备战高考之上海模拟化学试题分类汇编专题20 化学实验综合题.docx
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备战高考之上海模拟化学试题分类汇编专题20化学实验综合题
1.【2018届崇明区二模】资料显示:
久置于潮湿环境中的漂白粉受热生成O2和少量Cl2;干燥的漂白粉加热后发生反应Ca(ClO)2
CaCl2+O2↑。
学生甲利用下图装置进行实验:
加热A中试管内装有的潮湿漂白粉样品时,观察到B中有大量气泡产生。
(1)B中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)请写出实验室检验氯气的方法:
_____________________________________________。
学生乙设计实验测定某干燥漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量。
实验步骤如下:
①称量坩埚的质量,为W1g。
②坩埚中加入样品后再称,质量为W2g。
③重复进行加热、冷却、称量,直到恒重,质量为W3g。
(3)称量所用仪器名称为________________;实验到达恒重的判断依据是_________________。
(4)该漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量为_________________(用W1、W2、W3表示);若所用坩埚内壁沾有受热易分解的物质,则该实验测得的结果__________________。
(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【答案】Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O用湿润的KI淀粉试纸检验,若试纸变蓝,说明是氯气电子天平连续两次加热、冷却、称量的结果相差≤0.001g
偏大
分析:
根据题中信息可知,久置于潮湿环境中的漂白粉受热生成O2和少量Cl2,所以B中发生的是氯气和氢氧化钠生成氯化钠、次氯酸钠和水的反应;实验室检验氯气可以采用湿润的KI淀粉试纸检验,若试纸变蓝,说明是氯气;干燥的漂白粉加热后发生反应Ca(ClO)2
CaCl2+O2↑,称量固体时可以使用电子天平,实验到达恒重的标准是连续两次加热、冷却、称量的结果相差≤0.001g;根据Ca(ClO)2
CaCl2+O2↑可知,加热至恒重后固体质量减少,减少的质量为O2的质量,根据反应前后的质量差并结合反应方程式可以得出漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量;若所用坩埚内壁沾有受热易分解的物质,则氧气的质量偏大,该实验测得的次氯酸钙的百分含量偏大。
(3).称量固体时所用的仪器是电子天平,实验达到恒重的标准是连续两次加热、冷却、称量的结果相差≤0.001g,故答案为:
电子天平;连续两次加热、冷却、称量的结果相差≤0.001g;
(4).干燥漂白粉样品的质量为(W2-W1)g,加热至恒重后生成O2的质量为(W2-W3)g,由方程式Ca(ClO)2
CaCl2+O2↑可知,Ca(ClO)2的质量为
g,则该漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量为
=
,若所用坩埚内壁沾有受热易分解的物质,则氧气的质量偏大,该实验测得的次氯酸钙的百分含量偏大,故答案为:
;偏大。
点睛:
本题主要考查物质组成和性质的实验设计,掌握相关实验基础是解答本题的关键,题目难度中等。
本题的难点是第(4)问中次氯酸钙百分含量的计算,解题时可先根据题目信息确定样品的质量和加热至恒重时固体减少的质量即生成O2的质量,再根据反应方程式列式计算即可。
2.【2018届长宁区第二学期期中】无水MgBr2可广泛用于有机反应催化剂、污水处理剂等。
实验室可用镁屑与液溴为原料,采用下图装置制备无水MgBr2,请回答:
(1)识别下图中仪器。
A的名称是_____,B是_____
(2)实验时,可向装置C中缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
干燥的氮气能将液溴吹出,因为液溴具有_____的性质;实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是:
____MgBr2和乙醚能发生如下反应:
MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5+Q(Q>0);反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
第一次过滤除去的物质是____。
过滤必须用到的玻璃仪器是:
____。
(3)试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后,加热有利于其分解,得无水MgBr2产品的原因:
____。
(4)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:
Mg2++Y4-=MgY2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是____。
②测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,用0.0500mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是____(以质量分数表示)。
【答案】干燥管冷凝管极易挥发防止镁屑与氧气反应,生成副产物MgO,且阻碍Mg和Br2的反应镁屑漏斗、烧杯、玻璃棒加热促使乙醚挥发,且逆反应是吸热反应,加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动从滴定管上口加入少䟿标准液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2-3次97.5%
的玻璃仪器是:
漏斗、烧杯、玻璃棒;(3)加热促使乙醚挥发,且逆反应是吸热反应,加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动,从而得无水MgBr2;(4)①滴定前润洗滴定管的操作方法是从滴定管上口加入少䟿标准液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2-3次;
3.【2018届杨浦区二模】实验小组按如下流程,进行海带中碘含量的测定和碘的制取等实验。
I.碘含量的测定
(1)步骤①是将海带置于__________中(填仪器名称)进行灼烧。
(2)步骤④是将溶液转移至________________(填定容仪器的名称)。
(3)取20.00mL上述海带浸取原液,加稀H2SO4和足量KIO3,使
和
完全反应
(
)。
再以淀粉为指示剂,用
mol/L的Na2S2O3溶液滴定
(
),当I2恰好完全反应时,用去Na2S2O3溶液20.00mL。
(4)判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是__________________________。
(5)计算该干海带中碘的质量分数_________________。
II.碘的制取
另制海带浸取原液,按如下方案制取碘:
(1)补全步骤
的反应方程式,配平并标出电子转移的数目和方向。
,_______________
(2)步骤
加入足量NaOH溶液、振荡、静置后,油层在_____(填“上”或“下”)层,呈____色。
(3)步骤
的操作是_______________。
【答案】坩埚500mL容量瓶滴入最后一滴Na2S2O3溶液,振荡,溶液蓝色褪去且半分钟内无明显变化0.053H2O2+2I-+2H+→I2+2H2O,
上无过滤
4.【2018届松江区二模】铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。
有一种测定铁矿石中含铁量的方法如下。
已知:
2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI
完成下列填空:
(1)步骤②用到的玻璃仪器除烧杯外,还有_________、_________,步骤⑤中必须用到的定量实验仪器是___________________。
(2)步骤③对应反应的离子方程式为______________________________________________。
(3)步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。
(4)步骤⑦可用淀粉作为滴定终点的指示剂,达到滴定终点时的现象是_________________。
若滴定过程中有空气进入,则测定结果_______。
(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(5)若过程⑦中消耗0.5000mol·L−1Na2S2O3溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为___。
【答案】漏斗玻璃棒250mL容量瓶2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-除去过量的氯气,避免影响后续滴定溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不还原偏高70%
点睛:
本题的难点是样品中铁元素百分含量的确定,本题中不要根据所列反应方程式一一进行计算,应该用关系式进行计算,这样可以缩短解题的步骤,还要注意消耗20.00mLNa2S2O3溶液,应是20.00mLB溶液消耗的Na2S2O3,需要转化成250mLB溶液中消耗的Na2S2O3的量。
5.【2018届松江区上学期期末】爱国实业家侯德榜在氨碱法的基础上,发明了“联合制碱法”,简单流程如图。
完成下列问题:
(1)在饱和食盐水中通入X和Y,则X______和Y_______(填物质名称),先通X后通Y的原因是_______________________。
(2)写出通入X和Y的化学反应方程式____________________________。
(3)操作Z包括________和________(填名称)。
(4)溶液B中含有的主要离子是_____________,为了得到化肥(NH4Cl),需要在溶液B中通入NH3、冷冻、加食盐,其中通入NH3的作用一_________________,作用二________________。
(5)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。
现用重量法测定其纯度,步骤如下:
①称取样品ag,加水溶解;
②加入足量的BaCl2溶液;
③过滤、_________、烘干、冷却、称量、烘干、冷却、_________,最终得到固体bg。
样品中纯碱的质量分数为___________________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】氨气二氧化碳氨气在水中溶解度大,先通氨气有利于生成碳酸氢钠沉淀NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl过滤洗涤Na+、HCO3-、NH4+、Cl-将NaHCO3转化为Na2CO3产生的NH4+有利于NH4Cl形成洗涤(再)称量106b/197a
(2)食盐水中通入氨气和二氧化碳后发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,化学反应方程式:
NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl;正确答案:
NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)分离固体和液体,进行过滤操作,再洗涤固体;所以操作Z包括过滤和洗涤;正确答案:
过滤和洗涤。
4)经过过滤后,滤液中含有氯化铵及少量碳酸氢钠,因此溶液B中含有的主要离子是Na+、HCO3-、NH4+、Cl-;为了得到化肥(NH4Cl),需要在溶液B中通入NH3、冷冻、加食盐,由于氨水显碱性,就会将NaHCO3转化为Na2CO3,反应产生的NH4+有利于NH4Cl形成;正确答案:
Na+、HCO3-、NH4+、Cl-;将NaHCO3转化为Na2CO3;产生的NH4+有利于NH4Cl形成。
(5)加入足量的氯化钡溶液发生反
应:
↓
,根据原子守恒,通过称量沉淀碳酸钡的质量,来计算样品中纯碱的质量分数,需洗涤沉淀,除去杂质离子,且将沉淀冷却到室温,再称量所得固体,最终得到固体
为
根据碳守恒,纯碱的质量分数
;正确答案:
洗涤;称量;
。
点睛:
“联合制碱法”是在饱和食盐水中先通入氨气,形成碱性的氯化钠溶液,再通入二氧化碳气体,这样二氧化碳、氨气与氯化钠溶液就很容易发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,过滤后,得到碳酸氢钠固体,加热可得到碳酸钠。
6.【2018届青浦区一模】为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列两组实验。
实验一:
已知:
3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)
(1)虚线框处宜选择的装置是________(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是______________________。
(2)实验后,为检验硬质玻璃管中的固体是否含+3价的铁元素,该同学取一定量的固体并用一定浓度的盐酸溶解,滴加_______溶液(填试剂名称或化学式),没有出现血红色,说明该固体中没有+3价的铁元素。
请你判断该同学的结论是否正确并说明理由_________________。
实验二:
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g,B为干燥管。
按下图连接好装置进行实验。
实验步骤如下:
(1)________,
(2)点燃酒精灯,加热,(3)______,(4)______,(5)______,
(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
(3)请将下列实验步骤的编号填写在对应步骤的横线上
a.关闭K1和K2b.熄灭酒精灯c.打开K1和K2缓缓通入N2d.冷却至室温
(4)必须要进行恒重操作的原因是_________________。
(5)已知在上述实验条件下,绿矾受热只是失去结晶水,硫酸亚铁本身不会分解,根据实验记录,
计算绿矾化学式中结晶水数目x=__________________(用含m1、m2、m3的列式表示)。
【答案】乙铜丝由黑变红硫氰化钾或KSCN不正确,因为铁过量时:
Fe+2Fe3+→3Fe2+cbda确保绿矾中的结晶水已全部失去
详细分析:
实验一:
(1)铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,虚线框中的装置是用氢气还原氧化铜的装置,氢气的密度比空气小,所以用向下排空气法收集氢气,故选乙;氧化铜被氢气还原为铜单质,现象是铜丝由黑变红;
(2)Fe3+能使KSCN溶液变成血红色,滴加KSCN溶液检验是否含有Fe3+,若溶液变为血红色,则含有Fe3+;单质铁能把Fe3+还原为Fe2+,当铁过量时:
Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以没有出现血红色,不能说明该固体中没有+3价的铁元素;
实验二:
(3)由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前要排尽装置中的空气,利用氮气排出空气,为使生成的水蒸气完全排出,应该先熄灭酒精灯再关闭K1和K2;冷却后再称量,正确的步骤是
(1)打开K1和K2缓缓通入N2,
(2)点燃酒精灯,加热,(3)熄灭酒精灯,(4)冷却至室温,(5)关闭K1和K2,(6)称量A,重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g;(4)进行恒重操作可以确保绿矾中的结晶水已全部失去;(5)根据题意,生成硫酸亚铁是
,生成水的质量是
,
X=
。
7.【2018届浦东新区二模】草木灰的有效成分是K2CO3,还含有少量的Na+、Cl-、SO42-和大量不溶于水的固体。
为测定其中K2CO3的含量,设计如下实验:
完成下列填空:
(1)洗涤滤渣的目的是_____________________________________。
(2)配制100mL草木灰浸出液,需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______。
(3)取用10.00mL浸出液进行滴定,终点时溶液由______色变成______色。
若三次平行实验消耗硫酸体积的平均值为25.00mL,则该样品中碳酸钾的质量分数为______(精确到小数点后3位)。
(4)若没有用标准液润洗滴定管,则实验结果将___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)利用如图装置,通过反应前后总质量的改变,确定CO2气体的质量,也可以测定样品中碳酸钾的含量。
实验时发生反应的离子方程式为_______________________。
判断反应完全的依据是_____________________。
请对该实验方案的优缺点进行评价。
________________
【答案】将滤渣表面吸附的碳酸钾洗涤下来,一并配制成待测液,以免引起误差100mL容量瓶黄色橙色0.115偏大CO32-+2H+→CO2↑+H2O电子天平的读数不再发生变化优点:
操作简便;缺点:
逸出的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢,会造成较大实验误差
(1)洗涤滤渣的目的是将滤渣表面吸附的碳酸钾洗涤下来,一并配制成待测液,以免引起误差;
(2)根据所给的仪器可知,还缺少100mL容量瓶;(3)取用10.00mL浸出液进行滴定,终点时溶液由黄色变成橙色;若三次平行实验消耗硫酸体积的平均值为25.00mL,则该样品中碳酸钾的质量分数为
;(4)若没有用标准液润洗滴定管,标准液浓度变稀,滴定时消耗标准液偏多,则实验结果将偏大;(5)利用如图装置,通过反应前后总质量的改变,确定CO2气体的质量,也可以测定样品中碳酸钾的含量。
实验时发生反应为碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CO32-+2H+→CO2↑+H2O;判断反应完全的依据是电子天平的读数不再发生变化;该实验方案的优缺点:
优点:
操作简便;缺点:
逸出的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢,会造成较大实验误差。
8.【2018届闵行区二模】小苏打是一种常用的食品添加剂。
(1)精制食盐是制备小苏打的原料之一。
粗盐中含有少量Ca2+、Mg2+、SO42-,粗盐精制的步骤顺序是:
溶解→→→→(填字母编号)。
_____________
a.加盐酸调pHb.加Ba(OH)2溶液c.加Na2CO3溶液d.过滤
(2)NH3、CO2先后通入饱和食盐水中,反应的离子方程式________________。
(3)侯氏制碱法中,母液的处理方法是通入氨气,再加入细小食盐颗粒,最后冷却析出的副产品是_______;简述通氨气的作用____________________________________。
(4)称取2.640g小苏打样品(含少量NaCl),配置成250mL溶液,准确取出20.00mL溶液于锥形瓶中,滴加_______作指示剂,滴定时消耗0.1000mol/L盐酸的体积为20.67mL。
则该样品中碳酸氢钠的质量分数为_________(保留两位小数)。
若装标准溶液的滴定管没有润洗,则测得的结果会____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)测定上述样品中碳酸氢钠的质量分数还可通过如图装置进行测定。
实验需使用的定量仪器是_____;写出涉及的化学方程式__________________。
【答案】bcdaNH3+CO2+Na++H2O→NaHCO3↓+NH4+NH4Cl增大NH4+浓度有利于NH4Cl析出、将NaHCO3转化为Na2CO3,提高NH4Cl的纯度甲基橙0.82偏大电子天平2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)母液的处理方法是通入氨气,增大NH4+浓度有利于NH4Cl析出、将NaHCO3转化为Na2CO3,提高NH4Cl的纯度,得到副产品NH4Cl;正确答案:
NH4Cl;增大NH4+浓度有利于NH4Cl析出、将NaHCO3转化为Na2CO3,提高NH4Cl的纯度。
(4)碳酸氢钠溶液显碱性,与酚酞变色范围接近,变色时的不容易判断反应终点,使用甲基橙容易判断终点,且反应产生的二氧化碳不能全部逸出使溶液偏酸性,因此使用甲基橙的误差小;根据:
NaHCO3—HCl反应关系可知,NaHCO3的物质的量等于盐酸的物质的量
=0.1×20.67×10-3×250/20=0.0258mol,NaHCO3的质量为0.0258×84=2.17g,所以该样品中碳酸氢钠的质量分数为2.17/2.640×100%=82%;若装标准溶液的滴定管没有润洗,盐酸的消耗量增大,测定碳酸氢钠的量偏大,结果偏大;正确答案:
甲基橙;0.82;偏大。
(5)称取2.640g小苏打样品(含少量NaCl),精确度高,因此使用电子天平进行称量;反应的方程式为:
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑;正确答案:
电子天平;2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑。
9.【2018届闵行区上学期期末】某实验小组用两种不同的方法测定已部分变质的亚硫酸钠样品的纯度。
方案一:
实验流程如下
(1)简述检验亚硫酸钠样品已经变质的方法________________________________。
(2)操作Ⅱ的名称是________,整个实验过程中需要用到的仪器主要有烧杯、玻璃棒、干燥器、酒精灯、石棉网、_________、________(固定、夹持仪器除外)。
(3)能证明冷却后称量的质量已达恒重的依据是_______________________________。
方案二:
右图,Y管左侧装亚硫酸钠样品,右侧装较浓硫酸,相互接触即可反应产生SO2,通过测定SO2体积来测定样品中Na2SO3含量。
(4)如右图,加入试剂之前须进行的操作是________;反应不用稀硫酸原因_________,为减小实验误差,量气管中液体M可用_________。
(5)若样品的质量为ag,加入10mL较浓硫酸充分反应后,测得排出液体的体积为VL(标准状况下),则样品中Na2SO3的质量分数的计算式为_________________________。
(6)若实验结果测得该样品中Na2SO3含量偏低,原因可能是_________(选填编号)
a.硫酸不足量
b.测定气体体积时未冷却至室温
c.Y型管中留有反应生成的气体
d.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
【答案】取样溶解,加入足量稀盐酸,充分反应后滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明亚硫酸钠样品已经变质。
蒸发电子天平蒸发皿再加热、冷却、称量,直至连续两次称量结果相差不超过0.001g检查装置气密性SO2易溶于水,若用稀硫酸不利于SO2的逸出苯或四氯化碳或饱和碳酸氢钠溶液
ad
点睛:
称量恒重的方法是:
多次重复实验,直到连续两次称量结果相差不超过0.001g,而这个0.001g就是此天平的精度。
10.【2018届静安区上学期期末】下图的实验装置可用于研究SO2转化为SO3的转化率。
已知:
SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
A处为SO2气体发生装置,C处为SO2与O2反应的装置。
完成下列填空:
(1).A处的化学反应方程式为__________________,仪器F的名称为___________________________。
(2).根据实验需要,应该在D、E处连接合适的装置。
请从下图中选择,将所选装置的序号填入相应的空格,D:
________________,E:
______________。
(3).用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当A处反应结束时,再继续通入一段时间O2,最后测得E处装置增重bg,则此时SO2的转化率为_____%(用含a、b的代数式表示)。
(4).若Na2SO3变质,会影响到SO2的转化。
现欲检验某Na2SO3样品是否变质,你的方法是________________________________________________________________________。
(5).实验结束后,如果将收集了SO3的装置敞口露置于空气中,可看到装置出口处产生大量白雾,其原因是___________________________。
【答案】Na2SO3+H2SO4(浓)→H2O+SO2↑+Na2SO4干燥管③④
或
取待测样品少许于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液,若有
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