届一轮复习人教版 综合实验题 单元测试.docx
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届一轮复习人教版综合实验题单元测试
综合实验题
1.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。
[制备产品]
将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为________→________→________→________→________。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是_____________________________;装置C的作用是________________________________________________________________________。
(3)制备Cl2O的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是____________________。
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,分别是________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
[测定浓度]
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。
用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:
量取10mL上述次氯酸溶液,并稀释至100mL,再从其中取出10.00mL于锥形瓶中,并加入10.00mL0.80mol·L-1的FeSO4溶液,充分反应后,用0.05000mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液24.00mL,则原次氯酸溶液的浓度为________。
解析:
(1)A装置制备氯气,D装置吸收氯气中的氯化氢气体,与空气形成1∶3的混合气体通入B装置,与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,C装置吸收除去Cl2O中的Cl2,E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是加快反应速率,使反应充分进行;装置C装有足量的四氯化碳溶液,其作用是除去Cl2O中的Cl2。
(3)氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,反应为:
2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2或2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3。
(4)由题可知:
Cl2O42℃以上会分解生成Cl2和O2,故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中。
(5)主要优点分别是制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大。
(6)根据反应ClO-+2Fe2++H2O===Cl-+2Fe3++2OH-、MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,则原次氯酸溶液的浓度为
=
1.000mol·L-1。
答案:
(1)A D B C E
(2)加快反应速率,使反应充分进行 除去Cl2O中的Cl2
(3)2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3)
(4)防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解
(5)制得的次氯酸溶液纯度较高 浓度较大
(6)1.000mol·L-1
2.草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)为淡黄色粉末,是生产锂电池的原料。
某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)实验室用0.5mol·L-1FeSO4溶液与0.5mol·L-1(NH4)2C2O4溶液制备草酸亚铁晶体。
要配制500mL0.5mol·L-1的FeSO4溶液,需称取FeSO4·7H2O(M=278g·mol-1)样品________g,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有__________________。
(2)为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量,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。
实验操作步骤为打开K1、K2,缓缓通入N2→点燃酒精灯,小火加热→熄灭酒精灯→冷却至室温→停止通N2,关闭K1、K2→称量A。
重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
①仪器B的名称是________。
②缓缓通入N2的目的是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
③根据实验数据,计算草酸亚铁晶体中结晶水数目x=________(列式表示)。
若不关闭K1和K2进行称量,则所得x将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究草酸亚铁的热分解产物,将实验
(2)中已恒重的装置A接入下图所示装置进行实验。
①实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有________________。
②停止实验时要先熄灭两处酒精灯,再继续通N2至玻璃管冷却到室温,目的是________________________________________________________________________。
③若装置A中5.76g样品完全分解后残余2.88g黑色固体,E的硬质玻璃管中固体质量减轻0.64g。
则草酸亚铁受热分解的化学方程式为__________________________________。
解析:
(1)配制500mL0.5mol·L-1的FeSO4溶液,则n(FeSO4·7H2O)=0.5L×0.5mol·L-1=0.25mol,故称取FeSO4·7H2O的质量为278g·mol-1×0.25mol=69.5g;必须使用的玻璃仪器还有500mL容量瓶、胶头滴管。
(2)①仪器B为干燥管。
②缓缓通入N2的目的是排出装置A中的空气,防止加热时草酸亚铁被氧气氧化。
③FeC2O4·xH2O的质量为(m2-m1)g,FeC2O4的质量为(m3-m1)g,则结晶水的质量为[m2-m1-(m3-m1)]g=(m2-m3)g,则m(FeC2O4)∶m(H2O)=(m3-m1)∶(m2-m3)=144∶18x,解得x=;若不关闭K1和K2进行称量,则m3偏大,x偏小。
(3)①根据B中澄清石灰水变浑浊,可知分解产物中有CO2,根据E中固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,可知分解产物中有CO。
②停止实验时要先熄灭两处酒精灯,再继续通N2至玻璃管冷却到室温,目的是防止倒吸。
③5.76g样品中n(FeC2O4)==0.04mol,根据E中发生反应:
CuO+COCu+CO2 ΔM(固)=16g·mol-1,可知样品分解生成的CO的物质的量n(CO)==0.04mol,残余2.88g黑色固体中n(Fe)=0.04mol,n(O)=mol=0.04mol,该黑色固体中n(Fe)∶n(O)=1∶1,则黑色固体为FeO,草酸亚铁分解产生的CO2的质量m(CO2)=(5.76-2.88-0.04×28)g=1.76g,n(CO2)==0.04mol,故草酸亚铁受热分解的化学方程式为FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑。
答案:
(1)69.5 500mL容量瓶、胶头滴管
(2)①干燥管 ②排出装置A中的空气,防止加热时草酸亚铁被氧气氧化 ③ 偏小
(3)①CO2和CO ②防止倒吸
③FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑
3.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示。
(夹持装置略去)
已知:
2NO+CaO2Ca(NO2)2
2NO2+CaO2Ca(NO3)2
Ca(OH)2+NO+NO2===Ca(NO2)2+H2O
请回答下列问题:
(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的N2,原因是________________________________________________________________________。
(2)装置D的名称是__________;装置B中盛装的试剂是__________。
(3)装置F中的酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO,溶液由橙色(Cr2O)变为绿色(Cr3+),发生反应的离子方程式为____________________________________。
(4)已知Ca(NO2)2溶液显弱碱性,其对应的酸容易分解,产生NO气体,设计实验证明装置F中有亚硝酸钙生成:
______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2。
①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致_____________________________;
②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致________________________________。
解析:
(1)因为NO极易被氧气氧化为NO2,所以实验先通一段时间的氮气目的是为了将装置内的空气排净,避免将NO氧化。
(2)装置D为U形管,而且两边各有一个支管口,所以是U形具支干燥管。
装置B中的试剂为蒸馏水,其作用是将反应产生的NO2转化为NO。
(3)酸性K2Cr2O7溶液将NO氧化成NO,Cr2O变为Cr3+,显然在反应物中应该添加氢离子,在生成物中应该添加水,根据化合价升降相等、电荷守恒和原子守恒得到离子方程式为Cr2O+2NO+6H+===2Cr3++2NO+3H2O。
(4)Ca(NO2)2溶液显弱碱性,说明HNO2是弱酸,其对应的酸(HNO2)容易分解,产生NO气体,所以可以选择向样品中加入强酸,利用强酸制弱酸的原则,生成HNO2,HNO2分解得到NO,NO被空气氧化得到红棕色的NO2,观察现象就能证明NaNO2的存在。
(5)①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则对于题目给的第三个反应,NO过量,最终排放会污染空气。
②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则对于题目给的第三个反应,NO2过量,会发生反应:
2Ca(OH)2+4NO2===Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O,所以产物中的硝酸钙杂质的含量会增加。
答案:
(1)排除装置中的空气,防止其将生成的NO氧化为NO2
(2)U形具支干燥管 蒸馏水
(3)Cr2O+2NO+6H+===2Cr3++2NO+3H2O
(4)取少量E中反应后的固体于试管中,滴加少许稀硫酸,试管口有红棕色气体生成
(5)①排放气体中NO含量升高,污染环境
②产品中Ca(NO3)2杂质含量升高
4.硼是第ⅢA族元素,单质硼在加热条件下能与多种非金属反应。
某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼。
已知BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃,遇水剧烈反应,生成硼酸和盐酸。
该同学选用如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验,请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为________________
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