高三化学实验专项训练.docx
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高三化学实验专项训练
高三化学实验专项训练
1、某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。
将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”):
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色;
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是______________。
2、某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
请回答下列问题。
(1)仪器中装入的试剂:
B_________、C________、D___________;
(2)连接好装置后应首先_________________________,其方法是_______________
_。
(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是_______
_。
在这两步之间还应进行的操作是____________
。
(4)反应过程中G管逸出的气体是_______,其处理方法是_____。
(5)从实验中测得了下列数据
①空E管的质量a;②E管和WO3的总质量b;③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量);④反应前F管及内盛物的总质量d;⑤反应后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:
Ar(W)=____________;计算式2:
Ar(W)=____________。
3、某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.
(1)A中试剂为。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是
。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:
①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是;(填序号)记录C的液面位置时,除视线平视外,还应。
(4)B中发生反应的化学方程式为。
(5)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bml(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为.
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将。
(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)
4、某种催化剂为铁的氧化物。
化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:
将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。
一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由
。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:
3mol·L-1H2SO4/3%H2O2、6mol·L-1HNO3/0.01mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-1Kl、20%KSCN、蒸馏水。
1提出合理假设
假设1:
;
假设2:
;
假设3:
。
2设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
3实验过程
根据②的实验方案,进行实验。
请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
…
5、为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:
将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:
将
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mLKMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择 式滴定管,理由是
;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为 和 ;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 ;
②方案二 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 。
6、
(1)配平氧化还原反应方程式:
□C2O42-+□MnO4-+□H+=□CO2+□Mn2++□H2O
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。
量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。
该溶液被中和的H+的物质的量为mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由变为。
该溶液中还原剂的物质的量为mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为。
KHC2O4的质量分数为。
7、现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。
已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O2
2MgO;②3Mg+N2
Mg3N2;③2Mg+CO2
2MgO+C
④Mg+H2O
MgO+H2↑⑤Mg3N2+6H2O
3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题;
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。
实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_____________;
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?
__________,原因是____________________;
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:
______________________________________________________________________。
8、金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN-和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。
测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下:
①水样预处理:
水样中加入磷酸和EDTA,在pH<2的条件下加热蒸馏,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。
②滴定:
将吸收液调节至pH>11,以试银灵作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN-==[Ag(CN)2]-
终点时,溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题:
⑴水样预处理的目的是。
⑵水样预处理的装置如右图,细导管插入吸收液中是为了
。
⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多,其目的是
。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理,实验结果
将(填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100mL,经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,终点时消耗了21.00mL。
此水样中含氰化合物的含量为mg·L-1的(以CN-计,计算结果保留一位小数)。
9、工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。
查表得BaSO4(s)+4C(s)
4CO(g)+BaS(s)△H1=571.2kJ·mol-1①
BaSO4(s)+2C(s)
2CO2(g)+BaS(s)△H2=226.2kJ·mol-1②
⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。
Na2S水解的离子方程式为。
⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,
=。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
⑶反应C(s)+CO2(g)
2CO(g)的△H2=kJ·mol-1。
⑷实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
,。
10、由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。
取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)______________。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________________________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是______。
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)___________________________。
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。
当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是__________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。
若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)__________。
11、已知某白色混合物粉末中含有CuSO4、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl五种物质中的两种,且物质的量之比为1:
1。
请完成下述探究混合物组成的实验。
仅限选择的仪器、用品和试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子;红色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸;1mol/L硫酸、1mol/L硝酸、1mol/L盐酸、1mol/LNaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水。
一、初步探究
取适量固体混合物于烧杯中,加入蒸馏水搅拌,混合物完全溶解,得到无色透明溶液A,同时闻到有轻微的刺激性气味。
用胶头滴管取少量溶液A于试管中,再滴加稀硝酸,溶液中有无色气泡产生;继续滴加过量稀硝酸至溶液中不再产生气泡,得到无色透明溶液B。
⑴用(填实验用品名称)取固体混合物放入烧杯中。
⑵上述实验可以得到的初步结论是:
该混合物中肯定含有,肯定不含有。
二、进一步探究
⑶请设计实验方案进一步确定该固体混合物的组成。
叙述实验操作、预期现象和结论。
实验操作
预期现象和结论
12、试用以下仪器或装置(根据需要,可以加入固体或液体试剂)完成下列实验问题:
(1)可用于干燥SO2气体的装置有(填序号,下同)
(2)既能用于收集Cl2又能用于收集NO的装置有;
(3)若需纯净的氯气,则用于除去Cl2中HCl、H2O的装置有;
(4)可用于控制气流使其平稳、又能起到安全瓶作用的是;
(5)若用B装置使制取的SO2与小烧杯中的NaOH反应,则其中广口瓶的作用
是
13、盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。
请就“三大酸”与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸与铜不反应,但向稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜溶解。
该反应的化学方程式为 。
某同学未加入氧化剂,而是利用电化学知识设计了一个实验装置,也能使铜溶于稀盐酸。
请在方格中画出该装置:
(2)在一定体积的18mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸是0.9mol,则该硫酸的实际体积 (填大于、等于或小于)100mL。
有同学提出:
若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,可行吗?
(填“可行”或“不可行”)
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到的溶者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,你同意这种看法吗?
(忽略反应前后溶液体积的变化) (填“同意”或“不同意”),原因是
。
另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否,简述实验方案、实验现象及由此得出的结论:
。
14、粗盐提纯的研究。
化学式
CaCO3
CaSO3
CaC2O4
Mg(OH)2
Ksp
4.96×10—9
4.96×10—9
2.34×10—9
5.61×10—12
【有关资料】
某研究性学习小组对粗盐的提纯和检验进行研究,并提出一些新的方案。
已知该粗盐样品中主要含有不溶性杂质、Mg2+、Ca2+等(忽略SO42—的存在),该小组设计流程如下:
【设计除杂过程】
(1)操作①中需要使用的玻璃仪器有、。
操作②的名称为,若在操作②结束后发现溶液B略有浑浊,应采取的措施是。
(2)混合液A的主要成分是。
(填化学式)
【检验除杂效果】
(3)为检验溶液B中Mg2+、Ca2+是否除尽,通常分别取少量溶液B于两支试管中,进行如下实验:
步骤一:
检验Mg2+是否除尽。
向其中一支试管中加入溶液(填化学式),看是否有沉淀生成。
步骤二:
检验Ca2+是否除尽。
向另一支试管中加入某溶液,看是否有沉淀生成。
效果最好的是(填字母)。
A、Na2CO3B、Na2SO3C、Na2C2O4
【获取纯净食盐】
(4)对溶液B加热并不断滴加6mol·L—1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=2时停止加盐酸,得到溶液C。
该操作的目的是
。
(5)将溶液C倒入(填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到时(填现象),停止加热。
【问题讨论】
(6)在除杂过程中,向粗盐悬浊液中加混合液A时需要加热,目的是
,
该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,溶液B中Mg2+物质的量浓度将被控制在以下。
15、某课外活动小组用蜡烛通过下列装置进行实验。
实验完毕后,他们写成了下面的实验报告,请你协助他们完成。
⑴实验目的:
。
⑵实验装置与药品:
装置如上图;药品有蜡烛、、。
⑶实验步骤:
①分别称量装置Ⅱ(含药品)的质量m1和装置Ⅲ(含药品)的质量m2。
②按如图所示的装置连接好仪器,并将蜡烛放置在装置中倒置漏斗的下方。
③点燃蜡烛,打开自来水龙头抽吸蜡烛燃烧产生的气体(热的混和气体分别在装置Ⅱ、Ⅲ中被吸收)。
④蜡烛燃烧大约5min后,熄灭蜡烛,待装置Ⅱ和Ⅲ___________后,分别称得质量为m3、m4。
⑤采用相同的时间但不点燃蜡烛的情况下重复上述实验。
⑥计算:
蜡烛中碳、氢元素原子物质的量之比的数学表达式为:
____________(取用①、④中的数据)。
⑷几点说明:
①将实验装置中的Ⅱ、Ⅲ对调,并分别装入用无水CuSO4和澄清石灰水,该装置又可用于定性检测。
②步骤⑤的目的是。
③装置Ⅳ是与自来水龙头相接即成一种抽气装置,控制装置Ⅳ中自来水的进水速度可以调节抽气速度。
16、三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。
探究过程如下:
查阅资料:
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1:
红色粉末是Fe2O3
假设2:
红色粉末是Cu2O
假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗?
简述你的理由(不需写出反应的方程式)
。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是,写出发生反应的离子方程式、、。
探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为。
17、
(一)实验室有下列仪器(用品)和药品。
仪器(用品):
①铁架台(附铁圈、铁夹)②酸(碱)式滴定管③烧杯④玻璃棒⑤胶头滴管⑥天平(含砝码、镊子)⑦滤纸⑧分液漏斗⑨双孔橡皮塞⑩烧瓶;
药品:
碱石灰、Na2CO3固体、NH4Cl固体、MnO2、标准NaOH溶液、未知浓度盐酸、双氧水、蒸馏水。
请按要求填空:
(1)过滤时,缺少的仪器是_______________;
(2)欲配制500mL0.1mol·L-1的碳酸钠溶液,还缺少的仪器是_______________;
(3)若测定未知浓度的盐酸溶液,还缺少的仪器是_________________;
(4)若要测定中和热,还缺少的仪器为温度计、__________________________。
(二)氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。
某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子(H2O,H+,SO42-)能使氧化铜溶解。
请你和他一起通过如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
ⅠⅡⅢ
(1)某同学提出的假设是
;
(2)通过实验Ⅰ可以证明
;
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步所做的确认为:
在Ⅲ中先加入,再加入。
(4)探究结果为。
(5)你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外,还能溶解氧化铜的一种常见物质是。
18、X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的气态氢化物具有相同的电子数。
在中学范围内X的单质只有氧化性,且是空气的主要成份之一。
(1)写出实验室制取W2反应的离子方程式。
(2)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究YX2和W2的性质。
①分别通入YX2和W2,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是铁粉,当通入足量W2时观察到的现象为;若装置D中装的是五氧化二钒,当通入足量YX2时,打开K通入适量X2,化学反应方程式为;
②若装置B中装有5.0mL1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为。
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,向该试管中加入过量的下列溶液就有沉淀生成(填字母)。
A.氨水B.稀盐酸C.稀硝酸D.氯化钙
E.双氧水F.二氧化氮G.硝酸银H.硫化氢
(4)若由元素Y和X组成负二价酸根Z,Z中Y和X的质量比为m(Y)︰m(X)
=4︰3,当W2与含Z的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生,该反应的离子方程式为。
19、硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料,可用不同的方法制得硫酸铜。
I.将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
(1)图1分液漏斗内装的液体是_____________。
(2)图2是图1的改进装置,与图1相比,图2装置的明显优点是
。
II.为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:
以空气为氧化剂法
方案1:
将铜粉在坩埚中反复灼烧,与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:
将空气或氧气直接通入铜粉与稀硫酸的混合物中,向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。
反应完全后加CuCO3调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶得CuSO4·5H2O。
滤渣可循环使用。
(3)写出加入FeSO4或Fe2(SO4)3后发生反应的相关的离子方程式:
。
第二组:
过氧化氢为氧化剂法
将少量铜丝放到适量的稀硫酸中,温度控制在50℃。
加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后。
过滤、蒸发结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O。
(4)其中用少量95%的酒精淋洗的目的是
;若需要得到25.0g硫酸铜晶体,至少需要30%(密度为1.1g/cm3)的H2O2mL。
(5)上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是(填“第一组”或“第二组”),理由是。
20、根据测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验,填写下列空白:
⑴有下列仪器,本实验中需要的仪器是(填写字母)__________________,除上述仪器外,还需要的仪器是(填仪器名称):
________________________________。
A、带砝码的托盘天平B、研钵C、试管夹D、酒精灯E、蒸发皿
F、玻璃棒G、坩埚H、干燥管I、石棉网J、三角架
⑵本实验至少需要加热_____________次,至少需要称量__________次;
⑶某学生实验得到以下数据:
加热前容器的质量为m1,容器和晶体的总质量为m2,加热后容器和无水CuSO4的总质量为m3。
请写出结晶水含量(ω)的计算公式并求出CuSO4·nH2O中n的值(用ml、m2、m3表示):
ω=____________________,
n=_____________________
⑷若ml=5.4g、m2=7.9g、m3=6.8g,该生测得实验结果偏高还是偏低?
_______________
从下列分析中选出该生实验产生误差的原因可能是(填写字母)___________
A、加热前称量时容器未完全干燥B、最后两次加热后的质量差大于0.1g
C、加热后容器未放在干燥容器中冷却D、加热过程中有少量晶体溅出
E、加热后的粉末中有少量黑色固体
21、(Ⅰ)下列有关化学实验的说法正确的是(填
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