高中化学得分宝典系列实验过关专题三非金属及其化合物.docx
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高中化学得分宝典系列实验过关专题三非金属及其化合物
得分宝典之高中化学实验过关专题三非金属及其化合物
第一类验证型实验大题过关
【典例解析】
1.(2012年福州期末)下图所示是用于气体制备、干燥(或除杂质)、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去,各装置可重复使用也可不用)。
请根据下列要求回答问题。
(1)若用A-C-D-B组合进行氢气还原氧化铜实验。
分液漏斗中的试剂是盐酸,C中
试剂是水,其作用是;A中反应开始后,加热B之前的实验操作是,加热后B中将观察到的现象是。
B中反应的化学方程式。
(2)为验证氯气不能使干燥的红布条褪色,置红布条于B中,按A-C-B-D连接成实验装置体系。
A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体,则分液漏斗中的液体是;C中试剂是,D的作用是。
(3)为了进行氨的催化氧化实验,若锥形瓶中盛装足量的Na2O2粉末,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞,产生的气体通过红热的铂粉,各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序是(填字母);装置B中可能发生反应的化学方程式为:
。
以是ADBD,也可以是ADBC。
【答案】
(1)吸收氢气中的HCl(或除去HCl)检验氢气纯度(或验纯H2)
固体粉末由黑变红(或固体变红)
H2+CuO
Cu+H2O
(2)浓盐酸浓硫酸吸收氯气以免污染环境(或除去氯气)
(3)ADBD(D盛装碱石灰)或ADBC(C盛装氢氧化钠溶液);
4NH3+5O2
4NO+6H2O
【高考真题解析】
1.(2011重庆高考)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们间的相互反应)的试剂组是()
A.盐酸、硫酸B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸D.氨水、氢氧化钠溶液
2.(2010全国高考)下列叙述正确的是()
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入
溶液可生成
沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【过关测试】
1.
如图所示装置,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。
挤压胶管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A.CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
2.(2011年沈阳市教学质量检测)下列使用食醋的家庭小实验,不可能成功的是( )
A.将食醋倒入有水垢的暖水瓶内,水垢会逐渐溶解而消失
B.将食醋滴到纯碱里,有气泡产生
C.将加碘盐加到混有食醋的米汤里,米汤显蓝色
D.用食醋浸泡废干电池的锌片,锌片表面有气泡产生
3.(2012年潍坊期末)下列实验操作正确的是()
4.(2012年福州期末)下列有关试剂的保存方法错误的是( )
A.浓硝酸保存在棕色玻璃试剂瓶中
B.少量的金属钠保存在水中
C.氢氧化钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D.少量液溴通常保存在棕色玻璃试剂瓶中,并在液溴上加少量水液封
5.已知漂白粉与浓盐酸反应可产生氯气[Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O]。
某同学试图测定氯气的体积并验证干燥纯净的氯气无漂白性,现有如下装置,请回答:
(1)请用字母填写装置的连接顺序:
a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)洗气瓶中所装液体是________。
(3)在制氯气前,必须进行的一项操作步骤是
____________________________________________________________________。
(4)某同学在实验中,发现量筒中未收集到液体,则失败的原因可能是
__________________________________________________________。
第二类定量型实验大题过关
【典例解析】
1.长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定无水亚硫酸钠试剂的纯度。
实验步骤如下:
①称量ag样品,置于烧杯中;
②加入适量蒸馏水,使样品溶解;
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液;
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀;
⑤加热干燥沉淀物;
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量;
⑦重复⑤⑥操作直到合格,最后得到bg固体。
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?
______,其理由是____________________。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是:
__________________________________。
(3)步骤⑦的“合格”标准是:
_______________________________________________。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是:
_____________________。
(列出算式,不需化简)
【高考真题解析】
1.(2011重庆高考)固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用题27图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是____________。
(2)试验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为
_________________;Ⅳ发生反应的化学方程式为____________;Ⅴ中的试剂为_____________。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ,此时Ⅱ中现象为________,原因是__________________。
(4)经上述反应,2.5g化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M;则A的化学式为_________。
价,则其原子的式量是
;若该元素显+2价,则其原子的式量是
;
【过关测试】
1.(2012年福州期末)图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。
该装置可用于
A.锌和盐酸生成氢气
B.亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫
C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D.浓氨水和烧碱制取氨气
2.(2012年山东莱芜期末)下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的
②向
胶体中逐滴滴加过量
③向
溶液中通入过量
④向石灰水中通入过量
⑤向
溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量
A.①②③B.①②⑤C.①②③⑤D.①③
(1)方案一中如果称量样品时,砝码底部有一处未被发现的残缺,那么测得的碳酸钙纯度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)方案二列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台、烧杯、铁架台附件外)____________
_____________________________________。
(3)方案三中的“冷却”应如何操作:
_______________________________________________________________;
理由是_________________________________________________________。
(4)方案四中计算碳酸钙纯度的公式为______________;步骤⑤中要将沉淀进行洗涤,如果未经洗涤,则测定结果碳酸钙纯度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)综上所述,请从实验条件的难易、操作引起实验误差的大小等方面进行综合判断,你认为四个方案中,最好的方案是________。
其他方案的缺点分别是:
方案四:
沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂,容易造成较大误差。
方案________:
_____________________________________________________。
方案________:
____________________________________________________。
碳酸钙分解的固体产物是氧化钙,因氧化钙会吸收空气中的水蒸气,故必须在干燥器中冷却;
(2)碳酸钙样品与盐酸反应后,将不溶性的杂质过滤除去,在滤液中加入过量的碳酸钠溶液,形成碳酸钙沉淀,如果未洗涤,干燥后,固体上残留氯化钠,则所得碳酸钙的纯度偏高;计算公式为
×100%;
(3)从实验条件的难易和操作引起的实验误差大小综合判断,四个方案中最好的是方案二。
方案一的缺点是气体的体积难以测量,另外气体的体积受温度和压强的影响;方案三的缺点是加热所需的温度太高。
【答案】
(1)偏低
(2)托盘天平、药匙、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、玻璃棒
(3)在干燥器中冷却 防止生成的氧化钙与空气中的水蒸气反应,造成质量改变而产生误差
(4)
×100% 偏高
(5)方案二
一 气体体积难以测量准确,气体体积受外界影响太大
三 实验温度高(1000℃的高温),对实验条件要求较高
第三类探究型实验大题过关
【典例解析】
1.(2012年郑州第一次质量预测)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
查阅资料得知常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7,饱和亚硫酸c(SO32-)=6.3×10-8mol•L-1。
(1)将0.1mol•L—1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中,_______(填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀,原因是______________(请写出必要的推断过程)。
(2)浓硫酸的沸点为338°C,酒精灯火焰的温度为400~5000C,甲同学用装置I进行实验,发现BaCl2溶液中出现白色沉淀,且白色沉淀不溶于盐酸。
①写出加热试管中发生反应的化学方程式:
_____________________;
②白色沉淀的化学式是_______,请用离子方程式表示生成该白色沉淀的可能原因___________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的装置不完善,设计了改进装置II进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
①打开弹簧夹,通入N2一段时间后关闭弹簧夹;
②滴加一定量浓硫酸,加热A,一段时间后C中未见沉淀生成。
操作①的目的是_______,洗气瓶B中的试剂是______________。
(4)丙同学取乙实验后的C中溶液少许,向其中滴加一种无色溶液,也产生不溶于盐酸的白色沉淀,丙滴加的试剂可能是______________。
A.NaOH溶液B.Na[Al(OH)4]溶液C.H2O2溶液D.酸性KMnO4溶液
【高考真题解析】
1.(2010上海高考)下列实验过程中,始终无明显现象的是()
A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
2.(2010上海高考)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是()
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
【过关测试】
1.(2012年济宁期末)下列实验报告记录的实验现象正确的是()
2.(2011年山西大同高二检测)如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶内气体是( )
①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2
A.①②B.②④
C.③④D.②③
3.(2011年安徽合肥高二检测)用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是( )
A.瓶中盛满水,从B口进气,用排水法收集NO2
B.瓶中盛适量浓硫酸,从A口进气来干燥NH3
C.从B口进气,用排空气法收集CO2
D.瓶中装满水,A口连导管并伸入量筒中,从B口进气,用排水法测量生成H2的体积
4.(2011年湖北黄冈高二检测)亚硝酸钠俗称“工业盐”,有很强的毒性,因外观与口感和食盐相似,而常常被误用、误食,为了区分亚硝酸钠与食盐,某研究性小组通过查阅资料后得知:
亚硝酸钠具有强氧化性,可与硝酸银溶液产生沉淀,亚硝酸是一种弱酸,不稳定,易分解为两种气体,据此设计了如下方案:
①分别向盛有两种溶液的试管中加入稀硫酸,如试管中有红棕色气体产生的为亚硝酸钠;②用洁净的玻璃棒分别蘸取两种无色溶液滴在淀粉碘化钾试纸上,出现蓝色的是亚硝酸钠;③向两支盛有硫酸亚铁溶液的试管中分别加入氯化钠和亚硝酸钠,溶液变棕黄色的是亚硝酸钠;④分别向盛有两种溶液的试管中加入硝酸银,有白色沉淀产生的是氯化钠,另一支试管内是亚硝酸钠。
其中能够区分亚硝酸钠与食盐的操作及结论正确的是( )
A.①②③④ B.①②④
C.①②③D.①③④
【解析】亚硝酸钠可与硝酸银溶液反应产生亚硝酸银沉淀,即不能利用硝酸银溶液来区别亚硝酸钠和氯化钠,所以操作④错误。
【答案】C
5.(2011年北京海淀区高二调研)某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液,请大家与他们一同来研讨以下问题:
(1)此瓶“84”毒液的说明书上这样写道:
“本品为无色液体,呈碱性……”,请你推测它的有效成分________(填序号)。
A.Cl2B.H2O2
C.NaClOD.KMnO4
(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20mL的“84”消毒液,露置在阳光充足的室内,他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。
得出数据如下:
图1 图2
从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,“84”消毒液中的主要溶质是________,用化学方程式或离子方程式表示其中变化的主要原因________________________、______________________、__________________________。
(3)该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊试液对“84”消毒液的性质进行实验检验,请你帮助他们完成实验报告:
实验操作
预期现象
结论
(4)该化学实验小组同学上网查询有关“84”消毒液的信息时,发现这样一则消息:
有一家庭主妇把抗SARS用的“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl-)都倒出一些混合在一起,进行刷洗。
一会儿,她就晕倒在房间里。
这几位同学感到迷惑不解。
请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念__________________________________________________________。
【解析】
(1)通过“本品为无色液体”即可排除Cl2和KMnO4;通过“呈碱性......”可知为NaClO。
(2)从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后,消毒效果几乎为零,溶液pH接近为7,溶液中的主要溶质应该是氯化钠(或NaCl),所发生反应的化学方程式或
(3)
实验操作
预期现象
结论
取一干净试管,加入1~2mL“84”消毒液,然后滴加几滴紫色石蕊试液
先变蓝后褪色
“84”消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)
(4)ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
第四类设计型实验大题过关
【典例解析】
1.(2012年临沂期中测试)长期存放的Na2SO3会被空气中的氧气部分氧化:
某化学兴趣小组通过实验测定某无水Na2SO3被氧化的程度。
(Ⅰ)甲同学设计了下图实验
请回答:
(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗,则应如何检查虚线框内装置的气密性?
(2)写出B装置中的离子方程式。
写出D装置中反应的化学方程式。
(3)称量agNa2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀bg,则样品中Na2SO3的质量分数为。
(4)深入研究发现,上述实验方案存在缺陷,致使测得的Na2SO3质量分数偏小,试分析其中的原因(列出一条即可)。
(Ⅱ)乙同学设计了另一套实验装置如下图:
(5)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是。
(6)除已称量的agNa2SO3样品外,实验中还应测定的数据是处,(填图中字母)装置实验前后的质量差。
(Ⅲ)现有以下试剂:
蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。
丙同学欲从中选择合适试剂,来测定已知质量为ag的Na2SO3样品中Na2SO3的质量分数。
下述实验方案理论上可行的有。
A.将样品溶解,加足量盐酸,再加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀mlg
B.将样品溶解,加足量硝酸,再加足量BaCl2溶液、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2g
C.将样品溶解,加过量BaCl2溶液,过滤后将溶液蒸干,称量得固体m3g
D.将样品溶解,加过量Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤,在沉淀中加入足量盐酸,再过滤,洗涤、干燥,称量得固体m4g。
【高考真题解析】
1.(2011江苏高考)下列有关实验原理或实验操作正确的是()
A.用水湿润的pH试纸测量某溶液的pH
B.用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配成0.1000mol·L-1
H2SO4溶液
C.实验室用图2所示装置制取少量氨气
D.实验室用图3所示装置除去Cl2中的少量HCl
【解析】本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。
2.(2011北京高考)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
实验操作和现象:
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一
定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止
加热,一段时间后关闭
___________________
从B、C中分别取少
量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是_________________。
(2)C中白色沉淀是__________________,该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验,B中现象:
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
__________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。
B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_______________。
【过关测试】
1.(2012年河南开封高二调研)某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。
他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。
若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种,则下列判断中,正确的是( )
A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是CH4
C.X是SO2,Y是O2D.X是NO,Y是O2
2.在实验探究课上,同学们积极思考,设计出如下图所示的四种实验方案,用来验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是( )
A.①②③④B.①③④
C.①②④D.②③④
【解析】①中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而放热,可从温度计读数上升来验
3.有a、b、c、d、e五种无色气体,进行下列实验:
实验步骤
实验现象
①a和b相混合
气体变为红棕色
②c和d相混合
产生白烟
③c、e分别通入少量溴水中
都变成无色透明的溶液
④b、e分别通入氢硫酸中
都产生淡黄色的浑浊
a、b、c、d、e依次可能是( )
A.O2、NO、HCl、NH3、CO2
B.O2、NO、NH3、HCl、SO2
C.NO、O2、NH3、HCl、SO2
D.HBr、Cl2、NH3、H2S、C2H4
4.(2011年辽宁丹东高二检测)实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取CO,其反应如下,HCOOH
CO↑+H2O。
回答下列问题:
(1)其发生装置与下列气体的发生装置相同的是________。
A.NH3B.CO2
C.Cl2D.C2H2
(2)其收集方法与下列气体的收集方法相同的是________。
A.Cl2B.SO2
C.NO2D.NO
(3)从下列仪器中,选出最合适的,组装制取、净化和收集CO的装置,其中不需要的是________。
A.铁架台 B.圆底烧瓶 C.分液漏斗 D.长颈漏斗
E.玻璃导管 F.洗气瓶 G.水槽 H.双孔塞 I.酒精灯
J.石棉网
(4)尾气如何处理?
___________________________________。
5.(2012年广州高二检测)某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为:
Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们设计如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是__________(填写装置的序号)。
(2)请你帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):
___________________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)写出在D装置中发生反应的离子方程式:
_________________________________________________________。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法:
________________________________________________________________________。