历年高考化学真题专题汇编J单元化学实验.docx

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历年高考化学真题专题汇编J单元化学实验

J单元　化学实验

J1　化学实验常见仪器与基本方法

2．J1　[2011·海南化学卷]用0.1026mol·L－1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图所示，正确的读数为（　　）

图0

A．22.30mLB．22.35mL

C．23.65mLD．23.70mL

2．J1　【解析】B　读数问题注意分度值，图示在22.00mL到23.00mL有十分度，每条短线代表0.10mL，凹液面最低处正处于22.30mL与22.40mL正中间，估读为22.35mL。

8．J1[2011·浙江卷]下列说法不正确的是（　　）

A．变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能

B．“硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触

C．“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，须经干燥或润洗后方可使用

D．除干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶

8．J1[2011·浙江卷]【解析】A　变色硅胶含有CoCl2，无水CoCl2为蓝色，因此蓝色表示具有吸水干燥功能，A错；硝基苯制备中温度计插入水浴中控制温度，但不能与烧杯内壁或底部接触，B对；中和滴定时容量瓶和锥形瓶洗涤后无需干燥或用溶液润洗，但滴定管或移液管洗涤后必须干燥或润洗，否则盛装的溶液会被稀释，C对；KMnO4可以氧化SO2，CO2、SO2的混合气体通入酸性KMnO4溶液，SO2被吸收，再通入浓硫酸，水蒸气被吸收，D对。

J2　物质的分离、提纯与检验

10．J2C5[2011·安徽卷]下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（　　）

选项

实验操作

现象

解释或结论

A

过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液

溶液呈红色

稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋

B

AgI沉淀中滴入稀KCl溶液

有白色沉淀出现

AgCl比AgI更难溶

C

Al箔插入稀HNO3中

无现象

Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜

D

用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上

试纸变蓝色

浓氨水呈碱性

10.J2C5

【解析】D　过量的Fe粉与稀HNO3反应得到的溶液中含有Fe2＋，不含有Fe3＋，故A项中的现象、解释或结论都错误；由于Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl），故AgI沉淀不能转化为AgCl沉淀，故B项中的现象、解释或结论都错误；Al遇到冷的浓硝酸或浓硫酸时发生钝化，Al能与稀HNO3发生反应，其现象是铝不断溶解，溶液中有气泡冒出，故C项中的现象、解释或结论都错误；石蕊遇酸变红，遇碱变蓝，故D项中的现象、解释或结论都正确。

27．B1B3J2[2011·安徽卷]（14分）

MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。

某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：

（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的________（写化学式）转化为可溶性物质。

（2）第②步反应的离子方程式是□________＋□ClO

＋□________===□MnO2↓＋□Cl2↑＋□________。

（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、________、________、________，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有________（写化学式）。

（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要________molNaClO3。

27．B1B3J2

（1）MnO和MnCO3

（2）5　Mn2＋　2　4　H2O　5　1　8　H＋

（3）蒸发皿　酒精灯　玻璃棒　NaCl

（4）0.02

【解析】

（1）第①步加入稀H2SO4时，粗MnO2中的杂质MnO和MnCO3溶解生成可溶性的MnSO4。

（2）第②步反应的离子方程式是：

5Mn2＋＋2ClO

＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋。

（3）蒸发操作中除了铁架台（含铁圈），还必需有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒；由于第③步将Cl2通入热的NaOH溶液中，因此，最终蒸发得到的固体中一定含有NaCl。

（4）由收集到0.224L的CO2可求得m（MnCO3）＝

×115g·mol－1＝1.15g，则样品中m（MnO）＝12.69g－8.7g－1.15g＝2.84g，则n（Mn2＋）＝n（MnCO3）＋n（MnO）＝

＋

＝0.01mol＋0.04mol＝0.05mol，由反应的离子方程式可知反应需要NaClO30.02mol。

10．C2　J2

[2011·广东卷]某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是（　　）

A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性

B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成

C．将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀

D．将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体

10．C2　J2

【解析】B　由于浓硫酸溶于水放出大量的热，因此，稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中，而且要不断搅拌，故A错误；B项可以达到实验目的；在过滤操作中，滤液应沿着玻璃棒慢慢注入过滤器中，故C错误；MgCl2在溶液中能发生水解：

MgCl2＋2H2OMg（OH）2＋2HCl，在加热蒸干MgCl2溶液的过程中HCl不断挥发，故此过程不能得到无水MgCl2固体，D错误。

33.J2A3H2

[2011·广东卷]某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）2·8H2O试剂（化学式量：

315）。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。

为探究其原因，该同学查得Ba（OH）2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100gH2O）分别为2.5、3.9和5.6。

（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）假设试剂由大量Ba（OH）2·8H2O和少量BaCO3组成。

设计实验方案，进行成分检验。

写出实验步骤、预期现象和结论。

（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH＝9.6）

限选试剂及仪器：

稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba（OH）2·8H2O的含量。

实验如下：

①配制250mL约0.1mol·L－1Ba（OH）2溶液：

准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，________，将溶液转入________中，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：

准确量取25.00mL所配Ba（OH）2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将________（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol·L－1盐酸装入50mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。

重复滴定2次。

平均消耗盐酸VmL。

③计算Ba（OH）2·8H2O的质量分数＝____________（只列出算式，不做运算）。

（4）室温下，________（填“能”或“不能”）配制1.0mol·L－1Ba（OH）2溶液。

33．J2A3H2

（1）由于Ba（OH）2·8H2O与空气中CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba（OH）2·8H2O在配制溶液时能全部溶解

（2）

（3）①搅拌溶解　250mL容量瓶

②0.1980

③

×100%

（4）不能

【解析】

（1）空气中存在的CO2能与Ba（OH）2反应可生成BaCO3；

（2）BaCO3和Ba（OH）2·8H2O的检验，可首先通过加入硫酸，与BaCO3反应生成沉淀和气体进行检验，确定后再将混合物配成饱和溶液，结合BaCO3饱和溶液的pH为9.6加以确认；（3）①配制250mL溶液应使用250mL容量瓶，溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶；②取样品溶液25mL，浓度大约是0.1mol·L－1，即n（OH－）大约是25×10－3×0.1mol，据中和滴定关系，可确定盐酸浓度为0.1980mol·L－1较为合适；③结合Ba（OH）2＋2HCl===BaCl2＋2H2O即可计算；（4）由上述可知，Ba（OH）2固体易与空气中水和CO2结合出现杂质，同时依据Ba（OH）2·8H2O的溶解度关系，不能配制出1.0mol·L－1的该溶液。

17.H3J2

[2011·海南化学卷]硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1　将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2　向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L－1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。

步骤3　向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有________（填仪器编号）。

①铁架台　②燃烧匙　③锥形瓶　④广口瓶　⑤研钵　⑥玻璃棒　⑦酒精灯

（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）在步骤3中，“一系列操作”依次为________、________和过滤；

（4）本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3＋杂质。

检验Fe3＋常用的试剂是________，可以观察到的现象是________________________________________________________________________________。

17．H3J2　

（1）②④⑤

（2）防止Fe2＋在温度较高的情况下水解

（3）蒸发浓缩　冷却　结晶

（4）KSCN溶液　溶液变为红色

【解析】

（1）步骤1中实验操作有两步：

一是煮沸除油污：

二是过滤。

因此用到的仪器为铁架台（铁圈）、石棉网、烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗、滤纸等。

（2）加热条件下促进水解，Fe2＋＋2H2OFe（OH）2＋2H＋。

7．J2　C1

[2011·全国卷]下列叙述错误的是（　　）

A．用金属钠可区分乙醇和乙醚

B．用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3－己烯

C．用水可区分苯和溴苯

D．用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛

7．J2　C1

【解析】D　甲酸甲酯和乙醛中都含有醛基，可以与银氨溶液反应得到银单质，D项错误。

乙醇中含有羟基，可以与金属钠反应生成气体，而乙醚则不能，因此可以鉴别，A项正确，高锰酸钾可以氧化含有碳碳双键的3－己烯，而不能氧化烷烃，B项正确。

苯和溴苯均不溶于水，而苯的密度小于水，溴苯的密度大于水，因此可以用水鉴别，C项正确。

3．J2　[2011·天津卷]向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是（　　）

操作

现象

结论

A

滴加BaCl2溶液

生成白色沉淀

原溶液中有SO

B

滴加氯水和CCl4，振荡、静置

下层溶液显紫色

原溶液中有I－

C

用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应

火焰呈黄色

原溶液中有Na＋，无K＋

D

滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口

试纸不变蓝

原溶液中无NH

3．J2　【解析】B　由于CO

等离子与Ba2＋可以生成白色沉淀BaCO3等而造成干扰，A错；由于钾元素的紫色会被钠元素的焰色反应干扰，故需要隔着蓝色钴玻璃进行观察验证钾元素是否存在，C错；NH3·H2O只有在浓溶液或者加热条件下才能分解生成NH3，故NaOH稀溶液难以与NH

生成NH3，D错。

11．B1J2[2011·重庆卷]不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg（NO3）2四种溶液（不考虑它们间的相互反应）的试剂组是（　　）

A.盐酸、硫酸　　　　　B.盐酸、氢氧化钠溶液

C.氨水、硫酸D.氨水、氢氧化钠溶液

11．B1J2[2011·重庆卷]【解析】D　四种溶液中分别加入盐酸后，生成白色沉淀的是AgNO3，生成刺激性气味的气体的是K2SO3，没有明显现象的是BaCl2和Mg（NO3）2，取没有现象的两种溶液分别加入硫酸，生成白色沉淀的是BaCl2，另一种是Mg（NO3）2；若分别加入NaOH溶液，生成白色沉淀的是Mg（NO3）2，另一种是BaCl2，因此A、B项均可以鉴别。

四种溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀后又溶解的是AgNO3，只生成白色沉淀的是Mg（NO3）2；没有明显现象的是BaCl2和Na2SO3，两种溶液中加入硫酸，生成白色沉淀的是BaCl2，有刺激性气味气体生成的是K2SO3；而加入NaOH溶液则无法鉴别这两种溶液。

因此C能鉴别，D不能。

J3　气体的制取

9．C1、J3[2011·重庆卷]在实验室进行下列实验，括号内的实验用品都能用到的是（　　）

A．硫酸铜晶体里结晶水含量的测定（坩埚、温度计、硫酸铜晶体）

B．蛋白质的盐析（试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液）

C．钠的焰色反应（铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸）

D．肥皂的制取（蒸发皿、玻璃棒、甘油）

9．C1、J3[2011·重庆卷]【解析】C　A项中不使用温度计，B项中醋酸铅属于重金属盐，因此会使蛋白质变性，而不是盐析，D项中制取肥皂的药品是硬脂酸甘油酯和氢氧化钠溶液，不用甘油。

J4　综合实验（实验方案的设计与评价）

28．D4J4G1[2011·安徽卷]

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。

文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

（1）实验前：

①先用0.1mol·L－1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是________________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________（写化学式）。

图1－19

（2）图1－19表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。

请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________。

t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH

的浓度在增大，Fe2＋的浓度却没有增大，可能的原因是________________________________。

（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：

溶液的pH；

假设二：

________________________；

假设二：

________________________；

……

（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。

（已知：

溶液中的NO

浓度可用离子色谱仪测定）

28．D4J4G1

（1）去除铁粉表面的氧化物等杂质　N2

（2）4Fe＋10H＋＋NO

===Fe2＋＋NH

＋3H2O　生成的Fe2＋水解（或和溶液中OH－结合）

（3）温度　铁粉颗粒大小

（4）

实验步骤及结论：

①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；

②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；

③分别向上述溶液种加入足量的同种铁粉；

④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的NO

的浓度；

若pH不同的KNO3溶液中，测出NO

浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。

【解析】

（1）先用稀硫酸洗涤Fe粉的目的是除去铁粉中氧化物杂质；为防止空气中的氧气对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入N2。

（2）由图可知从0到t1时刻NH

、Fe2＋的物质的量浓度在不断增大，H＋、NO

的物质的量浓度不断减小，因此离子方程式为：

4Fe＋NO

＋10H＋===4Fe2＋＋NH

＋3H2O；t1时刻后，Fe2＋发生水解（或与溶液中的OH－结合），导致反应虽然继续进行，但Fe2＋的浓度却不增加。

（3）根据影响化学反应速率的条件推断，影响脱氮的因素除了溶液的pH外，可能有溶液的温度、铁粉颗粒大小等；

（4）本小题为开放性试题，合理即可，示例见答案。

27.J4[2011·北京卷]甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。

图0

实验操作和现象：

（1）A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）C中白色沉淀是__________，该沉淀的生成表明SO2具有__________性。

（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

①为证实各自的观点，在原实验基础上：

甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是________________________________________________________________________；

乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是__________。

②进行实验，B中现象：

甲

大量白色沉淀

乙

少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。

结合离子方程式解释实验现象异同的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）合并（4）中两同学的方案进行实验。

B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

27．J4

（1）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）BaSO4　还原

（3）2NO＋O2===2NO2

（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气

饱和NaHSO3溶液

②甲：

SO

＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：

2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋，

白雾的量远多于装置中O2的量

（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀

【解析】

（1）在加热条件下，Cu和浓H2SO4发生氧化还原反应：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（2）装置C中含有NO

，通入SO2后溶液显酸性，导致NO

将SO2氧化为SO

（故所得沉淀为BaSO4），该过程中SO2体现了还原性，把NO

还原为NO，NO被空气中的O2氧化为红棕色气体NO2；（3）C中发生反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2；（4）甲的观点是O2的氧化性所致，为了排除O2的干扰，可以通入N2；乙的观点是加热时产生硫酸酸雾所含的SO

所致，为了排除SO

的干扰，但不能吸收掉SO2，可以通过饱和NaHSO3溶液；（5）在排除了O2干扰的前提下，装置B中生成大量沉淀，说明加热时产生硫酸酸雾所含的SO

所致，故沉淀为BaSO4，SO2不能与可溶性钡的强酸盐反应生成BaSO3沉淀。

13．J4　[2011·江苏化学卷]下列有关实验原理、方法和结论都正确的是（　　）

A．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe（OH）3胶体

B．取少量溶液X，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋

C．室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除去苯中的少量苯酚

D．已知I

I2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

13．J4　【解析】C　将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中，可制得Fe（OH）3胶体，若用氨水，则会生成Fe（OH）3沉淀，A错；若溶液X中原来即为Fe3＋，加氯水不起什么影响，加入KSCN仍显红色，并不能说明溶液X中是否含有Fe2＋，B错；苯酚与NaOH反应生成苯酚钠，与苯分层，用分液法可得苯，C对；KI3溶液中含有I2，加入CCl4振荡，I2易溶于CCl4，故CCl4层显紫色，不能说明KI3易溶于CCl4，D错。

19.J4　[2011·江苏化学卷]高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：

NaClO4（aq）＋NH4Cl（aq）

NH4ClO4（aq）＋NaCl（aq）

图0

（1）若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是　。

（2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15（相关物质的溶解度曲线见图9）。

从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）________、干燥。

（3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图0所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：

图0

步骤1：

按图0所示组装仪器，检查装置气密性。

步骤2：

准确称取样品ag（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。

步骤3：

准确量取40.00mL约0.1mol·L－