高考化学二轮专题提升练 第13讲 化学实验综合应用（含新题，含解析）.docVIP

第13讲　化学实验综合应用 1．(2014·苏北四市调研)高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分， 实验室可通过下列反应制取： NaClO4(aq)＋NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)＋NaCl(aq) (1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是________________________________。 (2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15(相关物质的溶解度曲线见图1)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为 (填操作名称)________________________________、干燥。 图1 (3)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置 如图2所示(加热和仪器固定装置已略去)，实验步骤如下： 步骤1：按图2所示组装仪器，检查装置气密性。 图2 步骤2：准确称取样品a g(约0.5g)于蒸馏烧瓶中，加入约150 mL水溶解。 步骤3：准确量取40.00 mL约0.1 mol·L－1 H2SO4溶液于锥形瓶中。 步骤4：经分液漏斗向蒸馏瓶中加入20 mL 3 mol·L－1 NaOH 溶液。 步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100 mL溶液。 步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2～3次，洗涤液并入锥形瓶中。 步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c mol·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液 V1 mL 步骤8：将实验步骤1～7重复2次 ①步骤3中，准确量取40.00 mL H2SO4 溶液的玻璃仪器是________。 ②步骤1～7中，确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是________(填写步骤序号)。 ③为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是________。 解析　(1)氨气和浓盐酸的反应是放热反应。(2)由于NH4ClO4受热易分解，其溶解度受温度的影响变化很大，且温度越高其溶解度越大，而氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大，因此要获得其晶体，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，为了减少其溶解，采用冰水洗涤。(3)①滴定管能读到小数点后两位，因此选择酸式滴定管量取硫酸。②检查装置的气密性以免氨气逸到空气中；充分加热蒸馏烧瓶中的液体，使氨气完全逸出被吸收；把冷凝管洗涤，并将洗涤液也加到锥形瓶中，保证氨气不损失。③硫酸的浓度约为0.1 mol·L－1，要求获得NH4ClO4的含量，需要知道硫酸的准确浓度。 答案　(1)氨气与浓盐酸反应放出热量　(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤　(3)①酸式滴定管　②1,5,6　③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度(或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验) 2．(2014·徐州三模)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130 ℃易爆炸。下表列出了相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L－1计算)： 金属离子 开始沉淀 沉淀完全 Fe3＋ 1.1 3.2 Fe2＋ 5.8 8.8 Cu2＋ 4.7 6.7 (1)将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细，加入适量的沸水中，搅拌，加热至溶液呈蓝棕色。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。 ①把反应物研细的目的是________________________________。 ②检验沉淀是否洗涤干净，应选用的试剂是________。 (2)向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。 ①大量的白雾的成分是________(填化学式)。 ②适度加热但温度不能过高的原因是________________________________。 (3)25 ℃时，若调节溶液pH＝3，则溶液中的Fe3＋的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2.64×10－39) (4)某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2＋)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水)：①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；②________________，过滤；③将滤液_________