高考化学实验专题训练.docx

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高考化学实验专题训练

2015届高三实验专题训练

1、I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。

（1）磷元素的原子结构示意图是。

（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500°C生成白磷，反应为：

2Ca3（PO4）2+6SiO2==6CaSiO3+P4O1010C+P4O10==P4+10CO

每生成1molP4时，就有mol电子发生转移。

（3）硫代硫酸钠（Na2S2O2）是常用的还原剂。

在维生素C（化学式C6Ｈ8Ｏ6）的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素　完全氧化，剩余的I2　用Na2S2O2溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。

发生的反应为：

C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I-2S2O32-+I2===S4O62-+2I-

在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL-1I2溶液V1ml,充分反应后，用Na2S2O2溶液滴定剩余的I2,消耗bmolL-1Na2S2O2溶液V2ml.该溶液中维生素C的物质量是mol。

（4）在酸性溶液中，碘酸钠（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反映：

2IO3-+5SO32-+2H+==I2+5SO42++H2O

生成的碘可以用淀粉液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

某同学设计实验如下表所示：

该实验的目的是______；表中V2=_________mL.

稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。

（5）钵（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素，在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3，可用加热CeCl3• 6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。

其中，NH4Cl的作用是___________。

（6）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3.Ce5+通过下列反应形成Ce

（OH）4沉淀得以分离。

完成反应的离子方程式：

2、实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为；该操作将I2还原为I－的目的是。

（2）操作X的名称为。

（3）氧化时，在三颈瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在400C左右反应（实验装置如右图所示）。

实验控制在较低温度下进行的原因是；锥形瓶里盛放的溶液为。

（4）已知：

5SO32—+2IO3—+2H＋

I2+5SO42—+H2O

某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一种或两种。

请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3—的实验方案：

取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；。

实验中可供选择的试剂：

稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液

3、兴趣小组设计并进行了以下实验来探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质。

（1）实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气，请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接：

H→　　　　、　　　　→　　　　、　　　　→　　　　；广口瓶Ⅱ中的试剂为　　　　　　　　　　　　。

（2）写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式：

某学生设计如下实验进一步探究SO2与漂粉精的反应：

操作

现象

取4g漂粉精固体，加入100mL水

部分固体溶解，溶液略有颜色

过滤，测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝（约为12），后褪色

A

ⅰ.液面上方出现雾状物

ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色

ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（3）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是　　　　　　　　　　。

（4）该同学推测现象i的雾状物由盐酸小液滴形成，进行如下实验加以进一步验证：

a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验雾状物，无变化；

b．搜集雾状物，用酸化的AgNO3溶液检验，产生白色沉淀。

实验a的目的是　　　　　　　　　　。

（5）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：

随溶液酸性的增强，漂粉精的某些成份之间发生反应。

请设计实验方案，进一步确认这种可能性，方案为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（6）用化学方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：

　　　　　　。

检验褪色后溶液中是否有

的方法是：

　           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

4、二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：

方法一：

2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

方法二：

2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+NaSO4+O2↑+2H2O

用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是

（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2-）.2001年我国卫生部规定，饮用水ClO2-的含量应不超过0.2mg•L-1．

饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定．ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液PH的关系如右图所示．当pH≤2.0时，ClO2-也能被I-

完全还原成Cl-．反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：

2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI

①请写出pH≤2.0时，ClO2-与I-反应的离子方程式

②请完成相应的实验步骤：

步骤1：

准确量取VmL水样加入到锥形瓶中．

步骤2：

调节水样的pH为7.0～8.0

步骤3：

加入足量的KI晶体．

步骤4：

加少量淀粉溶液，用cmol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL．

步骤5：

步骤6；再用cmol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．

③根据上述分析数据，测得该饮用水样中的ClO2-的浓度为 mg•L-1（用含字母的代数式表示）

5、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3的制备方法的主要步骤：

（1）反应I中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1：

2，该反应的化学方程式为________________。

（2）反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是_________________从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是_____________________。

（3）检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：

取少量K2SO4样品溶解于水，________________。

（4）整个流程中，可循环利用的物质除（NH4）2SO4外，还有_________（填化学式）。

6、重铬酸钾A是橙红色的固体，有强氧化性。

①将其用浓盐酸处理产生黄绿色刺激性气味气体B和蓝紫色溶液C；②在C中加入KOH溶液，先生成灰蓝色沉淀D；③继续加入过量的KOH溶液则沉淀消失，变成绿色溶液E；④在E中加入H2O2加热则生成黄色溶液F，⑤F用稀硫酸酸化，又变成原来的化合物A的溶液。

已知：

氢氧化铬在溶液中存在如下平衡：

Cr3++3OH－

Cr（OH）3

H2O+HCrO2

H2O+H++CrO2－

蓝紫色灰蓝色绿色

（1）根据上述平衡判断氢氧化铬具有____________（填“碱性”、“酸性”、“两性”）。

（2）写出①的离子方程式______________________________________________；

（3）已知D的溶解度为2.06×10－7g，则D的溶度积常数为______________。

（4）写出③的离子反应方程式________________________________________

（5）④F溶液中的黄色离子是__________（写化学式）；若参加反应的H2O2是5mol，则生成的黄色离子的物质的量为__________________。

（6）金属锡（Sn）是第ⅣA的元素，通过下列方法可以测定金属锡样品的纯度：

①将试样溶于盐酸中，发生的反应化学方程式为：

__________________________________；

②向①的溶液中再加入过量的FeCl3溶液，发生的反应化学方程式为_________________；

③用已知浓度的A溶液滴定生成的Fe2+。

现有金属锡样品wg，经上述各步反应后，用A溶液滴定，A应放在__________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，共用去cmol·L－1的A溶液vmL（锡的相对原子质量用M表示）。

求样品中锡的质量分数为_____________（假定杂质不参加反应）。

7、硝酸是一种重要的化工原料，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某兴趣小组在实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置如图所示，回答下列问题：

（注：

氯化钙可以与NH3反应生成八氨合氯化钙。

）

（1）仪器a的名称为，其中加的试剂为。

（2）实验时先点燃C中的酒精灯，当催化剂Cr2O3由暗绿色变为微红时通入空气，3min后Cr2O3出现暗红色，移去酒精灯，Cr2O3能保持红热状态的原因是，装置C中发生反应的总反应化学方程式为。

（3）装置D的作用是；

装置G的作用是。

（4）反应开始后，在装置E中看到的现象是。

（5）实验结束后，证明有HNO3生成的操作是。

（6）为测定所制硝酸的浓度，反应结束后取20mL装置F中的液体，加水稀释至1000mL后，取出20mL加入锥形瓶中，滴加指示剂，然后用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，用去25mL的NaOH溶液，则反应制得的硝酸的浓度为mol/L。

8、重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。

我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

①中涉及的主要反应有：

主反应：

4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2 

8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2

副反应：

SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑、Al2O3＋Na2CO3

2NaAlO2＋CO

2↑

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物

Al（OH）3

Fe（OH）3

Mg（OH）2

Cr（OH）3

完全沉淀时溶液pH

4.7

3.7

11.2

5.6

试回答下列问题：

⑴“①”中反应是在回转窑中进行

，反应时需不断搅拌，其作用是

⑵“③”中调节pH至4.7，目的是。

⑶“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42－转化为Cr2O72－，请写出该平衡转化的离子方程式：

。

（

4）称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol·L－1H2SO4和足量碘化钠（铬的还原产物为Cr3＋），放

于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定（I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－）。

①判断达到滴定终点的依据是：

____________________________________；

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，所得产品的中重铬酸钠的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应）__________________________________________。

9、硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O。

利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

回答下列有关问题：

（1）硼砂中B的化合价为        ，溶于热水后，常用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，反应的离子方程式为             。

X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为               。

（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是                 。

若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为                 。

（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O，则正极反应式为                  。

若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为       。

已知Ksp[Mg（OH）2]=5．6

10-12，当溶液pH=6时       （填“有”或“没有”）Mg（OH）2沉淀析出。

（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。

现将   0．020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30mol·L-1 Na2S2O3（H2S2O3为弱酸）溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00mL。

盛装Na2S2O3溶液的仪器应为       滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

该粗硼样品的纯度为       。

（提示：

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）

10、锌锰废电池可用于生产硫酸锌及碳酸锰，其工艺流程分为预处理、硫酸锌生产线、碳酸锰生产线三部分。

其中生产碳酸锰的工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）锌锰废电池的回收工艺中，从循环生产角度考虑，上述氢气的来源可以是________。

（2）原料锰粉粗品的主要成分为MnO2和碳，焙烧时一部分MnO2被还原，另一部

分被碳还原，MnO2被还原为一氧化锰。

已知：

2MnO2（s）＋c（s）=2MnO（s）＋CO2（g）;△H=－174.6kJ·mol－1

C（s）＋CO2（g）=2CO（g）;△H=283kJ·mol－1

写出C（s）被MnO2（s）氧化为CO（g）的热化学方程式：

________。

（3）50-55

时，向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，反应的化学方程式为

（4）已知三种离子沉淀时的pH范围：

Fe3＋:

2.7－3.7,Mn2＋:

8.6－10.1,Fe2＋:

7.6－9.6

步骤②中除去的方法是先在酸性条件下加入_________,将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再将pH调至_______，使Fe3＋沉淀完全。

（5）产品MnCO3溶于硫酸得硫酸锰溶液，电解该溶液可得二氧化锰，写出阳极的电极反应式：

_____________。

11、工业上利用铬铁矿（FeO

Cr2O3）冶炼铬的工艺流程如下:

（1）实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是__________（填序号）。

（2）完成下列化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：

4CrO42－＋6S＋7H2O＝4Cr（OH）3↓＋3S2O32－＋_____________。

（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：

__________________。

（4）Cr（OH）3和Al（OH）3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr（OH）3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式________________________________。

（5）由Cr2O3冶炼Cr的化学方程式为____________________________。

（6）目前有一种采用以铬酸钠（Na2CrO4）为原料，用电化学法制备重铬酸钠（Na2Cr2O7）的实验装置如下图所示（已知：

2CrO42－＋2H＋

Cr2O72－＋H2O）。

①写出阴极的电极反应式为________________________________________。

②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na＋物质的量由amol变为bmol，则此时铬酸钠的转化率为___。

12、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。

工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe（OH）2+□____+□_____==□Fe（OH）3+□CI-

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Go

ethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。

（4）根据下表数据，调节“滤液

2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

Mg（OH）2

Zn（OH）2

MgCO3

CaCO3

开始沉淀的pH

10．4

6．4

—

—

沉淀完全的pH

12．4

8．0

—

—

开始溶解的pH

—

10．5

—

—

Ksp

5．6×

—

6．8×

2．8×

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。

K^S*5U.C#O%

a．大理石粉

b．石灰乳c．纯碱溶液d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。

13、在实验室测定碳酸钠与碳酸氢钠的混合物中，碳酸钠的质量分数[用符号w（Na2CO3）表示]，称取此混合物5.lg，溶于水中，配成250mL溶液。

a．方案一：

沉淀法测w（Na2CO3）利用化学反应把HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，称取沉淀的质量，由此计算混合物中w（Na2CO3）。

（1）量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，应选的试剂是___________  （填编号）。

A．CaCl2      B．MgSO4     C. ．NaCI     D．Ba（OH）2

（2）简述证明HCO3－、CO32－已完全沉淀的实验操作_________________________。

（3）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器有________________________。

（4）洗涤沉淀，简述洗涤沉淀的操作_____________________________。

（5）干燥充分，称取沉淀的质量为9.8g，由此计算w（Na2CO3）。

如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w（Na2CO3）________________（填偏大或偏小、无影响）。

b．方案二：

滴定法测w（Na2CO3）量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000mol/L的盐酸进行滴定到终点。

重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00mL。

      [已知饱和的碳酸溶液PH为3.9]

（1）量取25.00mL配制好的溶液，应选择_______________仪器来完成。

（2）判断滴定终点的依据是_____________________，此过程中反应的离子方程式为__________________________________________________。

（3）此法测得w（Na2CO3）=________%（保留两位小数）

14、碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。

（1）合成该物质的步骤如下：

步骤1：

配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。

步骤2：

用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中，

开启搅拌器。

温度控制在50℃。

步骤3：

将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，

1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。

步骤4：

放置1h后，过滤，洗涤。

步骤5：

在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产

品（MgCO3·nH2On=1~5）。

①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是。

②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为。

③步骤4检验是否洗涤干净的方法是。

（2）测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。

称量1.000g碳酸镁晶须，放入图7所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4~5h，反应后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。

①图中气球的作用是。

②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是。

③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol，则n值为（用含a的表达式表示）。

（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如图8。

则该条件下合成的晶须中，n=（选填：

1、2、3、4、5）。

15、从固体混合物A出发可以发生如图所示的一系列变化：

（1）在实验室中常用反应①制取气体C。

若要收集气体C，可选择下图装置中的________（填空字母）。

（2）操作②的名称是________，在操作②中所使用的玻璃仪器的名称是_________。

（3）写出下列反应的方程式：

反应①的化学方程式：

_________________________，

反应③的化学方程式：

_____________________________。

（4）在实验室中，要获得干燥纯净的黄绿色气体F，可以将它通过下图中的装置，其中瓶Ⅰ中盛放的是________，瓶Ⅱ中盛放的是________。

（5）实验中必须吸收多余的气体，以免污染空气。

下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，合理的装置是________（填选项字母）。

16、某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠（NaClO2）的研究。

实验I：

制取NaClO2晶体

己知：

NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出品体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

利用下图所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是          装置①的作用是          

（2）装置②中产生ClO2的还原剂是               

装置④中制备ClO2的化学方程式为                

（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：

①减压，55℃蒸发结晶：

②趁热过滤；③       ；④低于60℃干燥，得到成品。

实验Ⅱ：

测定某亚氯酸钠样品的纯度。

设计如下实验方案，并进行实验：

①准确称取所得亚氯酸钠样品小打烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：

ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-）。

将所得混合液配成250mL待测溶液。

②移取25．00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。

重复2次，测得平均值为VmL（已知：

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。

（4）达到滴定终点时的现象为                   

（5）该样品中NaClO2的质量分数为         （用含m、c、V的代数式表示）。

（6）在滴定操