.6Fe3+2.73.7Zn2+5.48.0(1) 加入H2O2时能浸出硫化锌,同时生成淡黄色固体,写出其化学方程式:。(2) 步骤3中调节溶液pH的范围是。

9、 (3) 取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2 g,充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6 g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得沉淀20 g。计算碱式碳酸锌的组成(用化学式表示,写出计算过程)。 5. (2014泰州一模)过氧化钙(CaO2)广泛应用于农业生产、水产养殖、污水处理等领域。某同学为测定某样品中CaO2的含量,进行如下实验:准确称取一定质量的过氧化钙样品,依次加入30 mL蒸馏水和10 mL 6 molL-1盐酸,振荡,使之溶解。加入1 mL 0.05 molL-1 MnSO4溶液,立即用0.031 4 molL-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作2次。上述过程中涉及的

10、离子方程式如下:CaO2+2H+ Ca2+H2O2 2Mn+5H2O2+6H+ 2Mn2+8H2O+5O2回答下列问题:(1) 测定过程中,需用溶液润洗的仪器为。 (2) 上述实验过程中,加入MnSO4溶液的作用可能是。(3) 实验数据及部分完成的实验结果见下表。高锰酸钾滴定法分析样品中过氧化钙含量实验编号样品质量/g消耗高锰酸钾体积/mL测定值/g纯度/%10.051 45.460.030 960.0420.047 95.110.028 960.3030.052 26.01由表中实验3的数据计算出的样品中CaO2的纯度为(写出计算过程)。 分析上述3组实验数据,计算该实验样品中CaO2的纯度

11、为。 (4) 该同学查阅资料,测定过氧化钙纯度的方法还有热分解法、间接碘量法、EDTA法等。再用这些方法做对比实验,发现(3)中测定结果偏低,其可能的原因是。 6. (2014如东期末改编)二甲酸钾是一种白色晶体,商品名为弗米(Formil),是一种能替代抗生素的促生长剂,化学式为KH(HCOO)2,具有吸湿性,易溶于水。二甲酸钾的生产工艺流程如下:(1) 以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:表1反应温度对产品回收率的影响反应温度/20304050607080产品回收率/%75.678.480.682.683.182.173.7表2反应物料比对产品回收率的

12、影响反应物料比213141516171产品回收率/%038.482.683.684.584.8备注:表2中反应物料比为甲酸和无水碳酸钾的物质的量之比。写出甲酸和碳酸钾生成二甲酸钾的化学方程式: 。实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在;反应物料比应选择;由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是。(2) 测定某弗米产品纯度的实验方法如下:称取该弗米产品2.5 g,将其全部溶解在水中,配制成250 mL未知浓度的溶液,取出25.00 mL于锥形瓶中,再滴加23滴指示剂,用0.10 molL-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为18.50 mL。加

13、入的指示剂是 (填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是。上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为 。(写出计算过程) 7. (2014南京二模)三氯异氰尿酸(结构简式如右图)是一种极强的氧化剂和氯化剂。(1) 利用三氯异氰尿酸水解产物中的氧化性物质X可消毒灭菌,X的分子式为。(2) “有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。为测定三氯异氰尿酸的“有效氯”含量,现称取某三氯异氰尿酸样品0.568 0 g,加水、足量KI、硫酸,配制成100 mL待测液;准确量取25.00 mL待测液于碘量瓶中,用0.150 0 mol

14、L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点(反应的化学方程式为2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI);重复测定2次,所得的相关数据如下表:滴定序号待测液体积/mL标准液滴定管起点读数/mL标准液滴定管终点读数/mL125.000.0624.04225.000.0224.02325.000.1224.14滴定终点观察到的现象为。配制0.150 0 molL-1 Na2S2O3溶液100 mL,所需Na2S2O35H2O的质量为。计算此样品的“有效氯”含量(写出计算过程)。 8. (2014海门中学模拟)CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应,

15、产物之一是只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。步骤a:称取0.672 0 g样品,放入锥形瓶,加入适量2 molL-1稀硫酸,微热使样品溶解。再加入30 mL水加热,用0.200 0 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00 mL。步骤b:接着将溶液充分加热,使淡紫红色消失,溶液最终呈现蓝色。冷却后,调节pH并加入过量的KI固体,溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.250 0 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00 mL。已知涉及的部分离子方程式如下:步骤a:2Mn+5C2+16H+ 2Mn2+8H2O+10CO2步骤b:2Cu2

16、+4I- 2CuI+I2 I2+2S2 2I-+S4(1) 已知室温下CuI的Ksp=1.2710-12,欲使溶液中c(Cu+)1.010-6 molL-1,应保持溶液中c(I-)molL-1?(2) Mn在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为;若无该操作,则测定的Cu2+的含量将会(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3) 步骤b用淀粉溶液作指示剂,则滴定终点观察到的现象为 。(4) 通过计算确定样品晶体的组成。主观题训练三化学实验与计算1. (1) 增大反应物之间的接触面积,加快反应速率HNO3和AgNO3溶液(2) HClO4防止HClO4、Cu(ClO4

17、)2分解(3) 2. 6410-6 molL-1(4) 加入适量双氧水并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.24.7加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥CuCl22H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止解析(1) 用研钵分别研细反应物,能增大反应物之间的接触面积,加快反应速率;因反应后生成了蓝色的碱式碳酸铜,故溶液中含有NaCl,析出碱式碳酸铜时固体的表面将附着NaCl溶液,故可通过检验洗涤液中是否含有Cl-来检验是否洗涤干净。(2) 根据原题中“HClO4是易挥发的发烟液体”可知产生的大量白雾是HClO4;温度过高时HClO4和Cu(ClO4)2都能分解,故温度不宜过高

18、。(3) 当溶液的pH=3时,溶液中c(OH-)=10-11 molL-1,则c(Fe3+)=2.6410-6 molL-1。2. (1) 除油污(2) 防止Fe2+被氧化为Fe3+抑制Fe2+水解(3) 冷却结晶洗去杂质,减少莫尔盐晶体溶解损失,便于快速干燥(4) 用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净(其它合理答案也可)(5) 放在黑暗处可以防止晶体分解(6) 步骤2:加入足量KMnO4溶液步骤3:加入稍过量的锌粉,加热至充分反应(溶液黄色刚好消失),过滤、洗涤、将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中解析(1) Na2CO3

19、水解呈碱性,可除去金属表面的油污,若“加热”数分钟,可加快除去油污的速率、促进Na2CO3水解等。(2) 铁屑过量防止Fe2+被氧化为Fe3+;常见需加酸抑制水解:如配制FeCl3溶液,由CuCl2溶液制备CuCl22H2O的实验操作与条件控制。(3) 可总结醇类洗涤的目的,及冰水洗涤某晶体的目的:洗去晶体表面杂质,降低晶体的溶解度,减少溶解损失。(4) 强调规范性,取样加试剂出现象得结论。(5) 培养信息素养、获取加工信息的能力。(6) 测定Fe3+的原理是:将Fe3+用锌粉全部转化为Fe2+,再用KMnO4标准溶液进行滴定,但C2会干扰Fe2+的测定,故应先用KMnO4氧化除去C2。3.

20、(1) 反应时搅拌,增大反应物的接触面积,加快反应速率温度计(2) 使ClO2充分冷凝,减少挥发(3) 趁热过滤用3860 热水洗涤 低于60 干燥(4) 100 mL容量瓶、胶头滴管取平均值,减少误差偏高解析(1) 提高反应速率可采取的措施通常有:将废渣粉碎、适当升高温度、搅拌、增大浓度、延长酸浸时间等。(2) 水浴加热举例:如银镜反应、乙酸乙酯的水解、I2的CCl4溶液可采用水浴蒸馏进行分离等;若水浴的温度需控制,则温度计应放在水浴中,而不是反应体系内。(3) 结合本题,了解题目给出的详细信息应在答案中体现及如何体现,培养获取加工信息与应用信息的能力与意识。(4) 步骤2发生反应的离子方程

21、式为2ClO2+10I-+8H+ 2Cl-+5I2+4H2O,理解测定原理,得出关系式为2ClO25I210Na2S2O3,即ClO25Na2S2O3,则原ClO2溶液的浓度为 molL-167.5 gmol-1=。4. (1) ZnS+H2O2+H2SO4 ZnSO4+2H2O+S(2) 3.7pH5.4(3) ZnCO32Zn(OH)2H2O或Zn3(OH)4CO3H2O解析(1) 加入H2O2后析出的淡黄色固体是单质硫,故ZnS在H2SO4和H2O2的作用下生成ZnSO4和S,化学方程式为ZnS+H2O2+H2SO4 ZnSO4+2H2O+S。(2) 粗氧化锌粉中加入H2SO4和H2O2

22、时,其中的FeO转变为Fe3+,故在调节pH时,应将溶液中的Fe3+完全沉淀,而Zn2+不能产生沉淀,故应调节3.7pH5.4。(3) 碱式碳酸锌在加热时生成固体为ZnO,同时生成CO2和H2O,故m(ZnO)=48.6 g,n(ZnO)=0.6 mol,气体通入石灰水中生成的沉淀是CaCO3,故n(CO2)=n(CaCO3)=0.2 mol,生成的n(H2O)=0.6 mol,根据n(CO2)可知固体中n(ZnCO3)=n(CO2)=0.2 mol,利用Zn元素守恒可知固体nZn(OH)2=0.4 mol,利用H元素守恒可知固体中n(H2O)=0.6 mol-0.4 mol=0.2 mol,

23、故固体中n(ZnCO3)nZn(OH)2n(H2O)=0.2 mol0.4 mol0.2 mol=121,故碱式碳酸锌的化学式为ZnCO32Zn(OH)2H2O。5. (1) 酸式滴定管(2) 作催化剂(3) 数值在64.90%65.20%间都正确60.17%(4) 部分H2O2会自身分解 解析(1) 在滴定操作中,需要润洗的仪器只有滴定管,而该实验中需用酸式滴定管盛装酸性KMnO4溶液,故需要润洗的仪器为酸式滴定管。(2) 滴定开始加入了少量的MnSO4,其作用可能是作反应的催化剂。(3) 根据关系式5CaO25H2O22Mn,利用表中的数据可以计算出CaO2的纯度=100%=65.07%;

24、第3组实验的数据明显误差较大,该组数据舍去,故由1和2两组数据可得CaO2的纯度=60.17%。(4) 反应过程中生成的Mn2+对反应2H2O2 2H2O+O2有催化作用,故测定结果明显偏低。6. (1) 4HCOOH+K2CO3 2KH(HCOO)2+CO2+H2O5060 41温度过高,甲酸易挥发(2) 酚酞溶液由无色恰好变成浅红色且在半分钟内不褪色令产品中二甲酸钾的质量分数为a,则:KH(HCOO)2NaOH130 g1 mol2.5 ga0.018 5 L0.10 molL-1所以=解得a=96.2%。解析(1) 由信息可知,甲酸与碳酸钾反应生成KH(HCOO)2,同时生成二氧化碳与水

25、,化学方程式为4HCOOH+K2CO3 2KH(HCOO)2+CO2+H2O,根据表1中温度对产品回收率的影响判断,选择回收率高的温度,5060 范围内回收率最高,温度再高回收率反而降低,根据表2中配比对回收率的影响判断,选择回收率高的配比,配比高于41时对产物回收率影响不大,但会浪费原料,故选择原料配比为41;温度再高回收率反而降低,可能是由于温度过高,甲酸易挥发导致。(2) 滴定终点的pH应在指示剂变色范围之内,二甲酸钾与氢氧化钠完全反应后溶液呈碱性,应选择酚酞为指示剂;滴定终点时溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色,令产品中二甲酸钾的质量分数为a,则:KH(HCOO)2NaOH130

26、g1 mol2.5 ga0.018 5 L0.10 molL-1所以=解得a=96.2%。7. (1) HClO(2) 溶液蓝色褪去,且30 s内不变色3.72 g3次消耗标准Na2S2O3溶液的平均值为24.00 mL,根据反应Cl2+2I- 2Cl-+I2、2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI知:n(Cl2)=4 =7.210-3 mol,m(Cl2)=7.210-3 mol71 gmol-1=0.511 2 g,三氯异氰尿酸“有效氯”含量=100%=90%。解析(1) 根据三氯异氰尿酸分子中含有的元素可知,水解生成的产物中有消毒灭菌功能的物质为次氯酸。(2) 由于滴定过程中I

27、2被还原为NaI,根据I2的特性可选择淀粉作指示剂,且到达滴定终点时,碘单质刚好消失,故到达滴定终点时溶液由蓝色变为无色;根据Na2S2O3溶液的浓度和体积可知n(Na2S2O3)=0.15 molL-10.1 L=0.015 mol,故m(Na2S2O35H2O)=0.015 mol248 gmol-1=3.72 g;3次消耗标准Na2S2O3溶液的平均值=24.00 mL,由反应的化学方程式Cl2+2I- 2Cl-+I2、2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI可得关系式Cl2I22Na2S2O3,故样品所需n(Cl2)=n(Na2S2O3)=2n(Na2S2O3)=20.150

28、0 molL-124.0010-3 L=7.210-3 mol,m(Cl2)=7.210-3 mol71 gmol-1=0.511 2 g,三氯异氰尿酸的“有效氯”含量=100%=90%。8. (1) 1.2710-6(2) 4Mn+12H+ 4Mn2+5O2+6H2O偏高(3) 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色(4) 根据反应可得关系式:2Mn5C2250.200 08.0010-3 moln(C2)2S2I22Cu2+220.250 08.0010-3moln(Cu2+)所以n(C2)=410-3 mol,n(Cu2+)=210-3 mol,根据电荷守恒原理:n(K+)=2n(C2)-

29、2n(Cu2+)=410-3 mol 根据质量守恒原理:m(H2O)=(0.672 0-39410-3-64210-3-88410-3)g=0.036 gn(H2O)=210-3 mol,n(K+)n(Cu2+)n(C2)n (H2O)=2121,所以样品晶体的组成是K2Cu(C2O4)2H2O。解析(1) CuI的Ksp=1.2710-12=c(Cu+)c(I-),c(I-)=,由于溶液中c(Cu+)1.010-6 molL-1,c(I-)1.2710-6 molL-1。(2) 反应的离子方程式是4Mn+12H+ 4Mn2+5O2+6H2O;若不加热除去高锰酸根离子,高锰酸根离子能够氧化碘离子,使得碘单质的物质的量增加,测定铜离子含量偏高。(3) 根据反应I2+2S2 2I-+S4,可知当反应结束时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。