高三大题专项训练.docx
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高三大题专项训练
1.某研究性学习小组在网上收集到信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是:
_________________________________________________________________。
(2)燃烧的本质是:
_____________________________________________。
(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大。
控制森林火灾是世界性难题。
根据燃烧的条件,请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延:
_____________________________________________________________。
【提出假设】
假设1:
白色物质是Na2O
假设2:
白色物质是Na2CO3。
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
【思考与交流】
(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是:
___________________________________
(5)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为:
________。
(6)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。
你的理由是:
_____________________________________________________。
(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:
____________________________
(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
________________________________________________________
2.某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。
已知:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。
任务1:
利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2均为止水夹,夹持装置已略去)。
(1)E装置中制取NO2的化学反应方程式是____________________________
____________________________________________。
(2)若NO2能够被NH3还原,预期在C装置中观察到的现象是________________________________________________________________。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。
该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为有以下三种可能:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;
②在此条件下,NO2的转化率极低;
③______________________________________________________________。
(4)此实验装置中一个明显的缺陷是__________________________________。
任务2:
探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:
二者不反应;
假设2:
NO2能被Na2O2氧化;
假设3:
________________________________________________________。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换成Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)________。
②实验过程中,B装置中的粉末由淡黄色逐渐变成白色。
经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。
推测B装置中发生反应的化学方程式为__________________________________
3.固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。
某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:
Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:
MgO、NO2、O2
丙:
Mg3N2、O2
丁:
MgO、NO2、N2
(1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是
_______________________________________________________________。
查阅资料得知:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明__________。
②称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先________,然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:
______________(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是___________________________________________
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步探究。
4.制备氮化镁的装置示意图如下:
回答下列问题:
(1)检查装置气密性的方法是_______________________________________,
a的名称是________,b的名称是________;
(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式______________________________;
(3)C的作用是______________________________________,
D的作用是_______________________________________,
是否可以把C和D的位置对调并说明理由____________________________;
(4)写出E中发生反应的化学方程式______________________________;
(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象__________________________________________________
5.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:
Si+3HCl
SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点-33℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)
①装置B中的试剂是________。
装置C中的烧瓶需要加热,其目的是
________________________________________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________。
装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及__________________________________________________
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液
6.某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:
序号
浓硝酸与水的体积比
实验现象
Ⅰ
1:
1
反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色
Ⅱ
1:
3
反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色
Ⅲ
1:
5
反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色
铜与稀硝酸反应的离子方程式为;若生成标准状况下0.56LNO气体,反应中被还原的HNO3的质量为g(小数点后保留两位有效数字)。
依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是。
(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如右图所示(夹持仪器略去)。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下:
Ⅰ.安装好装置后,检查装置气密性。
Ⅱ.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝)。
Ⅲ.向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始。
Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止。
Ⅴ.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入少量空气,关闭旋塞C,观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:
关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到,说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是,能确定NO完全被溶液吸收的现象是。
7.某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置:
(部分夹持装置已略去)
ABCDE
(1)写出A中反应的离子方程式。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式。
(3)试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因。
(4)D中干燥管中出现的现象及化学方程式。
(5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请画出其装置图(并注明盛装试剂)。
(6)还有什么方法能证明氧化性Cl2>S,用一种相关事实说明。
8.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________;仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)_____________。
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。
实验前称取黑色CuO80g,实验后得到红色固体质量为68g。
则红色固体成分的化学式为_______________。
(3)E装置中浓硫酸的作用是____________________________________。
(4)F中读取气体体积前,应对装置F进行的操作是:
___________________,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”);图中量气管可由________(请选择字母填空:
A.酸式滴定管,B.碱式滴定管)改装而成。
(5)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________。
A.B装置实验前后质量差mg;B.F装置实验前后液面差VL
C.D装置实验前后质量差mg;D.E装置实验前后质量差mg;
9.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。
回答下列问题:
I.兴趣小组对草酸亚铁晶体的分解产物进行实验和探究。
探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
(1)提出假设
假设一:
___________;假设二:
全部是FeO;假设三:
FeO和Fe混合物。
(2)设计实验方案证明假设三。
实验步骤
现象与结论
步骤1:
向试管中加入少量固体产物,再加入足量,充分震荡
若溶液颜色明显改编,且有生成,则证明有铁单质存在
步骤2:
将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色
步骤3:
去步骤2得到少量固体与试管中,滴加
限选试剂:
稀盐酸、新制的氯水、0.1mol.L-1CuSO4溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。
Ⅱ.兴趣小组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:
_______________
根据图象,如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,最终残留黑色固体的质量大于0.4g。
某同学由此得出结论:
假设二不成立。
你是否同意该同学的结论,并简述理由:
______________________。
10.如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
(1)请简述检验它的气密性的方法。
(2)利用如图1所示装置制取气体时,可适用的反应条件和反应物状态为________________________。
某同学设计如图2所示装置,用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。
请回答有关问题。
(3)已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g·cm-3,则其物质的量浓度为____________(计算结果保留两位小数)。
若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL,所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、。
(4)实验开始时,先打开止水夹a、关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是。
B装置烧杯中液体的作用是_________________________。
当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
(5)现有仪器和药品:
试管和胶头滴管,0.1mol·L-1KSCN溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验,探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态,填写下列实验报告:
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液。
第二步
若溶液紫色褪去,则说明含有Fe2+;
若无明显变化,则说明不含Fe2+。
11.图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先________,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生________(答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:
________________________。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g,通过计算确定该固体产物的成分是_________
__________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中,写出产生白烟的化学方程式:
____________________,迅速产生倒吸的原因是____________________________。
12.硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:
。
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。
试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在(选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是。
②装置Ⅲ中的试剂可以是(选填序号,下同),现象是,则证明气体产物中含有SO2;装置Ⅳ中的试剂可以是。
A.2mol/LNa2CO3溶液
B.品红溶液
C.0.5mol/LBaCl2溶液
D.0.5mol/LBa(NO3)2
E.0.01mol/LKMnO4溶液
F.淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为。
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如
下实验:
操作步骤
预期实验现象
预期实验结论
向其中一份溶液中加入
。
固体中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。
产生蓝色沉淀
⑤若用22.8gFeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2g固体,其中Fe2O3的质量分数=
(精确到0.1%)
13.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物。
探究过程如下:
查阅资料:
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1:
红色粉末是Fe2O3
假设2:
红色粉末是Cu2O
假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是_____________________________________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗?
________。
简述你的理由(不需写出反应方程式)____________
________________________________________________________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是________,写出发生反应的离子方程式________________________________。
探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数,取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为________。
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室有下列试剂可供选择:
A.氯水 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:
试回答:
①试剂1为________(填字母,后同),试剂2为________。
②固体X的化学式为____________________________________________________。
③操作Ⅰ为___________________________________________________________。
14.一位学生对铁与氧化铁反应后的产物进行探究。
(1)提出假设
假设1:
产物为FeO;
假设2:
__________________。
(2)查阅资料
该学生通过查阅资料得知:
在铁的三种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,常温下极易被氧气氧化成氧化铁(颜色由黑色变成红色)。
通过查阅资料可以得出的初步结论为_________________________________。
(3)进行实验
该学生设计了如下装置进行铁与氧化铁反应的实验。
请你帮助他将实验步骤补充完整。
按如图装置连接好仪器(暂不装入药品),_______________________。
②称取1g还原性铁粉和5g氧化铁粉末,混合均匀后平摊在玻璃管中部。
③松开两个弹簧夹,_______________________________________________,
即可夹上弹簧夹a,并开始加热药品。
④大约4分钟左右,棕色粉末全部变黑;再夹上弹簧夹b,然后停止加热,等到玻璃管冷却至室温,倒出黑色粉末。
(4)现提供如下药品,验证实验得到的黑色粉末的成分。
磁铁、稀盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、试管、胶头滴管。
实验步骤
预期现象和结论
(5)实验结论:
铁与氧化铁反应的化学方程式为___________________________
15.TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下
有关性质如下表
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是____,装置E中的试剂是。
反应开始前必须进行的操作是____;反应结束后的操作