河北省涉县一中高考考前15天课堂集训化学化学实验.docx
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河北省涉县一中高考考前15天课堂集训化学化学实验
河北省涉县一中2018年高考考前15天课堂集训(化学)
化学实验
学校:
____________姓名:
____________班级:
____________考号:
____________
1.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
实验目的
分离方法
原理
A
除去CO2中的HCl
通入饱和Na2CO3溶液洗气
HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2
B
除去乙醇中少量的乙酸
加入足量生石灰蒸馏
乙醇和乙酸钙的沸点相差较大
C
除去KNO3固体中的NaCl
冷却热饱和溶液重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
2.中学化学实验室经常用到下列实验装置,其中不可用于物质分离的装置是( )
3.如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。
若依据反应H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O制取CO,则合理的装置组合为 ( )
A.①⑤⑧B.③⑤⑦
C.②⑤⑥D.③④⑧
4.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是( )
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
5.仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验
目的
除去KCl
中少量
MnO2
用10mol·L-1盐酸配制100mL0.1mol·L-1盐酸
用NaCl溶液制备NaCl晶体
除去乙烯中少量SO2
实验
仪器
或
装置
烧杯、玻
璃棒、分
液漏斗
100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯
6.为达到下列实验目的,所采用的方法正确的是( )
A.分离饱和食盐水和沙子的混合物——过滤
B.分离水和汽油的混合物——蒸馏
C.从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾——蒸发
D.从溴水中提取溴——分液
7.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(俗称“莫尔盐”)是分析化学中的重要试剂,在制药、电镀方面有广泛的应用。
某学习小组欲探究其样品的纯度及其分解产物,查阅文献得知:
“莫尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解,但产物复杂。
Ⅰ.探究(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O样品的纯度
某学习小组想测定一瓶莫尔盐样品的纯度,其实验装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)装置A中需要检查是否漏液的仪器名称是__________;装置B中的试剂是____________;装置C中球形干燥管的作用是______________________________________。
(2)实验结束后再通入一会儿N2的目的是____________。
(3)该学习小组同学称取了10.0g莫尔盐样品,若实验结束后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重0.85g,则依此数据推算这份莫尔盐样品的纯度为________%(精确到小数点后1位)。
Ⅱ.探究(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的分解产物
为检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的分解产物,该学习小组设计了如下实验装置。
请回答下列问题:
(4)甲同学观察到装置D中样品固体逐渐变为红棕色,装置E、F中均产生白色沉淀。
装置F中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(5)乙同学设计实验验证装置D中的残留物不含FeO,操作方法及实验现象是:
取少量装置D中残留物放入试管中,________________________________________________。
(6)乙同学认为:
装置E中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含有SO3,用化学方程式解释其原因为NH3+HCl===NH4Cl、_____________________________________。
8.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。
但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。
现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知:
①NO+NO2+2OH-===2NO
+H2O
②气体液化的温度:
NO2为21℃,NO为-152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是________________________________________________________________________。
(3)再关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是______________________________
________________________________________________________________________。
②装置E的作用是________________________________。
(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为________________。
如果没有装置C,对实验结论造成的影响是________________________________。
(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
9.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:
能溶于水,易溶于乙醇;大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO);H2C2O4+Ca(OH)2===CaC2O4↓+2H2O。
现用H2C2O4进行如下实验:
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:
A.乙醇、B.____________、C.NaOH溶液。
(1)B中盛装的试剂是________(填化学式)。
(2)A中加入乙醇的目的是______________________________________________。
(二)探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是__________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
Ⅰ.实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理:
__MnO
+__H2C2O4+________===__Mn2++__CO2↑+__H2O
(1)配平上述离子方程式。
(2)滴定时KMnO4溶液应盛装于________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ.探究影响化学反应速率的因素
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据:
实验
组别
c(H2C2O4)/
(mol·L-1)
V(H2C2O4)
/mL
c(KMnO4)/
(mol·L-1)
V(KMnO4)
/mL
c(H2SO4)/
(mol·L-1)
褪色所需时间
实验
目的
1
0.2
2
0.0025
4
0.12
6′55″
(a)
2
0.2
2
0.005
4
0.12
5′17″
3
0.2
2
0.01
4
0.12
3′20″
4
0.2
2
0.02
4
0.12
9′05″
5
0.2
2
0.03
4
0.12
11′33″
6
0.2
2
0.04
4
0.12
14′20″
请回答:
(1)实验目的(a)是____________________________________________________。
(2)根据表中数据在如下坐标图中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图像。
(3)若要探究催化剂对该反应速率的影响,应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,其原因是________________________________________________________________________。
10.PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。
有关物质的部分性质如下:
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
其他
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P(过量)+3Cl2
2PCl3;
2P(少量)+5Cl2
2PCl5
PCl3
-112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
1.675
遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3
(一)制备:
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
(1)仪器乙的名称是________。
(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)碱石灰的作用是________________________________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前,应先通入一段时间的CO2,其目的是________________________________________________________________________。
(二)提纯:
(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。
加入黄磷加热除去PCl5后,通过________(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(三)分析:
测定产品中PCl3纯度的方法如下:
迅速称取4.200g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量的0.1000mol·L-120.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗10.00mLNa2S2O3溶液。
已知:
H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6;假设测定过程中没有其他反应。
(6)根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为__________________________________。
若滴定终点时俯视读数,则PCl3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11.某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质。
(1)该同学在实验前,依据Fe2+的________性,填写了下表。
实验操作
预期现象
反应的离子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡
试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄
Fe2++NO
+2H+===Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作,该同学进行实验,观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。
为了进一步探究溶液变为深棕色的原因,该同学进行了如下实验。
(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液,前者不变红色,后者变红。
该现象的结论是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe3+或Fe2+发生反应而得到的。
为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。
ⅰ.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液并无明显变化。
ⅱ.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应。
ⅲ.为与ⅰ中实验进行对照,更换丙、丁后,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤ⅰ中相同。
①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是_________________________
________________________________________________________________________;
②装置乙的作用是___________________________________________;
③步骤ⅱ的目的是_______________________________________________;
④该实验可得出的结论是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该同学重新进行
(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是________________________________________________________________________。
12.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。
其工作流程如下:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
ⅰ:
2Fe2++PbO2+4H++SO
===2Fe3++PbSO4+2H2O
ⅱ:
……
①写出ⅱ的离子方程式:
________________________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。
b.________________________________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:
PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。
滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是________(选填序号)。
A.减小PbO的损失,提高产品的产率
B.重复利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。
结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:
________________________________________________________________________。
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
C
D
C
C
A
7.
(1)分液漏斗 碱石灰 防止倒吸
(2)将产生的气体全部吸收 (3)98.0 (4)SO2+H2O2+Ba2+===BaSO4↓+2H+ (5)加入稀硫酸溶解,再滴入KMnO4稀溶液,不褪色 (6)SO2+2NH3+BaCl2+H2O===BaSO3↓+2NH4Cl解析:
(1)该实验是通过测定生成氨气的质量测定莫尔盐的纯度,故应先除去氨气中的水蒸气,再用酸溶液吸收;因为氨气极易溶解于水会产生倒吸,故用球形干燥管防止倒吸。
(2)通入氮气可以使生成的气体被完全吸收。
(3)n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=
n(NH3)=
×0.85g÷17g·mol-1=0.025mol,m[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.025mol×392g·mol-1=9.80g,纯度为9.80÷10.0×100%=98.0%。
(4)装置F中有白色沉淀生成,是因为生成的SO2被双氧水氧化成SO
,SO
再与Ba2+结合生成白色沉淀BaSO4,则装置F中发生的反应为SO2+H2O2+Ba2+===BaSO4↓+2H+。
(5)要验证装置D中的残留物不含FeO,先取少量装置D中残留物放入试管中,再加入稀硫酸溶解,然后滴加KMnO4溶液检验,若溶液不褪色,说明残留物中没有FeO。
(6)氨气过量时,产生的氨气消耗完装置B中的HCl后二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀,所以不能说明分解产物中一定含有SO3。
8.
(1)E D B
(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰
(3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体
②冷凝,使NO2完全液化
(4)4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O 水蒸气会与NO2反应产生NO,造成对NO的来源认识不清
(5)2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O
解析:
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,在仪器A中制取气体,然后在装置C中用浓硫酸对气体进行干燥处理;然后把气体通过E冰水浴,检验NO2的产生,再把气体通过D装置,检验是否产生NO气体,由于NO、NO2都是大气污染物,为了防止大气污染,最后把气体通过NaOH溶液进行尾气处理。
所以仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、E、D、B。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是防止空气中的氧气与可能产生的NO反应生成NO2,造成对A中反应产物检验的干扰。
(3)①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是装置D中通入氧气后出现红棕色气体,反应是2NO+O2===2NO2,②装置E的作用是冷凝,使NO2完全液化,防止影响NO的检验。
(4)如果向D中通入过量O2,则从该装置逸出的气体为NO2,则在装置B中发生反应的化学方程式为4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O。
如果没有装置C,水蒸气会与NO2反应产生NO,造成对NO的来源认识不清。
(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应产生的气体中含有NO、NO2,根据电子守恒和原子守恒,可得反应的化学方程式是2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。
9.
(一)
(1)Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液
(2)除去H2C2O4,避免其对CO2的检验造成干扰
(二)C2O
+H2OHC2O
+OH-
(三)Ⅰ.
(1)2 5 6H+ 2 10 8
(2)酸式
Ⅱ.
(1)探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响
(2)如图
(3)Cl-可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应
解析:
(一)
(1)验证CO2用澄清石灰水,石灰水变浑浊即可确定含有CO2;也可以使用Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2溶液变浑浊即可确定含有CO2。
(2)A中加入乙醇的目的是除去草酸,避免其对CO2的检验造成干扰。
(二)草酸是弱酸,其与氢氧化钠反应生成的Na2C2O4为强碱弱酸盐,C2O
发生水解反应:
C2O
+H2OHC2O
+OH-,使溶液显碱性。
(三)Ⅰ.
(1)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平,可得2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(2)高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中。
Ⅱ.
(1)分析表中数据可知,实验时只有高锰酸钾溶液的浓度改变,其他条件不变,所以实验目的是探究高锰酸钾溶液浓度对化学反应速率的影响。
(2)根据表中数据画图。
(3)因为Cl-能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,所以不能用MnCl2替代MnSO4。
10.
(1)冷凝管
(2)Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2H2O+2Cl2↑
(3)吸收多余的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水分进入,影响产品纯度
(4)排尽装置中的空气,防止O2和水与PCl3反应
(5)蒸馏
(6)98.21% 偏大
解析:
(1)仪器乙为冷凝管。
(2)用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的反应为Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2H2O+2Cl2↑。
(3)根据PCl3遇水能发生反应,氯气有毒知,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的Cl2。
(4)甲中通入干燥Cl2之前,先通入CO2,是为了排尽装置中的空气,防止O2和水与PCl3反应。
(5)PCl3、POCl3的沸点相差较大,可以利用蒸馏的方法分离。
(6)根据提供的反应,有n(H3PO3)+
n(Na2S2O3)=n(I2),则25.00mL溶液中n(H3PO3)=0.1000mol·L-1×0.02L-
×0.1000mol·L-1×0.01L=0.0015mol。
根据PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl,则4.2g产品中n(PCl3)=0.0015mol×20=0.03mol,PCl3的质量分数为
×100%=98.21%。
由于滴定管“0”刻度在上,若滴定终点时俯视读数,则计算时Na2S2O3溶液的体积偏小,根据n(H3PO3)=n(I2)-
n(Na2S2O3)知n(H3PO3)偏大,故PCl3的质量分数偏大。
11.
(1)还原
(2)Fe2+被浓硝酸氧化为Fe3+
(3)①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②使NO2转化为NO
③排出乙右侧装置中残留的NO2
④溶液的深棕色是由NO或NO2与Fe2+作用得到的(或溶液的深棕色不是由NO或NO2与Fe3+作用得到的)
(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液,振荡
解析:
(1)Fe2+具有还原性,可被氧化为Fe3+。
(2)题中现象说明反应后溶液中有Fe3+,即Fe2+被浓硝酸氧化为Fe3+。
(3)本实验要验证NO2、NO与Fe2+、Fe3+的反应情况,必须制备NO、NO2。
关闭b,打开a,验证NO2与Fe2+、Fe3+是否反应;关闭a,打开b,使NO2通过装置乙生成NO,验证NO与Fe2+、Fe3+是否反应。
根据题中现象得出的结论是NO或NO2与Fe2+反应生成深棕色溶液,NO或NO2与Fe3+作用得不到深棕色溶液。
(4)预期现象是溶液颜色变为黄色,而实际上溶液颜色变为深棕色,说明Fe2+与NO、NO2发生了反应,要得到黄色溶液,必须将Fe2+完全氧化成Fe3+,即在盛有浓硝酸的试管中滴加数滴新制FeSO4溶液