贵阳市重点中学高考化学经典100实验题.docx
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贵阳市重点中学高考化学经典100实验题
2020年贵阳市重点中学高考化学经典100实验题
一、实验题
1.氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,溶于水和液氨,不溶于乙醇。
在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂.用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)为原料合成氨基磺酸的稀的路线如下:
(1)“磺化”步骤中所发生的反应为:
①CO(NH2)2(s)+SO3(g)
H2NCONHSO3H(s)△H<0
②H2NCONHSO3H+H2SO4
2H2NSO3H+CO2↑
“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,原因是____________;
(2)重结晶用10%~12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是____________;
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下:
称取7.920g产品配成l000mL待测液,量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入2mL0.2mol•L-1稀盐酸,用淀粉碘化钾试剂作指示剂,逐滴加入0.08000mol•L-1NaNO2溶液,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2溶液25.00mL,此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2.试求产品中氨基磺酸的质量分数。
(请写出计算过程)
(4)以酚酞为指示剂,用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度,测定结果通常比NaNO2法偏高,原因是氨基磺酸中混有____________杂质。
2.无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。
某学生试图用下图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系
试回答:
(1)加热过程中,试管A中发生的实验现象为__________________________。
(2)装置E和F的作用是_________________;
(3)该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,他的做法正确吗?
为什么?
_________________
(4)该学生利用上述装置将一定质量的无水硫酸铜置于A中加热使其分解,最后测得氧气的体积偏小,其原因可能是______(填序号)
A.无水硫酸铜未完全分解
B.实验结束时装置A中残留有气体
C.
被
溶液吸收时产生了
气体
D.最后读量筒中的读数时,E中的液面低于F中的液面
(5)另一学生将4.8g无水硫酸铜充分加热使其完全分解后,用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后测出氧气的体积为224mL(标准状况)。
据此可计算出二氧化硫为_____________mol,三氧化硫为________mol。
(6)由上述实验数据可知无水硫酸铜受热分解的化学方程式为:
_________________
3.MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果。
某兴趣小组通过实验研究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下3个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是_______。
A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比试验。
该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是________________。
写出在酸性条件下,MnO2氧化I-的离子方程式______________。
(3)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)配制浓度3%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)100mL。
其配制方法是:
用量筒量取___30%H2O2溶液放入____(填仪器名称)中,再加入一定量的水,搅拌均匀。
(4)在实验时,某同学把1滴KI溶液误滴入到过量的5mL3%的H2O2溶液中,发现产生了大量气泡。
该小组查阅到KI与H2O2可发生如下反应:
2KI+H2O2=KOH+I2,认为有可能是反应产物I2起了催化H2O2分解的作用。
请设计一个简单实验证明该假设是否正确________________。
(5)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取干燥的氯气,下列仪器中不需要用到的是_____(填序号)。
a.长颈漏斗b.圆底烧瓶c.温度计d.酒精灯e.洗气瓶f.烧杯
4.高纯MnCO3是广泛用于电子行业的强磁性材料。
MnCO3为白色粉末,不溶于水和乙醇,在潮湿环境下易被氧化,温度高于100℃开始分解。
Ⅰ.实验室以MnO2为原料制备MnCO3
(1)制备MnSO4溶液:
①主要反应装置如图,缓缓通入经N2稀释的SO2气体,发生反应H2SO3+MnO2
MnSO4+H2O。
下列措施中,目的是加快化学反应速率的是________(填标号)。
A.MnO2加入前先研磨B.搅拌C.提高混合气中N2比例
②已知实验室制取SO2的原理是Na2SO3+2H2SO4(浓)
2NaHSO4+SO2↑+H2O。
选择下图所示部分装置与上图装置相连制备MnSO4溶液,应选择的装置有________(填标号)。
③若用空气代替N2进行实验,缺点是________。
(酸性环境下Mn2+不易被氧化)
(2)制备MnCO3固体:
实验步骤:
①向MnSO4溶液中边搅拌边加入饱和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀,反应结束后过滤;②……;③在70-80℃下烘干得到纯净干燥的MnCO3固体。
步骤②需要用到的试剂有________。
Ⅱ.设计实验方案
(3)利用沉淀转化的方法证明KSP(MnCO3) ________。 (已知NiCO3为难溶于水的浅绿色固体) (4)证明H2SO4的第二步电离不完全: ________。 [查阅资料表明K2(H2SO4)=1.1×10-2] 5.为测定某Na2SO3样品(含少量Na2SO4杂质)的纯度,实验室按以下步骤进行;①称取ag样品,置于烧杯中;②加入适量蒸馏水,使样品溶解,然后配制成250mL溶液;③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液; 然后,可采用下列两种方法进行测定: 方法一 方法二 ④将25.00mL溶液置于烧杯中,加入过量的稀盐酸充分搅拌; ⑤加入过量BaCl2溶液,充分搅拌,使沉淀完全; ⑥过滤、洗涤、干燥沉淀、称量得到bg固体。 ④将25.00mL溶液置于锥形瓶中; ⑤用0.1mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定,达到滴定终点时,消耗10.00mL溶液。 请根据上述实验,回答: (1)上图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用的的仪器是E和______(填字母); (2)在方法一④中加入过量稀盐酸的目的是________________________________; (3)在方法一测定得到Na2SO3样品的纯度是_______________(列出算式,可不化简); (4)在方法二中,是否需要加入指示剂_______(填“是”或“否”),请简述理由________; (5)在方法二中达到滴定终点读取数据时,俯视液面,则测定结果________________________ (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。 6.硫化钠和碳酸钠为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠,制备反应可表示为: 2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2。 根据要求回答问题: (1)实验时,打开K1,关闭K2,最后洗气瓶中发生反应的离子方程式是____________。 (2)锥形瓶内溶液pH小于7时会导致产品分解,因此实验过程中需要控制锥形瓶内溶液的pH。 ①反应过程中,锥形瓶中溶液pH将________(填“增大”、“减小”或“保持不变”)。 ②测量锥形瓶中溶液pH时,用注射器吸取溶液样品比直接打开锥形瓶中瓶塞取样,除操作简便外,还具有的优点是_____________________________________。 ③若实验过程中测得溶液pH已接近于7。 此时应该进行的操作是________________。 (3)已知: 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。 实验结束后进行相关处理,可即获得Na2S2O3·5H2O晶体。 为测量其纯度,取晶体样品mg,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液vmL,则该样品纯度是___。 (4)制取硫代硫酸钠的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠、水混合共热制取。 为探究制取硫代硫酸钠最佳条件(溶液pH、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量),设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠质量均为63g,反应时间为30min): 实验序号 溶液pH 亚硫酸钠与水的质量比 反应温度 硫粉质量 亚硫酸钠转化率 1 10 1.5: 1 100 18 80.7% 2 a 1.1: 1 100 18 94.6% ①实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响,则a=____________ ②若还要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响,除实验1、2外,至少还需进行__________次对比实验 ③实验表明: 亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响。 为什么? 答: __________________。 7.某实验小组欲制取氧化铜并证明其能加快氯酸钾的分解,进行如下实验: I.制取氧化铜 ①称取2gCuSO4·5H2O研细后倒人烧杯,加10mL蒸馏水溶解; ②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液。 直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,加热至沉淀全部变为黑色; ③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用。 回答下列问题: (1)上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是__________(填实验序号),步骤①、③中研磨固体所用仪器的名称是____________。 (2)步骤③中洗涤沉淀的操作是__________。 Ⅱ.证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较。 实验时均以生成25mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表: 实验序号 KClO3质量 其他物质的质量 待测数据 ④ 1.2g 无其他物质 ⑤ 1.2g CuO0.5g ⑥ 1.2g MnO20.5g 回答下列问题: (3)上述实验中的“待测数据”指________。 (4)若要证明实验中产生的气体是O2,可用小试管收集气体,后续操作为_____。 (5)为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作): a.__________。 b.CuO的化学性质有没有改变。 8.(化学——化学与技术) 铝鞣剂(主要成分为Al(OH)2Cl)主要用于鞣制皮革。 利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂的一种工艺如下: 回答下列问题: (1)气体A为____(填化学式)。 “水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是_________。 (2)酸溶液时使用的酸是______(填名称)。 (3)氧化时,发生反应的离子方程式为_____。 (4)除杂时产生废渣的主要成分为_____(填化学式),对其合理的处理方法是_____。 (5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是____。 (6)准确称取所制备的铝鞣剂mg,将其置于足量硝酸中,待样品完全溶解后,加入足量AgNO3溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得固体ng。 则样品中Al(OH)2Cl的质量分数为____(用含m、n的代数式表示)。 9.亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。 现以木炭、浓硝酸、水和铜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图1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或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+ 回答下列问题: (1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式; (2)B中观察到的主要现象是, D装置的作用是; (3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是; (4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置E,仪器E的名称是,E中盛放的试剂应是(填字母); A.浓H2SO4B.碱石灰C.无水CaCl2 (5)将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭g。 (6)反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理,电化学降解NO3-的原理如上图2所示。 25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。 电源正极为(填A或B),阴极反应式为。 10.在有机反应中加氧去氢的反应叫氧化反应,去氧加氢的反应叫还原反应,如乙烯与氢气的加成反应也叫还原反应。 1-苯乙醇因具有玫瑰香气味而广泛用于各种食用香精中,实验室用苯乙酮制备1-苯乙醇的反应、装置示意图和有关数据如下: 试剂[ 熔点/℃[ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性 水 乙醇 乙醚 1-苯乙醇 20 203.4 1.013 不溶 溶 溶 苯乙酮 19.7 202.3 1.028 不溶 溶 溶 硼氢化钠 36 400 1.076 溶 溶 不溶 乙醇 -117.3 78.4 0.789 溶 - 溶 乙醚 -116.3 34.6 0.713 微溶 溶 - 实验步骤: 在A中加入15mL95%的乙醇和1.0g硼氢化钠,搅拌下再滴入8mL苯乙酮,然后在搅拌的条件下,滴加足量的3mol·L-1的盐酸;使A中反应液的温度保持在75-80℃,使其中大部分乙醇蒸发,出现分层,再加入10mL乙醚。 将混合反应液倒入分液漏斗中分液,水层再用10mL乙醚萃取,合并两次有机相,再进行简单蒸馏除去乙醚。 最后经提纯收集到1-苯乙醇4.5g。 回答下列问题: (1)苯乙酮制备1-苯乙醇的反应类型是; (2)仪器B的名称为______________; (3)反应完成后,加入10mL乙醚,充分振荡后,上层为__________(填“水层”或“有机层”) (4)反应中加入乙醇的目的是________________________________; (5)两次合并的有机相进行蒸馏除去乙醚,采用的最佳加热方式是_________(填字母),若回收乙醚,则收集馏分的温度范围是____________________; a.酒精为加热b.水浴加热c.油浴加热d.酒精喷灯加热 (6)本实验的产率为_____________(保留两位有效数字)。 (7)1-苯乙醇除用作香料外也用于有机合成,如1-苯乙醇与冰醋酸酯化反应制得乙酸苏合香酯,写出此反应化学反应方程式______________________________。 11.水中Cl-的测定常用硝酸银滴定法,实验步骤及测定原理如下: I.水样的预处理。 (1)如果水样带有颜色,则需要加入氢氧化铝胶体处理,利用了该胶体的_______性。 (2)如果水样耗氧量过高,则需要加入高锰酸钾晶体,煮沸后再加入少量乙醇处理,过程中高锰酸钾表现了______性,加入乙醇的目的是: ______。 II.样品的测定。 将经过处理的水样置于锥形瓶中,加入少量的稀K2CrO4溶液做指示剂,用AgNO3标准溶液滴定至砖红色沉淀(Ag2CrO4)刚好出现,且半分钟不消失时,即为滴定终点。 已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,Ksp(AgOH)=2.0×10-8。 (3)AgNO3标准溶液置于棕色_______式滴定管中。 (4)实验中需严格控制水样的pH及指示剂的用量,如果pH过高,会使测定结果_____(填偏高、偏低或不变,下同),如果pH过低,会使指示剂转化为Cr2O72-而失效,如果指示剂过多会使测定结果________。 (5)取50.00mL水样,用浓度为cmol/AgNO3标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗的体积为VmL,则样品中Cl-的含量为_____mg/L。 12.钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。 利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工艺流程如下图所示: 已知: FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为: FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl42-+2H2O。 (1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是。 (2)滤渣A的成分是。 (3)滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式为。 (4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。 反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是。 (5)写出由滤液D生成FePO4的离子方程式。 (6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是。 13.工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯度硅。 以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。 请回答下列问题: (1)仪器D的名称_____________。 (2)装置A的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是________________。 (3)C中吸收尾气一段时间后,吸收液中存在多种阴离子,下列有关吸收液中离子检验的说法正确的是_____。 A.取少量吸收液加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则说明一定存在Cl- B.取少量吸收液,滴加溴水,若溴水褪色,则说明一定存在SO32- C.取少量吸收液,加过量BaCl2溶液,过滤出沉淀,向沉淀中加过量稀盐酸,若沉淀部分溶解,且有气泡产生,则说明一定存在SO32- D.取少量吸收液,加硫酸酸化后再加淀粉碘化钾溶液,若溶液变蓝,则说明一定存在ClO- 14.氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下: 已知: ①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。 ②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图。 (1)加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为_____。 (2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何检验SO42-已沉淀完全? ___。 (3)加入NaClO3饱和溶液会发生如下反应: MgCl2+2NaClO3 Mg(ClO3)2+2NaCl↓,请利用该反应,结合右图,制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为: ①取样,加入NaClO3饱和溶液充分反应,②蒸发结晶;③;④;⑤过滤、洗涤。 (4)将产品先用水洗涤,再用无水乙醇清洗。 无水乙醇的作用是___________________。 产品中Mg(ClO3)2·6H2O(其相对分子质量为299)含量的测定: 步骤1: 准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。 步骤2: 取10mL于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微热。 步骤3: 冷却至室温,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定至终点。 此过程中反应的离子方程式为: Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O。 步骤4: 将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。 (5)写出步骤2中发生的离子方程式_______________________。 (6)上述产品测定中需要检查是否漏液的仪器有_____________________。 步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管,会导致最终结果偏___________(填“大”或“小”)。 (7)产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为______。 (计算结果保留两位小数) 15.乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,Mr=288)是一种常用的补铁剂,可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得: 2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。 已知FeCO3易被氧化: 4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2。 某兴趣小组用FeCl2(用铁粉和稀盐酸制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如下: 回答下列问题: (1)NH4HCO3盛放在装置____________中(填字母),该装置中涉及的主要反应的离子方程式为________________________________。 (2)将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是_________________。 (3)将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中,再加入少量铁粉,75℃下搅拌反应。 铁粉的作用是____________________________________________。 反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是______________________________________。 (4)该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,高锰酸钾标准液用________滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。 下列操作会引起测定结果偏高的是_______。 A滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗 B滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,以致部分液体溅出 C滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数 D滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数 (5)经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。 取2.880g产品配成100mL溶液,每次取20.00mL,进行必要处理,用0.1000mol·L−1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)219.70mL。 滴定反应如下: Ce4++Fe2+==Ce3++Fe3+,则产品中乳酸亚铁的质量分数为_________________。 16.氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂,下图为制备粗高铁酸钾的工业流程。 请回答下列问题: (1)氯化铁做净水剂的原因是(结合化学用语表达)。 (2)吸收剂X的化学式为,氧化剂Y的化学式为。 (3)碱性条件下反应①的离子方程式为。 (4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。 该反应的化学方程式为2KOH+NaFeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据反应原理分析反应能发生的原因。 (5)K2FeO4在水溶液中易发生反应: 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用(填序号)。 A.H2OB.稀KOH溶液C.NH4Cl溶液D.Fe(NO3)3溶液 除了这种洗涤剂外
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