高考化学二轮复习综合实验探究综合检测.docx
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高考化学二轮复习综合实验探究综合检测
2014年高考化学二轮复习：
综合实验探究综合检测
时间：
60分钟分值：
100分
一、综合题（共15小题）
1．据下图所示的实验装置回答问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取干燥的氧气应选用的发生装置是________，收集装置为
________。
（2）实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是________，收集装置为__________。
（3）实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。
推断：
实验室制取氨气应选用的发生装置为________，收集装置为________。
用C装置可以快速制取氨气，所用试剂是__________。
（4）实验室用浓盐酸与MnO2制氯气时，应选用的发生装置是________，收集装置可用__________。
（5）用C装置也可以制取Cl2，锥形瓶中的固体物质是____________________________。
答案：
（1）A E
（2）C D
（3）A F 浓氨水和NaOH固体（或生石灰，碱石灰）
（4）B D或E
（5）KMnO4
2．写出下列在生产、生活应用中气体的产生原理（用化学方程式表示）：
（1）潜水艇和消毒呼吸面具中产生O2：
________________________________________。
（2）泡沫灭火器用于灭火时产生CO2：
________________________________________。
（3）制备消毒气Cl2，用KMnO4代替MnO2__________________________________
________________________________________________________________________。
答案：
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
（2）Al2（SO4）3＋6NaHCO3===3Na2SO4＋2Al（OH）3↓＋6CO2↑
（3）2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
3．设计实验证明酸性：
CH3COOH>H2CO3>H2SiO3。
________________________________________________________________________
答案：
利用反应：
2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，即向Na2CO3溶液中加入醋酸，有大量气泡（CO2）产生，证明醋酸酸性强于碳酸；将CO2气体通入Na2SiO3溶液，有白色沉淀生成，证明碳酸的酸性强于硅
4．（2013·新课标全国卷Ⅰ，26）醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
可能用到的有关数据如下：
相对分子质量
密度/（g·cm－3）
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应：
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓H2SO4，b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题：
（1）装置b的名称是________________。
（2）加入碎瓷片的作用是____________，如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________（填正确答案标号）。
A．立即补加B．冷却后补加
C．不需补加D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________________________。
（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并____________，在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的____________（填“上口倒出”或“下口放出”）。
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是__________。
（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________（填正确答案标号）。
A．圆底烧瓶B．温度计
C．吸滤瓶D．球形冷凝管
E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是__________（填正确答案标号）。
A．41%B．50%C．61%D．70%
答案：
（1）直形冷凝管
（2）防止暴沸 B
（3）
（4）检漏 上口倒出 （5）干燥（或除水除醇） （6）CD （7）C
解析：
从有机化学反应原理、装置，物质制备、分离、提纯角度出发，分析解决问题。
（1）由题图可知装置b的名称是直形冷凝管。
（2）加入碎瓷片的作用是防止暴沸，否则会使蒸馏烧瓶中的液体进入冷凝管，经接收器流入锥形瓶，导致装置炸裂，出现危险；如果发现忘记加碎瓷片，应冷却后补加。
（3）本实验中最容易产生的副产物是由
发生分子间脱水反应生成的
。
（4）分液漏斗在使用前应清洗干净并检查活塞处是否漏水。
产物中环己烯难溶于水且比水的密度小，用分液漏斗分离时在上层，无机水溶液在下层，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。
（5）产物从分液漏斗上口倒出后，含少量水和挥发出的环己醇，加入无水氯化钙的目的是干燥环己烯（或除水除醇）。
（6）蒸馏过程需用圆底烧瓶、温度计、接收器和酒精灯，不可能用到吸滤瓶和球形冷凝管。
（7）据反应
可知，20g
理论上制得
的质量为
＝16.4g。
实际得纯净
10g，所以本实验所得到的环己烯产率是
×100%≈61%。
5．（2013·重庆理综，9）某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。
（1）MgCO3的分解产物为____________________________________________________。
（2）装置C的作用是__________________________，处理尾气的方法为_____________。
（3）将研究小组分为两组，按上图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验。
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
取黑色粉末加入稀盐酸
溶解，无气泡
溶解，有气泡
2
取步骤1中溶液，滴
加K3[Fe（CN）6]溶液
蓝色沉淀
蓝色沉淀
3
取步骤1中溶液，
滴加KSCN溶液
变血红
无现象
4
向步骤3溶液中
滴加新制氯水
红色褪去
先变血红，
后褪色
①乙组得到的黑色粉末是____________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为_________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变血红的原因为_______________________________________；
溶液褪色可能的原因及其验证方法为________________________________________。
④从实验安全考虑，上图装置还可采取的改进措施是__________________________。
答案：
（1）MgO、CO2
（2）除CO2 点燃
（3）①Fe ②Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
③Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋遇SCN－显血红色 假设SCN－被Cl2氧化。
向溶液中加入KSCN溶液，若出现血红色，则假设成立（其他合理答案均可）
④在装置B、C之间添加装置E防倒吸（其他合理答案均可）
解析：
（1）MgCO3
MgO＋CO2↑
（2）CO2＋Zn
ZnO＋CO
装置C的作用是吸收剩余的CO2气体，以防止对观察澄清石灰水是否变浑浊造成影响；由于最后出来的气体中含有CO，所以用点燃法除去CO。
（3）由于该黑色粉末是纯净物，乙组中，步骤1溶解有气泡，说明得到的是铁粉；甲组中根据“蓝色沉淀”，证明溶解后含Fe2＋；根据“变血红”，证明溶解后还含有Fe3＋，所以得到的是Fe3O4。
甲组中根据加入氯水血红色褪去，说明氯水能氧化SCN－，而乙组中，由于Fe2＋的还原性大于SCN－，所以Fe2＋首先被氧化成Fe3＋，溶液变血红，当氯水过量时，又把SCN－氧化，血红色褪去。
因为Fe3＋并没有发生变化，可用再加入KSCN溶液的方法观察是否恢复红色来验证。
（4）由于CO2气体易和NaOH发生反应，为了防止倒吸，应在B、C之间添加防倒吸装置。
6．某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按下图装置进行实验。
A、B装置可选药品：
浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。
（1）NH3催化氧化的化学方程式是____________________________________________。
（2）装置B中产生气体的原因有（结合化学用语解释）__________。
（3）甲乙两同学分别按上述装置进行实验。
一段时间后，装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是
________________________________________________________________________；
②乙观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是_____________________________
________________________________________________________________（写化学式）；
③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：
___________________________
________________________________________________________________________。
（4）为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。
①甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量，应____________（填“增加”或“减少”）装置A中的产气量，或____________（填“增加”或“减少”）装置B中的产气量。
②乙认为可在装置E、F间增加一个装置，该装置可以是________（填序号）。
答案：
（1）4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
（2）在氨水中存在平衡：
NH3＋H2ONH3·H2ONH
＋OH－，加入NaOH固体，OH－浓度增加，平衡向左移动，NaOH固体溶于水放出大量热，均有利于NH3逸出
（3）①2NO＋O2===2NO2 ②NH4NO3 ③3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
（4）①增加 减少 ②c
解析：
该题的实验目的是探究氨的催化氧化反应，需要制取氨气和氧气。
根据C装置特点只能盛放浓硫酸知A为氧气发生装置，则B为氨气发生装置。
F中产生红棕色的原因是NH3催化氧化后产生的NO被过量的氧气氧化为NO2，产生白烟的原因是NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3再与NH3反应生成NH4NO3固体小颗粒，而产生白烟。
若在E、F之间增加一个能吸收NH3或H2O，但不吸收NO和O2的装置，即可实现F中观察到红棕色气体。
a装置中的碱石灰能吸收NO2、NO和O2的混合气体，b装置能吸收NH3、NO2、NO和O2，显然不符合要求，而c装置能吸收NH3和H2O，剩余的NO和O2反应生成NO2，在F中显红棕色，故增加c装置。
7．（2013·天津理综，9）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。
某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知：
无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。
他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
①检验装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
请回答下列问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为____________________________________________。
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。
要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是____________________________________。
（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）____________。
（4）装置B中冷水浴的作用为________________________________________________；
装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：
______________________________________________。
（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________。
（7）电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为_________________________。
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率为100%；
②________________________________________________________________________。
答案：
（1）2Fe＋3Cl2
2FeCl3
（2）在沉积的FeCl3固体下方加热
（3）②⑤
（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管
K3[Fe（CN）6]溶液
（5）
（6）2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
（7）Fe2＋－e－===Fe3＋
（8）FeCl3得到循环利用
解析：
（1）装置A中进行的是Fe与Cl2制取FeCl3，反应的化学方程式为2Fe＋3Cl2
2FeCl3。
（2）由于FeCl3沉积在反应管A右端，时间长了会堵塞，所以应在此处进一步加热使FeCl3再次升华进入收集装置。
（3）通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气，反应完毕后将多余Cl2赶出，将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了FeCl3的潮解。
（4）通过冷水浴将升华的FeCl3冷却收集，Fe2＋的检验可通过与赤铁盐（K3[Fe（CN）6]）生成蓝色沉淀（腾化盐）的方法来完成。
（5）氯气的吸收用NaOH溶液，不用采取防倒吸装置。
（6）Fe3＋与H2S的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。
（7）、（8）电解FeCl2溶液，通过阴极：
2H＋＋2e－===H2↑
阳极：
Fe2＋－e－===Fe3＋来完成溶液中FeCl3的循环利用。
8．[2013·广东理综，33
（2）]电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：
ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图（见右图），并作相应标注。
要求：
在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是
________________________________________________________________________。
答案：
①
（或其他合理答案）
②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出
③甲 在甲装置中，负极不和铜离子接触，避免铜离子与负极发生反应而使化学能转化为热能
解析：
①因为电子的流向是从左到右，所以我们可以这样设计原电池：
左侧烧杯内盛放ZnSO4溶液，电极用锌片（或左侧烧杯内盛放FeSO4溶液，电极用铁片），右侧烧杯内盛放CuSO4溶液，电极用铜片，即可实现Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu（或Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4）；②由所给的电极材料可知，当铜片作电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属（失电子，发生氧化反应），反应现象是电极逐渐溶解，铜电极表面有红色固体析出；③以锌片和铜片作电极为例，如果不用盐桥，则除了发生原电池反应外还发生锌和铜离子的置换反应，会使部分化学能以热能的形式转化掉，而盐桥的使用可以避免锌和铜离子的直接接触，从而避免了化学能转化为热能，提高了电池效率。
9．（2013·四川理综，9）为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。
为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：
KSCN溶液、K3[Fe（CN）6]溶液、氯水。
（1）请完成下表：
操作
现象
结论
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡
存在Fe3＋
取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入________，振荡
存在Fe2＋
【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2＋和Fe3＋。
Ⅱ.AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。
当反应结束后，试管中残留固体为黑色。
（2）装置B的作用是________。
（3）经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是________。
（4）【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：
ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲAg和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下
实验。
实验编号
操作
现象
a
加入足量氨水，振荡
黑色固体不溶解
b
加入足量稀硝酸，振荡
黑色固体溶解，并有气体产生
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是_______（填实验编号）。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有________。
答案：
（1）溶液呈血红色 K3[Fe（CN）6]溶液 产生蓝色沉淀
（2）防倒吸
（3）用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2
（4）b Ag、NO2、O2
解析：
（1）Fe3＋遇KSCN溶液，溶液变血红色。
由于氯水与Fe2＋反应，现象不明显，应直接用K3[Fe（CN）6]溶液检验，如有蓝色沉淀出现，则证明Fe2＋存在，否则不存在。
（2）B装置为安全瓶，可以防止倒吸。
（3）检验氧气的常用方法是利用其助燃性，使带有火星的木条复燃。
（4）a实验中，加入氨水黑色固体不溶解，证明原物质不含Ag2O，同时也证明原物质为Ag；b实验中，只能证明原黑色固体含有Ag，因Ag2O也可以溶解在足量稀硝酸中，所以不能证明是否含有Ag2O。
由上述实验的综合分析可知，AgNO3固体热分解时的产物分别为Ag、NO2和O2，化学方程式为2AgNO3
2Ag＋2NO2↑＋O2↑。
10．某课外小组同学设计如下实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物。
（1）若A中使用装置Ⅰ制取氨气，则化学方程____________________________________，
说明发生装置试管口略向下倾斜的原因_____________________________________；
若A中使用装置Ⅱ制取氨气，则使用的试剂为__________________________________，
说明发生装置制取氨气的原因_______________________________________________
____________________________________________________________________。
（2）B中碱石灰的作用是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为______________________________________，
证明产物的实验现象为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）该装置存在明显的缺陷是________________________________________________，
请提出改进意见并画出实验装置______________________________________________
______________________________________________________________________。
答案：
（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（其他合理答案亦可） 防止反应生成的水倒流使试管炸裂 浓氨水和氢氧化钠固体（或碱石灰等） 在氨水中有下列平衡：
NH3＋H2ONH3·H2ONH
＋OH－，NaOH固体溶于水放热，使得氨气的溶解度减小，同时增大了溶液中的c（OH－），促使化学平衡逆向移动
（2）吸收氨气中混有的水蒸气，防止干扰氨气还原CuO的反应产物中水的检验
（3）2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O 装置C中黑色CuO变为红色，装置D中白色无水CuSO4变为蓝色
（4）没有尾气吸收装置，NH3排入大气，污染环境 在装置D后连接一个尾气吸收装置
解析：
（1）利用装置Ⅰ制取氨气，可为NH4Cl和Ca（OH）2的反应，利用装置Ⅱ制取氨气，可用浓氨水和氢氧化钠固体（或碱石灰）。
（2）碱石灰的作用是吸收氨气中的水蒸气。
（3）氨气还原CuO的反应为2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O，反应过程中黑色固体变为红色，白色无水硫酸铜变为蓝色。
（4）该装置没有尾气处理装置，可以用漏斗倒扣在水面上吸收氨气。
11．在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：
（1）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
①装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________；
②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种）________。
（2）为符合绿色化学的要求，某同
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