湖南省怀化市重点中学高考化学100实验题专项训练.docx
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湖南省怀化市重点中学高考化学100实验题专项训练
2020年湖南省怀化市重点中学高考化学100实验题专项训练
一、实验题
1.铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。
研究性学习小组的同学,为测定某含镁4%~6%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计了多种实验方案,其中之一是:
将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
按要求填写下列空白:
1.称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于VmL2.0mol/LNaOH溶液中。
⑴实验中发生反应的化学方程式是__________________________。
⑵为使其反应完全,则NaOH溶液的体积V≥_____________mL。
2.过滤、洗涤、干燥、称量固体。
该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将_________。
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
3.NaOH溶液的浓度可用稀硫酸测定,欲用质量分数98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸配制3mol/L的稀硫酸100mL。
回答下列问题:
⑴需要用量筒量取浓硫酸_____mL。
⑵配制操作可分解成如下几步,正确的操作顺序是_____。
A.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线1~2cm时。
B.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒,将溶液注入容量瓶,并重复操作两次。
C.将冷却的稀硫酸转移到容量瓶中。
D.根据计算,用量筒取一定体积的浓硫酸。
E.将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有蒸馏水的小烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌。
F.盖上容量瓶塞子,振荡,摇匀。
G.用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
⑶下列操作,使制得的稀硫酸溶液浓度偏小的是____(填写编号)。
A.用量筒量取一定液体时,俯视液面读数。
B.在容量瓶定容时俯视刻度线。
C.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒。
D.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干。
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切。
2.氯化铁,黑棕色结晶,熔点306℃、沸点315℃,易升华;FeCl3易溶于水且具有强烈的吸水性。
某化学兴趣小组利用如下装置(夹持仪器略去)制备氯化铁晶体(FeCl3.6H2O)。
(1)仪器A的名称是____,在该实验中长导气管的作用是____,同时防止盐酸挥发污染环境。
(2)装置甲中发生反应的离子方程式为____,装置丙的作用为__________________。
(3)为顺利达成实验目的,实验过程中先关闭弹簧夹l和3,打开弹簧夹2,再打开乙装置中的活塞,待铁粉完全溶解后,关闭乙中的活塞,___再打开甲中的活塞。
(4)在实验过程中判断乙瓶中铁元素完全转化成氯化铁的方法是:
取试样于试管中,然后向试管中力口入__(填试剂)后观察现象。
(5)反应结束后,将乙中溶液边加入____,边进行加热浓缩、____、过滤、洗涤、干燥即得到产品。
3.实验室需要制备纯净的氯化钾。
现有含少量KBr和K2SO4的氯化钾样品,按照下图所示的实验方案进行提纯。
请回答下列问题:
(1)操作I的名称为________________,操作II所需要的玻璃仪器有_____________。
(2)若用硝酸钡来代替氯化钡,是否可行?
请说明理由。
___________________。
(3)若实验所得固体甲、乙的质量分别为W1g和W2g,则样品中KBr的质量分数计算式为________________。
(4)某同学对该实验方案提出质疑,他认为加适量氯化钡溶液不容易控制,应该加入过量氯化钡溶液,请你按照他的思路,用上述实验流程图表示出他后面的实验过程,要注明所用试剂和所得产物的化学式以及相应操作的名称。
__________
4.(17分)
(1)右图所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
①请简述检验它的气密性的方法_______________。
②利用右图所示装置可以制取______气体(填反应物状况及发生反应是否需要的条件)。
(2)张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与189g·L-1硝酸反应制取NO气体。
请回答有关问题。
①189g·L-1硝酸的物质的量浓度为________。
②NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是_________。
③当打开止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是_______。
B装置烧杯中液体的作用是____________。
当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
④该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?
_____________。
⑤将amol铁与含bmolHNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是_____(用含a和b的代数式表示)。
⑥完全反应后,A装置烧杯里含铁的价态可能是________。
现有仪器和药品:
试管和胶头滴管。
0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液
第二步
若溶液紫色退去,则说明含有Fe2+,若无明显变化,则说明不含Fe2+
5.硝基苯是重要的化工原料,用途广泛。
制备反应如下:
组装如右上图反应装置。
制备、提纯硝基苯流程如下:
可能用到的有关数据列表如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度(20℃)/g·cm-3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
浓硝酸
—
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
—
338
1.84
易溶于水
请回答下列问题:
(1)配制混酸应在烧杯中先加入;实验装置中长玻璃管最好用________代替(填仪器名称);恒压滴液漏斗的优点是。
(2)反应温度控制在50~60℃的原因是;反应结束后产物在层(填“上”或者“下”),步骤②分离混酸和产品的操作名称是。
(3)用Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?
。
(4)固体D的名称为。
(5)用铁粉、稀盐酸与硝基苯(用Ph-NO2表示)反应可生成染料中间体苯胺(Ph-NH2),其反应的化学方程式为。
6.某大学实验室对煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)制备聚合氯化铝{[Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5,m≤10),简称PAC,是一种新型、高效的絮凝剂和净水剂}。
其工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)用浓盐酸配制20%的盐酸所需的玻璃仪器有______________________________。
(2)加20%的盐酸酸浸,有关反应的离子方程式为_____________________________。
(3)残渣2的主要成分是,设计实验证明你的结论(填操作、现象):
_____________________。
(4)由澄清的PAC稀溶液获得聚合氯化铝固体,该实验操作是_________________,得到的PAC粗产品中可能含有的杂质离子是____________。
(5)从不引入杂质的角度来考虑,调节溶液pH的试剂可改为________(填字母)。
A.NaOH
B.Al
C.氨水
D.Al2O3
7.实验室用下图所示装置制备AlC13溶液,并用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后锻烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)。
已知A1C13易水解,易升华。
(1)①实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气,其离子方程式为____________;
②C装置的作用____________;
(2)氯气与废铝屑反应生成的AlC13蒸气溶解在B中,B中盛放的试剂X是____________;为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导管,实验中可采取的措施是____________(写出一点)。
(3)B装置中的AlC13溶液溶解CaCO3时,AlC13溶液和碳酸钙粉末的混合方式为____________;
(4)实验要控制碳酸钙和AlC13的量,要求n(CaCO3):
n(A1C13)>12:
14,其原因是____________;
(5)以工业碳酸钙(含有少量A12O3、Fe2O3杂质)生产二水合氯化钙(CaC12·2H2O)的方法为:
将工业碳酸钙溶于盐酸,____________。
已知:
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
(实验中需用到的试剂和仪器有:
盐酸,氢氧化钙,冰水,pH计)。
8.二氯化砜(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2,装置如图(有些支持装置省略了)所示。
已知:
SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈的水解反应,产物之一为氯化氢气体。
(1)E中的试剂是饱和食盐水,戊是贮气装置,则F瓶中气体的实验室制法是_______(用方程式表示);
(2)B处反应管冷却水应从___________(填“a”或“b”)接口通入;
(3)装置乙和丁的作用是___________;
(4)恒压漏斗具有特殊的结构,主要目的是___________;
(5)写出二氯化砜(SO2Cl2)水解反应的方程式___________;
(6)SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸的酸性强于次氯酸,选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性性强弱
装置连接顺序为A、_____、_____、_____、D、F,其中装置C的作用是_____,通过__________________________现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
9.NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:
ClO-+Cl-+2H+
Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。
写出化学反应方程式:
。
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。
通过以下装置检验气体的成分,从而判断该消毒液是否变质。
限选试剂:
98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0mol·L-1KI-淀粉溶液、1.0mol·L-1NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液。
请完成下列实验方案。
所加试剂
预期现象和结论
向试管A中加足量①;
试管B中加1%品红溶液;
试管C中加②。
若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质;
③,则消毒液未变质;
④,则消毒液完全变质。
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。
实验步骤如下:
①量取25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的amol·L-1Na2SO3溶液bmL。
②滴定分析。
将cmol·L-1的酸性KMnO4溶液装入(填“酸式”或“碱式”)滴定管中滴定,使KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。
当溶液由无色变成浅红色,且半分钟内红色保持不褪去时,停止滴定,记录数据。
重复滴定实验3次,测得平均消耗酸性KMnO4溶液VmL;滴定过程中涉及的反应有:
NaClO+Na2SO3
NaCl+Na2SO4;2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4
K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O。
③计算。
消毒液中NaClO的浓度为mol·L-1(用含a、b、c、V的代数式表示)。
10.工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3,Fe2O3、SiO2)制取铜的操作流程如下:
已知:
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
(1)实验操作Ⅰ的名称为;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号),生成该离子的离子方程式为,检验滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。
(3)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为。
(4)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=。
(5)利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是(填代号)。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2+浓度减小
d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
(6)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤为:
称取一定质量的样品→→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。
(填缺少的操作步骤,说出主要操作方法,不必描述操作过程的细节)
11.非诺贝特(fenofibrate)是降胆同醇及甘油三酯的药物,它的一条合成路线如下:
已知:
①羧酸类有机物与液溴在少量磷作用下,发生
取代。
(1)B的名称为_______________。
(2)C所含官能团的名称为___________。
(3)写出下列物质的结构简式b_____________,F__________________。
(4)写出G到H的反应方程式_______________。
(5)写出同时符合下列条件的D的同分异构体结构筒式____________。
①能发生银镜反应;②含5种不同环境氢的联苯酯类有机物。
1mol该有机物最多消耗NaOH的物质的量为_______________。
(6)以2-甲基丙烯为原料制备E,设计合成路线(其他试剂任选)。
12.(12分)理论上,SO2能发生类似CO2与澄清石灰水作用的反应,但在通常实验中,将SO2通入澄清石灰水却没有看到类似CO2那样先浑浊后澄清的现象。
针对这一问题,研究性学习小组开展了探究性实验。
I.用图A所示的装置来分别做CO2、SO2与澄清石灰水的反应实验,结果通人CO2可看到先浑浊后澄清的现象,但通入SO2没看到浑浊现象。
Ⅱ.用图B的装置,将气体收集在注射器里,缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,无论CO2还是SO2都能看到“先变浑再澄清”的现象。
当以相同速率分别通人CO2或SO2,通入SO2产生现象明显比通入CO2产生现象快。
回答下列问题:
(1)通过上述I、Ⅱ实验,可以确定,将足量SO2缓慢通人澄清石灰水,依次发生的反应有:
(用离子方程式表示);。
(2)实验I中,通人SO2不能出现浑浊的原因可能是:
。
(3)实验Ⅱ中,同速率分别通入CO2或SO2,SO2产生现象比CO2快的相关因素有。
①SO2在水中溶解度比CO2大。
②相同状态下,SO2的密度比CO2的密度大。
③亚硫酸酸性比碳酸强,在同温度、同体积的溶液中,lmol亚硫酸电离产生的H+离子浓度大于lmol碳酸电离产生的H+离子浓度。
④SO2有毒和刺激性气味,CO2无毒和无刺激性气味。
⑤相同条件下,1molSO2与足量石灰水反应生成CaSO3的速率大于1molCO2与足量石灰水反应生成CaCO3的速率。
⑥相同条件下,1molCaSO3被1molSO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HSO3)2
的速率大于1molCaCO3被1molCO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HCO3)2的速率。
13.
—锂辉石的主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2,还含有FeO、CaO、MgO等。
以
—锂辉石为原料制备碳酸锂的一种流程如下:
已知:
①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
②Li2CO3在不同温度的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
回答下列问题:
(1)反应II中加碳酸钙的作用是___________。
(2)写出反应III中生成沉淀A的离子方程式______________、________________。
(3)写出反应IV的化学方程式________。
洗涤所得Li2CO3沉淀要用热水而非冷水,原因是________。
(4)实验室中常用于蒸发浓缩的硅酸盐质的仪器有______________。
A.蒸发皿B.玻璃棒C.铁架台(带铁圈)D.酒精灯E、圆底烧瓶
14.某实验小组想验证Mg粉和CO2的反应,请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该实验的装置。
现提供浓H2SO4、稀盐酸、镁粉、大理石、澄清石灰水,饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液。
(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)。
(1)将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加的试剂__(可不填满)
选用的仪器(填字母)
加入的试剂
A
稀盐酸、大理石
(2)A中发生反应的离子方程式为________________________。
(3)组装好仪器,检查气密性良好,加入药品。
在加热反应管C之前应进行的操作和目的是
__________________________________________________。
(4)反应中C装置的主要现象是__________________________________。
15.(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。
请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
(2)另称取粗铁粒10g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:
有药品和仪器:
0.1mol·L-1KSCN溶液;0.1mol·L-1KI溶液;0.2mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
实验步骤
现象
结论
离子方程式
第一步
取2-3mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。
第二步
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+;
若无明显变化,则不含Fe3+。
探究二为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4)
(3)装置乙的作用:
。
(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定
气体Y中含NO?
说明理由。
________________________________________________________________________。
(5)同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20mLKMnO4溶液。
则气体Y中NO、NO2的体积比为。
(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)
16.利用废铝箔(主要成分为Al,含少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O]。
Ⅰ.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:
97.5℃,沸点:
263.3~265℃)可用如图1所示装置,主要实验步骤如下:
步骤1.将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
步骤2.从导管口7导入氮气,同时打开导管口1和4,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有五氧化二磷的干燥管。
步骤3.从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4.加热烧瓶6,回流一定时间。
步骤5.将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口1。
将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6.蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
(1)步骤1中,铝箔用CCl4浸泡的目的是_____________________________________________________。
(2)步骤2中,通氮气的目的是____________________________________________。
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是____________________________________________。
(4)铝与液溴反应的化学方程式为______________________________。
(5)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作_____________________________。
(6)步骤5需打开导管口1和4,并从4通入N2的目的是_______________________________________。
Ⅱ.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图2所示,实验中可选用的试剂:
处理过的铝箔、2.0mol·L-1NaOH溶液、2.0mol·L-1硫酸溶液。
(7)由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,逐滴加入2.0mol·L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止;
②过滤;
③________________________________________________________________________;
④过滤、洗涤;
⑤________________________________________________________________________;
⑥________________________________________________________________________;
⑦冷却结晶;
⑧过滤、洗涤、干燥。
17.Na2S2O3是重要的工业原料,课外小组以SO2为原料制取Na2S2O3的实验步骤如下:
I.配制混合溶液
将Na2S和Na2CO3按2:
1的物质的量之比混合,加入一定量的水,形成溶液。
II.预热、充分反应
将该溶液注入敞口反应釜中,加热反应釜一段时间,向反应釜中缓慢通入SO2至稍过量。
III.蒸发浓缩、冷却结晶
反应结束后加热浓缩溶液,冷却至30℃以下,析出大量Na2
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