高中化学专题十二 化学实验综合.docx

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高中化学专题十二化学实验综合

专题十二化学实验综合

1．[2018·天津大学附属中学月考]下列实验设计和结论相符的是（）

A．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性

B．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中

C．某无色溶液中加Ba（NO3）2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO

D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可能得到较纯净的FeCl3溶液

2．[2018·全国卷Ⅱ]下列实验过程可以达到实验目的的是（）

编号

实验目的

实验过程

A

配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液

称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容

B

探究维生素C的还原性

向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化

C

制取并纯化氢气

向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液

D

探究浓度对反应速率的影响

向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象

3.[2018·河北省定州中学月考]下列有关实验装置进行的相应实验，能达到目的的是（）

4．[2018·江苏卷]根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项

实验操作和现象

结论

A

向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清

苯酚的酸性强于H2CO3的酸性

B

向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色

I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度

C

向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出

Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性

D

向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成

Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）

5.[2018·重庆市第八中学月考]下列实验操作、现象和结论均正确的是（）

选项

实验操作

现象

结论

A

向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴2滴水

脱脂棉燃烧

Na2O2与水反应放热

B

Fe（NO3）2样品中加入稀硫酸，再滴加KSCN溶液

溶液变为血红色

Fe（NO3）2样品已经变质

C

向FeCl3溶液中加入Mg（OH）2悬浊液，振荡

沉淀由白色变为红褐色

Fe（OH）3的溶度积小于Mg（OH）2

D

向蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热几分钟后加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热煮沸

无红色沉淀生成

蔗糖没有发生水解反应生成葡萄糖

6.[2018·山东第二次考试]由SO2和O2制备SO3（熔点16.8℃，沸点44.8℃）的模拟装置如下图所示（加热和夹持装置省略）：

下列说法正确的是（）

A．装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2

C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2

7．[2018·江西师范大学附属中学月考]下列有关实验操作对应的现象及结论都正确且二者存在因果关系的是（）

选项

实验

现象

结论

A

向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液

观察、对比气体产生的速度

可比较CuSO4和KMnO4对H2O2分解的催化效果

B

向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液，加热

冷却后观察到其一分层，另一不分层

分层的是矿物油，不分层的是植物油

C

将浓硫酸滴到胆矾晶体表面

晶体表面出现白斑

浓硫酸具有脱水性

D

向NaHSO3溶液中滴入几滴酚酞

无明显现象

NaHSO3不水解

8.[2018·郑州质检]对于下列装置，不添加其他仪器无法检查气密性的是（）

9．[2018·湖北省第三次模拟]由下列实验操作和现象所得结论正确的是（）

选项

操作

现象

结论

A

用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应

火焰呈黄色

该溶液一定是钠盐溶液

B

将湿润的KI－淀粉试纸置于集满某气体的集气瓶口

试纸变蓝

该气体为Cl2

C

向等物质的量浓度的NaNO3溶液和Na2SiO3溶液中分别滴加3滴酚酞溶液

NaNO3溶液为无色，Na2SiO3溶液变成红色

非金属性：

N>Si

D

将Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液

溶液变红

Fe（NO3）2样品中一定含有Fe3＋

10.[2018·福建省罗源一中月考]某同学利用下列装置探究Na与CO2反应的还原产物，已知PdCl2＋CO＋H2O＝Pd（黑色）↓＋CO2＋2HCl。

下列说法正确的是（）

A．实验开始时，先打开活塞K，一段时间后再点燃③处酒精灯

B．①中发生的反应可以是NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑

C．②、④中的试剂分别是浓硫酸、氢氧化钠溶液

D．装置①也可用于铜与浓硫酸反应制备二氧化硫

11．[2018·全国卷Ⅰ]醋酸亚铬[（CH3COO）2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。

一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。

实验装置如图所示，回答下列问题：

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是________，仪器a的名称是________。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

②同时c中有气体产生，该气体的作用是______________________________________。

（3）打开K3，关闭K1和K2。

c中亮蓝色溶液流入d，其原因是________________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是__________、________、洗涤、干燥。

（4）指出装置d可能存在的缺点______________________________。

12．[2018·辽宁省葫芦岛一中月考]乙酸正丁酯是一种无色透明有愉快果香气味的液体。

大量用于配制香蕉、梨、菠萝、杏、桃及草莓、浆果等型香精。

实验室制备乙酸正丁酯的装置示意图和有关数据如下：

化合物

水中溶解性

密度（g·cm－3）

沸点

相对分子质量

乙酸

溶于水

1.0492

118

60

正丁醇

微溶于水

0.8098

117.7

74

乙酸正丁酯

微溶于水

0.8824

126.5

116

实验步骤：

Ⅰ.乙酸正丁酯的制备

在A中加入7.4g正丁醇、6.0g乙酸，再加入数滴浓硫酸，摇匀，放入1～2颗沸石。

按图安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷却水，缓慢加热A。

在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水层液面的高度不变，使油层尽量回到圆底烧瓶中。

反应达到终点后，停止加热，记录分出水的体积。

Ⅱ.产品的精制

把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置后过滤，将产物常压蒸馏，收集124～126℃的馏分，得到5.8g产品。

请回答下列问题：

（1）写出本实验制备乙酸正丁酯的化学方程式________________________________________________________________________。

（2）装置B的名称是________，在A中加入1～2颗沸石的作用是________________________________________________________________________。

（3）如何通过分水器中的现象判断反应达到终点________________________________________________________________________。

（4）产品的精制过程中，饱和碳酸钠溶液的主要作用是________________________________________________________________________。

不能用NaOH溶液代替碳酸钠溶液的原因是________________________________________________________________________。

（5）该实验中，生成乙酸正丁酯的产率是________。

13．[2018·山西省大同市与阳泉市联合模拟]某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究，过程如下：

（1）调节pH，实验记录如下：

实验

pH

现象

a

10

产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清

b

6

产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解

c

2

产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X

查阅资料得知：

Ⅰ.Ag2SO3:

白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液

Ⅱ.Ag2O：

棕黑色，不溶于水，能和酸反应

①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，离子方程式是________________________________________________________________________。

②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，推测的依据是________________________________________________________________________。

（2）取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解。

该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4，实验方法是：

另取Ag2SO4固体置于________溶液中，未溶解。

（3）将X从溶液中滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：

Ⅰ.向X中滴加稀盐酸，无明显变化

Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体

Ⅲ.用Ba（NO3）2溶液、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀

①实验Ⅰ的目的是________________________________________________________________________。

②根据上述现象，分析X的性质和元素组成是________________________________________________________________________。

③Ⅱ中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

（4）该同学综合以上实验，分析产生X的原因，认为随着酸性的增强，SO

还原性增强，并通过进一步实验确认了这种可能性，实验装置如图所示：

①气体Y是____________。

②白色沉淀转化为X的化学方程式是______________________________。

14．[2018·湖北省荆州中学模拟]碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z]常用作电子材料，磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。

为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。

（1）请完成下列实验步骤：

①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；

②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；

③加热甲中玻璃管，当乙装置中________________________________________________________________________（填实验现象），停止加热；

④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；

⑤计算。

（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是________________________________________________________________________。

（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的____________（填字母）连接在________（填装置连接位置）。

（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据：

则该碱式碳酸钴的化学式为________________________________________________________________________。

乙装置的质量/g

丙装置的质量/g

加热前

80.00

62.00

加热后

80.36

62.88

（5）CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下：

已知：

沉淀物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Co（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀（pH）

2.3

7.5

7.6

3.4

完全沉淀（pH）

4.1

9.7

9.2

5.2

①净化除杂质时，加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作Ⅰ获得的滤渣成分为____________________。

③加盐酸调整pH为2～3的目的为________________________________。

④操作Ⅱ过程为______________________（填操作名称）、过滤。

专题十二化学实验综合

1．A氨气的水溶液显碱性，则某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，A项正确；将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，因乙醇与水混溶，二者不分层，不能进行萃取，B项错误；无色溶液中加入Ba（NO3）2溶液再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液可能有SO

，可能含有Ag＋，若原溶液中含有SO

也能生成BaSO4沉淀，C项错误；在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入足量Cl2后，得到FeCl3溶液，但加热Fe3＋水解生成Fe（OH）3最终得不到FeCl3溶液，D项错误。

2．B氢氧化钠溶于水放热，因此溶解后需要冷却到室温下再转移至容量瓶中，A错误；氯化铁具有氧化性，能被维生素C还原为氯化亚铁，从而使溶液颜色发生变化，所以向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，通过观察颜色变化可以探究维生素C的还原性，B正确；向稀盐酸中加入锌粒，生成氢气，由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气，因此将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可，不需要通过KMnO4溶液，或者直接通过碱石灰，C错误；反应的方程式为HSO

＋H2O2＝SO

＋H＋＋H2O，这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D错误。

3．B盐酸不是最高价含氧酸，且挥发出的盐酸能够使硅酸钠变浑浊，图示装置无法达到实验目的，A项错误；图示装置中NaOH溶液与氯气反应，可完成喷泉实验，B项正确；NH3的密度较小，应该采用向下排空气法收集，图中为向上排空气法，C项错误；SO2与硫化氢的反应中，二氧化硫表现的是氧化性，不是还原性，D项错误。

4．B向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变澄清，反应生成苯酚钠、碳酸氢钠、CO

结合质子能力比C6H5O－强，不能证明苯酚酸性强于H2CO3的酸性，A项错误；向碘水中加入等体积CCl4振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色，说明I2在CCl4中溶解度大于在水中溶解度，B项正确；向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，说明氧化性Cu2＋>Fe2＋，C项错误；由于NaCl、NaI的浓度未知，因此无法判断Ksp（AgCl）与Ksp（AgI）的大小，D项错误。

5．AA项向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴2滴水，过氧化钠与水反应放出热量和氧气，使脱脂棉燃烧，正确；B项Fe（NO3）2样品中加入稀硫酸后，溶液中含有氢离子和硝酸根离子，相当于含有稀硝酸，稀硝酸将亚铁离子氧化为铁离子，再滴加KSCN溶液，溶液一定变为血红色，不能说明Fe（NO3）2样品是否变质，错误；C项向FeCl3溶液中加入Mg（OH）2悬浊液，氢氧化镁消耗铁离子水解产生的氢离子，促进铁离子的水解使其转化为氢氧化铁沉淀，错误；D项检验蔗糖水解的产物葡萄糖，需要在碱性条件下加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热煮沸，错误。

6．C进入高温反应管的气体必须干燥，①应是浓硫酸，A项错误；铜与稀硫酸不反应，B项错误；通常情况下，SO2和O2反应很慢，需用催化剂催化，C项正确；该反应是可逆反应，④中逸出的气体主要是SO2和O2及少量的SO3气体，则⑤中应盛放碱石灰，可除去SO2、SO3，故D项错误。

7．B高锰酸钾能氧化过氧化氢，不是催化剂，A项错误；植物油为油脂，与NaOH溶液反应，而矿物油与NaOH不反应，则观察反应后是否分层可区别植物油和矿物油，B项正确；浓硫酸滴到胆矾晶体中，使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的吸水性，C项错误；向NaHSO3溶液中滴入几滴酚酞，无明显现象是因为NaHSO3水解程度小于电离程度，溶液显酸性，D项错误。

8．A理解气密性检查的原理是解题的关键，即当气体压强改变时，伴随着液面升高或降低的现象，此时装置气密性完好，否则表示装置漏气。

A项中，分液漏斗与烧瓶用橡皮管连接，气体压强相等，在不添加其他仪器的情况下无法检查气密性。

B项中，向长颈漏斗中注入水，至浸没其下端管口，一段时间后，若液面不再变化，说明气密性良好。

C、D项，被检查的部分属于一个密封体系，能检验其气密性。

9．C焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，该溶液不一定是钠盐溶液，也可能是氢氧化钠溶液，A项错误；具有氧化性的气体均可氧化KI，则气体不一定为氯气，可能为氧气等，故B项错误；由现象可知，Na2SiO3溶液水解显碱性，则硝酸的酸性大于硅酸，则非金属性N＞Si,C项正确；将Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，发生氧化还原反应生成铁离子，应溶于水加KSCN检验是否变质，D项错误。

10．A实验开始时，先打开活塞K，排出③中的空气再点燃③处酒精灯，A项正确；①中装置是启普发生器原理，碳酸氢钠的粉末状固体和盐酸反应不能随时停止，B项错误；②中为浓硫酸目的是干燥CO2，④中为氯化钯用于证明还原产物中是否有CO，C项错误；铜与浓硫酸反应需要加热，因此装置①不可用于铜与浓硫酸反应制备二氧化硫，D项错误。

11．答案：

（1）去除水中溶解氧分液（或滴液）漏斗

（2）①Zn＋2Cr3＋＝Zn2＋＋2Cr2＋②排除c中空气

（3）c中产生H2使压强大于大气压（冰浴）冷却过滤

（4）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触

解析：

（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液（或滴液）漏斗。

（2）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn＋2Cr3＋＝Zn2＋＋2Cr2＋。

②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气。

（3）打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。

（4）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。

12．答案：

（1）CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH

CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O

（2）（球形）冷凝管防止暴沸

（3）分水器中的水层不再增加

（4）中和残留的乙酸和硫酸NaOH溶液易使乙酸正丁酯水解（5）50%

解析：

（1）本实验利用正丁醇与乙酸反应制备乙酸正丁酯，化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH

CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O。

（2）装置B为球形冷凝管，在A中加入1～2颗沸石的作用是防止暴沸。

（3）当分水器中的水层不再增加则判断反应达到终点。

（4）由于反应液中有硫酸、醋酸等酸性物质，加入饱和碳酸钠的作用是中和残留的乙酸和硫酸，不能用NaOH溶液代替碳酸钠溶液的原因是NaOH溶液易使乙酸正丁酯水解。

（5）7.4g正丁醇的物质的量为

＝0.1mol,6.0g乙酸的物质的量为

＝0.1mol，理论上生成0.1mol乙酸正丁酸，所以本次实验的产率＝

＝

×100%＝50%。

13．答案：

（1）①2Ag＋＋SO

＝Ag2SO3↓②SO

有还原性，若被氧化为SO

，即可与Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀

（2）过量Na2SO3（3）①检验X是否是Ag2O②有还原性，含有Ag元素，不含S元素③Ag＋2HNO3（浓）＝AgNO3＋NO2↑＋H2O（4）①SO2②Ag2SO3＋H2O

2Ag＋H2SO4

解析：

（1）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，Ag＋与SO

反应生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液，生成沉淀的离子方程式为：

2Ag＋＋SO

＝Ag2SO3↓。

②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，其根据为SO

有还原性，可能被氧化为SO

，与Ag＋反应生成Ag2SO4白色沉淀。

（2）Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解，说明B、C中白色沉淀为Ag2SO3；另取Ag2SO4固体，同样条件置于足量Na2SO3溶液中，进行对照试验，发现沉淀不溶解。

（3）①氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水，溶液的pH＝2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O。

②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，X与浓硝酸发生氧化还原反应，X具有还原性，X只能为金属单质，只能为银；因此X中含有Ag元素，不含S元素。

③向X中加入过量HNO3（浓），产生红棕色气体为NO2，银和硝酸反应，氮元素从＋5变为＋4价，同时生成硝酸银和水，反应方程式为：

Ag＋2HNO3（浓）＝AgNO3＋NO2↑＋H2O。

（4）①海绵状棕黑色物质X为Ag；随着酸性的增强，＋4价硫的还原性增强，能被＋1价银氧化；可通过＋4价硫的氧化物二氧化硫进行实验确认，通入二氧化硫后，瓶中白色沉淀Ag2SO3转化为棕黑色Ag；正确答案是：

SO2。

②X为Ag，白色沉淀转化为Ag，在酸性条件下，亚硫酸银中＋4价的硫，被＋1价银氧化生成银和硫酸，反应为：

Ag2SO3＋H2O

2Ag＋H2SO4。

14．答案：

（1）不再有气泡产生时

（2）将装置中产生的CO2和H2O（g）全部排入乙、丙装置中（3）D活塞a前（或装置甲前）（4）Co3（OH）4（CO3）2

（5）①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O

②Al（OH）3、Fe（OH）3③抑制Co