新教材适用2024版高考化学二轮总复习题型能力提升训练三化学实验综合题

这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习题型能力提升训练三化学实验综合题，共6页。试卷主要包含了00 mL环戊二烯和100，00 g、细纯铁粉4等内容，欢迎下载使用。
(1)观点一：两溶液混合发生氧化还原反应，离子方程式为 2Fe3＋＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋ 。
观点二：_两溶液混合发生相互促进的水解反应__，离子方程式为 2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑ 。
为验证上述观点，该研究小组的同学设计了探究实验(FeCl3溶液和Na2SO3溶液的浓度均为1.0 ml·L－1)。
(2)实验①的目的是_做对照实验__。
(3)对比实验①②的现象，可得结论：_两溶液混合后水解反应和氧化还原反应同时发生__。
(4)将实验②反应后的溶液放置3小时后，溶液变为浅黄绿色，试提出合理的解释：_Fe3＋与SOeq \\al(2－,3)发生水解的速率快，故开始溶液显红褐色。而氧化还原反应的趋势较大，长时间放置后。因氧化还原反应的程度增大，Fe3＋减少，平衡左移，最终都生成Fe2＋，溶液变为浅黄绿色__。
(5)实验③的现象说明二者混合只发生_水解__反应，原因是_SOeq \\al(2－,3)过量，溶液的碱性较强，而Fe3＋浓度较小，氧化性弱。两者主要发生水解反应__。
(6)对比实验②③可得影响反应的因素可能有_试剂的滴加顺序、溶液的酸碱性、温度、浓度__。
【解析】 (1)Fe3＋具有氧化性，SOeq \\al(2－,3)具有还原性，二者相遇，可能发生氧化还原反应；Fe3＋水解呈酸性，SOeq \\al(2－,3)水解呈碱性，二者相遇，可以发生相互促进的水解反应。氧化还原方程式为2Fe3＋＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋，水解的方程式为2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑。(2)实验①铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体，为后续实验做对照，所以实验①的目的是做对照实验。(3)通过与实验①的对照，在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，溶液立即变为红褐色，说明SOeq \\al(2－,3)促进了Fe3＋的水解，说明二者水解相互促进。再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了Fe2＋，说明SOeq \\al(2－,3)与Fe3＋发生了氧化还原反应。综合所述，实验②可得出的结论是SOeq \\al(2－,3)与Fe3＋相遇，既能发生相互促进的水解反应又能发生氧化还原反应。(4)Fe3＋与SOeq \\al(2－,3)既能发生水解反应又能发生氧化还原反应，开始溶液显红褐色，说明二者水解的速率快，而长时间放置后，溶液变为浅黄绿色，说明氧化还原反应的程度大，最终发生氧化还原反应生成Fe2＋。(5)在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液立即变为红褐色，说明发生了水解反应。一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成，说明无Fe2＋，没有发生氧化还原反应；另一份煮沸，产生红褐色沉淀，再加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成，说明加热促进水解反应进行的程度，但没有发生氧化还原反应。和实验②相比较，试剂的滴加顺序发生了变化，SOeq \\al(2－,3)过量，溶液的碱性较强，而Fe3＋浓度较小，氧化性弱。两者主要发生水解反应，不发生氧化还原反应。(6)通过上述分析，因为滴加试剂顺序的不同而使溶液的酸碱性不同，溶液的浓度不同，温度不同，从而导致现象不同，所以影响反应的因素有试剂的滴加顺序、溶液的酸碱性、温度、浓度。
2. (2023·湖南永州三模)二茂铁[Fe(C5H5)2]广泛用作火箭燃料添加剂，以改善其燃烧性能，还可用作汽油的抗震剂、紫外光的吸收剂等。其中一种制备方法的实验步骤及装置图(加热及夹持装置已省略)如图：
步骤1：无水氯化亚铁的制备2FeCl3＋Feeq \(――→,\s\up7(THF))3FeCl2
在氮气氛围中，将100.00 mL四氢呋喃(1,4-环氧丁烷，简称THF)加入到三颈烧瓶中，加入无水三氯化铁27.00 g和细纯铁粉4.48 g，搅动回流4.5 h。
步骤2：二茂铁的合成FeCl2＋2C5H6＋2(C2H5)2NH―→Fe(C5H5)2＋2(C2H5)2NH·HCl
制得无水氯化亚铁后，减压蒸馏出四氢呋喃。用冷水冷却反应瓶，在残留物中加入45.00 mL环戊二烯和100.00 mL二乙胺(环戊二烯、二乙胺均过量)，继续通入氮气，强烈搅动4 h，蒸出过量的二乙胺。加入石油醚，充分搅拌后趁热过滤，将滤液蒸发得二茂铁粗品，提纯可得精品。
已知：常温下二茂铁为橙黄色晶体，有樟脑气味，熔点173 ℃，沸点249 ℃，高于100 ℃易升华。能溶于苯、乙醚和石油醚等有机溶剂，不溶于水，化学性质稳定。紫外光谱于325 nm和440 nm处有极大的吸收值。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为_球形冷凝管__。
(2)本实验所使用的三颈烧瓶规格为_C__。
A．50 mL B．100 mL
C．250 mL D．1 000 mL
(3)实验中持续通入氮气的主要目的是_防止亚铁离子被氧化，降低二茂铁的产率__。
(4)二茂铁结构如图，是由环戊二烯负离子(C5Heq \\al(－,5))和亚铁离子形成的夹心结构。已知分子中的大π键可用符号Πeq \\al(n,m)表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Πeq \\al(6,6))，则C5Heq \\al(－,5)中的大π键可表示为_Πeq \\al(6,5)__，二茂铁晶体类型属于_分子晶体__。
(5)如何验证所得晶体为二茂铁，试列举一种方法_测定熔点是否为173_℃或测定紫外线光谱是否在325_nm和440_nm处有极大的吸收值__。最终得到29.50 g纯二茂铁，则该实验产率w(二茂铁)＝_66.1__%(保留1位小数)。
(6)还可用FeCl2、环戊二烯(C5H6)在KOH碱性条件下制备二茂铁，试写出化学方程式 FeCl2＋2C5H6＋2KOH===Fe(C5H5)2＋2KCl＋2H2O 。
【解析】 根据已知信息可知首先利用氯化铁和铁制备氯化亚铁，然后加入环戊二烯和二乙胺，继续通入氮气，搅动、蒸出过量的二乙胺。最后加入石油醚，充分搅拌后趁热过滤，将滤液蒸发得二茂铁粗品，提纯可得精品，结合已知信息和题中问题分析解答。(1)根据仪器构造可判断仪器a的名称为球形冷凝管。(2)由题意可知三颈烧瓶中加入145 mL液体，由于三颈烧瓶装的液体不低于容积的eq \f(1,3)，不高于eq \f(2,3)，所以应该选择的规格是250 mL三颈烧瓶，故合理选项是C。(3)实验中持续通入氮气的主要目的是排尽装置中的空气，避免亚铁离子被氧化，降低二茂铁的产率。(4)C5Heq \\al(－,5)中参与大π键的碳原子个数是5个，参与形成大π键的电子数是6个，所以可表示为Πeq \\al(6,5)，常温下二茂铁为橙黄色晶体，有樟脑气味，熔点173 ℃，沸点249 ℃，高于100 ℃易升华，所以二茂铁晶体类型属于分子晶体。(5)根据已知信息可知验证所得晶体为二茂铁的实验方法是测定熔点是否为173 ℃或测定紫外线光谱是否在325 nm和440 nm处有极大的吸收值；无水三氯化铁27.00 g(0.17 ml)、细纯铁粉4.48 g(0.08 ml)，反应中铁不足，生成氯化亚铁0.24 ml，由于环戊二烯、乙二胺均过量，所以理论上生成二茂铁的质量为0.24 ml×186 g/ml＝44.64 g，所以产率为eq \f(29.50 g,44.64 g)×100%≈66.1%。(6)用FeCl2、环戊二烯(C5H6)在KOH碱性条件下制备二茂铁，依据原子守恒可知还有氯化钾和水生成，则反应化学方程式为FeCl2＋2C5H6＋2KOH===Fe(C5H5)2＋2KCl＋2H2O。
3. (2023·湖南岳阳二模)氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，某学习小组以Cl2O为原料用下列装置制备次氯酸溶液。
已知：常温常压下，Cl2O沸点为3.8 ℃，42 ℃以上会分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。将氯气和空气(不参与反应)通入足量含水8%的碳酸钠溶液中发生反应，然后用水吸收产生的气体Cl2O(不含Cl2)可制得次氯酸溶液。
(1)HClO分子的VSEPR模型(价层电子对互斥模型)名称为_四面体形__。
(2)各装置的连接顺序为A→_D__→_B__→_C__→_E__。
(3)写出B中反应的化学方程式 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3 。
(4)装置E中采用棕色圆底烧瓶的原因_防止产物HClO见光分解__。
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是_产率高，产物较纯，反应速率快__。(答一条即可)
(6)用下列实验方案测定所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：量取10.00 mL上述次氯酸溶液，并稀释至100.00 mL，再从其中取出10.00 mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.08 ml·L－1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗25.00 mL标准溶液。该溶液中c(HClO)为_1.00__ml·L－1(保留两位小数)。(已知涉及的反应为HClO＋2I－＋H＋===I2＋Cl－＋H2O，I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6))
(7)滴定过程中滴定前读数正确，滴定后仰视读数，则测得结果会_偏高__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【解析】 浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，通入饱和食盐水去除氯气中混有的HCl，去除HCl后将氯气、空气通入碳酸钠溶液中生成Cl2O，用足量的四氯化碳吸收多余的氯气，最终用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液，以此分析。(1)HClO中以O为中心原子，价层电子对数为4，则其VSEPR模型为四面体形。(2)根据分析，连接顺序为A→D→B→C→E。(3)根据分析，B中发生的反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3。(4)为了防止产物HClO见光分解，装置E中采用棕色圆底烧瓶。(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是产率高，产物较纯，反应速率快等特点。(6)根据方程式关系，设HClO的物质的量为x，则
HClO ～ I2 ～ 2S2Oeq \\al(2－,3)
1 2
x 0.08 ml·L－1×25×10－3
x＝10－3ml；则原溶液的HClO的浓度为eq \f(10－3×\f(100,10) ml,10×10－3L)＝1 ml·L－1。(7)滴定前读数正确，滴定后仰视，则标准液的体积偏大，导致待测液浓度偏高。
4. (2023·山东日照二模)铁氰化钾俗称赤血盐，化学式为K3[Fe(CN)6]，可溶于水，常用作分析试剂。实验室用Cl2在60～65 ℃时氧化K4[Fe(CN)6]制备K3[Fe(CN)6]的装置如图所示(夹持装置省略)。
回答下列问题：
(1)装置B中试剂是_饱和食盐水__；装置C最好的加热方式为_水浴__(填“水浴”或“油浴”)，C中反应的离子方程式为 2[Fe(CN)6]4－＋Cl2eq \(=====,\s\up7(60～65 ℃))2[Fe(CN)6]3－＋2Cl－ 。
(2)反应结束后通入N2一段时间的目的是_排空Cl2，使得Cl2充分被氢氧化钠吸收，减少对环境的污染__。
(3)工业上可用铁氰化钾法测定蔗糖(C12H22O11)的水解程度(杂质不参与反应)。
Ⅰ.反应原理：铁氰化钾在碱性溶液中有氧化性，能将葡萄糖(或果糖)氧化，反应的化学方程式为C6H12O6＋6K3[Fe(CN)6]＋6KOH===(CHOH)4·(COOH)2＋6K4[Fe(CN)6]＋4H2O。
Ⅱ.实验步骤：
ⅰ.称取纯净的蔗糖1.000 g，置于200 mL锥形瓶中，加入少量水溶解，再加入5 mL 2 ml·L－1稀硫酸、摇匀，加热20分钟；
ⅱ.进行“一系列操作”；
ⅲ.加入2滴次甲基兰指示剂，用c ml·L－1铁氰化钾标准液滴定，终点时消耗标准液V mL。
已知：铁氰化钾溶液中加入次甲基兰指示剂，溶液迅速变蓝。
①配制铁氰化钾标准液时，用到的定量玻璃仪器有_烧杯、容量瓶__(填仪器名称)。
②实验步骤ⅱ中“一系列操作”为_冷却、加入KOH溶液至碱性(或冷却、加入过量碱液)__。
③蔗糖的水解程度为_2.85Vc__%(用含c、V的代数式表示)。
④下列操作会导致测定结果偏低的是_c__。
a．称取蔗糖时，砝码生锈
b．配制铁氰化钾溶液时，转移操作未洗涤烧杯
c．溶液变蓝立即读数，后又恢复无色
d．滴定前俯视，滴定后仰视
【解析】 A中利用浓盐酸和二氧化锰制备氯气，制备的氯气中含有HCl气体，通过饱和食盐水净化后通入C，与K4[Fe(CN)6]反应制备K3[Fe(CN)6]，尾气使用氢氧化钠吸收；据此分析解题。(1)据分析可知，装置B中试剂是饱和食盐水；实验室用Cl2在60～65 ℃时氧化K4[Fe(CN)6]制备K3[Fe(CN)6]，所以装置C最好的加热方式为水浴；装置C中反应离子方程式为2[Fe(CN)6]4－＋Cl2eq \(=====,\s\up7(60～65 ℃))2[Fe(CN)6]3－＋2Cl－。(2)反应结束后通入N2一段时间，将仪器内的Cl2排空，使得Cl2充分被氢氧化钠吸收，减少对环境的污染。(3)①配制铁氰化钾标准液时，需要天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管；定量玻璃仪器有烧杯、容量瓶。②加热20分钟后，需冷却，加入KOH溶液调至碱性。③已知反应的化学方程式为C6H12O6＋6K3[Fe(CN)6]＋6KOH===(CHOH)4·(COOH)2＋6K4[Fe(CN)6]＋4H2O，加入2滴次甲基兰指示剂，用c ml·L－1铁氰化钾标准液滴定，终点时消耗标准液V mL，所以消耗的C6H12O6物质的量为n(C6H12O6)＝eq \f(V×10－3L×c ml·L－1,6)＝eq \f(1,6)Vc×10－3ml，则水解的蔗糖的物质的量为eq \f(1,12)Vc×10－3ml，所以蔗糖的水解程度为eq \f(\f(1,12)Vc×10－3×342,1)×100%＝2.85Vc%；④砝码生锈，使得称得的质量增加，溶质的物质的量偏大，使得V增大，故a不符合题意；配制铁氰化钾溶液时，转移操作未洗涤烧杯，溶质的物质的量偏小，滴定量增大，导致测定结果偏大，故b不符合题意；溶液变蓝立即读数，后又恢复无色，说明反应未完全，此时V偏小，使得测定结果偏低，故c符合题意；滴定前俯视，使读出的刻度比实际的刻度小；滴定后仰视，使读出刻度比实际大，因此，记录下来的滴定用量比实际用量多了，计算出来的结果偏高，故d不符合题意。故选c。实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，溶液立即变为红褐色；再滴加K2[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，溶液立即变为红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸产生红褐色沉淀，再加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成