专项突破五综合实验题的解题策略1.工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。(1)实验原理①Al4C3与硫酸反应可生成CH4。②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式:。(2)实验装置(如图所示)(3)实验过程①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL。②称取xgAlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应。③待反应进行完全后,关闭活塞,打开活塞,通过分液漏斗加入过量(填化学式),与装置B瓶内物质充分反应。④(填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg。(4)数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol-1)①Al4C3的质量分数为(用含a、b、x、Vm的式子表示)。②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③AlN的质量分数为(用含x、y、z的式子表示)。2.硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应,某化学兴趣小组将适量浓硝酸分多次加入铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。图1图2(1)图1烧瓶中发生反应的离子方程式为。(2)图2是图1的改进装置,其优点有:①;②。(3)为符合绿色化学的要求,该小组进行如下设计:方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。方案2:将空气或氧气直接通入铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向混合物中加FeSO4溶液或Fe2(SO4)3溶液,即发生反应。反应完全后向其中加物质甲调节pH至3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣做催化剂循环使用。[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]请回答下列问题:①方案1中仪器B的名称是。②方案2中物质甲是(填字母)。a.CaOb.CuCO3c.CaCO3以加入FeSO4为例,用离子方程式解释反应发生的原因:。方案3:将3.2g铜丝放入45mL1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL10%的H2O2溶液,反应0.5小时后,升温到60℃,持续反应1小时后,过滤、蒸发、结晶、减压抽滤后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得10.06gCuSO4·5H2O。③上述三种方案中,更符合绿色化学理念的是(填“方案1”“方案2”或“方案3”),理由是。3.某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。【提出猜想】猜想1:所得沉淀为;猜想2:所得沉淀为;猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。【查阅资料】无论是哪一种沉淀,受热均易分解(假设均不含结晶水)。【实验探究】步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干。步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。能证明猜想1成立的实验现象是。【问题讨论】(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:向C中加水至浸没长导管口,关闭K,。(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可测定所得沉淀的组成。①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是。②若所取蓝绿色固体质量为27.1g,实验结束后,装置B的质量增加2.7g,C中产生沉淀的质量为19.7g。则该蓝绿色固体的化学式为。4.研究催化剂对化学反应的影响有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:(1)甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验(填“能”或“不能”)达到目的,原因是。(2)为探究MnO2的量对催化效果的影响,乙同学分别量取50mL1%H2O2加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积的数据如下:MnO2的质量/g0.10.20.440s末O2体积/mL496186由此得出的结论是,原因是。(3)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10mL5%H2O2):试管ⅠⅡⅢ滴加试剂5滴0.1mol·L-1FeCl3溶液5滴0.1mol·L-1Cu...
