必练17 化学实验综合大题-【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）

【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练17 化学实验综合大题 1．(2023·广东高考真题)（14分） 化学反应常伴随热效应。某些反应（如中和反应）的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q=cρV总·△T计算获得。 （1）盐酸浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有___________。 A． B． C． D． ②该盐酸浓度为_________ mol·L-1。 （2）热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应，测得反应前后体系的温度值（℃）分别为T0、T1，则该过程放出的热量为_________J（c和ρ分别取4.18J·g-1·℃-1和1.0g·mL-1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同）。 （3）借鉴（2）的方法，甲同学测量放热反应的焓变△H（忽略温度对焓变的影响，下同）。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 i 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液100mL 1.20 g Fe粉 a b ii 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b___________c（填“>”“<”或“=”）。 ②△H =_________（选择表中一组数据计算）。结果表明，该方法可行。 （4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应A: 的焓变。 查阅资料 配制溶液时需加入酸。加酸的目的是___________。 提出猜想 Fe粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。 验证猜想 用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅 的同时有气泡冒出，说明存在反应A和__________（用离子方程式表示）。 实验小结 猜想成立，不能直接测反应A的焓变。 教师指导 鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。 优化设计 乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为___________。 （5）化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用___________。 【答案】（1）①AD ②0.5500 （2）418(T1-T0) （3）> -20.9(b-a) kJ·mol-1 或-41.8(c-a) kJ·mol-1 （4）抑制Fe3+水解 将一定量的Cu粉加入一定浓度和一定体积的溶液中反应，测量反应热，求出反应的焓变，再根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为。 （5）燃料燃烧；铝热反应焊接铁轨等。 【详解】 （1）①上述滴定操作用碱式滴定管测定，用锥形瓶盛装盐酸，故用到的仪器有AD。 ②由c1v1=c2v2, 该盐酸浓度为（0.5000 mol·L-1 ×22.00mL）/20.00mL=0.5500 mol·L-1。 （2）放出的热量Q=cρV总·△T=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×（50+50）mL×(T1-T0)=418(T1-T0) J （3）①0.20 mol·L-1 CuSO4溶液100mL，n(CuSO4)=0.02mol，1.20 g Fe粉为0.0214mol，而0.56 g Fe粉为0.01mol，故反应i中CuSO4全部反应，而反应ii CuSO4只反应0.01mol，故温度：b>c。 ②用i组：Q=cρV总·△T=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×100 mL×(b-a)=418(b-a) J 参与反应为0.02mol，则 △H = - 418(b-a) J ×50 mol-1 =-20.9(b-a) kJ·mol-1；或用ii组：Q=cρV总·△T=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×100 mL×(c-a)=418(c-a) J 参与反应为0.01mol，则△H = - 418(b-a) J ×100 mol-1 =-41.8(c-a) kJ·mol-1 （4）由于Fe3+会发生水解，加酸的目的是抑制Fe3+水解。有气泡冒出，说明存在 可根据盖斯定律，设计出实验过程中无气体生成的实验方案，如：将一定量的Cu粉加入一定浓度和一定体积的溶液中反应，测量反应热，求出反应的焓变，再根据（3）中实验计算得到反应的焓变；根据盖斯定律计算得到反应的焓变为。 （5）化学能可转化为热能，如燃料燃烧；铝热反应焊接铁轨等。 2．(2022·广东高考真题)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用表示)。的应