专题九 化学实验综合应用（专题微讲Word）-【赢在微点·考前顶层设计】2023老高考化学大二轮专题复习

专题九 化学实验综合应用 备考要点 考情分析 1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 2.掌握常见气体的实验室制法(包括试剂、反应原理、仪器和收集方法)。 3.根据化学实验目的和要求,能做到:(1)设计实验方案;(2)正确选用实验装置;(3)掌握控制实验条件的方法;(4)预测或描述实验现象,分析或处理实验数据,得出合理结论;(5)评价或陈述实验方案。 　　化学实验的综合应用是高考的必考内容,主要通过无机物的制备、有机物的制备、定量实验和化学实验方案的设计与评价考查化学实验的基本操作、元素化合物的性质、化学计算等。 考点1　无机物的制备与性质实验 真题引领 1.(2022·全国乙卷节选)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤: Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。 Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。 Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。 Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。 回答下列问题: (1)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是　　　　　　　　。 (2)Ⅰ中的黑色沉淀是　　　　(写化学式)。  (3)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式　　　　　　　　　。  (4)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取　　　　　　　的方法。  (5)Ⅲ中应采用　　　　进行加热。  (6)Ⅳ中“一系列操作”包括　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　(1)CuSO4·5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。(2)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。(3)n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,发生非氧化还原反应生成KHC2O4、K2C2O4、CO2和水,依据原子守恒可知,反应的化学方程式为3H2C2O4+2K2CO32KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。(4)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌。(5)Ⅲ中将混合溶液加热至80~85 ℃,应采取水浴加热,使液体受热均匀。(6)从溶液获得晶体的一般方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。 答案　(1)CuSO4·5H2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜　(2)CuO　(3)3H2C2O4+2K2CO32KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑　(4)分批加入并搅拌　(5)水浴　(6)冷却结晶、过滤、洗涤 2.(2022·湖南卷)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案: 可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水 步骤1.BaCl2·2H2O的制备 按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。 步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定 ①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸; ②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1H2SO4溶液; ③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。 回答下列问题: (1)Ⅰ是制取　　　　气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为　　　　　。  (2)Ⅱ中b仪器的作用是　　　　　　　　;Ⅲ中的试剂应选用　　　　。  (3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是　　　　　　　　　。  (4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是　　　　　　　　　。  (5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是　　　　(填名称)。  (6)产品中BaCl2·2H2O的质量分数为　　　　(保留三位有效数字)。  解析　(1)装置Ⅰ为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置,在浓硫酸过量并微热时,浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢,发生主要反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑。 (2)氯化氢极