专题09 化学实验综合题-【好题汇编】2024年高考化学二模试题分类汇编（全国通用）

专题09 化学实验综合题 1．（2024届·广东广州·统考二模）水的净化方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等。 (1)实验室模拟蒸馏法淡化海水，需要用到的仪器有 。 (2)实验室可用离子交换法除去水中的杂质离子。如图所示，将某天然水（主要含、、、、、）依次通过阳离子交换树脂HA和阴离子交换树脂BOH，发生的反应可表示为： ①取ⅰ处流出液，其中主要含有的离子有 。 ②工作一段时间后，离子交换树脂失去交换能力。证明阴离子交换树脂已失去交换能力的操作及现象是：取ⅱ处流出液，加入 （填试剂），观察到 （填实验现象）。 (3)某小组使用离子交换法测定的溶度积常数，实验方案如下： 步骤 实验操作 Ⅰ 往固体加入蒸馏水，过滤，得到饱和溶液。 Ⅱ 将25.00mL 饱和溶液分批通过阳离子交换树脂HA，得到流出液。 Ⅲ 用蒸馏水洗涤阳离子交换树脂至流出液呈中性。 Ⅳ 合并步骤Ⅱ和Ⅲ中的流出液，……，计算得到H的物质的量为a mol。 ①步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为 。 ②将步骤Ⅳ的实验方案补充完整： 。 ③的 （写出含a的计算式）。 ④若省略步骤Ⅲ，測得的 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 2．（2024届·上海金山·统考二模）Ⅰ.对甲苯磺酸是一种白色晶体，熔点107℃，易溶于醇、醚和水，是用途广泛的化工原料。 实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸(实验装置如图所示)，装置中有分水器，其作用是使回流的水蒸气冷凝进入分水器，有机溶剂进入烧瓶，增大反应物的转化率。 (1)下列说法错误的是___________。 A．当分水器中的水量不再增加时，停止加热 B．分水器可将反应体系中的甲苯移除 C．烧瓶中不需要添加沸石 D．冷凝水从x口进入 (2)写出反应的化学方程式。 Ⅱ.根据对甲苯磺酸的结构，有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似，进行了如下探究： (3)对甲苯磺酸可能是强酸，电离方程式：，设计简单实验证明猜想。 (4)采用如图所示装置进行实验，观察到蔗糖迅速变黑。上述实验现象说明对甲苯磺酸具有 。 A．吸水性            B．脱水性            C．强酸性 (5)向吸收液中滴加一定量 溶液，仍未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。 A．Ba(OH)2            B．NaCl                C．CaCl2 Ⅲ.对甲苯磺酸可做酯化反应的催化剂，催化合成丙酸乙酯。 将0.2 mol丙酸(M=74 g∙mol−1)、1 g对甲苯磺酸和0.24 mol乙醇(M=46 g∙mol−1)加入三口瓶中，加热进行反应。反应结束后将反应液过滤，分别经水、碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤，干燥后进行蒸馏，蒸出17.4 g馏分。 (6)计算该反应的产率 。(产率=，写出计算过程，结果保留1位小数) (7)请评价用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点 。 3．（2024届·河北石家庄·统考二模）乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下： (乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH 相对分子质量 沸点 乙醇 46 78 乙酸乙酯 88 77 乙酰乙酸乙酯 130 180.4 实验步骤： ⅰ．向三颈烧瓶中加入4.0 g Na，5.0 g细砂和18 mL二甲苯；加热使Na熔化并搅拌，使其分散成小钠珠；冷却后，用倾析法除去上层液体。 ⅱ．迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应。 ⅲ．向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na，过滤；向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入饱和食盐水，分液；向有机层加入无水Na2SO4，过滤；蒸馏，收集到目标馏分10.4g。 回答下列问题： (1)装置图中无水CaCl2的作用为 ；A、B处应安装的仪器分别为 (填名称)。 (2)步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4，解释其原因为 。 (3)乙酰乙酸乙酯()可与Na反应生成Na+ ， 是因为其分子中标*号碳原子上的氢活性很强。从结构角度解释氢活性很强的原因为 。步骤ⅲ中加入乙酸的目的为 。 (4)步骤ⅲ中加入饱和食盐水、无水Na2SO4的目的分别为 ； 。 (5)本实验的产率为 %。 4．（2024届·山东·统考二模）柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]是棕色或绿色的鳞片或粉末，易溶于水，不溶于乙醇和乙醚等有机溶剂，常用于