届高考化学同步复习专项专题二十五实验装置与方案设计Word版含答案.docx
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届高考化学同步复习专项专题二十五实验装置与方案设计Word版含答案
2020届高考二轮复习专项:
专题二十五实验装置与方案设计
1、某化学兴趣小组为探究草酸分解的产物,设计的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验开始时,先点燃A装置处的酒精灯,后点燃F装置处的酒精灯
B.B装置中的现象为蓝色粉末变白,说明分解产物中有水生成
C.G装置中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO生成
D.C、D、E装置中分别盛放澄清石灰水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
2、下述实验不能达到预期实验目的的是( )
序号
实验内容
实验目的
A
将2.5gCuSO4•5H2O溶解在97.5g水中
配制质量分数为1.6%的CuSO4溶液
B
室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol•L-1NaClO溶液和0.1mol•L-1CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
C
向盛有1mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加Na2S溶液
说明一种沉淀能转化为另一种更难溶的沉淀
D
分别向2支试管中加入5mL4%、5mL12%的过氧化氢溶液,再各加入几滴0.2mol•L-1FeCl3溶液
研究浓度对反应速率的影响
A.AB.BC.CD.D
3、下列试验方案的设计能达到实验目的的是()
选项
实验目的
实验方案
A
证明HClO是弱酸
用pH试纸测定NaClO溶液的pH
B
比较Mg(OH)2和Fe(OH)3的Ksp大小
分别向2mL浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2溶液和FeCl3溶液中滴加几滴0.1mol·L-1的NaOH溶液,观察生成沉淀的颜色
C
验证SO2的还原性
将SO2气体通入溴水中,观察溴水是否褪色
D
实验室制备并检验NH3
加热装有NH4Cl的大试管,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,观察试纸颜色变化
A.AB.BC.CD.D
4、下列有关实验装置及实验方案的设计不正确的是()
选项
A
B
C
D
实验装置
实验设计
探究
的氧化性和漂白性
实验室制氨气并收集干燥的氨气
验证苯中是否有碳碳双键
用乙醇提取溴水中的
5、下列实验设计方案或判断正确的是()
A.通过装有NaOH溶液的洗气瓶可除去二氧化碳中混有的HCl气体
B.向饱和的NaOH溶液中加入少量的NaOH固体后,恢复到原来的温度时,溶质的物质的量浓度增大
C.某无色溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,说明该溶液中一定含有
D.回收KMnO4加热分解产生的MnO2,可用溶解→过滤→洗涤→干燥
6、下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
编号
实验目的
实验方案
A
验证Fe2+还原性弱于I-
将KI溶液与FeCl3溶液混合后加入CCl4
B
比较氯和碳的非金属性强弱
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中
C
配制100mL1mol/LCuSO4溶液
将25gCuSO4·5H2O溶于91mL蒸馏水中
D
Mn2+能加快H2C2O4溶液与KMnO4酸性溶液的反应
将4mL0.01mol/LKMnO4,酸性溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶液混合
A.A B.B C.C D.D
7、下列试剂和装置能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
测定CO2的生成速率
测定稀硫酸和稀氢
氧化钠的中和热
探究催化剂对反应
速率的影响
用稀硫酸比较铝
和铁的金属活动性
A.A B.B C.C D.D
8、某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。
设计的实验方案如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS
B.步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C.步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+
Cu2++S+2H2O
D.步骤②和④,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后均可获取粗晶
9、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是()
A.用图甲所示装置控制制取少量的CO2气体
B.用图乙所示装置制取并收集氨气
C.用图丙所示装置可以说明反应2NO2(g)
N2O4(g)是放热反应
D.用图丁所示装置可制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
10、下列根据实验操作和实验现象所得出的结论不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
FeCl2样品溶于盐酸后,滴加KSCN溶液
溶液变成红色
原FeCl2样品已变质
B
将Na2SO3样品溶于水,滴加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
原Na2SO3样品已变质
C
向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸,再加入10%的H2O2溶液
滴入稀硫酸未见溶液变蓝;加入H2O2溶液后,溶液立即变蓝
酸性条件下,H2O2氧化性强于I2
D
向5mL0.5mol/LNaHCO3溶液中滴入2mL1mol/LBaCl2溶液
产生白色沉淀,且有无色气体生成
反应的化学方程式为NaHCO3+BaCl2
BaCO3↓+NaCl+CO2↑+H2O
A.A B.B C.C D.D
11、利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻[Cu(NH3)4Cl溶液]和FeCl3•6H2O的主要步骤:
用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3.6H2O。
下列有关实验说法不正确的是()
A.用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为:
2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
B.用装置乙可以制备Cu(NH3)4C12并沉铁
C.用装置甲可以分离Cu(NH3)4C12溶液Fe(OH)3、
D.用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤
12、下列实验方案中,能达到相应实验目的的是( )
A.方案①用于分离I2和NH4Cl固体B.方案②用于比较CuSO4和MnO2的催化活性
C.方案③用于测定中和热D.方案④用于比较醋酸和硼酸的酸性强弱
13、氯化亚铁常用于检测硒、污水处理等。
制备FeCl2方法有多种。
1.在一定量的盐酸中,逐渐加入一定量的铁屑,若二者恰好完全反应。
再向溶液中加入__________然后保存溶液
2.用H2还原无水FeCl3制取FeCl2,装置如下:
已知:
FeCl2、FeCl3易吸水
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为__________
②上述仪器的连接顺序为(可多次使用)__________,C中盛放的试剂是__________
3.按下图装置,用162.5g无水氯化铁和225g氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h。
冷却,分离提纯得到粗产品。
反应为2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HClO
已知:
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯
不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯
熔点/℃
-45
53
--
--
沸点/℃
132
173
--
--
①仪器A的名称是__________;下列装置可以代替装置C的是__________(填字母)。
②反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCI2+C6H4Cl2+HCl中,氧化产物是__________
③反应的温度最好控制在__________左右。
④反应结束后,冷却实验装置,将仪器A内物质经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。
洗涤所用的试剂可以是__________
⑤通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率。
若要监控氯化铁转化率达到或超过80%,则烧杯中试剂为加有酚酞且理论上至少含__________gNaOH的溶液
14、氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,实验室可用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备,反应原理为CrCl3+NH3高温CrN+3HCl.回答下列问题:
1.制备无水氯化铬。
氯化铬有很强的吸水性,通常以氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)的形式存在。
直接加热脱水往往得到Cr2O3,有关反应的化学方程式为______________,以氯化铬晶体制备无水氯化铬的方法是_____________________________。
2.制备氮化铬。
某实验小组设计制备氮化铬的装置如下图所示(夹持与加热装置省略):
①装置A中发生反应的化学方程式为_____________________。
②实验开始时,要先打开装置A中活塞,后加热装置C,目的是___________________。
③装置B中盛放的试剂是____________,装置D的作用是_____________________。
④有同学认为该装置有一个缺陷,该缺陷是_______________________。
3.氯化铬的纯度测定。
制得的CrN中含有Cr2N杂质,取样品14.38g在空气中充分加热,得固体残渣(Cr2O3)的质量为16.72g,则样品中CrN的质量分数为_____________(结果保留3位有效数字)。
答案以及解析
1答案及解析:
答案:
A
解析:
实验开始时,先点燃A装置处的酒精灯,排出装置中的空气,一段时间后点燃F装置处的酒精灯,故A项正确;B装置中的现象应为白色粉末变蓝,说明分解产物中有水生成,故B项错误;G装置中澄清石灰水变浑浊.可能是F中一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳,也可能是没有除尽的二氧化碳导致,应在D、E装置之间放盛有澄清石灰水来检验二氧化碳是否除尽,因此不能说明分解产物中有CO生成.故C项错误;根据以上分析可知C、D、E装置中分别盛放澄清石灰水、氢氧化钠溶液、浓硫酸,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为A。
2答案及解析:
答案:
B
解析:
3答案及解析:
答案:
C
解析:
A.NaClO具有漂白性,不能够使用pH试纸进行测量,故选项错误;
B.比较Ksp,需要一个沉淀转化成另一个沉淀,分别在两只试管里进行反应是比较不出来的,故选项错误;
C.具有还原性的物质可以使溴水褪色,故选项正确;
D.
需要与碱共同加热才能产生NH3,故选项错误
4答案及解析:
答案:
D
解析:
A项,
通入品红溶液后褪色,说明
具有漂白性,通入
中产生淡黄色沉淀,可证明
具有氧化性,正确;B项,实验室可用
和
加热法制备
经碱石灰干燥后,用向下排空气法收集,正确;C项,溴水和酸性
溶液均不褪色,可证明苯中无碳碳双键,正确;D项,乙醇与
互溶,不能用于萃取溴水中的溴,错误。
5答案及解析:
答案:
D
解析:
6答案及解析:
答案:
A
解析:
A、还原剂的还原性大于还原产物;B、比较氯和碳的非金属性强弱,需比较HClO4与H2CO3酸性强弱;C、溶液的密度不一定是1g·mL-1;D、需做“有Mn2+和无Mn2+时相同H2C2O4溶液与KMnO4酸性溶液的反应的对比实验”,才能证明Mn2+能加快H2C2O4溶液与KMnO4酸性溶液的反应。
A、将KI溶液与FeCl3溶液混合后加入CCl4、CCl4层显紫红色,表明发生了反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,即还原性I->Fe2+,故A正确;B、比较氯和碳的非金属性强弱,需比较HClO4与H2CO3酸性强弱(或HCl与CH4的热稳定性),故B错误;C、配制100mL1mol/LCuSO4溶液,需将25gCuSO4·5H2O溶于适量蒸馏水中配成100mL溶液,而不是溶于91mL水,故C错误;D、要证明Mn2+能加快H2C2O4溶液与KMnO4酸性溶液的反应,需作有Mn2+和无Mn2+时相同H2C2O4溶液与KMnO4酸性溶液的反应的对比实验,故D错误;故选A。
7答案及解析:
答案:
C
解析:
8答案及解析:
答案:
B
解析:
A.ZnO、ZnS可与硫酸反应,CuS不溶于硫酸,故A不符合题意;
B.①中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,不是氧化还原反应,故B符合题意;
C.③中发生CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S↓+2H2O,离子反应为CuS+H2O2+2H+
Cu2++S+2H2O,故C不符合题意;
D.步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶体,则均采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤获得晶体,故D不符合题意;
答案:
B
9答案及解析:
答案:
C
解析:
10答案及解析:
答案:
B
解析:
A.已经变质的FeCl2溶液中,混有铁离子,滴加KSCN溶液,溶液变红,则说明FeCl2已完全变质,选项A正确;B、硝酸具有强氧化性,能够将Na2SO3氧化为硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡反应生成难溶于酸的硫酸钡,选项B不正确;C、酸性条件下碘离子与过氧化氢发生氧化还原反应,则H2O2氧化性强于I2,选项C正确;D、向5mL0.5mol/LNaHCO3溶液中滴入2mL0.5mL1mol/LBaCl2溶液,可观察到有白色沉淀为碳酸钡、无色气体为二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+BaCl2
BaCO3↓+NaCl+CO2↑+H2O,选项D正确;答案选B。
11答案及解析:
答案:
D
解析:
A.H2O2具有强的氧化性,可用H2O2氧化废蚀刻液中的Fe2+,反应的离子方程式为:
2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O,A正确;B.氨气易溶于水,注意防止倒吸,所以要选用乙装置.氨气与溶液反应生成和氢氣化铁,B正确;C.用装置丙可以分离可溶性Cu(NH3)4Cl2溶液和难溶性的固态Fe(OH)3,C正确;D.由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要在蒸发皿中蒸干,不能在烧杯中进行,D错误。
12答案及解析:
答案:
D
解析:
13答案及解析:
答案:
1.少量还原铁粉、稀盐酸;2.①H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl
②BACDCE或BCDCE; 碱;石灰
3.①三颈烧瓶; abd
②C6H4Cl2
③132℃
④苯
⑤16
解析:
1.向溶液中加入少量铁粉,防止Fe2+被氧化;加入少量稀盐酸抑制Fe2+水解
2.②用H2还原无水FeCl3制取FeCl2,B装置用来制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛装域石灰,D装置中用氢气与氯化铁反应生成氯化亚铁,E装置将多余的氢气除去„仪器连接的顿序可以为BACDCE或BCDCE
14答案及解析:
答案:
1.2CrCl3·6H2O
Cr2O3+9H2O+6HCl↑;在HCl的气氛中加热
2.①CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑(或NH3·H2OCaONH3↑+H2O)
②用生成的氨气排除装置内的空气
③碱石灰;防止空气中的水分进入装置C
④没有尾气处理装置
3.91.8%
解析:
(1)加热CrCl3•6H2O晶体时,CrCl3水解,氯化氢受热挥发,使水解平衡右移,CrCl3完全水解得到Cr(OH)3,Cr(OH)3受热分解生成Cr2O3,反应的化学方程式为2CrCl3•6H2O=Cr2O3+9H2O+6HCl↑;为防止CrCl3水解,在HC1的气氛中加热CrCl3•6H2O晶体,脱水制得无水氯化铬;
(2)①装置A中,农氨水滴入到锥形瓶中.來氨水中水与CaO反应生成氢氧化钙并放出大量的热,溶液中氢氧根浓度增大,使氨水的电离平衡左移,反应放出的热量升高温度,有利于氨气逸出.反应的化学方程式为CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑;
②实验开始时,先打开装置A中活塞,浓氨水与CaO反应制得氨气,生成的氨气排除装罝内的空气,在无氧条件下,无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应生成CrN;③装置B中盛放的试剂是城石灰,目的是千燥氨气,防止水蒸气进入装置C中,氯化铬水解干扰CrN制备;装置D中的无水氯化钙可以吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中,氯化铬水解千扰CrN制备;④该装置有一个缺陷,没有氨气的尾气吸收装置,氨气排入到空气中,会污染环境;
(3)设14.38g样品中CrN为xmol,Cr2N为ymol,固体残渣Cr2O3的质量为16.72g,Cr2O3的物质的量为
由x原子个数守恒得
关系式①:
x+2y=0.22,由样品质量的关系式②66x+118y=14.38,解关系式得:
x=0.2mol,y=0.01mol,则样品中CrN的质量分数为