高考理综专项训练化学大题一.docx

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高考理综专项训练化学大题一

2019年高考理综专项训练化学大题一

化学实验综合与探究

1．

实验室利用如图装置制备H2S气体，并探究H2S的有关性质。

回答下列问题：

（1）实验开始时，检查装置气密性的方法是________________________________________________________________________。

（2）若装置不漏气，加入装置中的药品为________（填字母）。

a．FeS和稀硫酸　　　　　　　　b．Na2S和稀硫酸

c．ZnS和稀硝酸d．CuS和稀盐酸

该反应的离子方程式为______________________________________________________。

（3）打开弹簧夹使反应发生，将生成的H2S气体通入1.0mol/LFe（NO3）3溶液中，观察到有浅黄色固体析出。

为探究实际参与该反应的微粒种类，设计如右图装置：

若A装置中加入1.0mol/L的FeCl3溶液，并测其pH＝1，则B装置中加入的试剂是________；实验观察到A、B中均有浅黄色固体析出，则H2S与Fe（NO3）3溶液反应的离子方程式为______________________________________________________。

（4）实验结束时，使反应停止的操作是________；此时反应停止的原因是_________________________________________________。

（5）常温下，以Na2S为样品，选择合理的仪器和试剂设计实验①证明氢硫酸为二元弱酸②测量并估算氢硫酸的Ka2（H2S），则需要的主要计量仪器为电子天平、容量瓶、________、________。

2．亚硝酸钠（NaNO2）是一种工业盐，外观与食盐相似。

下面是某学习小组设计的NaNO2制取实验和纯度检验实验。

该小组收集了相关资料：

①SO2和HNO3溶液反应生成NOx和H2SO4

②3NO

＋2H＋===2NO↑＋NO

＋H2O

③NO

＋Ag＋===AgNO2↓（AgNO2为淡黄色接近白色固体，在水中形成沉淀）

Ⅰ.亚硝酸钠的制取实验

（1）仪器a的名称为____________，A装置中发生的化学反应方程式为________________________________________________________________________。

（2）B装置中多孔球泡的作用是________________________________________________________________________。

（3）若装置B中逸出的NO与NO2气体物质的量之比为2：

1，则装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（4）实验过程中需控制C装置中溶液pH>7，否则C中生成的NaNO2的产量会下降，理由是________________________________________________________________________。

（5）请根据题干所给信息设计实验证明C装置中有NO

产生：

________________________________________________________________________。

（限选用的试剂：

稀硝酸、硝酸银溶液、NaOH溶液）

Ⅱ.亚硝酸钠的纯度检验

已知：

NO

＋MnO

＋H＋―→NO

＋Mn2＋＋H2O

（6）反应结束后C中溶液通过结晶获得NaNO2粗产品mg，溶解后稀释至250mL，分别取25.00mL用cmol/L的酸性KMnO4溶液平行滴定三次，平均每次消耗酸性KMnO4溶液的体积为VmL。

则粗产品中NaNO2的质量分数为________（用含c、V、m的式子表示）。

3．[2018·南昌市高三第二次模拟]某实验小组模拟受热时H2与Ca3N2反应制取CaH2。

回答下列问题。

已知：

Ca3N2、CaH2都可以与水反应。

（1）启普发生器中发生的化学反应方程式是____________________。

利用该装置制取气体的优点是____________________。

（2）实验中，先通入氢气，然后________，再加热。

（3）装置连接顺序为a、________、h（某些装置可以重复使用）。

其中干燥管的作用是干燥氢气、________________________________________________________________________。

（4）H2与Ca3N2制取CaH2随着温度不同，生成的气体也不同。

若取集气瓶中的水溶液，滴加酚酞显红色，则制取CaH2的反应方程式为______________________。

（5）反应后，设计实验证明试管中的固体有CaH2：

__________________。

4．[2018·天津市第一中学月考]煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS（羰基硫），煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染，因此煤气中H2S的脱出程度已成为煤气洁净度的一个重要指标。

请回答下列问题：

（1）脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法、水解法等。

①COS的分子结构与CO2相似，COS的结构式为________________________________________________________________________。

②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐的离子方程式为________________________________________________________________________。

③已知：

H2、COS、H2S、CO燃烧热依次为－285kJ/mol、－299kJ/mol、－586kJ/mol、－283kJ/mol：

H2还原COS发生的反应为H2（g）＋COS（g）===H2S（g）＋CO（g），该反应的ΔH＝________kJ/mol。

恒温恒容条件下，密闭容器中将气体按n（H2）：

n（COS）＝2：

1混合发生上述反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是________（填字母）。

a．混合气体的平均相对分子质量不再改变

b．n（H2）与n（COS）的比值不变

c．CO的体积分数不变

d．形成2molH—S键的同时形成1molH—H键

④用活性α－Al2O3催化COS水解反应为COS（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2S（g）

ΔH<0，相同流量且在催化剂表面停留相同时间时，不同温度下H2S的产率（未达到平衡）如图所示；

由图可知，催化剂活性最大时对应的温度约为________，H2S的产率在后期下降的原因是__________________。

（2）煤气燃烧后含硫杂质转化成的SO2，可以被氨水吸收。

已知25℃时，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。

将SO2通入氨水中，当溶液呈中性时溶液中的

＝________。

此时溶液中各离子浓度大小顺序为：

__________________。

5．[2018·武汉市模拟]硼酸三甲酯用作柠檬类水果的熏蒸剂。

实验室合成硼酸三甲酯的原理及装置如下：

硼酸三甲酯

甲醇

溶解性

与乙醚、甲醇混溶，能水解

与水混溶

沸点/℃

68

64

硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃

Na2B4O7·10H2O＋2H2SO4＋16CH3OH

2NaHSO4＋4[（CH3O）3B＋CH3OH]＋17H2O

实验步骤如下：

①在圆底烧瓶中加入44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7·10H2O（硼砂，式量为382），然后缓慢加入浓H2SO4并振荡；加热烧瓶中的液体；通过分馏柱回流一段时间。

②先接收51～55℃的馏分，再接收55～60℃的馏分。

③将两次馏分合并，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，分离。

④精馏得高纯硼酸三甲酯19.2g。

回答下列问题：

（1）图中仪器a的名称为________；直形冷凝管冷却水应从________（填“b”或“c”）接口进入。

（2）本实验加热方式为________，优点是____________________。

（3）加入氯化钙盐析分层的主要目的是________________________________________________________________________。

（4）U型管中P2O5的作用是________________________________________________________________________。

（5）步骤④的仪器选择及安装都正确的是________（填标号），应收集________℃的馏分。

（6）本次实验的产率是________。

6．[2018·邯郸市第二次模拟]某合作学习小组的同学验证文献上用乙烯气脱除氮氧化物。

回答下列问题：

（1）甲组同学设计实验制取纯净的乙烯气体和NO。

①设计的制备C2H4装置如下图所示：

　装置B中盛放的试剂为________（填小写字母）。

a．KMnO4溶液b．Br2/CCl4溶液

c．浓NaOH溶液d．浓硫酸

装置C的作用是__________________________________。

②设计右图装置制备NO气体

装置D烧瓶中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________；

装置E盛放的常见试剂是______________。

（2）乙组利用甲组制得的C2H4和NO并选用下列装置进行催化反应，并检验乙烯的氧化产物CO和CO2（部分装置可重复使用，已知C2H4可被热的CuO氧化为碳的氧化物，酸性高锰酸钾可氧化NO和C2H4，不氧化CO）。

①各装置的连接顺序为

→________→H→G→________→M。

（按顺序填一个或多个字母）

②酸性高锰酸钾溶液的作用是__________________________________。

③证明乙烯的氧化产物中有CO的现象是________________________________________________________________________；

若NO还原为N2，乙烯氧化为CO，则其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

7．[2018·山东第三次模拟]某课外活动小组根据镁与CO2的反应设计实验探究镁与NO2的反应。

甲同学推测产物是MgO和N2；乙同学推测产物除了MgO和N2外，固体中还可能含有Y。

该小组同学设计了如图所示装置探究镁与NO2反应的固体产物，并测定其组成。

（1）实验开始时，先关闭止水夹后打开弹簧夹，再打开分液漏斗活塞，当硬质玻璃管充满红棕色气体后，打开止水夹，关闭弹簧夹，最后点燃酒精灯。

这样做的目的是________________________________________________________________________。

（2）装置B中的试剂可以选用________（填字母序号）。

A．浓硫酸B．无水氯化钙

C．五氧化二磷D．碱石灰

（3）装置C中盛装氢氧化钠溶液的作用是：

__________________________。

（4）为保证生成体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是：

①气体恢复至室温再读数；②________________________；③__________________________。

（5）实验结束后，同学们将固体产物取出与水反应，发现有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。

说明乙组同学推测正确，请写出Y与水反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（6）若初始加入镁粉质量为3.6g，在足量的NO2中充分反应后，收集到N2体积为448mL（标准状况），则产物中MgO的质量是________。

8．[2018·唐山市第一中学模拟]苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理：

实验方法：

一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：

苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。

（1）操作Ⅰ为________，需要用到的主要玻璃仪器为________；操作Ⅱ为________。

（2）无色液体A是________，定性验证A的试剂是________，现象是__________________________。

（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。

请在答题卡上完成表中内容。

序号

实验方案

实验现象

结论

①

将白色固体B加入水中，加热溶解，________________

得到白色晶体和无色溶液

②

取少量滤液于试管中，________________

生成白色沉淀

滤液含Cl－

③

干燥白色晶体，____________

________________

白色晶体是苯甲酸

（4）纯度测定：

称取1.220g产品溶解在甲醇中配成100mL溶液，移取25.00mL溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10－3mol，产品中苯甲酸质量分数为________________。

大题一　化学实验综合与探究

1．答案：

（1）夹紧弹簧夹，往长颈漏斗中加水至漏斗管内液面高于试管内液面，一段时间后，液面差保持不变，证明气密性良好，否则气密性不好

（2）a　FeS＋2H＋＝H2S↑＋Fe2＋

（3）浓度分别为3.0mol·L－1和0.1mol·L－1的KNO3—HCl混合溶液　2H2S＋Fe3＋＋NO

＝2S↓＋Fe2＋＋NO↑＋2H2O

（4）用弹簧夹夹紧橡皮管　夹紧弹簧夹后，装置中产生的H2S难溶于稀硫酸，使试管内气体压强增大，将稀硫酸压回长颈漏斗使FeS固体和稀硫酸分离而停止反应

（5）酸式滴定管　pH计

解析：

（1）检查装置的气密性原理通常是想办法造成装置不同部位有压强差，并产生某种明显现象，如气泡的生成，水柱生成，液面升降。

对本装置检查气密性方法是：

用弹簧夹夹紧橡皮管，往长颈漏斗中加水至漏斗管内液面高于试管内液面，一段时间后，液面差保持不变，证明气密性良好，否则气密性不好；

（2）制取硫化氢气体，FeS和稀硫酸反应生成硫化氢气体，且硫化亚铁不溶于水，a可以；Na2S和稀硫酸也能反应生成硫化氢气体，但硫化钠易溶于水，无法控制硫化氢气体产生的速度，所以b不符合实验装置要求；稀硝酸具有强氧化性，可以将－2价的硫氧化，不产生硫化氢气体，所以c不可以；CuS与稀盐酸不反应，所以d不可以；FeS和稀硫酸反应的离子方程式为：

FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑；（3）H2S气体通入1.0mol/LFe（NO3）3溶液中，观察到有浅黄色固体析出，Fe3＋与NO

都能够与H2S反应产生S沉淀，Fe3＋与NO

有氧化性，A装置中加入1.0mol/L的FeCl3溶液，并使溶液的pH＝1，确定是否是Fe3＋引起的，因此B中应该验证是否是NO

在酸性（pH＝1）条件下引起的，B中可以加入浓度分别为3.0mol·L－1和0.1mol·L－1的KNO3—HCl混合溶液，即：

B装置中加入的试剂是浓度分别为3.0mol·L－1和0.1mol·L－1的KNO3—HCl混合溶液；A、B中均有浅黄色固体析出，则H2S与Fe（NO3）3溶液反应的离子方程式为2H2S＋Fe3＋＋NO

===2S↓＋Fe2＋＋NO↑＋2H2O；（4）利用启普发生器制取气体的原理，关闭启普发生器的活塞，产生的气体将液体压回漏斗中，固体与液体分离，反应停止，所以本实验结束时，使反应停止的操作：

用弹簧夹夹紧橡皮管；此时反应停止的原因是：

夹紧弹簧夹后，装置中产生的H2S难溶于稀硫酸，使试管内气体压强增大，将稀硫酸压回长颈漏斗使FeS固体和稀硫酸分离而停止反应；（5）用电子天平称取一定质量的Na2S样品，配制成0.001mol/L溶液，用pH计测定其溶液的pH，pH大于7，说明溶液呈碱性，证明Na2S发生水解反应，根据：

S2－＋H2O

HS－＋OH－说明H2S是弱酸；再配制0.001mol/LH2SO4的稀溶液，取0.001mol/LNa2S溶液20.00mL于锥形瓶中，用0.001mol/LH2SO4溶液进行滴定，当滴入5mL0.001mol/L硫酸溶液时，此时溶液中S2－与HS－的浓度基本相同，用pH计测定溶液的pH，通过换算确定Ka2，Ka2＝c（S2－）c（H＋）/c（HS－）≈c（H＋），因此，以Na2S为样品，选择合理的仪器和试剂设计实验①证明氢硫酸为二元弱酸②测量并估算氢硫酸的Ka2（H2S），则需要的主要计量仪器为电子天平、容量瓶、酸式滴定管和pH计。

2．答案：

（1）分液漏斗　Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

（2）增大气体与溶液的接触面积，让反应充分进行

（3）7SO2＋6HNO3＋4H2O===4NO＋2NO2＋7H2SO4

（4）如果pH<7，亚硝酸盐会转化为硝酸盐和NO气体，使其产量下降

（5）取C中溶液少量于试管中，加足量稀硝酸有气体生成，遇空气变红棕色，则证明C中有NO

生成

（6）（345cV/2m）%或3.45cV/2m

解析：

（1）仪器a的名称为分液漏斗，A装置中利用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水制备二氧化硫，发生的化学反应方程式为Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

（2）B装置中多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，让反应充分进行；（3）若装置B中逸出的NO与NO2气体物质的量之比为2：

1，则装置B中发生反应的化学方程式为7SO2＋6HNO3＋4H2O===4NO＋2NO2＋7H2SO4；（4）根据已知信息可知如果pH<7，亚硝酸盐会转化为硝酸盐和NO气体，使NaNO2的产量会下降；（5）取C中溶液少量于试管中，加足量稀硝酸有气体生成，遇空气变红棕色，则证明C中有NO

生成；（6）消耗酸性KMnO4是0.001cVmol，根据方程式可知亚硝酸钠是0.0025cVmol，因此粗产品中NaNO2的质量分数为

×100%＝

%。

3．答案：

（1）Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　可随时控制反应的发生和停止

（2）检验氢气纯度

（3）c－b－g－f－d－e－g－f　防止Ca3N2和CaH2水解

（4）6H2＋Ca3N2

3CaH2＋2NH3

（5）灼烧固体，若有水珠生成，则含有固体CaH2

解析：

（1）启普发生器制备氢气，其中发生的化学反应方程式是Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑。

利用该装置制取气体的优点是可随时控制反应的发生和停止。

（2）由于氢气是可燃性气体，需要验纯，则实验中，先通入氢气，然后检验氢气纯度，再加热。

（3）根据以上分析可知装置连接顺序为a－c－b－g－f－d－e－g－f－h，其中干燥管的作用是干燥氢气，同时也防止Ca3N2和CaH2水解。

（4）若取集气瓶中的水溶液，滴加酚酞显红色，说明生成物是氨气，则制取CaH2的反应方程式为6H2＋Ca3N2

3CaH2＋2NH3。

（5）CaH2中含有氢元素，固体灼烧时会产生水，所以反应后证明试管中固体有CaH2的实验方法是灼烧固体，若有水珠生成，则含有固体CaH2。

4．答案：

（1）①O===C===S　②COS＋4Br2＋12OH－===CO

＋SO

＋8Br－＋6H2O　③＋285　bcd　④140～150℃均可　催化剂中毒或发生副反应（平衡逆向移动相关描述一律不给分）

（2）2.24　c（NH

）>c（HSO

）>c（SO

）>c（H＋）＝c（OH－）

解析：

（1）①COS的结构式为O===C===S。

②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐的离子方程式为COS＋4Br2＋12OH－===CO

＋SO

＋8Br－＋6H2O。

③H2还原COS发生的反应为H2（g）＋COS（g）＝H2S（g）＋CO（g），该反应的ΔH＝－285－299－（－586）－（－283）＝＋285kJ/mol。

恒温恒容条件下，密闭容器中将气体按n（H2）：

n（COS）＝21混合，混合气体的平均相对分子质量始终不变，无法说明反应达到平衡状态，a项错误；n（H2）与n（COS）的比值不变，说明各物质的浓度不再发生变化，可以证明反应达到平衡状态，b项正确；CO的体积分数不变，说明各物质的浓度不再发生变化，可以说明反应达到平衡状态，c项正确；形成2molH－S键同时形成1molH－H键，表明正、逆反应速率相等，可以说明反应达到平衡状态，d项正确。

④由图可知，催化剂活性最大时对应的温度处于140℃～150℃之间，H2S的产率在后期下降是由于催化剂中毒或发生副反应。

（2）当将SO2通入氨水中，当溶液呈中性时，c（H＋）＝c（OH－），而根据溶液中电荷守恒有，c（H＋）＋c（NH

）＝2c（SO

）＋c（HSO

）＋c（OH－），由于溶液呈中性，c（H＋）＝c（OH－）代入电荷守恒有c（NH

）＝2c（SO

）＋c（HSO

），即

＝

＝

＋1，而

＝

＝

＝

＝0.62，因此

＝2×0.62＋1＝2.24，此时溶液中各离子浓度大小为c（NH

）>c（HSO

）>c（SO

）>c（H＋）＝c（OH－）。

5．答案：

（1）分馏柱　c

（2）水浴加热　使物体受热均匀，便于控制反应温度

（3）除去甲醇，避免精馏时形成恒沸物

（4）防止空气中的水蒸气进入，导致硼酸三甲酯水解

（5）b　68　（6）92.3%

解析：

（1）图中仪器a的名称为分馏柱；为保证冷凝效果，采用逆流原理，因此直形冷凝管冷却水应从c接口进入。

（2）根据题给信息可知，硼酸三甲酯、甲醇的沸点均小于100℃，因此可以采用水浴加热；其优点是使物体受热均匀，便于控制反应温度。

（3）根据题给信息可知，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，这样就除去了甲醇，避免精馏时形成恒沸物。

（4）硼酸三甲酯能够发生水解，要避免和水接触，因此U型管中P2O5的作用是防止空气中的水蒸气进入锥形瓶内，导致硼酸三甲酯水解。

（5）蒸馏装置中，温度计测蒸汽的温度，温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处，要用直形冷凝管进行冷凝，要用牛角管连接冷凝管，因此步骤④的仪器选择及安装都正确的是b；要提纯的是硼酸三甲酯，硼酸三甲酯沸点为68℃，所以温度控制在68℃进行馏分的收集。

（6）44.8g甲醇的量为1.4mol,19.1gNa2