三化学一轮复习《物质制备及性质探究类实验》专题训练届word版含答案.docx

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三化学一轮复习《物质制备及性质探究类实验》专题训练届word版含答案

2021届高三化学一轮复习《物质制备及性质探究类实验》专题训练

1、（2020年北京顺义）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。

回答下列问题：

（1）KIO3的化学名称是________。

（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示：

“酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCl。

“逐Cl2”采用的方法是________。

“滤液”中的溶质主要是________________。

“调pH”中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式_______________________________________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________________，其迁移方向是________。

③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有

__________________________________________________________（写出一点）。

答案　

（1）碘酸钾

（2）加热　KCl　KH（IO3）2＋KOH===2KIO3＋H2O（或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O）

（3）①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑（或2H＋＋2e－===H2↑）

②K＋　由a到b

③产生Cl2易污染环境在调pH时加入KOH的量不易控制等　生成的KIO3杂质较多

2、草酸亚铁晶体（化学组成为FeC2O4·2H2O）是一种淡黄色晶体粉末，是生产锂电池的原材料。

已知FeC2O4·2H2O在300℃左右完全分解生成FeO、CO2、CO、H2O四种氧化物。

某学习小组欲验证草酸亚铁晶体的分解产物。

Ⅰ.甲组同学设计了如下实验装置：

（1）实验开始前，鼓入氮气排出空气的目的是______________________________。

（2）检验水和二氧化碳的装置分别是________和________。

（3）设计实验验证装置A中黑色残留物不含有Fe3O4___________________

______________________________________________________

（简要说明实验操作，现象和结论）。

Ⅱ.乙组同学选用甲组实验中的装置A（接口用x表示）和下图所示的装置（可以重复利用）验证分解产物CO。

（4）乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为x→________g→h→a（用接口字母和“→”表示）。

装置G反应管中盛有的物质是氧化铜。

能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_____________________________________________。

（5）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是____________________________________________________________。

答案　

（1）避免生成的FeO被氧化　　

（2）B　C

（3）取少量装置A中固体残留物于试管中，加入稀硫酸溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液不显红色，说明固体残留物中不含有Fe3O4

（4）c→d→a→b→e→f　G中的粉末由黑色变为红色，前面D中的石灰水不变浑浊，其后的D中的石灰水变浑浊

（5）未对尾气进行处理，可造成环境污染

3、CuCl广泛应用于化工和印染等行业。

某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。

【资料查阅】

【实验探究】

该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）

请回答下列问题：

（1）仪器X的名称是________。

（2）实验操作的先后顺序是a→________→e（填操作的编号）。

a.检查装置的气密性后加入药品

b.熄灭酒精灯，冷却

c.在“气体入口”处通入干燥HCl

d.点燃酒精灯，加热

e.停止通入HCl，然后通入N2

（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是________。

（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_____________________________________________________________________

【探究反思】

（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：

①若杂质是CuCl2，则产生的原因是______________________________________

_____________________________________________________________________。

②若杂质是CuO，则产生的原因是______________________________________

____________________________________________________________________。

答案　

（1）球形干燥管　

（2）cdb

（3）先变红后褪色

（4）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

（5）①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足

4、（2020·北京理综，28）实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。

资料：

K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。

（1）制备K2FeO4（夹持装置略）

①A为氯气发生装置。

A中反应方程式是__________________________________

______________________________________________________________________（锰被还原为Mn2＋）。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。

③C中得到紫色固体和溶液。

C中Cl2发生的反应有3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外还有_____________________________。

（2）探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。

为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：

方案Ⅰ

取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。

方案Ⅱ

用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。

取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。

i.由方案I中溶液变红可知a中含有________离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由_______________________________________产生（用方程式表示）。

ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。

用KOH溶液洗涤的目的是_____________________________________________________________________。

②根据K2FeO4的制备实验得出：

氧化性Cl2________FeO

（填“>”或“<”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO

的氧化性强弱关系相反，原因是______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO

>MnO

，验证实验如下：

将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。

该现象能否证明氧化性FeO

>MnO

。

若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。

理由或方案：

_________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　

（1）①2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O

②

③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

（2）①i.Fe3＋　4FeO

＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O

ii.排除ClO－的干扰

②>　溶液酸碱性不同

③能，理由：

FeO

在过量酸的作用下完全转化为Fe3＋和O2，溶液浅紫色一定是MnO

的颜色

或不能，方案：

向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色

5、实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe（OH）3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_____________________________________________________________________

将制备的Cl2通过装置B可除去__________________（填化学式）。

（2）Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。

在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0～5℃进行，实验中可采取的措施是______________、______________。

（3）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液的混合方式为_____________________________________________________________________

（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案：

将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中，____________（实验中须使用的试剂有：

饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：

砂芯漏斗，真空干燥箱）。

[标准答案]　

（1）2MnO

＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl

（2）缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴

（3）在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中

（4）用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥

6、实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛（实验装置见下图，相关物质的沸点见附表）。

其实验步骤为

附表　相关物质的沸点（101kPa）

物质

沸点/℃

物质

沸点/℃

溴

58.8

1，2二氯乙烷

83.5

苯甲醛

179

间溴苯甲醛

229

步骤1：

将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。

步骤2：

将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。

有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。

步骤3：

经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。

步骤4：

减压蒸馏有机相，收集相应馏分。

（1）实验装置中冷凝管的主要作用是_____________________________________，

锥形瓶中的溶液应为________。

（2）步骤1所加入的物质中，有一种物质是催化剂，其化学式为____________。

（3）步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的________（填化学式）。

（4）步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是________。

（5）步骤4中采用减压蒸馏技术，是为了防止______________________。

答案　

（1）冷凝回流　NaOH

（2）AlCl3

（3）Br2、HCl

（4）除去有机相的水

（5）间溴苯甲醛被氧化

7、（北京理综）以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

实验

试剂

现象

滴管

试管

2mL

0.2mol·L－1Na2SO3溶液

饱和Ag2SO4溶液

Ⅰ.产生白色沉淀

0.2mol·L－1CuSO4溶液

Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀

0.1mol·L－1Al2（SO4）3溶液

Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀

（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。

用离子方程式解释现象Ⅰ：

____________________________________________________________________

（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO

，含有Cu＋、Cu2＋和SO

。

已知：

Cu＋

Cu＋Cu2＋，Cu2＋

CuI↓（白色）＋I2。

①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu＋的实验现象是______________________

②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2＋和SO

。

a.白色沉淀A是BaSO4，试剂1是________________。

b.证实沉淀中含有Cu2＋和SO

的理由是_____________________

（3）已知：

Al2（SO3）3在水溶液中不存在。

经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO

，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和_________________________________________。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：

ⅰ.被Al（OH）3所吸附；ⅱ.存在于铝的碱式盐中。

对假设ⅱ设计了对比实验，证实了假设ⅱ成立。

a.将对比实验方案补充完整。

步骤一：

步骤二：

________________（按上图形式呈现）。

b.假设ⅱ成立的实验证据是____________________。

（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有_____________________________________。

盐溶液间反应的多样性与____________________有关。

答案　

（1）2Ag＋＋SO

===Ag2SO3↓

（2）①析出红色固体

②a.HCl和BaCl2溶液

b.在I－作用下，Cu2＋转化为白色沉淀CuI，SO

转化为SO

（3）①Al3＋、OH－

②a

b.V1明显大于V2

（4）亚硫酸盐的溶解性、还原性、在水溶液中的酸碱性　两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件

8、某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知：

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O

任务1：

利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。

（1）A和E中制取NH3的装置为________，所用试剂为________。

装置中制取NO2的化学方程式是________________

（2）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_____________。

（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是

①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；

②在此条件下，NO2的转化率极低；

③___________________________________________________________________

（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是________________________________。

任务2：

探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

（5）实验前，该小组同学提出三种假设。

假设1：

两者不反应；

假设2：

NO2能被Na2O2氧化；

假设3：

________

（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图所示），重新组装，进行实验。

①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）________________________

②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。

推测B装置中反应的化学方程式为______________

答案　

（1）A　浓氨水和CaO（合理即可）　Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

（2）混合气体颜色变浅

（3）在此条件下，该反应的化学反应速率极慢

（4）缺少尾气吸收装置

（5）NO2能被Na2O2还原（其他合理答案也可）

（6）①EDBDF　②2NO2＋Na2O2===2NaNO3