高考化学山东专用二轮复习考前专项冲刺集训综合实验题Word版.docx
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高考化学山东专用二轮复习考前专项冲刺集训综合实验题Word版
综合实验题
题组一 物质制备实验
1.硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。
三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
[查阅资料] ①BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
[设计实验] 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:
请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。
写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:
__________________。
(2)E装置的作用是____________________。
如果拆去B装置,可能的后果是__________________。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:
____________________;实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________________________。
实验室保存三氯化硼的注意事项是______________。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是________(填序号),并解释原因__________。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:
________________。
答案
(1)2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++8H2O+5Cl2↑
(2)冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸
(3)2B+3Cl22BCl3 碱石灰
(4)BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl↑ 密封冷暗处保存
(5)① 排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3(或避免生成的三氯化硼与水蒸气反应)
(6)取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作传统照相业的定影剂、鞣革时重铬酸盐的还原剂及纸浆漂白时的脱氯剂等。
某化学探究小组通过查阅资料,利用下图所示装置及试剂可制备硫代硫酸钠。
(1)装置A中的“硫酸”最好选用________(填字母序号)。
A.发烟硫酸B.浓硫酸
C.80%的硫酸D.10%的硫酸
(2)装置C中除生成目标产物硫代硫酸钠外,还生成一种温室气体。
则装置C中发生反应的离子方程式为____________________。
(3)装置B的作用是____________________,装置D的作用是__________________。
(4)若将分液漏斗中的硫酸换为浓盐酸,装置C中除生成硫代硫酸钠外,还生成一种钠盐,该钠盐的化学式为____________,为防止该钠盐的生成,有同学在上述装置中增加了如图装置E。
该装置E应该添加的位置为________(填字母序号)。
A.只能在装置A和装置B之间
B.只能在装置B和装置C之间
C.在装置A和装置B或装置B和装置C之间都可以
D.只能在装置C和装置D之间
该装置中盛放的试剂为__________(填字母序号)。
A.NaOH溶液B.Na2SO3溶液
C.NaHCO3溶液D.NaHSO3溶液
答案
(1)C
(2)4SO2+2S2-+CO===3S2O+CO2
(3)防止装置C中的液体倒吸入装置A中(或作安全瓶) 吸收尾气中的SO2
(4)NaCl A D
解析
(1)SO与H+反应可生成SO2,故所用硫酸不能是分子状态的硫酸,必须能电离出H+,硫酸的浓度大则反应速率快,故选取80%的硫酸。
(2)结合反应物碳酸钠可知生成的温室气体为二氧化碳,因此该反应的反应物为二氧化硫、硫化钠和碳酸钠,生成物为硫代硫酸钠和二氧化碳。
(3)装置B中的两个导管均为短管,作安全瓶;装置D中的氢氧化钠溶液可以与二氧化硫反应,防止污染环境。
(4)若将硫酸换为浓盐酸,则生成的二氧化硫中混有HCl,HCl可与碳酸钠、硫化钠反应生成氯化钠;装置E的作用是除去HCl,则其应放置在安全瓶前;二氧化硫与氢氧化钠、亚硫酸钠、碳酸氢钠溶液均能发生反应,因此只能选取NaHSO3溶液。
3.无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂,该物质在183℃时升华,遇潮湿空气即产生大量白雾。
某化学兴趣小组拟利用常见仪器设计实验制备无水AlCl3,实验装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)制备实验开始时,先检查装置的气密性,接下来的操作依次是________。
a.加入MnO2粉末b.点燃A处酒精处
c.加入浓盐酸d.点燃D处酒精处
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:
__________________________。
(3)装置B和C中的试剂分别是________、________。
(4)甲同学认为F和G可以用一种仪器替代,且加入一种药品即可达到相同效果。
这种药品可以是________。
(5)E中得到少量白色粉末,打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾产生,用化学方程式表示其原因:
______________________。
(6)制备过程中随着盐酸浓度的下降,氯气的制取反应会停止。
为测定残余液中盐酸的浓度,某同学量取残余液10.00mL,加水稀释到250.00mL。
然后从中取出20.00mL,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液进行滴定,终点时消耗NaOH标准溶液24.00mL。
则该残余液体中盐酸的浓度为________。
答案
(1)acbd
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)饱和食盐水 浓硫酸 (4)碱石灰(或氧化钙) (5)AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
(6)3.00mol·L-1
解析
(1)操作顺序是加入试剂(先在烧瓶中加入MnO2粉末,再通过分液漏斗加入适量的浓盐酸),然后点燃A处酒精灯进行加热;最后点燃D处酒精灯,使氯气与铝反应。
(2)装置A中发生的是氯气的制备反应,即MnO2与浓盐酸反应生成Cl2。
(3)用MnO2与浓盐酸反应制备的氯气中含有HCl和水蒸气,故装置B中盛饱和食盐水除去HCl,装置C中盛浓硫酸除去水蒸气。
(4)F中装有浓硫酸,可防止G中水蒸气进入收集装置,装置G中NaOH溶液是除去多余的氯气,故可用干燥管盛碱石灰或氧化钙来达到干燥和除去氯气的目的。
(5)AlCl3遇空气中的水蒸气发生水解反应生成Al(OH)3和HCl(白雾)。
(6)残余液体中盐酸的浓度为×=3.00mol·L-1。
题组二 组成与性质实验方案的设计与评价
1.碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。
某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
[定性实验] 检验溶液中的阴、阳离子。
取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。
再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是________和________。
(2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是____________。
[定量实验] 测定碳铵中C元素和N元素质量比。
该兴趣小组准确称取ag碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如下图所示。
(3)碳铵固体应放在________中进行加热。
A.试管B.蒸发皿
C.烧瓶D.坩埚
(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用___________________________。
(5)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为bg。
由此测得N元素的质量是________g。
(6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀的质量。
请你评价该方案是否合理。
________(填“合理”或“不合理”),理由是__________________。
答案
(1)HCO CO
(2)NH+OH-NH3↑+H2O、HCO+OH-===CO+H2O(或NH+HCO+2OH-===NH3↑+CO+2H2O)
(3)A (4)A (5)(a-b)
(6)①不合理 因为碳铵中可能含有HCO,不能与BaCl2产生沉淀,所测得碳元素质量分数不准确 ②合理 因为碳铵中只含有CO,加入BaCl2能完全生成沉淀,可准确测得碳元素的质量 ③不合理 测得的结果不准确(答案合理即可)
解析
(1)HCO和CO均能与HCl反应产生CO2气体,加碱产生的碱性气体只有NH3,因而碳铵是(NH4)2CO3或NH4HCO3。
(3)由于灼烧固体后对气体成分探究,故不能用坩埚加热,要用试管。
(4)尾气主要成分是氨气,B、C均不能起到防倒吸作用。
(5)碱石灰的干燥管吸收CO2和H2O蒸气,原样品减轻的质量(a-b)为氨气的质量。
2.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先________________,往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
(2)装置B中试剂X是________,装置D中盛放NaOH溶液的作用是____________________。
(3)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体,检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是______________________________。
(4)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为____________;发生反应的离子方程式是__________________。
(5)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:
取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。
上述方案是否合理?
________(填“合理”或“不合理”),原因是____________________________。
(6)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?
请设计实验验证:
__________________________。
答案
(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1
(2)浓硫酸 吸收未反应的SO2,防止污染空气
(3)将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃
(4)F中溶液蓝色褪去 SO2+I2+2H2O===2I-+SO+4H+
(5)不合理 E中溶解的SO2与稀硝酸反应也生成SO
(6)取褪色后的溶液,滴加较浓的NaOH溶液,若变红,则证明褪色是因SO2溶于水显酸性(或取褪色后的溶液,加热,若未变红色,则证明SO2溶于水显酸性)
解析
(1)检验装置的气密性时首先要形成密封系统。
(2)Na2O2能与水蒸气反应,故证明SO2与Na2O2反应时要先除去水蒸气;SO2是有毒的酸性氧化物,能被NaOH溶液吸收。
(3)检验氧气用带火星的木条,木条复燃则证明有氧气。
(4)SO2的还原性强于I-,联想I2与SO2的反应便可得出实验现象和离子方程式。
(5)评价实验设计时,首先要考虑引入物质与原溶液中粒子的反应是否会对