2022届高考化学一轮复习高考必考大题专练三化学实验综合探究题含解析

考试高考必考大题专练（三）化学实验综合探究题1.氯化亚砜（SOCl2）和硫酰氯（SO2Cl2）在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量白雾。SO2Cl2常作氯化剂或氯磺化剂，用于制造药品、染料和表面活性剂，其部分性质如表所示：物质物理性质化学性质SO2Cl2熔点：－54.1℃；沸点：69.1℃100℃以上分解生成SO2和Cl2Ⅰ.氯化亚砜遇水蒸气发生反应的化学方程式是；实验室蒸干FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，但是加热SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到无水FeCl3，其主要原因是。Ⅱ.实验室合成SO2Cl2的原理：SO2（g）＋Cl2（g）⇌SO2Cl2（l）　ΔH＜0。某小组设计的实验装置如图所示（夹持仪器已省略），请回答问题：（1）装置D中的试剂是；活性炭的作用是。-11-/11 考试（2）实验室常用高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下反应制氯气，写出离子方程式：________________________________________________________________________。（3）实验室用Na2SO3粉末与75%的浓硫酸反应制备SO2，发现产生的SO2很少，可能的原因是（任写一种原因即可）。（4）实验完毕后，从装置C的反应瓶中的混合物中分离硫酰氯的操作是。（5）为了测定SO2Cl2产品纯度（杂质不参与反应），称取agSO2Cl2产品于锥形瓶中，加入足量蒸馏水，充分反应，实验装置如图所示。用cmol·L－1AgNO3溶液滴定反应后的溶液至终点（滴几滴K2CrO4溶液作指示剂），消耗AgNO3溶液的体积为VmL。①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液，其原因是。②该SO2Cl2产品的纯度为。③实验中，控制分液漏斗活塞，缓慢滴加蒸馏水，避免氯化氢挥发。如果操作时滴加蒸馏水的速率过快，则测得结果（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。2．某兴趣小组在定量分析了镁渣（含有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2）中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁（MgCl2·6H2O）。-11-/11 考试相关信息如下：①700℃只发生MgCO3和Mg（OH）2的分解反应。②NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。请回答：（1）下列说法正确的是。A．步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶B．步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量C．步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨D．步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤（2）步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体（用硫酸溶液吸收氨气）。①选择必须的仪器，并按连接顺序排列（填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接）：热源→。-11-/11 考试②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂，请给出指示剂并说明蒸氨可以停止时的现象_______________________________________。（3）溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。①含有的杂质是。②从操作上分析引入杂质的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH4Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl2溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pHX围：金属离子pH开始沉淀完全沉淀Al3＋3.04.7Fe3＋1.12.8-11-/11 考试Ca2＋11.3—Mg2＋8.410.9请给出合理的操作排序（从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用）：固体B→a→（　　）→（　　）→（　　）→（　　）→（　　）→（　　）→MgCl2溶液→产品。a．用盐酸溶解　b．调pH＝3.0　c．调pH＝5.0d．调pH＝8.5　e．调pH＝11.0　f．过滤　g．洗涤3．已知苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇、乙醚，有弱酸性，酸性比醋酸强。它可用于制备苯甲酸乙酯和苯甲酸铜。（一）制备苯甲酸乙酯相关物质的部分物理性质如表所示：沸点/℃密度/g·cm－3苯甲酸2491.2659苯甲酸乙酯212.61.05乙醇78.50.7893-11-/11 考试环己烷80.80.7785乙醚34.510.7318环己烷—乙醇—水三元共沸物62.1实验流程如图所示：（1）步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热，液体回流，分水器中逐渐出现上、下两层液体，直到反应完成，停止加热。放出分水器中的下层液体后，继续加热，蒸出多余的乙醇和环己烷。①制备苯甲酸乙酯，最合适的装置是（填字母）。反应液中的环己烷在本实验中的作用是________________________________________________________________________-11-/11 考试________________________________________________________________________。②反应完成的标志是________________________________________________________________________。（2）步骤③中碳酸钠的作用是________________________________________________________________________。（3）步骤④将中和后的液体转入分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取，然后合并至有机层，用无水MgSO4干燥。乙醚的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（二）制备苯甲酸酮将苯甲酸加入乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2粉末，然后水浴加热，在70～80℃下保温2～3h；趁热过滤，滤液蒸发冷却，析出苯甲酸铜晶体，过滤、洗涤、干燥得到成品。已知苯甲酸铜易溶于水，难溶于乙醇。（4）混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________________________________________，趁热过滤的原因是________________________________________________________________________。（5）洗涤苯甲酸铜晶体时，下列洗涤剂最合适的是（填字母）。-11-/11 考试A．冷水B．热水C．乙醇D．乙醇—水混合溶液高考必考大题专练（三）1．解析：由于SO2Cl2的沸点较低，在高于100℃时分解，且合成SO2Cl2的反应是可逆反应，正反应是放热反应，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。氯气和二氧化硫反应不充分，过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收，装置E用于吸收尾气，同时避免空气中的水蒸气进入反应装置。由于SO2Cl2-11-/11 考试遇水蒸气发生剧烈反应，所以氯气、二氧化硫在进入反应瓶前都需要干燥。（1）SO2为酸性氧化物，应用P2O5或硅胶干燥。（4）装置C中的反应瓶中的活性炭和硫酰氯（液态）通过过滤分离。（5）②n（AgNO3）＝n（AgCl）＝2n（SO2Cl2），SO2Cl2的纯度为×100%＝%。③滴加蒸馏水的速率过快，产生氯化氢的速率过快，部分氯化氢会挥发出来，导致生成氯化银的量减小，使测得结果偏低。答案：Ⅰ.SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑　SOCl2与水反应产生的HCl会抑制FeCl3水解Ⅱ.（1）P2O5（或硅胶）　作催化剂（2）2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O（3）Na2SO3已变质（或浓硫酸的浓度太小或产生的SO2部分溶解等，任写一种即可）（4）过滤　（5）①AgNO3见光易分解　②%　③偏低2．解析：（1）煅烧样品应在坩埚中进行，不能在烧杯和锥形瓶中进行，A项正确；蒸氨促进反应MgO＋2NH4Cl＋H2O⇌MgCl2＋2NH3·H2O正向移动，提高MgO的溶解量，B项正确；由于NH4Cl溶液与MgO的反应程度不大，先过滤，再蒸氨导致大量未反应的MgO损失，产率降低，C项错误；最后得到的是MgCl2·6H2O，固液分离操作既可以用常压过滤，也可以用减压过滤，D项正确。（2）①装置a用作反应容器，装置d用于导气，装置f用于防倒吸，装置c用于尾气处理（吸收氨），故连接的顺序为热源→a→d→f→c。②当H2SO4溶液中的H2SO4均转化为（NH4）2SO4时，表示蒸氨可以停止时的现象是溶液由红色变为橙色。（3）①产品溶于水后溶液呈碱性，说明可能含有的杂质为Mg（OH）2-11-/11 考试或Mg（OH）Cl。②引入该杂质最有可能的操作是过度蒸发浓缩导致Mg2＋水解生成Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。（4）若用盐酸代替NH4Cl溶液，则用盐酸溶解固体B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pHX围，可先将溶液pH调节至5.0，使Fe3＋和Al3＋分别完全转化为Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀从而过滤除去，再将溶液pH调节至11.0，将Mg2＋转化为Mg（OH）2，过滤得到Mg（OH）2固体，洗涤后用盐酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作顺序为固体B→a→c→f→e→f→g→a。答案：（1）ABD　（2）①a→d→f→c　②甲基橙，颜色由红色变橙色　（3）①碱式氯化镁（氢氧化镁）　②过度蒸发导致氯化镁水解（4）c→f→e→f→g→a3．解析：（1）①根据步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热，可判断应选择水浴加热的方式，要控制水浴的温度，温度计应测量水的温度；由于环己烷—乙醇—水形成三元共沸物，所以环己烷在本实验中的作用是可以带出生成的水，促进酯化反应正向进行。②根据反应产物可知，当反应完成时，不再产生水，分水器下层（水层）液面不再升高，所以反应完成的标志是分水器下层（水层）液面不再升高。（2）反应物中使用了苯甲酸和硫酸，所以加入碳酸钠可以中和酸，酸与碳酸钠反应可以产生气泡，所以加入的速率不能过快。（3）有少量苯甲酸乙酯溶解在水中，用乙醚可以将其萃取出来，以提高产率。（4）苯甲酸微溶于水，使用乙醇可以增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应；苯甲酸铜冷却后会结晶析出，所以要趁热过滤。-11-/11 考试（5）洗涤苯甲酸铜晶体时，既要除去表面可溶性杂质，又要尽可能减小苯甲酸铜晶体的溶解，且便于干燥，苯甲酸铜易溶于水，难溶于乙醇，故选C。答案：（1）①B'通过形成环己烷—乙醇—水三元共沸物带出生成的水，促进酯化反应正向进行②分水器下层（水层）液面不再升高（2）中和苯甲酸和硫酸（3）萃取出水层中溶解的苯甲酸乙酯，提高产率（4）增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应　苯甲酸铜冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品（5）C-11-/11