6高考化学二轮复习精品资料专题14+化学实验综合押题专练.docx
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6高考化学二轮复习精品资料专题14+化学实验综合押题专练
1．ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。
过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知：
2NaClO2＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O；
ClO2熔点－59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃。
请回答：
（1）仪器A的作用是________________；冰水浴冷却的目的是___________________________（写出两种）。
（2）空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因__________________________________
________________________________________________________________________。
（3）Cl－存在时会催化ClO2的生成。
反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。
该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：
①________________________________
（用离子方程式表示），②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。
（4）H2O2浓度对反应速率有影响。
通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备，该设备的作用是________________________________________________________________________，
馏出物是________________。
（5）抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。
A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀
C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
【答案】
（1）防
倒吸 防止H2O2分解，使ClO2液化，促进ClO2的吸收
（2）过慢会导致反应的三颈烧瓶内ClO2浓度过高，发生分解，产率降低；过快则反应物反应不充分
（3）2ClO
＋2Cl－＋4H＋===Cl2＋2ClO2＋2H2O
3．碱式碳酸镍[Nix（OH）y（CO3）z·nH2O]是一种绿色粉末晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300℃以上时分解生成3种氧化物。
为确定其组成，某同学在实验室中进行了有关的实验探究。
回答下列问题：
（1）甲、乙两装置可分别选取下列装置________、________（填字母，装置可重复选取）。
（2）称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；安装好实验仪器，检查装置气密性；加热硬质玻璃管，当装置C中________________（填实验现象）时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入空气，其目的是________________________________________________________________。
（3）装置A的作用是___________________________________________________，
装置E的作用是
________________________________________________。
（4）实验前后测得下表所示数据：
装置B中样品质量/g
装置C质量/g
装置D质量/g
实验前
3.77
132.00
41.00
实验后
2.25
133.08
41.44
已知碱式碳酸镍中Ni化合价为＋2价，则该碱式碳酸镍的化学式为________________。
（5）采取上述实验装置进行该实验时，必须小心操作，且保证装置气密性良好，否则浓硫酸倒吸，可导致加热的硬质玻璃管炸裂。
为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，提出你的改
进措施：
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）c c
（2）不再有气泡产生 将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中
（3）吸收空气中的CO2和水蒸气 防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D
（4）Ni3（OH）4CO3·4H2O
（5）在装置B、C之间连接一个安全瓶
4．工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。
有关反应的化学方程式为：
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是__________（填字母标）。
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
d．碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
（2）某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验。
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。
试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是____________，其作用是____________________________；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是__________________________________________；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是__________（填分离操作的名称），该操作所需要的玻璃仪器有____________________________________。
②另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验。
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入________气体，说明原因：
______________________；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是____________________。
（3）碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g，则所得固体中碳酸钠的质量分数为__________________。
【答案】
（1）c
（2）①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2中的HCl气体
（Ⅱ）吸收未反应完的NH3
（4）在集气瓶中收集到的是NO2和O2，体积比为4∶1，此时混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气体积分数相当；空气中带火星的木条不复燃，而在NO2和O2混合气体中木条复燃，说明NO2能支持燃烧。
6．硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。
制备硝基苯的过程如下：
①组装如下图反应装置。
配制混酸，取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混酸，加入漏斗中，把18mL苯加入三颈烧瓶中。
②向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀。
③在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
④除去混酸后，粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
（2）可能用到的有关数据列表如下：
物 质
熔点/℃
沸点/℃
密度（20℃）/（g·cm－3）
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
1，3－二硝基苯
89
301
1.57
微
溶于水
浓硝酸
—
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
—
338
1.84
易溶于水
请回答下列问题：
（1）配制混酸应在烧杯中先加入________。
（2）恒压滴液漏斗的优点是_______________________________________________________________________。
（3）实验装置中长玻璃导管可用________代替（填仪器名称）。
（4）反应结束后产品在液体的________层（填“上”或“下”），分离混酸和产品的操作方法为_________________________________________________________。
（5）用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？
_____________________________________________________________________。
（6）为了得到更纯净的硝基苯，还需先向液体中加入____________除去水，然后蒸馏。
【答案】
（1）浓硝酸
（2）可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下
（3）冷凝管
（3）有还原性气体CO生成，能将三价铁还原，故不可能有三价铁存在
①铁元素的存在形式为Fe单质 铁元素的存在形式为FeO 铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物
②1.0mol·L－1盐酸、20%KSCN溶液、0.1mol·L－1CuSO4溶液
【解析】
（1）B中溶液变浑浊说明气态产物中有CO2，E中溶液变浑浊说明CO被
酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，故D中的现象是溶液褪色或变浅，从而可说明气态产物中有CO；另一种气态产物是H2O，其验证方法是将A中产生的气体通过盛有无水CuSO4的干燥管。
（2）从安全角度考虑应在B装置前加一个防倒吸装置，从严密性角度考虑，要在C装置后增加一个检验CO2是否除尽的装置。
8．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。
已知：
NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
Ba（ClO）2可溶于水。
利用下图所示装置进行实验。
（1）装置①的作用是_______________，装置③的作用是______________________。
（2）装置②中产生ClO2气体的化学方程式为________________________。
（3）从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2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mg于烧杯中，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：
ClO
＋4I－＋4H＋===2H2O＋2I2＋Cl－）。
将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用cmol·L－1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。
重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为VmL（已知：
I2＋2S2O
===2I－＋S4O
）。
（4）样品中NaClO2的质量分数为__________（用含m、c、V的代数式表示）。
【答案】
（1）吸收多余的ClO2气体，防止污染环境
防止倒吸（或作安全瓶等其他正确说法）
（2）2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4（浓）===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O
（3）用38～60℃的温水洗涤
（4）
%（或
）
9．SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。
通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
物 质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
－
315
－
熔点/℃
－70.0
－107.2
－
－
－
升华温度/℃
－
180
300
162
请
回答下列问题：
（1）实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有________________
（2）装置C中的试剂是____________；整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：
______________。
（3）装置E中g瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________（填写元素符）。
（4）F中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH－、Cl－和SO
。
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO2的影响）。
【提出假设】假设1：
只有SO
；假设2：
既无SO
，也无ClO－；假设3：
__________________。
【实验探究】可供选择的实验试剂有：
3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、溴水、淀粉－KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。
请完成下表：
序
操 作
可能出现的现象
结 论
①
向a试管中滴加几滴_________
若溶液褪色
则假设1成立
若溶液不褪色
则假设2或3成立
②
向b试管中滴加几滴__________________
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立
③
向c试管中滴加几滴_____________
________
假设3成立
【答案】
（1）分液漏斗
（2）浓硫酸 装置E和F之间未连接干燥管 （3）Al、P （4）只有ClO－ ①溴水（或0.01mol·L－1KMnO4溶液） ②品红溶液 ③淀粉－KI溶液 若溶液变为蓝色
10．研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验，回答相关问题。
（1）写出A中反应的化学方程式：
________________________________________。
（2）实验时，旋开装置A中分液漏斗的旋塞，发现液体流出缓慢，最终停止，其可能的原因是________________________________________________________。
（3）装置B中的溶液出现浑浊，该实验证明SO2具有______性。
（4）实验后，测定装置C中溶液呈碱性。
溶液为什么呈碱性呢？
大家有不同意见：
①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠剩余。
请设计实验方案证明哪种意见成立。
选用下列试剂进行实验：
Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸。
实验步骤
实验操作
预期现象与结论
（5）另一小组利用装置D进行实验：
用注射器向装置D共注入VmL实验室制备SO2后的空气，当溶液刚好褪色，停止实验。
该小组的实验目的是_________________________________________________________________。
【答案】
（1）Na2SO3（固）＋H2SO4（浓）===Na
2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）没有打开分液漏斗的上口活塞（或分液漏斗上口活塞上的凹槽没有与分液漏斗上的小孔连通），导致无法与外界大气连通
（3）氧化
（4）
实验步骤
实验操作
预期现象与结论
Ⅰ
取少量溶液于试管，滴入几滴酚酞，然后加入足量的BaCl2溶液
溶液先变红，然后产生沉淀，最后若红色褪去，则说明①正确；若红色不能褪去，则说明②正确
（5）测定实验室空气中SO2的含量
11．某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。
（1）查阅资料知，NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，第一步为IO
＋3HSO
===3SO
＋3H＋＋I－，则第二步反应的离子方程式为________________________。
（2）通过测定溶液变蓝所用时间探究浓度和温度对该反应的反应速率的影响。
调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录如下：
实验编
0.02mol/LNaHSO3溶液/mL
0.02mol/LKIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝的时间t/s
①
15
20
10
15
t1
②
a
30
0
15
t2
③
15
b
c
30
t3
实验①②是探究____________对反应速率的影响，表中a＝________；实验①③是探究温度对反应速率的影响，则表中b＝________，c＝________。
（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合（预先加入可溶性淀粉为指示剂），用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。
课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设三：
假设一：
反应生成的SO
对反应起催化作用，SO
浓度越大反应速率越快；
假设二：
反应生成的H＋对反应起催化作用，H＋浓度越大反应速率越快；
假设三：
______________________________________；
……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
【答案】
（1）IO
＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
（2）KIO3溶液的浓度 15 20 10
（3）反应生成的I－对反应起催化作用，I－浓度越大反应速率越快（或反应生成的I2对反应起催化作用，I2浓度越大反应速率越快；或该反应是放热反应，温度升高导致反应速率加快，答案合理即可）
（4）
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的反应速率v（甲）；在烧杯乙中进行同一反应，不同的是乙烧杯中预先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反应条件均完全相同，测定其起始阶段的相同时间内的反应速率v（乙）
若反应速率v（甲）＝v（乙），则假设一不成立；若v（甲）＜v（乙），则假设一成立
12.氢化钙（CaH2）是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，需要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。
【实验】
用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2。
（1）下列有关该实验的说法正确的是_____________________________________。
a．其他条件相同时，粗锌制取氢气的速率比纯锌快
b．加热时，必须通入氮气作为保护气，以防止空气的干扰
c．可以用浓硫酸或碱石灰对H2进行干燥除杂
d．开始实验时，应先通入H2，后给金属钙加热
e．停止实验时，应先停止通入H2，后停止加热
【提出假设】
（2）由于实验中操作不当，金属钙或氢化钙都可能被氧化；该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设：
假设1：
含有Ca和CaH2；
假设2：
含有CaH2和CaO；
假设3：
含有__________________。
【设计实验方案，验证假设】
（3）定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2，请设计实验完成下表中内容。
实验步骤
预期现象和结论
取少量固体样品，________
（4）定量实验测定Ca和CaH2混合物中CaH2的质量分数。
①取m1g样品与水完全反应，利用如图装置测定生成的气体体积时，在________时进行收集（填字母）。
a．刚开始有气泡
b．气泡连续均匀
c．气体经过验纯后，再收集
②如果装置气密性良好，操作正确，乙同学认为：
由于液体加入，导致气体的体积测定偏大，则计算出氢化钙的质量分数________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
【反思与交流】
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便。
既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢？
你的观点是____________________。
【答案】
（1）acd
（2）CaH2（或CaH2、Ca、CaO）
（3）干燥条件下与氧气反应，将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管 无水硫酸铜变为蓝色，则为CaH2，不变蓝则为Ca （4）①a ②偏高 （5）等质量的Ca和CaH2，CaH2生成的氢气多
（2）H2O＋SO2
H2SO3
H＋＋HSO
，Fe3＋＋HSO
[Fe（HSO3）]2＋
Fe3＋＋H2O＋[Fe（HSO3）]2＋===2Fe2＋＋SO
＋3H＋ （3）生成蓝色沉淀 （4）加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间
15．用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO
）已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO
的反应原理如图所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO
的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH＝2.5
pH＝4.5
NO
的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH＝4.5时，NO
的去除率低。
其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验发现：
在初始pH＝4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2＋可以明显提高NO
的去除率。
对Fe2＋的作用提出两种假设：
Ⅰ.Fe2＋直接还原NO
；
Ⅱ.Fe2＋破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如图所示。
可得到的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②同位素示踪法证实Fe2＋能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。
结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2＋提高NO
去除率的原因：
________________________________________________________________________
_________________________
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