高考化学重要考点练习卷物质的制备与实验方案的设计评价.docx

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高考化学重要考点练习卷物质的制备与实验方案的设计评价

物质的制备与实验方案的设计（评价）

1．甲醛（HCHO）与葡萄糖相似具有强还原性，40%甲醛溶液沸点为96℃，易挥发。

为探究过量甲醛和新制Cu（OH）2反应的产物，进行如下研究。

（1）在如图装置中进行实验，向a中加入0.5mol/LCuSO4溶液50mL和5mol/LNaOH溶液100mL，振荡，再加入40%的甲醛溶液50mL，缓慢加热a，在65℃时回流20分钟后冷却至室温。

反应过程中观察到有棕色固体生成，最后变成红褐色，并有气体产生。

①仪器b的名称是_________，作用为_________。

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是______________。

（2）查阅资料发现气体产物是副反应产生的。

为确认气体产物含H2不含CO，将装置A和如图所示的装置连接后进行实验。

依次连接的合理顺序为A→B→___→_____→_____→_____→G，装置B的作用是______。

（3）已知：

。

设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价，___________。

（4）为研究红色固体产物的组成，进行如下实验（以下每步均充分反应）：

已知：

Cu2O

 [Cu（NH3）4]+（无色）

[Cu（NH3）4]2+（蓝色）

①摇动锥形瓶i的目的是__________。

②锥形瓶ii中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为_______________。

③将容量瓶ii中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶i相近。

由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为___________。

【答案】

（1）①球形冷凝管冷凝回流②A中出现红色物质（或A中出现棕色物质）

（2）E→F→D→C吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验

（3）取少量a中反应后的清液，滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生。

说明甲醛的碳元素未被氧化成+4 价

（4）①有利于溶液与空气中O2的接触

②2Cu+O2+8NH3·H2O

2[Cu（NH3）4]2++4OH−+6H2O

③n（Cu2O）∶n（Cu）=l∶200

2．高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取（部分物质溶解度见下图），其实验流程如下：

（1）氯酸钠高温分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为_______________。

（2）80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为_______________（写化学式）。

（3）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为_______________。

（4）已知：

2NH4ClO4

N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O。

现可提供下列试剂：

a.饱和食盐水　　b.浓H2SO4　　c.NaOH溶液   d.Mg   e.Cu   f.Fe

利用下图装置对高氯酸铵受热分解产生的三种气体分别进行吸收或收集。

①E中收集到的气体可能是__________（填化学式）；

②A、B、C中盛放的药品依次可以是__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

Ⅰ.a、b、c　　Ⅱ.c、b、e　　Ⅲ.b、c、f

【答案】

（1）4NaClO3

3NaClO4＋NaCl

（2）NaClO4（3）

＋

=NH4ClO4↓

（4）①N2②Ⅱ

3．某研究性学习小组的同学进行了以下化学实验：

将金属钙置于空气中燃烧，然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水。

此过程中放出大量的热，并且产生有气味的气体。

（1）甲同学提出：

运用类比学习的思想，Ca与Mg位于同一主族，化学性质具有一定的相似性。

请写出Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式：

　                      。

（2）乙同学提出：

Ca比Na活泼，Ca在空气中燃烧还应有CaO2生成，请写出燃烧后固体产物与水反应放出气体的化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）丙同学提出用实验的方法探究放出的具有气味气体的成分。

【查阅资料】

Ⅰ.CaO2遇水反应生成H2O2，H2O2可能会分解产生一定量的O3。

Ⅱ.碘量法是最常用的臭氧测定方法，其原理为强氧化剂臭氧（O3）与碘化钾（KI）溶液反应生成碘（I2），臭氧转化为氧气。

反应的化学方程式为O3+2KI+H2O

O2+I2+2KOH。

【提出假设】

假设1：

有气味的气体为NH3；

假设2：

有气味的气体为　　　　　　　；

假设3：

有气味的气体为　　　　　　　。

【设计方案】

该小组同学设计如下实验方案，验证上述假设。

请完成相关的实验操作步骤、预期现象及结论（仪器自选）。

限选实验试剂：

红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉−KI溶液、蒸馏水。

实验操作

预期现象及结论

取少量反应后的固体于试管中，___________________________________

___________________________________

_______________________________

_______________________________

【答案】

（1）2Ca+O2

2CaO、3Ca+N2

Ca3N2、2Ca+CO2

2CaO+C

（2）2CaO2+2H2O

2Ca（OH）2+O2↑、Ca3N2+6H2O

3Ca（OH）2+2NH3↑

（3）O3　O3和NH3

实验操作

预期现象及结论

向试管中加入少量水，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口；另取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将产生的气体通入淀粉−KI溶液中

若湿润的红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉−KI溶液不变色，则假设1成立；若湿润的红色石蕊试纸不显蓝色，且淀粉−KI溶液变蓝色，则假设2成立；若湿润的红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉−KI溶液变蓝色，则假设3成立

4．碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z]常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。

为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。

实验步骤：

①按如图所示装置组装好仪器，并检查装置气密性；

②称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量D、E装置的质量；

③加热B装置中硬质玻璃管一段时间，停止加热；

④打开弹簧夹a，缓缓通入N2数分钟后，称量D、E装置的质量；

⑤测得数据如表所示：

D装置的质量/g

E装置的质量/g

加热前

80.00

62.00

加热后

80.36

62.88

请回答下列问题：

（1）碱式碳酸钴完全分解的标志是　　　　　　　　。

（2）C装置的作用是　　　　　　　　；有同学提出用盛装氢氧化钠溶液的洗气瓶替代A装置，你认为他的观点　　　　（填“正确”或“不正确”），简述理由：

　　　　　　　　　　　　。

（3）步骤④的目的是　　　　　　　　。

若拆去F装置，测得　　　　（填化学式）的质量偏大。

（4）根据上述数据计算，该碱式碳酸钴的化学式为　　　　　　　　　　　　。

（5）验证钴的氧化物性质：

取少量硬质玻璃管中残留的固体于试管中，加入稀硫酸，振荡，待固体残渣完全溶解，再滴加KI−淀粉溶液，溶液变蓝色，则该钴的氧化物具有　　　　（填字母）。

a.氧化性　　　           b.还原性

c.酸性氧化物的性质　d.碱性氧化物的性质

（6）为了进一步测定钴的氧化物的化学式，设计装置如图所示：

需要测定的物理量有　　　　　　　　（填序号）。

①通入氢气的质量；②钴的氧化物的质量；③浓硫酸的净增质量；④碱石灰的净增质量；⑤反应后钴粉的质量。

【答案】

（1）D装置中无气泡产生

（2）防倒吸　不正确　水蒸气会进入反应装置中，影响实验

（3）将B、C装置中的水蒸气、CO2全部排入D、E装置中　CO2

（4）Co3（OH）4（CO3）2　（5）ad　（6）②⑤或②③

5．蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，对环境产生污染。

为此，某化学兴趣小组设计了如下装置进行实验。

玻璃管中①②③分别为CO检测试纸（浸有氯化钯溶液的滤纸，遇CO变黑色）、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。

实验步骤如下：

按图示连接好仪器，然后检查装置的气密性；装好试剂，夹紧止水夹K，向A瓶中的蔗糖上小心滴加浓硫酸，片刻后可观察到A瓶内蔗糖变黑，体积膨胀，有白雾产生，气球a鼓起，玻璃管中①号滤纸由白色变黑色，②号和③号滤纸均褪色。

请回答以下问题：

（1）上图中盛装浓硫酸的仪器名称为________。

待上述反应结束后，点燃酒精灯并在②号和③号滤纸的玻璃管附近均匀加热，观察到的现象是____________________。

（2）B瓶中酸性KMnO4溶液的作用是___________________________，发生反应的离子方程式为________________________________。

（3）打开止水夹K，使气球a内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊，但此现象并不能证明该反应生成了CO2。

为了证明有CO2生成并简化实验装置，可在④号位置放上滴有__________的滤纸（从以下试剂中选择）。

A．品红溶液B．酸性高锰酸钾溶液C．溴水D．澄清石灰水

（4）若反应生成的两种碳的氧化物在相同条件下的体积比为2∶1，则蔗糖炭化后体积膨胀发生反应的化学方程式可能为_______________________________。

（若是氧化还原反应，请用单线桥法在化学方程式上标明电子转移的方向和数目。

）

（5）若在尾端没有气球b，会有什么不良结果？

______________________________。

【答案】

（1）分液漏斗滴有品红溶液的滤纸恢复红色、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸无变化

（2）吸收CO2中的SO22

+5SO2+2H2O

2Mn2++5

+4H+

（3）ABC

（4）

（或

）

（5）使CO进入空气，污染环境

6．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：

MnO2熔融氧化：

3MnO2+KClO3+6KOH

3K2MnO4+KCl+3H2O；

K2MnO4的歧化反应：

3K2MnO4+2CO2

2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。

已知K2MnO4溶液显绿色。

请回答下列问题：

（1）MnO2熔融氧化应放在　　　　中加热（填仪器编号）。

①烧杯　　　②瓷坩埚　　　　③蒸发皿　　　　④铁坩埚

（2）在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图所示装置中进行，A、B、C、D、E为弹簧夹，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒。

①为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊。

当试管内依次加入块状碳酸钙和稀盐酸后，关闭弹簧夹B、E，微开弹簧夹A，打开弹簧夹C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中。

待气囊F中收集到较多气体时，关闭弹簧夹　　　　，打开弹簧夹　　　　　　，轻轻挤压气囊F，将CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体被收集在气囊G中。

然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应。

②检验K2MnO4歧化反应已反应完全的实验操作是　　　　　　　　　　　　。

（3）将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤，将滤液倒入蒸发皿中，蒸发浓缩至　　　　，自然冷却结晶，抽滤，得到针状的高锰酸钾晶体。

本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是　　　　　　　。

（4）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为

2

+5

+16H+

2Mn2++10CO2↑+8H2O。

现称取制得的高锰酸钾产品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00mL待测液，用0.1000mol·L−1草酸钠标准溶液进行滴定，终点时消耗标准液的体积为50.00mL（不考虑杂质的反应），则高锰酸钾产品的纯度为　　　　[保留4位有效数字，已知M（KMnO4）=158g·mol−1]。

若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗，则测定结果将　　　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】

（1）④　

（2）①A、C　B、E　②用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明歧化反应已反应完全

（3）溶液表面出现晶膜　高锰酸钾晶体受热易分解　（4）87.23%　　偏小

7．用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c（I−），实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。

Ⅰ．准备标准溶液

a．准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。

b．配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液，备用。

Ⅱ．滴定的主要步骤

a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。

b．加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液（过量），使I−完全转化为AgI沉淀。

c．加入NH4Fe（SO4）2溶液作指示剂。

d．用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。

e．重复上述操作两次。

三次测定数据如下表：

实验序号

1

2

3

消耗NH4SCN标准溶液体积/mL

10.24

10.02

9.98

f．数据处理。

回答下列问题：

（1）将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。

（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。

（3）滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是___________________________________。

（4）b和c两步操作是否可以颠倒________________，说明理由________________________。

（5）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL，测得c（I−）=_________________mol·L−1。

（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________________________。

（7）判断下列操作对c（I−）测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_______________。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________________。

【答案】

（1）250mL（棕色）容量瓶、胶头滴管

（2）避免AgNO3见光分解

（3）防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断（或抑制Fe3+的水解）

（4）否（或不能）若颠倒，Fe3+与I−反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点

（5）10.000.0600

（6）用NH4SCN标准溶液进行润洗

（7）偏高偏高

8．[2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：

NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。

回答下列问题：

（1）a的作用是_______________。

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f的名称是__________________。

（3）清洗仪器：

g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。

铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。

打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是___________________。

②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

【答案】

（1）避免b中压强过大

（2）防止暴沸直形冷凝管

（3）c中温度下降，管路中形成负压

（4）①液封，防止氨气逸出②

+OH−

NH3↑+H2O保温使氨完全蒸出

（5）

9．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。

实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ．取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。

记录大气压及水体温度。

将水样与Mn（OH）2碱性悬浊液（含有KI）混合，反应生成MnO（OH）2，实现氧的固定。

Ⅱ．酸化、滴定

将固氧后的水样酸化，MnO（OH）2被I−还原为Mn2+，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2

+I2=2I−+

）。

回答下列问题：

（1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是_____________。

（2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。

（3）Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。

配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和____________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。

（4）取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L−1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L−1。

（5）上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。

（填“高”或“低”）

【答案】

（1）使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差

（2）O2+2Mn（OH）2=2MnO（OH）2

（3）量筒氧气（4）蓝色刚好褪去80ab（5）低

10．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。

某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。

回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。

再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。

由此可知：

______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。

按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。

a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2

d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量Af．冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将

（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。

实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。

a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba（NO3）2e．浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

【答案】

（1）样品中没有Fe3+Fe2+易被氧气氧化为Fe3+

（2）①干燥管②dabfce③

偏小

（3）①c、a生成白色沉淀、褪色

②2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑

11．某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05mol·L−1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。

针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。

同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号

取样时间/min

现象

ⅰ

3

产生大量白色沉淀；溶液呈红色

ⅱ

30

产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深

ⅲ

120

产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅

（资料：

Ag+与SCN−生成白色沉淀AgSCN）

②对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：

可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：

空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：

酸性溶液中

具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：

根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：

向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：

装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：

______。

【答案】

（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀②Fe2+

（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+

②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③0.05mol·L−1NaNO3溶液FeSO4溶液（或FeCl2溶液）

分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深

（3）溶液中存在反应：

①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。

反应开始时，c（Ag+）大，以反应①、②为主，c（Fe3+）增大。

约30分钟后，c（Ag+）小，以反应③为主，c（Fe3+）减小。