高考化学总复习道综合实验题汇编含解析.doc

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2015届高考化学100道综合实验题汇编（含解析）

1．如下图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有：

大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。

现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答以下问题。

（1）选用A装置可制取的气体有；选用B装置可制取的气体有；通常选用C装置制取的气体有。

若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体应选用装置（填装置的编号字母）。

（2）写出利用上述有关药品制取氯气的化学方程式：

。

（3）若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的（填序号）。

A．生石灰B．浓硫酸C．五氧化二磷

（4）标号①的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外，在实验中常用于（填实验操作名称）。

【答案】

（1）NH3；CO2，H2；Cl2；B

（2）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O（3）A

（4）分液

【解析】

试题分析：

（1）选用A装置是固体与固体混合加热制取气体的装置。

可制取的气体有NH3；固体与液体混合在不加热时制取气体的装置。

选用B装置可制取的气体有CO2，H2；通常选用C装置制取的气体应该是固体与液体混合加热制取气体的装置。

选用该装置制取的气体有Cl2；若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体，由于是固体与液体混合不需要加热制取气体，所以应选用装置B。

（2）制取氯气的化学方程式：

为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（3）若要制得干燥的氨气，由于氨气的水溶液显碱性，所以要用碱性干燥剂来干燥。

因此选项为A。

（4）标号①的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外，在实验中常用于分离互不相溶的两层液体混合物，该实验操作为分液。

考点：

考查气体制取装置的选择、反应原理、气体的干燥即试剂的添加等实验操作的知识。

2．有一瓶澄清的溶液，其中可能有、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Cl－、I－、、、S2－、、、，取该溶液进行以下实验：

（1）取pH试纸检验，溶液呈强酸性，可以排除离子的存在；

（2）取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫色，可以排除离子的存在；

（3）另取出部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则又可以排除离子的存在；

（4）取出部分上述碱性溶液滴加Na2CO3溶液后，有白色沉淀生成，证明离子存在，又可排除离子的存在；

（5）将（3）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实确定：

该溶液中肯定存在的离子是，还不能确定是否存在的离子是。

【答案】

（1）、S2－、

（2）NO、

（3）Mg2＋、Al3＋

（4）Ba2＋；

（5）I－、、Ba2＋；K＋、Na＋、Cl－

【解析】

（1）溶液呈强酸性，可以排除、S2－、等弱酸根离子。

（2）加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫色，一定含有I－，可以排除、等强氧化性离子。

（3）加入NaOH溶液，过程中和滴加完毕溶液均无沉淀产生，肯定不含有Mg2＋和Al3＋；（4）上述碱液加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，肯定含有Ba2＋，肯定不含有；（5）将（3）溶液加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出，肯定含有。

综合以上，肯定存在的离子是I－、、Ba2＋，不能确定的离子是K＋、Na＋、Cl－。

3．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢（即铁和碳的合金）进行了以下探究活动：

[探究一]

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。

（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。

①甲同学认为X中除Fe3＋之外还可能含有Fe2＋。

若要确认其中的Fe2＋，应选用（选填序号）。

A．KSCN溶液和氯水B．铁粉和KSCN溶液

C．浓氨水D．酸性KMnO4溶液

②乙同学取560mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。

由此推知气体Y中SO2的体积分数为。

[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L－1。

为此设计了下列探究实验装置（假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是。

（4）分析Y气体中的Q2气体是如何生成的（用化学方程式表示）。

（5）已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于（填序号）。

A．A之前B．A—B间

C．B—C间D．C—D间

（6）如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是。

【答案】

（1）铁被钝化

（2）①D　②0.80

（3）检验SO2是否除尽

（4）C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

（5）C

（6）D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝

【解析】

（1）由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反应。

（2）①Fe2＋具有还原性，可以被KMnO4（H＋）氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选D。

，所以SO2的体积分数为。

（3）M＝0.0893g·L－1×22.4L·mol－1＝2.0g·mol－1。

所以Q1为H2。

由于C能被浓H2SO4氧化成CO2，所以Q2应为CO2。

检验H2用CuO，而检验CO2气体需用澄清石灰水，在验证CO2之前，须除尽SO2气体，所以A装置用来除去SO2，B装置用来检验是否除尽，M装置应放在B、C之间。

若有H2，CuO应由黑变红，CuSO4由白变蓝。

4．王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验：

（1）甲同学认为：

该黑色固体为四氧化三铁。

请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式____________；

（2）乙同学提出：

根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是__________；

（3）深红色溶液C放置一段时间后，发现红色褪去。

关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：

假设一：

氯水有强氧化性，将溶液中的SCN—氧化；

假设二：

空气中有还原性物质，将；

假设三：

氯水有极强的氧化性，将；

基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：

浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH、0.lmol·L-1FeC13、0.lmol·L-1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。

实验操作

预期现象

结论

取少量褪色后的溶液，

说明假设一是合理的

（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色。

由此她认为生成该固体的化学方程式为。

【答案】

（1）Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

（2）该固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4和Fe，或Fe3O4、FeO和Fe时，也都有上述现象。

（3）溶液中的Fe3+被还原为Fe2+溶液中的+3铁被氧化成更高价态的铁

实验操作

预期现象

取少量褪色的溶液，滴加20%KSCN溶液

如果溶液变红色

或取少量褪色后的溶液，加入0.1mol/LFeCl3溶液

或如果溶液不变红色

（4）Fe+H2O=FeO+H2

【解析】

（1）四氧化三铁可以写作Fe2O3·FeO，所以四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O。

（2）由于该黑色固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4和Fe，或Fe3O4、FeO时，也都有上述现象，所以结论是不准确的。

（3）溶液显红色，是因为Fe3+离子与SCN-反应而显色。

如果红色逐渐褪色，则可能的原因是氯水有强氧化性，将溶液中SCN-氧化；或者空气中有还原性物质，将溶液中Fe3+还原为Fe2+；或者氯水有极强的氧化性，将溶液中的+3价铁氧化为更高的价态。

如果是由于氯水有强氧化性，将溶液中的SCN-氧化，则可以向反应后的溶液中继续加入足量的KSCN溶液，如果溶液显红色，则说明假设1是正确的。

或者取少量褪色后的溶液，加入加入0.1mol/LFeCl3溶液，如果溶液不变红色，则假设1是正确的。

（4）不能被磁铁吸收，说明没有铁。

当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色，这说明溶液中含有Fe2+，因此黑色固体是FeO。

故，

Fe+H2O=FeO+H2。

5．碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。

实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。

各物质在不同温度下的溶解度见表。

实验步骤

Ⅰ、化盐与精制：

①粗盐（含Ca2＋、Mg2＋、SO42-）溶解；②加入足量NaOH和Na2CO3溶液，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH至7。

Ⅱ、转化：

①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；②静置，a、b；③得到NaHCO3晶体。

Ⅲ、制纯碱：

将得的NaHCO3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。

完成下列填空：

（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是。

（2）“转化”的离子方程式是。

（3）“转化”过程中，温度控制在30~35℃之间的加热方式是；为什么温度控制在30~35℃之间?

。

（4）a、b处的操作分别是、。

（5）实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品G克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用cmol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为V1mL。

此时发生的反应为：

CO32-＋H＋→HCO3-

①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是。

②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为V2mL。

滴定终点时溶液颜色的变化是；根据实验数据，如何判断样品含NaHCO3