专题二十 化学实验综合大题-【高考密码】2024年高考化学二轮百强名校优化组合卷

专题二十 化学实验综合大题 (共100分) 1.(10分)(2023·辽宁五校联考)钢材在社会发展中应用广泛。为研究某种碳素钢(含少量碳和硫)的成 分,科研小组进行了如下探究活动。称取碳素钢(已除表面氧化物)24.0g放入耐高温反应管中与O2 反 应,除去未反应的O2,收集到干燥混合气体X1.12L(已折算成标准状况下的体积)。 (1)科研小组用下图所示实验装置检验混合气体X的组成。 ①装置B中的试剂是 ,装置C的作用是 。 ②若观察到 (填实验现象),证明X中含有CO。 (2)反应后,耐高温反应管内固体中除含有Fe3+之外,还可能含有Fe2+。要确定其中的Fe2+,可选用 (填字母)。 a.KSCN溶液和氯水 b.KSCN溶液和铁粉 c.稀盐酸和K3[Fe(CN)6]溶液 d.稀 H2SO4和KMnO4溶液 (3)科研小组用下图所示装置(部分)测定SO2 的体积分数,并计算碳素钢的含碳量。将气体X缓慢通 过实验装置,当观察到 时(填实验现象),停止通气,此时气体流量仪显示 的流量为112mL(已换算成标准状况下的体积)。则气体X中SO2的体积分数为 ,碳素钢中碳 元素的质量分数为 (保留1位小数)。 2.(10分)(2023·河南省南阳市第一中学二模)氯化铁可用作金属蚀刻剂、有机合成的催化剂。 (1)氯化铁晶体的制备: ①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有 ,装置丙的作用为 。 ②为顺利达成实验目的,上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为关闭弹簧夹1和3,打开弹簧夹2;待铁 粉完全溶解后打开弹簧夹1和3,关闭弹簧夹2。 ③反应结束后,将乙中溶液边加入 ,边进行加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥即得到产品。 (2)氯化铁的性质探究: 某兴趣小组将饱和FeCl3溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧,在试管底部得到固体。为进一步探究该固体的 成分设计了如下实验。(查阅文献知:①FeCl3溶液浓度越大,水解程度越小;②氯化铁的熔点为306℃、 沸点为315℃,易升华,气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2;③FeCl2的熔点为670℃) —39— 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K,充入氮气 D中有气泡产生 ①充入N2的原因: 关闭K,加热至600℃, 充分灼烧固体 B中出现棕黄色固体 ②产生该现象的原因: 实验结束,振荡C,静置 溶液分层,上层接近 无色,下层橙红色 ③该步操作的离子方程式: ④结合以上实验和所学知识,该固体中一定存在的成分有 和 3.(10分)(2023·北京高三一模)某实验小组同学探究“氧化剂对KSCN检验Fe2+的影响”,进行如下实验: 实验 试剂 试管 滴管(各1滴) 现象 2mL0.5mol·L-1FeSO4 溶液 与 1 滴 0.5 mol·L-1KSCN 溶液 饱和氯水 Ⅰ.溶液立即变为浅红色 稀硝酸 Ⅱ.溶液立即变为红色 5%H2O2溶液 Ⅲ.溶液立即变为深红色,有 无气体产生 已知:Ba2+与SCN-可在溶液中大量共存;SCN-易被氧化为SO2-4 。 (1)向2mL0.5mol·L-1FeSO4溶液中滴加1滴0.5mol·L-1KSCN溶液,无明显现象,通入O2,无 明显变化。 ①该实验的目的是 。 ②用离子方程式表示Ⅰ中出现浅红色的原因: 、 。 (2)对Ⅰ中溶液为浅红色的原因,甲同学提出以下假设。 ①假设1:加入氯水的量少,生成的Fe3+浓度低 ②假设2:氯水氧化性强,氧化了部分SCN- 继续以下实验: ⅰ.取Ⅰ中浅红色溶液, (填写实验操作),溶液浅红色消失,从而排除了假设1。 ⅱ.向2mL水中滴加1滴0.5mol·L-1KSCN溶液,滴加1滴饱和氯水,加入试剂a (填写化 学式),产生白色沉淀。 (3)为验证实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。中硫氰化钾的被氧化程度,进行以下探究实验: 已知:溶解度:AgSCN(白色)<AgCl<Ag2SO4 分别向下表4支试管溶液中,继续滴加一定浓度的AgNO3溶液至溶液红色恰好褪去,记录消耗AgNO3 溶液的体积。实验记录如下: —49— 实验 试管 消耗AgNO3溶液的体积/mL Ⅳ 实验I中溶液 1.52 Ⅴ 实验Ⅱ中溶液 1.60 Ⅵ 实验Ⅲ中溶液 1.84 Ⅶ 2mL水与1滴Fe2(SO4)3 溶液和1滴0.5mol·L-1 KSCN溶液 2.40 ①用化学用语表示滴加AgNO3后溶液红色褪去的原因 。 ②由Ⅳ~Ⅶ可以得出的结论是 。 (4)借助紫外-可见分光光度计可以测定Fe3+浓度