高考压题6实验设计与测定Word格式.docx
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②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
取少量反应后的溶液置于洁净的试管中,向其中滴加KSCN溶液,若产生红色溶液,证明生成了Fe3+,则FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应(合理即得分)
③Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3
④在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶(合理即得分)
(3)35.75%
3.(16分)为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应,某活动小组设计并完成以下实验:
(1)实验目的:
分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。
①洗气瓶中浓硫酸的作用是。
②写出加热
条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式。
活动小组预测随着反应的进行,硫酸的浓度降低,可能还会有氢气产生,为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
(2)实验目的:
检验气体的成分。
试剂:
氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图(可重复使用,可根据需要取用);
①连接仪器。
将装置的字母填入□内,并将试剂名称填写在相应的括号内(可不填满)
→→→→→→→→
()()()()()()()()
②若混合气体中含有氧气,实验过程中能观察到的现象是。
(3)实验目的:
确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO2和H2,为测定混合气体中各成分含量,需收集的数据
有。
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+,其中检验是否含有Fe3+可采用的试剂为;
如果该过程中共消耗了11.2g铁,反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气,则原溶液中含有Fe3+的物质的量为mol。
3.(每空2分,共16分)
△
(1)①干燥
②2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
(2)①A—A—A(或C)—D—E—A(或C)或A—A—A—A(或C)—D—E—A(或C)(合理给分)
②品红溶液——高锰酸钾酸性溶液—浓硫酸(或石灰)—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸碱石灰
或:
品红溶液—高锰酸钾酸性溶液—高猛酸钾酸性溶液(或品红)—浓硫酸(或碱石灰)—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸或碱石灰
品红溶液—氢氧化钠溶液—高猛酸钾酸性溶液(或品红)—浓硫酸(或碱石灰)—氧化铜粉末—无水硫酸铜固体—浓硫酸或碱石灰
③D中固体粉末由黑色变为红色,E中固体由白色变为蓝色。
(3)①混合气体的总体积
反应前后D中粉末质量的差值(反应前D中氧化铜粉末质量
反应后D中粉末的质量)(其他合理给分)
②KSCN溶液(其他合理给分)0.1
4.(16分)氯气、氨气等物质在生产和科研中都有重要应用。
(1)若发生大量氯气泄漏事故,下列措施中正确的是 。
a.立即通报相关部门,迅速撤离事故现场
b.用蘸有肥皂水的毛巾捂住口鼻立即逆风疏散
c.用蘸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻立即顺风疏散
(2)事故发生后,可用NaOH稀溶液处理泄漏的氯气,反应的离子方程式是 。
(3)实验室用氨气还原氧化铜的方法,通过测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)],测定铜的近似相对原子质量。
反应的化学方程式是:
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。
备选仪器装置如下(装置内所发生的反应是完全的)。
1
用上述装置制氨气时,能否将碳酸盐换成氯化铵?
“是”或“否”),用化学方程式说明理由:
。
②仪器从左到右的连接顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用)是 。
C中的试剂是 ,其作用是 。
③铜的相对原子质量是 [用含有m(CuO)、m(H2O)的式子表示]。
(4)Cl2与NO2在一定条件下发生化合反应,生成一种气体,实验数据如图。
图中横坐标是加入Cl2的物质的量,纵坐标是反应后气体物质的量总和。
已知所取Cl2、NO2的物质的量总和为6mol。
则生成物的化学式是 。
4.(16分)
(1)a、b (2分)
(2)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (2分)
(3)①否(1分);
HCl+NH3===NH4Cl (2分)
②BDADC (2分) 浓硫酸 (1分)
防止空气中的水和CO2进入D装置,吸收多余的氨气 (2分)
③[18m(CuO)/m(H2O)]-16 (2分)
(4)NO2Cl (2分)
【解析】
(1)选项a,立即通知相关部门,转移队伍,并迅速离开现场减少Cl2对其的伤害。
选项b,肥皂水具有碱性能吸收Cl2,由于Cl2随风飘散,逆风疏散可减少与Cl2接触的机会,防止中毒。
NaOH具有极强的腐蚀性,能对人体造成伤害,所以选项c错误。
(2)NaOH与Cl2反应生成NaCl、NaClO和H2O:
Cl2+2OH―===Cl―+ClO―+H2O。
(3)①因NH4Cl受热分解产生的HCl、NH3在试管口又重新化合生成NH4Cl而堵塞导管。
②装置B用于制备NH3,但所得的NH3中含有CO2、H2O杂质,可用装置D中的碱石灰吸收,除杂后的NH3进入装置A的硬质玻管中与CuO反应生成N2、Cu、H2O,生成的H2O用装置D的碱石灰吸收(测定H2O的质量),最后用装置C(盛有浓硫酸)吸收未反应完全的NH3,防止污染环境,同时也防止空气中的H2O和CO2进入装置D中导致实验误差。
③根据CuO~H2O,n(CuO)=n(H2O)=m(H2O)/18=m(CuO)/(Mr+16)[Mr为Cu的相对原子质量],解得Mr=[18m(CuO)/m(H2O)]-16。
(4)根据图示变化,Cl2与NO2的反应是气体总物质的量减小的反应,当Cl2为2mol时,气体总物质的量最小,此时Cl2与NO2刚好完全反应,即Cl2与NO2反应的计量数为1∶2,设生成的气体为A,Cl2+2NO2―→aA,1molCl2反应后气体总物质的量为5mol,反应后气体总物质的量减小了1mol,推知a=2,根据原子守恒可得A的分子式为NO2Cl。
5.(14分)过氧化氢对环境友好,性质多样,有很重要的研究和应用价值。
(1)实验室利用反应
可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积
溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示。
序号
条件
现象
结论
1
温度/℃
催化剂
2
40
FeCl3溶液
3
20
4
MnO2
5
无
实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是。
②实验室用
MnO2做该反应的催化剂,使用如右图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是。
(2)Na2O2与水反应也可生成O2。
某同学取4gNa2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100mL溶液X和448mLO2(已折算为标准状况)。
该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2,并进行实验研究。
①取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀。
则反应的离子方程式是。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度,假设所含杂质不参加反应。
取25mLX,滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应,最终生成56mLO2(已折算为标
准状况),则此样品中:
Na2O2的质量分数是。
5.(14分)
(1)①(2分)温度
(2分)比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异
(2分)产生气泡的快慢
②(2分)旋转分液漏斗的活塞,控制滴加H2O2溶液的速率
(2)①(3分)2Fe2++4OH-+H2O2=2Fe(OH)3↓
②(3分)97.5%
6、(15分)某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质,设计了下图所示实验,A处是气体发生装置,A中所用的实验药品从下列物质中选取。
Na2CO3
NaOH
Ca(OH)2
NaHCO3
NH4Cl
按上图连接好各仪器,现将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯。
部分实验的现象如下:
铂丝继续保持红热状态,D中的铜片慢慢溶解,回答下列问题:
(1)A中发生的化学反应方程式为________。
制取气体所用到的玻璃仪器主要有_______种(不包括连接装置)。
(2)B装置的作用为____________________________。
(3)D中铜片发生反应的离子方程式为___________________________,为了使Cu片溶解的速率加快,可向D处的溶液中加入下列少量物质中的___________(填下列各项序号)
A、Na2CO3B、AgNO3C、H2SO4D、FeSO4
(4)图E中持续通入氧气的作用为____________________。
(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,对其不足之处以及应如何改进,谈谈你的意见:
_______________________________________________________。
6、(15分)
(1)Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2H2O+2NH3↑(3分)
2(2分)
(2)吸收二氧化碳和水蒸气并产生氧气(2分)
(3)3Cu+8H++2NO3--=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)BC(2分)
(4)使有害气体吸收更完全(2分)
(5)D装置的液体易倒流入玻璃管C中,使玻璃管破裂,在C装置与D装置之间连接一防倒吸装置。
(2分)
7.现有一定量含有NaOH杂质的Na2O2试样5.00g,分成等质量两份,用两种方法测定:
Na2O2试样的纯度。
请填写下列空白:
(1)第一种方法:
取第一份试样,从下图中选用适当的实验装置,设计一个实验以测定过氧化钠的纯度(可供选用的反应物只有CaC03固体、Mn02固体、6mol·
L一盐酸和蒸馏水)
①若实验要求装置尽可能简单,应选用上图中的装置是(只要求写出图中装置的标号)
②所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;
连接胶管略)。
③若实验过程中共产生氧气140mL(已折算成标准状况),则试样中过氧化钠的纯度为
(2)第二种方法:
取第二份试样,配成250.00mL溶液,用0.2550.mol·
L-1的标准盐酸滴定。
①取上述所配溶液25.00mL于锥形瓶中,操作如下图所示(手持部分省略):
正确的操作是图,取溶液所用仪器的名称是。
②滴定操作平行实验的数据记录如下表:
第一次滴定
第二次滴定
第三次滴定
消耗标准盐酸的体积(mL)
24.98
25.00
25.02
由表中数据计算样品中Na2O2纯度为。
(3)若上述两个实验中不存在重大的操作失误,测得的实验数据也是真实可靠的,但以上两种方法测得的Na2O2纯度数据误差较大。
①你认为上述两种方法中,哪种方法更为可靠?
②产生较大实验误差的原因最可能是。
③在题中所给出的仪器和药品范围内,如何用简单的方法加以改进,使实验误差大为减少,写出改进的方法。
7.(15分)
(1)①⑤①④(1分)②(G)接(B)(A)接(F)(1分)③39%(3分)
(2)①D(1分)移液管(1分)②78%(3分)
(3)①第二种(2分)
②过氧化钠和水反应一部分生成过氧化氢,使氧气不能全部逸出(1分)
③反应前向过氧化钠中加入少量二氧化锰固体(2分)
8、(16分)
(1)“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同符号的球代表不同种原子。
下列说法不正确的是()
A.乙和丙中所含元素种类相同B.甲和丁中同种元素化合价不相等
C.该反应中共有三种元素D.化学方程式中乙、丁的化学计量数均为l
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。
某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。
提供的装置:
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:
(填装置序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
试剂组合序号
固体试剂(g)
NH3体积(mL)
a
12.0gCa(OH)2(过量)
10.8gNH4Cl
2688
b
10.8g(NH4)2SO4
2728
c
12.0gNaOH(过量)
3136
d
3118
e
12.0gCaO(过量)
3506
f
3584
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:
(填序号),其它组合NH3产率不高的原因是:
步骤二、模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:
②D装置作用有:
使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是:
③D装置中的液体可换成(填序号)。
a.CuSO4溶液b.H2Oc.CCl4d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:
8、(16分)
(1)D(2分)
(2)步骤一、NH3的制取
①H(2分)
②f(2分)
因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl(1分);
而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多(1分)。
(意思相近均给分)
9、(14分)某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应生成只有CuCO3一种沉淀;
乙同学认为这两者相互促进水解反应,生成Cu(OH)2一种沉淀;
丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。
(查阅资料知:
CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
(1)按照乙同学的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学反应方程式为
;
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。
具体操作为(填名称)。
(2)请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
①各装置连接顺序为→→。
②装置C中装有试剂的名称是。
③能证明甲同学正确的实验现象是。
(3)若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成。
①装置C中碱石灰的作用是,
②实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气其作用分别是。
③若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为:
9.(14分)
(1)Na2CO3+CuSO4+H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+CO2↑(2分);
①过滤②洗涤③干燥。
(2)①A→C→B(1分)②无水硫酸铜(1分)
③装置C中无现象,装置B中澄清石灰水变浑浊(2分)
(3)①吸收空气中的H2O蒸汽和CO2(2分),
②开始时通入处理过的空气可以将装置中原有含H2O蒸汽和CO2的空气排出(1分);
结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H2O蒸汽和CO2排出。
(1分)
③1-(49n/9m)(2分)
10.(15分)我国柴达木盆地拥有丰富的盐矿资源,其中的液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种成分。
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①需要的玻璃仪器有;
固体A名称是。
检验操作①得到的无色溶液中Cl-的方案是:
。
(2)工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:
该研究小组在参观了溴的生产流程后,准备以盐湖苦卤为原料设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):
①检验装置A气密性的方法是。
②该装置中的橡胶制品均要用特定的材料保护,其原因是。
(3)某同学提出一种新的方案,对上述操作①后无色溶液进行除杂提纯,其方案流程如下:
有关资料:
化学式
Ca(OH)2
CaSO4
BaCO3
BaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
1.0×
10一4
7.1×
10一5
8.1×
10一9
1.08×
10一10
3.5×
1.6×
10一11
试剂B的化学式为 。
有同学提出从经济上考虑可以用石灰乳代替试剂A进行实验,经讨论,其他同学一致认为该提议不可行,他们的理由是 。
实验过程中,若要确保Mg2+完全除尽,用广泛pH试纸测定溶液的pH应≥。
(若离子浓度小于10-5mol·
L-1可视作已被完全除尽)
10.(15分)
(1)分液漏斗、烧杯(2分,漏写一项扣1分)
硫酸镁 (1分)取少量无色溶液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中加入用HNO3酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明有Cl-。
(2分,未加过量硝酸钡不给分)
(2)①往蒸馏烧瓶中加入适量的水,塞紧塞子,再打开导管a上的活塞,关闭导管b上的活塞和止水夹c,往导管a通入空气,再关闭导管a上的活塞,若导管b中能上升一段稳定的水柱,则表明装置A气密性良好。
(2分,若其它方法合理均给2分)
②橡胶易被溴腐蚀(2分)
(3)
K2CO3(2分)
CaSO4的Ksp比BaSO4大得多,使用石灰乳难以使溶液中的SO42—沉淀完全(2分)
12(2分,未写整数不给分)
11.(18分)某学习小组利用下图所示装置进行“铁与水气反应”和其他实验(略去了夹持仪器)。
(1)给硬质玻璃管B加热的仪器名称是_________
(2)B中发生反应的化学方程式是__________________________________________________。
(3)为了安全,加热E以前必须进行的操作是________________________________________。
(4)已知有反应:
Cu20+2H+
Cu+Cu2++H20,则可用来检验反应后E中的红色固体中除Cu外是否含Cu20,可用的试剂是________(填序号)
a.稀硝酸b.稀硫酸c.盐酸d.浓硫酸
(5)在E后若再接二个盛碱石灰的干燥管(依次称为F和G),则还可用该装置测定水的组成或铜的相对原子质量。
若反应前盛有药品的E、F的质量分别是bg、cg,反应后分别是dg、eg。
①水中元素的物质的量之比可表示为(不用化简)n(H):
n(0)=________:
_______;
若反应后E中除Cu外还含有另种还原产物Cu20,则该比值将
___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②若空的E管的质量为ag,加热后CuO完全还原为Cu,则铜的相对原子质量可表示为______________________________。
(6)某学生为了检验反应后固体的成分,反应前在E管中加入了氧化铜16g,反应后称量固体的质量变为13.6g,则13.6g的成分为:
____________(若为混合物,需计算出各自的质量)
11、(18分)答案
(1)酒精喷灯
(2)3Fe+4H2O(气)
Fe3O4+4H2
(3)在E的出口收集氢气验纯(或检验装置内氢气的纯度)
(4)b、c
(5)(c-e)-(b-d):
(b-d)/16;
无影响;
16(d-a)/(b-d)
(6)铜6.4g,氧化亚铜7.2g
12.(21分)化学实验兴趣小组在实验室进行氢气在氯气中的燃烧实验
(一)设计如下图所示装置I制备和收集干燥纯净的氯气以备后续实验:
烧瓶中发生反应的离子方程式为:
;
请根据实验目的将装置I中虚线框内装置补充完整并在括号内注明所需试剂;
(二)在右图所示装置II中,在试管中先加入过量铁粉,再滴入少量CuSO4溶液,最后加入一定量稀盐酸,塞上胶塞,观察到有大量气泡产生。
检查制取氢气装置气密性的操作方法是
当点燃氢气后,将导管伸入盛有氯气的集气瓶中,观察到的现象是
试管中加入少量CuSO4溶液的作用是,其原理是
。
(三)当氢气停止燃烧后,取出导管,同学们进行了分组探究实验,A组同学发现制取氢气后
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