化学实验综合题-2017年高考题和高考模拟题化学分项版汇编Word版含解析.pdf
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1、1【 2017 新课标 1卷】( 15 分) 凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机 氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3H3BO3; NH3H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。 回答下列问题: (1)a 的作用是 _。 (2)b 中放入少量碎瓷片的目的是_。f 的名称是 _。 (3)清洗仪器: g 中加蒸馏水;打开k1,关闭 k2、k3,加热 b,蒸气充满管路;停止加热,关闭 k1,g 中蒸馏水倒吸进入c,原因是 _;打开 k2放掉水,重复操作23 次。 (4)仪器清洗后, g 中
2、加入硼酸( H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d 注入 e,随后注入氢氧化钠溶 液,用蒸馏水冲洗d,关闭 k3,d 中保留少量水。打开k1,加热 b,使水蒸气进入e。 d 中保留少量水的目的是_。 e 中主要反应的离子方程式为_ , e 采用中空双层玻璃瓶的作用是 _。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g 中吸收液时消耗浓度为cmolL 1 的盐 酸V mL,则样品中氮的质量分数为_% ,样品的纯度 _% 。 2017 年高考试题, 【答案】(1)避免 b 中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c 中温度下降,管路中形成负 压 (4)液封,防止氨气逸出 + 4 NH+O
3、H - = NH3+H2O 保温使氨完全蒸出 (5) 1.4cV m 7.5cV m (4)氨气是气体,因此d 中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出。e 中主要反应是铵 盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为 + 4 NH+OH - = NH3+H2O;e 采用中空双层玻璃瓶的 作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g 中吸收液时消耗浓度为cmolL 1 的盐 酸VmL, 根 据 反 应NH3H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3, 可 以 求 出 样 品 中n(N) n(HCl) c molL 1 V10 3 L0.
4、001cVmol,则样品中氮的质量分数为 1 0.00114 g mol1.4 100% g cVcV mm ,样品中甘氨酸的质量0.001cV75g/mol,所以样品的 纯度 7.5 % cV m 。 【名师点睛】 明确相关物质的性质和实验原理是解答的关键,注意掌握解答综合性实验设计与评价题 的基本流程:原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为:(1)实 验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?(2)所用各物质名称、状态、代替物( 根 据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择) 。 (3)有关装置: 性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替
5、代装置可用、仪器规格等。(4)有关操作:技 能、操作顺序、 注意事项或操作错误的后果。(5)实验现象: 自下而上,自左而右全面观察。(6) 实验结论:直接结论或导出结论。实验方案的设计要点:(1)设计要点:实验方案的设计要明确 以下要点: 题目有无特殊要求;题给的药品、 装置的数量; 注意实验过程中的安全性操作; 会画简单的实验装置图;注意仪器的规格;要防倒吸、 防爆炸、 防燃烧、 防暴沸、 防氧化、 防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施;同一仪器在不同位置的相应作用等;要严 格按照“操作(实验步骤 )现象结论”的格式叙述。 2【 2017 新课标 2卷】( 14 分) 水泥是重要的建筑
6、材料。水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属 的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸 的目的是 _,还可使用 _代替硝酸。 (2)沉淀 A的主要成分是_,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化 学方程式为 _ 。 ( 3) 加 氨 水 过 程 中 加 热 的 目 的 是 _ 。 沉 淀B 的 主 要 成 分 为 _ 、 _(写化学式) 。 (4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO 4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的 含量,滴
7、定反应为: 4 MnO+H +H 2C2O4Mn 2+CO 2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴 定时消耗了0.0500 molL - 1 的KMnO 4溶液36.00 mL ,则该水泥样品中钙的质量分数为 _。 【答案】( 1)将样品中可能存在的Fe 2+氧化为 Fe3+ H2O2 (2) SiO2 ( 或 H2SiO3) SiO 2+4HF=SiF4+2H2O (或 H2SiO3+4HF= SiF4+ 3H2O) (3)防止胶体生成,易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3(4)45.0% (2)根据水泥中成分,二氧化硅不溶于一般酸溶液,所以沉淀A是二氧化硅; SiO2溶于氢
8、氟酸, 发生的反应是:SiO2+4HF=SiF4+2H2O 。 (3)加热可以使胶体聚沉,防止胶体生成,易沉淀分离;pH为 45 时 Ca 2+、 Mg2+不沉淀, Fe3+、 Al 3+沉淀,所以沉淀 B为 Fe(OH)3、(OH)3。 (4)草酸钙的化学式为CaC2O4, 4 MnO作氧化剂,化合价降低5 价, H2C2O4中的 C 化合价由 3 价 4 价,整体升高2 价,最小公倍数为10,因此 4 MnO的系数为2,H2C2O4的系数为 5,运用 关系式法: 5Ca 2+5H 2C2O42KMnO4 n(KMnO4)=0.0500 mol/L36.0010 -3 mL=1.8010-3
9、 mol n(Ca 2+) =4.5010-3 mol 水泥中钙的质量分数为4.5010 -3 mol 40.0 g/mol 0.400 g 100%=45.0% 。 【名师点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密 联系;工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要 看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还 要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件 ( 或是什么条件 ) 根据什么理论所以有什么变化结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反
10、应 方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步 的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。 3【 2017 新课标 2卷】( 15 分) 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶 解氧。实验步骤及测定原理如下: 取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合, 反应生成 MnO(OH)2,实现氧的固定。 酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被 I -还原为 Mn 2+,在暗处静置 5 min ,然后用标准Na2S2O3溶液滴 定生成
11、的 I2( 2 2 23 S O +I2=2I -+2 46 S O ) 。 回答下列问题: (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是_。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。 (3) Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂 瓶和 _;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、 除_及二氧化碳。 (4)取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后,用amolL -1Na 2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂, 终点现象为_;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 _mg L -1。 (
12、5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏_。 (填“高”或 “低”) 【答案】( 1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2) O2+2Mn(OH)2 =2MnO(OH)2 ( 3)量筒氧气 (4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低 (3) Na2S2O3溶液不稳定,使用前还需要标定,因此配制该溶液时不需要精确配制,需要的玻璃 仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和量筒,并不需要容量瓶;Na2S2O3溶液不稳定,加热可以除去蒸馏 水中溶解的氧气和二氧化碳,减少Na2S2O3的损失。 (4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,因此终点现象为蓝色刚好褪去;根据题干,MnO(OH)
13、2 把 I -氧化成 I 2,本身被还原成Mn 2,根据得失电子数目守恒,即有 n2=n(I 2) 2,因此建立关 系式 O22MnO(OH)22I24Na2S2O3。可得水样中溶解氧的含量为0.1=80ab。 (5)终点读数时有气泡,气泡占据液体应占有的体积,导致b减小,根据水样中溶解氧的含量 为 80ab得,最终结果偏低。 【名师点睛】本题考查滴定实验、溶液的配制、化学计算等,本题的难点是问题(4)和( 5) ,本题 弄清楚实验的目的和原理,围绕这两项展开,实验目的是测定水中溶解的氧的量,实验原理是 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2,MnO(OH)2把 I - 氧化成 I2,本身
14、被还原成Mn 2,2 2 23 S O +I2=2I -+ 2 46 S O ,计 算氧的含量采用关系式进行,即 O22MnO(OH)22I24Na2S2O3, 得出已知物和未知物之间的关系, 从而得出结果, 误差的分析是建立在正确的关系式的基础上,进行分析, 主要考查学生分析问题、 解决问题以及化学计算能力。 4【 2017 新课标 3卷】( 14 分) 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾 的一些性质进行探究。回答下列问题: (1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管 中通入空气,溶液逐渐变红。
15、由此可知:_、_。 (2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和 K2) (设为装置A)称重,记为 m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。按下图连接好装置进行实 验。 仪器 B的名称是 _。 将下列实验操作步骤正确排序_(填标号);重复上述操作步骤,直至 A恒重,记为m3 g 。 a点燃酒精灯,加热b熄灭酒精灯c关闭 K1和 K2 d打开 K1和 K2,缓缓通入N2e称量 A f 冷却到室温 根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=_(列式表示)。若实验 时按 a、d 次序操作,则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解
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