天津市高考化学实验大题十年真题带答案及解析Word下载.docx
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操作②用到的主要仪器名称为,其目的是(填序号)。
a.富集铜元素
b.使铜元素与水溶液中的物质分离
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。
若操作③使用右图装置,图中存在的错误是。
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。
阴极析出铜,阳极产物是。
操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。
(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是。
循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。
9.(18分)
(1)作氧化剂过滤
(2)
分液漏斗ab
(3)RH分液漏斗尖端末紧靠烧杯内壁液体过多
(4)
加热浓缩、冷却结晶、过滤
(5)
防止由于溶液中
(2014)9.(18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水。
在中性或碱性环境中稳定。
I.制备Na2S2O3•5H2O
反应原理:
Na2SO3(aq)+S(s)
Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80ml蒸馏水。
另取5g研细的硫粉,用3ml乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分加持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O,经过滤,洗涤,干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是。
(2)仪器a的名称是,其作用是。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是,检验是否存在该杂质的方法是。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子方程式表示其原因:
II.测定产品纯度
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol•L‾1碘的标准溶液滴定。
反应原理为:
2S2O32‾+I2=S4O62-+2I‾
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为mL。
产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)。
III.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42‾,常用作脱氧剂,该反应的离子方程式为。
9.(18分)
(1)使硫粉易于分散到溶液中
(2)冷凝管(球形冷凝管)冷凝回流
(3)Na2SO4
取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4
(4)S2O
+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(5)由无色变蓝色
(6)18.10
×
100%
(7)2S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(2013)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生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
.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:
检查装置的气密性;
通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
.。
。
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
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的右端。
要使沉积得FeCl3进入收集器,第
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中的冷水作用为——————;
装置C的名称为————;
装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:
——
(5)在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
.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+再阴极放电产生H2,阳极的电极反应为————————
(8)综合分析实验
的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
H2S的原子利用率100%;
——————————————————
【解析】
(1)A中反应的化学方程式
(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质,第
的操作应该是:
在沉积的的FeCl3固体下方加热。
(3)为防止FeCl3潮解所采取的措施有
通入干燥的Cl2,
用干燥的N2赶尽Cl2,
(4)B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;
装置C的名称为干燥管,
装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子,最好用
,也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。
,吸收的是氯气,不用考虑防倒吸
(6)
(7)阳极的电极反应:
(8)该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。
在天津第一次以这种形式考查。
全国各地已多年多次出现。
(1)第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。
所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。
Cu和酸反应的离子方程式为
或
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。
调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。
所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
(3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。
乙和丙方法均可行。
乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。
,造成偏高的选c.
(2011)9.(18分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH=CH2+CO+H2
CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:
HCOOH
CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
⑴实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式:
,。
⑵若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是,
c和d中盛装的试剂分别是,。
若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是;
在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
⑶制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液
⑷合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是。
a.低温、高压、催化剂b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂d.适当的温度、常压、催化剂
⑸正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品。
为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:
①R-CHO+NaHSO3(饱和)
RCH(OH)SO3Na↓;
②沸点:
乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品
滤液
有机层
1-丁醇、乙醚
纯品
试剂1为,操作1为,操作2为,操作3为。
9.⑴Zn+2HCl
ZnCl2+H2↑
CH3CH=CH2↑+H2O
⑵恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4分液漏斗、蒸馏烧瓶
⑶④⑤①②③(或④⑤①③②)⑷b⑸饱和NaHSO3溶液过滤萃取蒸馏
解析:
⑴制备氢气选用锌粒和稀盐酸,反应方程式见答案;
制备丙烯选用2-丙醇和浓硫酸,反应方程式见答案。
⑵在题给装置中,a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶中;
b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;
c为除去CO中的酸性气体,选用NaOH溶液,d为除去CO中的H2O,试剂选用浓硫酸;
若用题给装置制备H2,则不需要酒精灯。
⑶检验丙烯和少量SO2、CO2及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选④无水CuSO4检验水蒸气,然后用⑤品红溶液检验SO2,并用①饱和Na2SO3溶液除去SO2;
然后用③石灰水检验CO2,用②酸性KMnO4溶液检验丙烯。
⑷题给合成正丁醛的反应为气体体积减小的放热反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,选b。
⑸见答案。
(2010)9.(18分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·
xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。
用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:
一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
⑴TiCl4水解生成TiO2·
xH2O的化学方程式为_______________________________。
⑵检验TiO2·
xH2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
⑶下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是_____________________(填字母代号)。
a.核磁共振法b.红外
光谱法c.质谱法d.透射电子显微镜法
⑷配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________;
使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的
_____(填字母代号)。
abcde
⑸滴定终点的现象是___________________________________________________。
⑹滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg·
mol-1)试样wg,消耗cmol·
L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。
⑺判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_________________________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________。
(1)设TiCl4的系数为1,根据元素守恒,TiO2·
xH2O的系数为1,HCl的系数为4;
再根据O元素守恒,可知H2O的系数为(2+x)。
(2)检验沉淀是否洗净的方法是,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还存在。
(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子;
红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团;
质谱法常用于测有机物相对分子质量;
透射电子显微镜可以观察到微粒的大小。
(4)NH4Fe(SO4)2易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;
配制一定物质的量浓度的溶液,还需要容量瓶和胶头滴管。
(5)因为是用KSCN作指示剂,终点时NH4Fe(SO4)2不再反应,生成血红色的Fe(SCN)3。
(6)根据得失电子守恒,有:
1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×
10-3mol,其质量分数为
(7)NH4Fe(SO4)2溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏大;
若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,质量分数偏小。
答案:
(1)TiCl4+(2+x)H2O
TiO2·
xH2O+4HCl
(2)取少量水洗液,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净。
(3)d
(4)抑制NH4Fe(SO4)2水解ac
(5)溶液变成红色
(7)偏高偏低
命题立意:
本题是围绕化学实验设计的综合性试题,主要考点有:
化学方程式配平、沉淀的洗涤、颗粒大小的测量方法,和溶液的配制、滴定操作及误差分析,质量分数的计算等。
(2009).(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。
微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:
。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
。
④C中液体产生颜色为 。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
【解析】本题考查海水中提取溴的实验。
电解NaCl溶液的方程式为:
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。
步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。
溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。
溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。
蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。
(2008)28、(19分)Ⅰ,(8分)化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。
请从下图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图,并在图中标明所用试剂。
(仪器可重复使用,固定装置不必画出)
Ⅱ,(11分)实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:
取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加热至不再产生气泡。
将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。
(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式:
(2)硫酸溶液过稀会导致。
(3)采用水浴加热的原因是。
(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)。
(5)溶液趁热过滤的原因是。
塞紧试管口的目的是。
(6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是。
I【解析】浓硫酸和浓盐酸反应制取HCl气体,不需要加热,即:
液+液
气,可采用分液漏斗和圆底烧瓶组成发生装置;
干燥HCl可以装有浓硫酸的洗瓶,收集HCl用向上排空气法,由于HCl气体极易溶于水,故在水面用倒扣的漏斗来吸收尾气。
整个装置为:
Ⅱ【解析】⑴铁和稀硫酸反应的方程式为:
Fe+H2SO4(稀)
FeSO4+H2↑。
(2)硫酸如果浓度过稀,则反应时速率过慢;
另外由于溶液中含有较多的水,也不利于硫酸亚铁晶体的析出。
(3)水浴加热受热均匀,温度容易控制。
(4)铁屑过量的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+,即使被氧化Fe可以使Fe3+还原:
Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)溶液趁热过滤的目的是减少FeSO4的损失;
塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。
(6)硫酸亚铁热溶液在冷却过程中,溶解度降低,在静止冷却一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。
【答案】
(1)Fe+H2SO4(稀)
=FeSO4+H2↑
(2)反应速率慢不利于晶体析出(3)(4)Fe3++2Fe=3Fe2+
(5)减少FeSO4的损失防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+
(6)有浅绿色晶体析出
(2007)28.(19分)二氯化二硫(S2C12)在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2C12,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:
①将干燥的氯气在110℃~140℃与硫反应,即可得S2C12粗品。
②有关物质的部分性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2C12
-77
137
遇水生成HCl、SO2、S;
300℃以上完全分解;
S2C12+C12
2SCl2
设计实验装置图如下:
⑴.上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见_________________
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
⑵.B中反应的离子方程式:
E中反应的化学方程式:
____
⑶.C、D中的试剂分别是__________________________、_______________________。
⑷.仪器A、B的名称分别是____________、____________,F的作用是___________。
⑸.如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是_____________________________,
在F中可能出现的现象是________________________________________________。
⑹.S2C12粗品中可能混有的杂质是(填写两种)______________、________________,为了提高S2C12的纯度,关键的操作是控制好温度和______________________________。
【标准答案】28.(19分)
(1)用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗)在G和H之间增加干燥装置。
(2)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O2S+Cl2
S2Cl2
(3)饱和食盐水(或水)浓硫酸
(4)分液漏斗蒸馏烧瓶导气、冷凝
(5)产率降低有固体产生(或其他正确描述)
(6)SCl2、Cl2、S(任写其中两种即可)控制浓盐酸的滴速不要过快。
【试题分析】本题为实验设计与评价试题,综合性强。
(1)图中不完善的地方由于左边是制取氯气的装置,A中装有浓盐酸,如果打开玻璃塞,浓盐酸会挥发变稀,不打开则浓盐酸不易流下,所以需改进为用导管将A的上口和B相连,保持上下压强一致,浓盐酸可以顺利流下。
其次根据表格中的信息,S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S,在G中生成的S2Cl2易与H中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在G和H之间增加干燥装置。
(2)B中反应的离子方程式是浓盐酸与二氧化锰制取氯气的离子方程式,回归教材,体现了实验题源于教材又高于教材的特点,E中反应的化学方程式由信息可得:
2S+Cl2
S2Cl2。
(3)此问是氯气制取过程中的除杂问题,先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气。
(4)图中均是中学常见仪器,A、B分别是分液漏斗和蒸馏烧瓶,应注意蒸馏烧瓶与圆底烧瓶的区别。
由表中数据可知S2Cl2熔点较低,易呈气态而难于在G中收集,故长导管F的作用为导气、冷凝
(5)由表中信息S2Cl2在300℃以上完全分解。
所以加热E时温度过高会导致产率降低,在F中可能有硫析出。
(6)温度控制不当,则会生成SCl2,还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。
所以关键的操作是控制好温度和氯气的气流速度要恰当,应控制浓盐的滴速不要过快。
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