高考化学真题分类汇编专题12化学实验Word文件下载.docx
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【答案】B
【解析】A.
L−1的NaOH溶液,所用天平不可用托盘天平,称得的NaOH固体为4.000g;
另氢氧化钠溶于水放热,需等其溶液冷却后才可转移到容量瓶中。
A错误;
B.
黄色氯化铁溶液遇到浓的维生素C溶液,会被还原成Fe2+,溶液变为浅绿色。
B正确;
C.生成的氢气中混有氯化氢和水蒸气,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可,不需KMnO4溶液;
D.
反应的离子方程式为HSO3-+H2O2=SO42-+H++H2O,反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响,D错误。
答案选B。
【考点】称量仪量的精确度;
Fe3+的氧化性及Fe3+、Fe2+在溶液中的颜色;
氢气的制备与除杂;
用实验现象明显的实验来探究外界条件对反应速率的影响。
4.[2018全国卷Ⅲ-10]下列实验操作不当的是
A.
用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.
用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液后,锌粒与CuSO4反应置换出铜,形成铜锌原电池,使锌与稀硫酸反应速率加快,A正确。
B.HCl与NaHCO3刚好完全反应方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,生成的CO2溶于水使溶液呈弱酸性,故用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,不宜选择酚酞为指示剂,而宜用甲基橙为指示剂,B错误。
C.钠的焰色为黄色,用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧,进行焰色反应,火焰为黄色,说明该盐溶液中一定有Na+,
C正确。
D.蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二,
也不少于三分之一,D正确。
【考点】置换反应;
铜锌原电池;
HCl与NaHCO3的反应原理;
指示剂的选择;
焰色反应;
圆底烧瓶的正确使用。
5.[2018天津卷-9]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。
回答下列问题:
Ⅰ.采样
采样步骤:
①检验系统气密性;
②加热器将烟道气加热至140℃;
③打开抽气泵置换系统内空气;
④采集无尘、干燥的气样;
⑤关闭系统,停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是___________。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号)___________。
a.碱石灰
b.无水CuSO4
c.P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用是与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是
。
Ⅱ.NOx含量的测定
将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3−,加水稀释至100.00mL。
量取20.00mL该溶液,加入v1
mLc1
mol·
L−1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2
L−1
K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗v2
mL。
(5)NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式是
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3−+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72−
+6Fe2+
+14H+
=2Cr3+
+6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·
m−3。
(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”
、“偏低”或“无影响
”)
若缺少采样步骤③,会使测试结果___________。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果___________。
【答案】
(1)除尘
(2)c
(3)
(4)防止NOx溶于冷凝水
(5)2NO+3H2O2=
2H++2NO3–+2H2O
(6)锥形瓶、酸式滴定管
(7)23(c1V1-6c2V2)·
104/3V
(8)偏低
偏高
【解析】
(1)A的过程叫“过滤”,所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。
(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应,所以不能使用。
硫酸铜的吸水能力不强,一般不用做干燥剂,所以不能使用。
五氧化二磷是酸性干燥剂,与NOX不反应,所以选项c正确。
(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体,与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液,装置如右图。
(4)加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后,NOX溶于水中。
(5)NO被H2O2氧化为硝酸,所以反应的离子方程式为:
2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
(6)滴定中使用酸式滴定管和锥形瓶。
(7)
用c2
mL,此时加入的K2Cr2O
7为c2×
V2×
10-3mol,依反应:
+14H+=2Cr3+
+6Fe3++7H2O知,过量的Fe2+的物质的量为6c2×
10-3mol。
与硝酸根离子反应的Fe2+的物质的量为(c1×
V1×
10-3—6c2×
10-3)mol,
依反应:
3Fe2++NO3−+4H+=NO↑
+3Fe3++2H2O知,NO3—的物质的量为(c1×
10-3)mol/3,依氮原子守恒有,NO3—与NO2的物质的量相等。
,NO2的物质的量为:
(100/20)×
(c1×
10-3)mol/3=5(c1×
10-3)mol/3,NO2的质量为:
46×
5(c1×
10-3)g/3=230(c1×
V1—6c2×
V2)mg/3。
所以
,气样中NOx折合成NO2的含量为:
230(c1×
V2)/(3V)mg/L=23(c1V1-6c2V2)·
104/3Vmg·
m−3
(8)若缺少采样步骤③,装置中有空气,则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量,测定结果必然偏低。
若FeSO4标准溶液部分变质,一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化,计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高。
【考点】干燥剂;
洗气装置;
给定条件下氧化还原反应与离子反应的书写;
中和滴定操作与误差分析。
Ⅱ—物质的分离、提纯与检验
6.[2018浙江卷-5]下列属于物理变化的是
A.煤的气化
B.天然气的燃烧
C.烃的裂解
D.石油的分馏
【解析】物理变化是没有生成新物质的变化(物理变化只是物质在外形和状态方面发生了变化,与化学变化相对)。
符合题意的只有D。
【考点】煤的气化;
天然气的燃烧;
烃的裂解;
石油的分馏
[2018浙江卷-10]下列操作或试剂的选择不合理的是
A.可用蒸发结晶的方法从碘水中提取砷单质
B.可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C.可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D.可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【答案】A
碘易升华,不可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘,宜采用萃取法。
灼烧时铜粉转化为氧化铜,故可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
硫酸与碳酸钠反应会产生二氧化碳气体、水和硫酸钠,硫酸与硅酸钠反应会产生硅酸胶体,硫酸与硫酸钠不反应。
故可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙醛反应产生砖红色的氧化亚铜,含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙酸反应生成乙酸铜,得到蓝色溶液,故可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
【考点】蒸发、萃取的实验操作;
铜的性质;
碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠及硫酸的性质;
氢氧化铜、乙醇、乙醛和乙酸的性质。
7.[2018天津卷-1]
以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例,运用化学知识对其进行的分析不合理的是
四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水解反应
商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品
汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏士
屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
【解析】A.谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖,葡萄糖要在酒化酶作用下分解,得到酒精和二氧化碳。
酒中含有酒精,醋中含有醋酸,显然都不是只水解就可以生成的。
选项A不合理。
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器,青铜是铜锡合金。
选项B合理。
C.陶瓷的制造原料为黏土。
选项C合理。
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理,将青蒿素提取到乙醚中,所以属于萃取操作。
选项D合理。
【考点】淀粉的水解、铜合金、传统无机非金属材料、萃取。
8.[2018全国卷Ⅰ-9]在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作中末涉及的是
Ⅲ—气体的制取
9.[2018江苏卷-5]下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
用装置甲灼烧碎海带
用装置乙过滤海带灰的浸泡液
用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【解析】A.灼烧碎海带应使用坩埚,A错误;
B.海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I-的溶液,B正确;
MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热,反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,C
错误;
D项,Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2,可用NaOH溶液吸收尾气Cl2,D错误B。
【考点】海带提碘的考查基本实验操作;
Cl2的实验室制备与尾气处理。
10.[2018江苏卷-22]
[实验化学]3,4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4−亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为
实验步骤如下:
步骤1:
向反应瓶中加入3,4−亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液。
反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:
趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。
步骤3:
对合并后的溶液进行处理。
步骤4:
抽滤,洗涤,干燥,得3,4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
(1)步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,
转化为
(填化学式);
加入KOH溶液至碱性的目的是
(2)步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________(填化学式)。
(3)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为
(4)步骤4中,抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】
(1)SO42−
将反应生成的酸转化为可溶性的盐
(2)MnO2
(3)向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀
(4)布氏漏斗
(1)反应结束后,溶液呈紫红色,则KMnO4过量,KMnO4将HSO3—氧化成SO42—,反应的离子方程式为2MnO4-+3HSO3-=2MnO2↓+3SO42-+H2O+H+。
根据中和反应原理,加入KOH将
转化为可溶于水的
(2)MnO2难溶于水,步骤2中趁热过滤是减少
的溶解,步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。
(3)步骤3中,合并后的滤液中主要成分为
,为了制得
,需要将合并后的溶液进行酸化;
处理合并后溶液的实验操作为:
向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀。
(4)抽滤所用的装置包括布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【考点】本题以“3,4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景,侧重了解学生对《实验化学》模块的学习情况,考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力。
Ⅳ—综合实验(实验方案的设计与评价)
11.[2018全国卷Ⅰ-26]
(14分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·
2H2O]为砖红色晶体,难溶于水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬,二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示。
⑴实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是
仪器a的名称是
⑵将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。
打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色惭变为亮蓝色,该反应的离子方程式为:
②同时c中有气体产生,该气体的作用是
⑶打开K3,关闭K1、K2。
c中亮蓝色溶液流入d中,其原因是
;
d中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是
、洗涤、干燥。
⑷指出d装置可能存在的缺点
【答案】【答案】
(1)
去除水中溶解氧;
分液(滴液)漏斗
(2)
①Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+
②排除c中空气
(3)c中产生H2使压强大于大气压;
(冰浴)冷却、过滤
(4)
敞开体系中醋酸亚铬能接触到空气。
【解析】在盐酸溶液中
Zn把Cr3+还原为Cr2+,同时锌与盐酸反应产生氢气排尽装置中的空气防止Cr2+被氧化,并使c中压强增大,把生成的CrCl2压入d装置中。
(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;
根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气的作用是排除c中空气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,
c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;
根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是醋酸亚铬可能与空气接触被氧化而使产品不纯。
【考点】醋酸亚铬的制备;
化学实验与探究的能力;
氧化还原、离子反应、阿伏加德罗定律。
12.[2018全国卷Ⅱ-9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是
【解析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成HCl和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中:
氯化氢为气体,极易溶于水,CH3Cl为不溶于水的气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4是不溶于水的油状液体,所以液面会上升,但水不会充满试管,答案选D。
【考点】甲烷的取代反应实验与原理;
卤代烃的溶解性及状态。
[2018全国卷Ⅱ-28]K3[Fe(C2O4)3]·
3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·
3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;
显色反应的化学方程式为
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m
g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c
L-1
KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用c
KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V
该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。
3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4
①排尽装置中的空气,使反应生成的气体全部进入后续装置
②CO2、CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气。
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
(3)
①溶液变为浅紫(红)色
②5cv×
56×
10-3×
100%/m
(1)光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,生成的Fe2+(草酸亚铁)遇K3[Fe(CN)6]会产生有特征蓝色的沉淀,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4。
(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是:
排尽装置中的空气,使反应生成的气体全部进入后续装置。
②实验中观察到装置B澄清石灰水均变浑浊、说明反应中一定产生了CO2;
E中固体变为红色,F中澄清石灰水均变浑浊,说明氧化铜被CO还原为铜,说明反应中一定产生了CO,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;
为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的气体压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气即。
④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,方法是:
少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。
(3)①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后,加稀H2SO4酸化,用c
KMnO4溶液滴定至终点,实为高锰酸钾氧化草酸根离子,高锰酸钾溶液显紫色,所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。
②锌把Fe3+还原为Fe2+,酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为Fe3+。
反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,MnO4-被还原成Mn2+,Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为:
5cv×
100%/m。
【考点】用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+;
Fe2+、C2O42-的还原性;
高锰酸钾的强氧化性;
装置中空气的排除;
通气法防倒吸;
Fe2O3的性质、Fe3+的检验;
草酸与高锰酸钾溶液反应;
元素含量测定实验方案设计与评价;
实验安全:
净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体