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