届高三新题速递化学刊考点16 化学实验综合题原卷版.docx
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届高三新题速递化学刊考点16化学实验综合题原卷版
考点16化学实验综合题
1.(2020·四川成都·高三月考)某化学兴趣小组同学选用如图所示装置进行铜与浓硫酸反应的实验,并对其产物的部分性质进行探究。
查阅相关资料知:
a.酒精灯火焰温度通常在500℃左右,外焰温度最高可达800℃;
b.98.3%的浓硫酸密度为1.84g·cm-3,沸点为338℃,沸腾时分解生成SO3和H2O。
该小组同学按①⑤③②的顺序连接好装置后,进行下列操作:
i.;
ii.加入药品;
ii.打开分液漏斗旋塞向圆底烧瓶中加入过量浓硫酸;
iv.点燃酒精灯。
随着反应的进行,该小组同学观察到:
装置①中铜片表面有气泡产生,铜片不断溶解,烧瓶底部出现灰色固体物质;装置⑤中有白色沉淀生成;装置③中溶液的紫色逐渐褪色;当铜片完全溶解后,继续加热几分钟,灰色固体变白,同时有气泡产生;实验完成后,将反应得到的固体投入盛有适量蒸馏水的烧杯中,得到蓝色澄清溶液。
针对上述观察到的现象,甲、乙、丙、丁四位同学提出自己的观点进行讨论:
(1)操作i为___。
(2)装置③中溶液褪色,体现了SO2的___性。
(3)甲同学认为:
烧瓶底部出现的灰色固体物质中主要成分是CuSO4。
请写出装置①中生成CuSO4的化学反应方程式___;
甲同学为了证明自己的观点正确,设计了下列实验操作,其中可行的是___(填正确答案标号)。
A.取下反应后的圆底烧瓶,向其中加入适量蒸馏水,边加边振荡
B.将反应后的圆底烧瓶中,上层溶液倒入烧杯中,加入适量水蒸馏,边加边用玻璃棒搅拌
C.将反应后的圆底烧瓶中上层溶液缓缓倒入装有蒸馏水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌.
D.将上层溶液全部倒入烧杯中,向剩余的固体中加入适量蒸馏水,边加边振荡
(4)乙同学认为烧瓶底部的“灰色固体物质”中可能含有CuS,因为CuS为黑色固体,与白色CuSO4混合呈灰色。
如果有CuS生成,则实验中生成CuS的化学方程式为___;实验中“继续加热几分钟,灰色固体变白,同时有气泡产生”说明黑色的CuS与浓硫酸发生了反应,根据实验现象写出CuS与浓硫酸反应的化学方程式___。
(5)丙同学认为装置⑤中“有白色沉淀生成”说明SO2能与BaCl2溶液反应。
你认为丙同学的观点___(填“正确”或“不正确”),装置⑤中有白色沉淀生成的原因可能是___(任写两种)。
2.(2020·黑龙江哈尔滨三中高三期中)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:
锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是______________;装置C中的试剂为________________;装置A中制备Cl2的化学方程为______________。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是________________。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为______________(填标号)。
A.15.00mLB.35.00mLC.大于35.00mLD.小于15.00m1
(4)某FeC2O4﹒2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.取mg样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。
用cmol﹒L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含
的质量分数表达式为_________________。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是__________(填标号)。
A.
时,样品中一定不含杂质
B.
越大,样品中
含量一定越高
C.若步骤I中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
3.(2020·北京朝阳·高三期中)久置的Na2S固体会潮解、变质、颜色变黄,探究Na2S变质的产物。
资料:
ⅰ.Na2S能与S反应生成Na2Sx(黄色),Na2Sx与酸反应生成S和H2S;
ⅱ.BaS、BaSx均易溶于水,H2S可溶于水,BaS2O3微溶于水;
ⅲ.白色的Ag2S2O3难溶于水,且易转化为黑色Ag2S。
将久置的Na2S固体溶于水,溶液呈黄色。
取黄色溶液,滴加稀硫酸,产生白色沉淀(经检验该沉淀含S)。
(1)推测Na2S变质的产物含有Na2Sx,实验证据是______。
(2)研究白色沉淀产生的途径,实验小组同学进行如下假设:
途径一:
白色沉淀由Na2Sx与稀硫酸反应产生。
途径二:
Na2S变质的产物中可能含有Na2S2O3,白色沉淀由Na2S2O3与稀硫酸反应产生。
途径三:
Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3,白色沉淀由……
①Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。
②请将途径三补充完全:
______。
(3)为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3,设计实验:
①取黄色溶液,向其中滴加AgNO3溶液,产生黑色沉淀。
由此得出结论:
Na2S变质的产物中含Na2S2O3。
有同学认为得出该结论的理由不充分,原因是______。
②改进实验,方案和现象如下:
实验一:
实验二:
a.实验一的目的是_______。
b.试剂1是_______,试剂2是_______。
(4)检验Na2S变质的产物中是否含有Na2SO4:
取黄色溶液,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀。
离心沉降(分离固体)后向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
你认为能否根据实验现象得出结论?
说明理由:
_______。
4.(2020·河南高三月考)某化学实验小组为了探究氨气的还原性设计了如下实验:
已知:
Cu2O粉末呈红色,在酸性溶液中不稳定:
Cu2O+H2SO4(稀)=Cu+ CuSO4+H2O。
(1)装置X中发生反应的化学方程式为____________,装置W的作用是____________。
(2)随着反应的进行,装置Z中的固体逐渐变成红色,为了探究红色固体的成分,充分反应后进行了如下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸,充分搅拌,静置
无现象
①红色固体为______
溶液变蓝
②红色固体中肯定含有___,可能含有____。
(3)为了测定该红色固体的定量组成,该化学实验小组又进行了如下实验:
称量20.8g该红色固体,加入足量稀硫酸,充分搅拌,将反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重,得固体12.8 g。
则20.8 g红色固体中的成分及质量为________。
(4)由(3)可知,装置Z中发生反应的化学方程式为_________。
5.(2020·辽宁实验中学高三月考)无水MgBr2常用于催化剂。
某化学小组在实验室选用下图所示装置(夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。
已知:
①在浓硫酸存在下,加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5),加热到170℃时乙醇脱水生成CH2=CH2。
②乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。
③Mg和Br2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2•3C2H5OC2H5。
实验主要步骤如下:
I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。
向装置中加入药品。
II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。
III.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。
IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。
V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水MgBr2。
回答下列问题:
(1)装置A中使用仪器m的优点是________。
(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________(填小写字母)。
装置D的作用是________。
(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________。
(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________。
(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。
下列装置可用作减压过滤的是________(填序号)。
(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。
请设计实验验证CH2Br—CH2Br的存在:
从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br,_______。
6.(2020·北京海淀·高三期中)某课外小组探究硫化钠晶体(Na2S·9H2O)在空气中放置后的氧化产物。
取少量在空气中放置一段时间的硫化钠晶体样品,溶于水得到溶液A,测得溶液A的pH为13。
查阅资料:
i.硫化钠晶体在空气中放置后,可能会有Na2Sx、Na2SO3、Na2S2O3等物质生成。
ii.S2-、S
、S2O
都不能使品红褪色,SO
或高浓度OH-能使品紅褪色。
ii.Na2Sx能与H+反应生成H2S(臭鸡蛋气味气体)和S;Na2Sx能与Cu2+反应生成CuS(黑色固体)和S;Na2S2O3可与Cu2+形成可溶性络合物,该络合物对稀盐酸稳定,受热易分解生成棕黑色沉淀。
(1)取未在空气中放置的硫化钠晶体,溶于水后测得溶液显碱性,用离子方程式解释其原因为__________。
(2)进行实验一。
编号
试剂
现象
1
溶液A
立即褪色
2
pH=13的NaOH溶液
无明显变化
①实验一证明氧化产物中有Na2SO3,其中编号2实验的目的是________________。
②某同学由实验结果进一步推测硫化钠晶体的氧化产物中可能还含有Na2SO4,这是因为Na2SO3有____性。
(3)进行实验二。
取溶液A于试管中,加入足量的稀盐酸,立即出现淡黄色浑浊,同时产生大量臭鸡蛋气味的气体,离心沉降(固液分离),得到无色溶液B和淡黄色固体。
①取无色溶液B______(填操作和现象),证明溶液A中存在SO
。
②该实验现象不能证明样品中存在Na2Sx,因为______________。
(4)进行实验三。
①证明氧化产物中存在Na2S2O3的证据是_______________。
②溶液A中加入CuCl2溶液生成黑色沉淀,可能发生的反应是______(用离子方程式表示)。
结论:
硫化钠晶体在空气中放置后的氧化产物有Na2SO3、Na24SO4、Na2Sx和Na2S2O3。
7.(2020·陕西省黄陵县中学高三期中)某纯碱样品中含有少量NaCl杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20g;
③准确称得20.00g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入一定量空气;
⑥然后称得干燥管D的总质量为84.36g;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到干燥管D的质量不变,为85.18g。
试回答:
(1)装置B中发生反应的离子方程式______________________________。
(2)装置A中试剂X应选用足量的________,装置A的作用________________.
A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.饱和NaCl溶液D.浓H2SO4
(3)装置C的作用:
__________________________________。
(4)若将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,则会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);若没有操作⑤⑦,则会导致测定结果__________;若去掉装置E,则会导致测定结果__________.
(5)根据实验中测得的有关数据,计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为________。
8.(2020·河北张家口·高三一模)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。
抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
(1)实验室需要450mL0.02mol/L酸性KMnO4标准溶液,现有仪器:
①托盘天平②玻璃棒③药匙④烧杯⑤量筒,还需要__________玻璃仪器才能完成配制,需用托盘天平称量KMnO4固体__________g。
(2)下列操作会使配制的KMnO4溶液浓度偏大的是__________(填写编号,假设其他操作均正确)。
A没有冷却至室温就转移液体到容量瓶并完成定容
B将溶液移入容量瓶过程中有少量溶液溅出
C使用容量瓶配制溶液,定容时,仰视刻度线
D容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干就用来配制溶液
E定容时,滴加蒸馏水,不慎加多高于刻度线,吸出少量水使凹液面最低点与刻度线相切
(3)测定血液样品中Ca2+的浓度:
抽取血样20.0mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/LKMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mLKMnO4溶液。
①写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式______________。
②滴定终点时的现象是_________________。
③经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为__________mg/cm3。
9.(2020·贵州省思南中学高三期中)二氯化二硫(S2Cl2)可作硫化剂、氯化剂。
常温下是一种黄红色液体,沸点137℃,在潮湿的空气中剧烈水解而发烟。
S2Cl2可通过硫与少量氯气在110~140℃反应制得,氯气过量则会生成SCl2。
(1)选用以下装置制取少量S2Cl2(加热及夹持装置略):
①仪器m的名称为_____。
②A中发生反应的化学方程式为____。
③B中玻璃纤维的作用是___。
④D中的最佳试剂是___(填字母)。
a.碱石灰b.浓硫酸c.NaOH溶液d.无水氯化钙
(2)S2Cl2遇水剧烈水解,生成SO2、HCl和一种常见的固体。
①该固体是___。
②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,该方案___(填“可行”或“不可行”),原因是___。
(3)乙同学按如下实验方案检验S2Cl2是否含有杂质:
①取1.25g产品,在密闭容器中依次加入足量水、双氧水、Ba(NO3)2溶液,过滤;
②往①的滤液中加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为2.87g。
则产品中氯元素的质量分数为___,由此可知产品中___(填“含有”或“不含有”)SCl2杂质。
10.(2020·山东省邹城市第一中学高三期中)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,常用作食品抗氧化剂等。
某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)
可用试剂:
饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)焦亚硫酸钠的析出原理:
NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)
①如图装置中仪器A的名称是_________,A中发生反应的化学方程式为_________。
②F中盛装的试剂是__________________,作用是____________________。
③实验前通入N2的作用是_____________。
④Na2S2O5晶体在_____(填“A”或“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。
⑤若撤去E,则可能发生___________________。
(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:
预测Na2S2O5的性质
探究Na2S2O5性质的操作及现象
探究一
Na2S2O5的溶液呈酸性
用适量的蒸馏水溶解少量的Na2S2O5样品于试管中,取pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取样品点在试纸上,试纸变红
探究二
Na2S2O5晶体具有还原性
取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol·L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去
综合实验结论,检验Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化的试剂为__________,探究二中反应的离子方程式为__________。
11.(2020·洛阳市第一高级中学高三月考)POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。
一种制备POCl3的原理为:
PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。
某化学学习小组拟利用如图装置在实验室模拟制备POCl3。
有关物质性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
其它
PCl3
-93.6
76.1
1.574
遇水强烈水解,易与氧气反应
POCl3
1.25
105.8
1.645
遇水强烈水解,能溶于PCl3
SOCl2
-105
78.8
1.638
遇水强烈水解,加热易分解
(1)装置C的作用是________。
(2)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为____(写名称)。
若无该装置,则可能会有什么后果?
请用化学方程式进行说明_______。
(3)D中反应温度控制在60~65℃,其原因是_______。
(4)测定POCl3含量。
①准确称取30.70g POCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;
②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;
③加入10.00 mL3.200 mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④以Fe3+为指示剂,用0.2000 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mLKSCN溶液。
ⅰ滴定终点的现象为___________。
ⅱ反应中POCl3的百分含量为__________。
12.(2020·全国高三模拟)过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]作为氧化制和漂白剂,被广泛用于蓄电池工业,在照相工业上用来除去海波。
实验1:
(NH4)2S2O8的制备原理为H2O2+2H2SO4+2NH3=(NH4)2S2O8+2H2O,实验室模拟制备(NH4)2S2O8的装置如图所示。
(1)仪器b的名称是______,b中试剂为_____(写试刺名称),装置d的作用是____________________。
(2)在三颈烧斯中,浓硫酸与H2O2反应.部分转化为过一硫酸(H2SO5).此反应的化学方程式为___________________.
(3)(NH4)2S2O8的产率(以产品含氧量表示)随溶液pH和温度的变化关系如图所示。
由图可知。
反应最适宜的温度和pH分别是__________
(4)充分反应后:
将c中混合液经一系列操作得到晶体,用无水乙醇洗涤。
原因是________(答出一条即可).
(5)烘干产品时用红外灯低温烘干,可能的原因是______________。
实验II探究(NH4)2S2O8与MnSO4的反应。
(6)根据实验现象.写出(NH4)2S2O8溶液与MnSO4溶液反应的离子方程式:
_________。
实验III:
标定(NH4)2S2O8溶液的浓度。
(7)称取一定质量的(NH4)2S2O8,配制成溶液。
并用磷量法标定该溶液的浓度,移取25.00ml(NH4)2S2O8溶液放入锥形瓶中,加入过量的KI,然后加入几滴淀粉溶液,再用0.15mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,发生反应:
。
重复上述操作三次,平均清消耗Na2S2O3溶液的体积为18.60ml,到达滴定终点时的现象是______________,所标定的(NH4)2S2O8的浓度为________mol·L-1.
13.(2020·吉林吉林·高三一模)氰化钠是一种剧毒物质,工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。
硫代硫酸钠的工业制备原理为:
2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠,并使用硫代硫酸钠溶液对氰化钠溶液进行统一解毒销毁。
实验I.实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3晶体
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是_______
(2)a装置中发生的化学反应方程式为_____。
(3)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物可能是______(填化学式)。
(4)实验结束后,在e处最好连接盛_____(填“NaOH溶液”“水”“CCl4”中的一种)的注射器。
实验Ⅱ.产品纯度的检测
(5)已知:
Na2S2O3·5H2O的摩尔质量为248g·mol-1;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。
取晶体样品0.1000g,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.01000mol·L-1碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液15.00mL,则该样品的纯度是______。
(保留三位有效数字
)
(6)滴定过程中可能造成实验结果偏高的是_____(填字母)。
A.锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗
B.锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定,进行读数
C.滴定到终点时仰视读数
D.滴定管尖嘴内滴定前无气泡,滴定到终点出现气泡
14.(2020·安徽高三月考)以木炭、浓硝酸、水和铜片为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示(部分夹持装置略)。
已知:
①2NO+Na2O2
2NaNO2
②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
③酸性条件下,NO能与
反应生成
和Mn2+
回答下列问题:
(1)加热条件下,浓硝酸与木炭反应的化学方程式为____________________________。
(2)B中观察到的主要现象是:
有无色气体产生,______________,______________。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的操作方法和实验现象是____________________________。
(4)经检验,C中产物除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠。
为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加一个装置,则该装置中盛放的试剂是_______(填标号)。
a.浓硫酸b.无水氯化钙d.碱石灰c.五氧化二磷
(5)装置D中发生反应的离子方程式为___
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