高考化学二轮复习专题能力提升练十四第一篇专题通关攻略专题四化学实验基础2化学实验方案与设计.docx

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高考化学二轮复习专题能力提升练十四第一篇专题通关攻略专题四化学实验基础2化学实验方案与设计

2019-2020年高考化学二轮复习专题能力提升练十四第一篇专题通关攻略专题四化学实验基础2化学实验方案与设计

一、选择题

1.（xx·上海黄浦一模）下列实验装置,试剂选用或操作正确的是（　　）

【解析】选B。

二氧化氮与水反应生成NO,但装置内部有空气,应将试剂瓶充满水,故A错误;干燥时气体长进短出,浓硫酸与氯气不反应,浓硫酸具有吸水性,则该装置可干燥氯气,故B正确;不能在容量瓶中稀释,应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中,故C错误;过氧化钠为粉末状固体,关闭活塞不能控制反应的停止,则该装置不能制备少量氧气,故D错误。

2.（xx·淮南一模）某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2

B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强

C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu（NO3）2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O

D.由上述实验可得出结论:

Cu在常温下既可以和稀硝酸反应,也可以和稀硫酸反应

【解析】选C。

①中发生3Cu+8HNO33Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O,生成硝酸铜溶液为蓝色,试管口NO被氧气氧化生成红棕色的二氧化氮,但硝酸被还原生成NO,故A错误;③中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应,而硝酸的氧化性强,故B错误;实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu（NO3）2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O,故C正确;由上述实验可得出结论:

Cu在常温下可以和稀硝酸反应,故D错误。

【加固训练】

（xx·莆田一模）下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（　　）

实验

现象

结论

A

将盐酸滴入0.5mol·L-1Fe（NO3）2溶液中

溶液变黄色;有无色气体逸出,后又变成红棕色

Fe2+被HNO3氧化

B

向浓NaOH溶液中滴入几滴2mol·L-1AlCl3,溶液,振荡

有白色沉淀出现

Al3+和OH-结合生成难溶性物质

C

乙酸乙酯与稀硫酸共热、搅拌

液体不再分层

乙酸乙酯在酸性条件下完全水解生成可溶性物质

D

将盐酸酸化的BaCl2溶液滴入某溶液中

出现白色沉淀

该溶液含有S

【解析】选A。

硝酸盐在酸性溶液中具有强氧化性,则将盐酸滴入0.5mol·L-1

Fe（NO3）2溶液中生成铁离子、NO,观察到溶液变黄色;有无色气体逸出,后又变成红棕色,故A正确;NaOH过量,不生成沉淀,生成偏铝酸钠,现象与结论不合理,故B错误;乙酸乙酯在酸性溶液中水解为可逆反应,结论不合理,故C错误;白色沉淀可能为AgCl,应先加盐酸无现象,再加氯化钡检验硫酸根离子,故D错误。

3.（xx·南宁一模）某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子。

甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:

下列判断正确的是（　　）

A.三种实验方案中都能制得纯净的铜

B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原

C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型

D.丙方案会产生环境污染

【解析】选D。

甲实验得到的沉淀中含有Fe（OH）3、Cu（OH）2,加热后得到Fe2O3和CuO,通H2还原后不能得到纯净的铜;乙实验中加入过量铁粉,过滤所得的滤渣中含有铁、铜等物质,最后也不能得到纯净的铜;丙实验中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁,最后可以得到纯净的铜。

因为锌比铁活泼,所以方案乙中加入的铁不能还原Zn2+。

甲方案中没有涉及化合反应。

丙方案有可能产生汞和酸性废水,从而导致环境污染。

4.（xx·深圳一模）下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（　　）

选项

实验

现象

结论

A

用燃烧的镁条引燃铝热剂

剧烈

反应

该反应是吸热反应

B

向鸡蛋清溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液

生成白

色沉淀

蛋白质发生了变性

C

处理锅炉水垢中的CaSO4时,依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸

水垢

溶解

Ksp:

CaCO3>CaSO4

D

向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2

溶液

变浑浊

析出了溶解度更小的NaHCO3

【解析】选D。

铝热反应为放热反应,结论不合理,故A错误;向鸡蛋清溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液发生盐析,而不是变性,重金属盐可使蛋白质变性,故B错误;硫酸钙和碳酸钙阴离子和阳离子比相同,可以直接比较溶解度和溶度积常数,处理锅炉水垢中的CaSO4时,依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸,水垢溶解,发生了沉淀转化,Ksp:

CaCO3

5.（xx·枣庄一模）实验室用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程（已知:

Fe3+在pH=5时已完全沉淀）:

下列分析正确的是（　　）

A.用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol·L-1的稀硫酸,需4种玻璃仪器

B.步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯气

C.利用Cu（OH）2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果

D.步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶,所需仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角、三脚架

【解析】选C。

用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸溶液,需使用量筒量取浓硫酸的体积,溶解过程需要烧杯和玻璃棒,还要用到容量瓶和胶头滴管,A错误。

步骤②中氧化Fe2+若选用Cl2,则最终难以得到纯净的胆矾晶体,氧化剂最好选用H2O2,B错误。

步骤④之后要得到胆矾晶体,应通过加热蒸发浓缩、冷却结晶的方法,题中仪器不需要泥三角,三脚架也可改为铁架台和铁圈,D错误。

二、非选择题

6.（xx·石家庄二模）硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]是分析化学中的重要试剂。

[查阅资料]隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解,分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。

[实验探究]某化学小组选用下图所示部分装置进行实验（夹持装置略）

实验Ⅰ　验证分解产物中含有氨气和水蒸气,并探究残留固体成分。

（1）所选用装置的正确连接顺序为_______（填装置的字母序号）。

（2）证明有水蒸气生成的实验现象为___________________________________。

（3）证明有氨气生成的实验现象为_____________________________________。

（4）A中固体完全分解后变为红棕色粉末,设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4:

_________________________________________________。

实验Ⅱ　乙同学为探究分解产物中的硫氧化物,连接装置A-E-F-B进行实验。

（5）实验过程中观察到:

E中没有明显现象,F中溶液褪色,据此得出的结论是___

___________________________________________________________________。

（6）B的作用是______________________________________________________。

（7）实验证明（NH4）2Fe（SO4）2受热分解除上述产物外,还有N2生成,写出A中反应的化学方程式________________________________________________________。

【解析】

（1）验证分解产物中含有氨气和水蒸气,为防止后面溶液干扰必须先检验水蒸气,用C中无水硫酸铜检验,再用碱石灰除去水,用含酚酞的水检验氨气,故顺序是ACBD。

（2）无水硫酸铜遇水会变蓝。

（3）氨气溶于水显碱性,故遇酚酞变红。

（4）氧化铁中没有二价铁,氧化亚铁和四氧化三铁中都含有亚铁离子,可使高锰酸钾褪色,故可加入适量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液不褪色,则残留固体是Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4。

（5）SO3遇盐酸酸化的氯化钡会产生白色沉淀,而E中没有明显现象,说明产物中没有SO3,二氧化硫能使品红褪色,F中溶液褪色,故含有二氧化硫。

（6）产物中有二氧化硫会污染空气,故要用碱石灰吸收二氧化硫。

（7）据以上分析产物中含有Fe2O3、SO2、NH3、N2和H2O,故方程式为2（NH4）2Fe（SO4）2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。

答案:

（1）ACBD

（2）C中无水硫酸铜变蓝

（3）D中溶液变为红色

（4）取少量A中残留固体,加入适量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液不褪色,则残留固体是Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4

（5）分解产物中有SO2,没有SO3

（6）吸收SO2,防止污染

（7）2（NH4）2Fe（SO4）2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O

【方法规律】化学实验探究的基本环节

（1）发现问题:

就是在学习和实验的过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等。

（2）提出猜想:

就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。

（3）设计验证方案:

就是根据猜想,结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案,对各种猜想进行验证。

（4）具体实施实验:

就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过程。

（5）观察现象分析数据,得出结论:

就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据,然后进行推理分析和数据分析,通过对比归纳得出结论。

7.（xx·郑州二模）苯甲酸是一种重要的化工原料。

实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:

名称

性状

熔点/℃

沸点/℃

密度

/g·cm-3

溶解性

水

乙醇

甲苯

无色液体易燃易挥发

-95

110.6

0.8669

不溶

互溶

苯甲酸

白色片状或针状晶体

112.4

（100℃左右升华）

248

1.2659

微溶

易溶

苯甲酸在水中的溶解度如表中所示:

温度/℃

4

18

75

溶解度/g

0.2

0.3

2.2

某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:

一、制备苯甲酸

在三颈烧瓶中加入2.7mL甲苯、100mL水和2～3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入8.5g高锰酸钾,继续搅拌约4～5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。

二、分离提纯

在反应混合物中加入一定量草酸（H2C2O4）充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。

三、测定纯度

称取mg产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2～3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定。

请回答下列问题:

（1）装置a的名称是________,其作用为_________________________________。

（2）甲苯被高锰酸钾氧化的原理为+KMnO4+MnO2↓+H2O+　________,请完成并配平该化学方程式。

（3）分离提