題型13 化學綜合實驗題的解題策略-15-2024版高考完全解讀 化學

題型13突破高考卷題型講座

化學綜合實驗題的解題策略

1.（2022?山東卷?18）實驗室利用FcCb?4HQ和亞硫酰氯（S0C1J制備無水FeCl2

的裝置如圖所示（加熱及夾持裝置略）。已知SOCL沸點為76c遇水極易反應生

成兩種酸性氣體?；卮鹣铝袉栴}：

⑴實驗開始先通山一段時間后，先加熱裝置（填"a"或"b"）。裝置b

內發(fā)生反應的化學方程式為e裝置c、d共同起到的作用

是O

答案：aFeCl2?4H2O-4SOCl2（g）-FeCl2+4SO2+8HCl冷凝回流SOC12

解析實驗開始時先通心排盡裝置中的空氣，一段時間后，先加熱裝置a,產生SOCL

氣體充滿裝置b后再加熱裝置b,裝置b中發(fā)生反應的化學方程式為

FeCl24H20+4S0Cl2（g）—FeCl2+4S02+8HCl；^?c、d的共同作用是冷凝回流S0Cl2o

⑵現有含少量雜質的FeCb?加。為測定〃值進行如下實驗：

實驗I:稱取研g樣品,用足量稀硫酸溶解后，用cmol,L標準溶液滴定Fe-

達終點時消耗1/疝（滴定過程中CnOM轉化為Cr3；Cl不反應）。

實驗II:另取川、g樣品,利用上述裝置與足量SOCb反應后，固體質量為uhg,,

則爐；下列情況會導致〃測量值偏小的是（填字母）。

A.樣品中含少量FeO雜質

B.樣品與SOCL反應時失水不充分

C.實驗I中，稱重后樣品發(fā)生了潮解

D.滴定達終點時發(fā)現滴定管尖嘴內有氣泡生成

效案.1000加52）AB

U舉.108cV

解析：滴定過程中CQO夕將Fe?氧化成Fe2自身被還原成C，,反應的離子方程式

2t:

為6Fe+Cr2or+14H*~6F/+2C/+7Ho則周g樣品中

"（FeCL）二6/《nO夕）二6c"10'mol；⑶g樣品中結晶水的質量為（知-%）2,結晶水物

質的量為UmoLHFeCk）：〃（也0）=1:/?=（6cKX10Mol）：解得

A.樣品中含少量FeO雜質，溶于稀硫酸后生成Fe二導致消耗的&CrO溶液的體積K

偏大，使〃的測量值偏小八項符合題意；

B.樣品與SOCL反應時失水不充分，則股偏大，使〃的測量值偏小,B項符合題意；

C.實驗I稱重后，樣品發(fā)生了潮解，樣品的質量不變消耗的K￡rO溶液的體積上不

變,〃的測量值不變,C項不符合題意；

D.滴定達到終點時發(fā)現滴定管尖嘴內有氣泡生成，導致消耗的LCrO溶液的體積

片扁小，使〃的測量值偏大,D項不符合題意;故選AB。

⑶用上述裝置，根據反應TiCVCCLD2TiCL+CO,制備TiClle已知TiCL與CCL

分子結構相似，與CCL互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸儲裝置對TiClu

CC1,混合物進行蒸僧提純（加熱及夾持裝置略），安裝順序為①⑨⑧（填序

號），先儲出的物質為

答案：⑥⑩③⑤CCl.t

解析：組裝蒸儲裝置對TiCL、CCL混合物進行蒸儲提純才安由下而上、從左到右

的II順序組裝，安裝JI質序為①⑨⑧，然后連接冷凝管，蒸儲裝置中應選擇直形冷凝管

⑥，不選用球形冷凝管⑦,接著連接尾接管⑩,TiCL極易水解,為防止外界水蒸氣進

入，最后連接?⑤，安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCL、CCL分子結構相

似,TiCL的相對分子質量大于CCl/iCL分子間的范德華力較大,TiCL的沸點高于

CCL,故先蒸出的物質為CC11O

2.（2021?重慶卷?16）立方體形的三氧化二錮（InM）,具有良好的氣體傳感性能。

研究小組用水熱法（密閉反應釜中以水作溶劑的高溫高壓條件下的化學制備方法）

制備InQ,其主要實驗過程及裝置示意圖如圖所示。

NaOH

稀鹽酸溶液

InChUl

還屬In2怨心

混含溶液

B

回答下列問題：

⑴前驅體In（OH）3的制備

①實驗中使用的NaOH溶液盛裝在的試劑瓶中（填〃帶橡皮塞"或"帶玻

璃塞〃）。

②A裝置中的反應現象是；為加快金屬Tn的溶解，可以采取的措施

有（寫兩條即可）。

③B裝置中，滴加NaOH溶液調節(jié)pH=3.02,測定pH所需儀器名稱是。

④C裝置中￡O（NH）與水反應生成兩種氣體，其中酸性氣體是，另一種氣體

與InCh溶液反應生成前驅體的化學方程式為。

⑤D裝置減壓過濾時，用蒸儲水洗滌前驅體,判斷前驅體洗凈的實驗操作和現象

是O

答案：①帶橡皮塞②固體溶解、產生氣泡加熱、攪拌、改用In粉（寫兩條即

可）③pH計（或酸度計）④（AInCh+3NH3+3H20-In（0H）31+3NH.C1⑤取最

后一次洗滌液，先加硝酸酸化，再加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產生，則已洗滌干凈

解析：本題考查5。,的制備實驗，涉及實驗操作、元素化合物性質、熱重分析等。

①NaOH能與玻璃中SiO?反應生成具有黏性的NazSiQ,水溶液,NaOH溶液應存放在

帶橡皮塞的試劑瓶中。②金屬In與A1位于同一主族，性質相似，則與稀鹽酸反應

的現象為固體溶解、產生氣泡;加熱、攪拌、改用In粉都可以加快金屬In的溶

解。③調節(jié)溶液PH為3.02,精確度較高，需用到的儀器為pH計（或酸度計）。④尿

素與水反應,生成的氣體為C（kVL,其中酸性氣體為COM：,與TnCL溶液的反應和

NH?與A1CL溶液的反應相似,化學方程式為TnCl3+3NH:5+3H2O—In（OH）3I+3NH..C1O

⑵分析物質性質，紫紅色固體B應為單質銅。用pH試紙測定淡綠色溶液A的pH

約為3,預測淺黃色固體物質為中間產物Cu。寫出其生成的化學方程式

為O

2

(資料:CuQ酸性條件下不穩(wěn)定,C.0+2M~CU+CU*+H20)

答案：3Cu(0H)2+S02—CU20+CUS0,+3H20

解析：向Cu(0H)2懸濁液中通入S0〃發(fā)生氧化還原反應,Cu元素化合價由+2變?yōu)?/p>

+l,S0z中S元素化合價由+4變?yōu)?6,根據化合價升降守恒、原子守恒可知，化學方

程式為3Cu(0H)2+S02-CuQ+CuSO"3HQ。

⑶為進一步驗證SO?與Cu(0H)2懸濁液反應過程中產生Cu(I)o

實驗二:向CuCL溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反應彳導到含NaCl的Cu(0H),懸

濁液,將此懸濁液加入丙中，重復上述實驗。開始可觀察到局部有淺黃色固體物質

生成Cu(0H)2全部溶解后丙底部有較多的白色沉淀C,上層是淡綠色的溶液A。取

白色沉淀C進行如圖所示實驗。{資料:［Cu(NHR無色易被氧化為深藍色的

［Cu(NH：3/}

滴加濃氨水三久置空氣中「

|M?||M

無色溶液深藍色溶液

濃硝酸一口硝酸銀溶液.r

,_紅一色".

甘、氣體氏藍色溶液

藍色溶液底部有白色沉淀

①試管N中加入硝酸銀溶液后生成白色沉淀，證明白色沉淀C中含有的陰離子

為；試管M中無色溶液的主要成分為(寫化學式)。

②C與濃硝酸反應的離子方程式為。

答案：①C「［CU(NHJJC1②CuCl+2H，+NO3==Cu"+N02t+C1+H.0

解析:①實驗二中所用的Cu(OH)：懸濁液中混有NaCL與實驗一現象相比，實驗二中

還產生白色沉淀,故可推測白色沉淀的生成與C1的存在有關,向試管N中加入硝酸

銀溶液后生成白色沉淀，進一步驗證C1的存在;題干信息中指出［CU(NHJJ無色，易

被氧化為深藍色的［Cu(㈣］,通過卜［中溶液顏色可知M中含有［Cu(NH)匕故可推

測白色沉淀c為CuClzM中無色溶液的主要成分為[Cu(NHRCl。②白色沉淀C為

CuCbCu元素為+1價，可以將濃硝酸還原，產生紅棕色的N02,反應的離子方程式為

t2+

CuCl+2H+NO3=~€U+N02f+CF+HA

⑷解釋實驗二生成白色沉淀0較多，而實驗一生成紫紅色固體B較少的原因

為。

答案：由于實驗二中存在C1,生成CuCl沉淀，增強了氧化還原反應的競爭性;實驗

一不存在促進氧化還原反應競爭性的因素

解析:若實驗二中無C1,實驗二也可產生CuOCihO又溶于酸性較強的淡綠色溶液

A中廁實驗二中Cu多的原因只能歸結為C1的存在導致生成CuCl,促進了Cu'的

生成，促進了氧化還原反應發(fā)生，故實驗二發(fā)生氧化還原反應的程度較大;實驗一

不存在促進氧化還原反應發(fā)生的因素,故發(fā)生氧化還原反應的程度較小。

4.(2023?北京海淀區(qū)模擬)某小組探究Fc2s3的制備。配制0.1mol?L的FeCh

溶液和0.1mol-L的Na2s溶液備用。

【查閱資料】

i.FcS、Fc2s均為黑色固體，難溶于水。

ii?Fe”+6F=[FeFr[FeF6r為無色離子。

iii.硫單質微溶于乙醇，難溶于水。

【設計并實施實驗】

編號實驗一實驗二

l.OmLO.lmo)-L'10.5mL0.1mol-L

Naf溶液FeCl,溶液

I

目Wi

1niLO.Imol-L'1濁液X1.5mL0.1mol?L'

FeCL溶液Naf溶液

迅速產生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解，并產

產生棕黑色沉淀

生臭雞蛋氣味的氣體，最終得到棕黃色濁液X

⑴實驗一中，根據復分解反應規(guī)律推測，產生黑色沉淀a的離子方程式為

答案：2Fe3++3S2--FeSI

解析：實驗一中，若NaR和FeCh發(fā)生復分解反應，則生成的黑色沉淀a為FeS,

離子方程式為2Fe3f+3S2'—FeSI。

⑵進一步檢驗濁液X的組成，過程如圖所示。

①通過對濁液X組成的檢驗，推測實驗一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反

應發(fā)生，實驗證據是。

②經檢測，黑色固體b的主要成分為FeSo甲同學認為,FeS是由紅褐色清液中的

Fe"與加入的S2反應產生的。乙同學認為該解釋不嚴謹，理由

。

答案：①無色清液加蒸憎水離心分離后，產生淡黃色固體②紅褐色清液中的

Fe”與加入的S2反應，也能得到FeS

解析：①無色清液加蒸儲水離心分離后彳導到的淡黃色固體為S,且實驗一中

FeCh過量,說明黑色沉淀a(Fe&)溶解過程中有氧化還原反應發(fā)生S被Fe：”氧化

為S。②F/與S?-發(fā)生氧化還原反應:2Fb+3s-2FeSI+SI,也可產生FeS,因

此甲同學的解釋不嚴謹。

⑶實驗二制得了FeS,但其中含少量Fe(0H)3o

①生成Fe(OH),的離子方程式為。

②從化學反應速率角度推測實驗二的棕黑色沉淀中不含S的原

因:O

3+2-:

答案