从巩固到提高 高考化学二轮微专题47 化学实验的设计与评价

试卷更新日期:2023-02-11 类型:二轮复习

一、单选题

  • 1. 用下图所示装置及药品制备相应的气体,其中不能实现的是( )

    A.制取NH3

    B.制取乙烯

    C.制取Cl2

    D.制取SO2

    A、A B、B C、C D、D
  • 2. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是(   )

    选项

    A

    B

    C

    D

    操作

    实验目的

    混合浓硫酸和乙醇

    定容

    干燥Cl2

    分离碘和酒精

    A、A B、B C、C D、D
  • 3. 部分含硫物质的分类与相应化合价及部分物质间转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )

    A、a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B、工业上由b制备e的路线:bcV2O3400500dee C、c造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 D、f、g正盐的阴离子可以在碱性溶液中共存
  • 4. 化学是以实验为基础的科学。下列实验设计正确的是( )

    选项

    实验目的

    实验设计

    A

    除去乙酸乙酯中的乙酸

    加入NaOH溶液,振荡后分液

    B

    验证非金属性:O>S

    H2S溶液中通入O2 , 观察溶液变浑浊

    C

    FeCl3溶液制备无水FeCl3

    FeCl3溶液加热蒸干

    D

    配制100mL一定物质的量浓度的NaOH溶液

    准确称取NaOH固体,放入100mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容

    A、A B、B C、C D、D
  • 5. 某实验小组利用下图装置进行实验。下列说法错误的是( )

    A、滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔 B、蘸有淀粉KI溶液的棉花变蓝,说明氯气的氧化性强于碘 C、蘸有品红溶液的棉花褪色,说明氯气具有漂白性 D、蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
  • 6. 由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )

    选项

    实验

    现象

    结论

    A

    向某食盐溶液中滴加淀粉溶液

    溶液颜色不变

    该食盐属于无碘盐

    B

    将某硝酸亚铁溶液用盐酸酸化,并滴加少量KSCN溶液

    溶液变红

    该硝酸亚铁溶液已变质

    C

    用热碳酸钠溶液清洗铁钉表面上油垢

    油垢无明显变化

    该油垢的主要成分不是动、植物油脂

    D

    将新制的氢氧化铜悬浊液与某饮品混合,加热

    未出现砖红色沉淀

    该饮品不含糖

    A、A B、B C、C D、D
  • 7. 由含硒废料(主要 含S、Se 、Fe2O3、CuO 、ZnO 、SiO2等)制取硒的流程如图:

    下列有关说法正确的是(   )

    A、“分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏 B、“酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质 C、“酸化”的离子反应为:SeSO32-+2H+=Se↓+SO2↑+H2O D、若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,铜不会溶解
  • 8. 下列实验能达到实验目的的是(   )

    选项

    实验内容

    实验目的

    A

    将CuCl2•2H2O晶体置于坩埚中加热

    制备CuCl2固体

    B

    加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,并将产生的气体通过装有碱石灰的干燥管

    制取氨气并干燥

    C

    向FeCl2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液

    证明Fe2+具有还原性

    D

    向装有亚硫酸钠白色固体粉末的圆底烧瓶中加入浓硫酸,用排饱和亚硫酸钠溶液的方法收集气体

    制取并收集二氧化硫

    A、A B、B C、C D、D

二、综合题

  • 9. 某炉渣主要成分有TiO2SiO2Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。

    已知:“焙烧”中,TiO2SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。在上述实验条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。

    金属离子

    Fe3+

    Al3+

    Mg2+

    Ca2+

    开始沉淀的pH

    2.2

    3.5

    9.5

    12.4

    沉淀完全(c=1.0×105molL1)的pH

    3.2

    4.7

    11.1

    13.8

    回答下列问题:

    (1)、产生的“尾气”是
    (2)、在“分步沉淀”时先加氨水调节pH=5,此时过滤所得滤渣主要成分是;再向滤液中加入氨水调pH=11.4,此时“母液①”中Mg2+的浓度为molL1
    (3)、“水浸渣”的主要成分为TiO2SiO2;“酸溶”时,TiO2转化为TiO2+进入溶液,则TiO2发生反应的化学方程式为
    (4)、“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,“水解”生成H2TiO3沉淀,该反应的离子方程式是
  • 10. 钾离子电池以其优异的性能成为替代锂离子电池的一种选择,该电池的负极是由钾嵌入石墨中构成,正极主要含K2NiFeO4、铝箔、醚类有机物等。从某废旧钾离子电池中回收部分材料的流程如下:

    已知:I.放电时负极的电极反应式为KxC6-xe-=C6+xK+

    II.常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4×1038 , 当溶液中某离子浓度低于1×105molL1时,认为该离子已沉淀完全。

    回答下列问题:

    (1)、废旧电池放电处理的原因为
    (2)、“碱浸”时发生的化学反应方程式为
    (3)、已知K2NiFeO4中的铁为+3价,则“酸溶”时主要反应的离子方程式为;该工序中温度需控制在40℃的原因为
    (4)、若最终调节pH=3,则所得母液中的Fe3+(填“已”或“未”)沉淀完全。
    (5)、实验室中从“反萃取”所得混合液中分离出NiSO4溶液的操作名称为
    (6)、废旧钾离子电池放电处理并拆解后,从负极得到石墨,其结构如图。石墨两层之间最近碳原子间距远大于层内最近碳原子间距的原因为;设阿伏加德罗常数的值为NA , 则石墨晶体密度为gcm3(列式即可)。

三、推断题

  • 11. 固体化合物X有三种元素组成。某学习小组开展如下探究实验:

    请回答:

    (1)、组成X的元素有 , X的化学式为
    (2)、化合物X与液态氨也能发生类似的反应,请写出相应的化学方程式
    (3)、固体A能溶于NaHF2的水溶液,产物中含一种正八面体的负三价阴离子,写出其相应的离子方程式
    (4)、红褐色固体B在真空条件灼烧,反应完全后生成黑色粉末(纯净物),黑色粉末的成分可能是 , 并用实验验证的方案是

四、实验探究题

  • 12. 过二硫酸钾(K2S2O8)易潮解,易分解,是一种重要的氧化剂。某学习小组设计实验探究过二硫酸钾的性质。
    (1)、实验(一)探究过二硫酸钾的强氧化性。

    用K2S2O8溶液与KI溶液反应,实验操作与现象如下表所示。

    实验

    操作

    现象

    在10mL0.1mol/L含淀粉的KI溶液中滴加4mL0.1mol/LK2S2O8溶液

    一段时间后,溶液缓慢变蓝色

    在10mL0.1mol/L含淀粉的KI溶液中先滴几滴0.1mol/LFeSO4溶液,再滴加4mL0.1 mol/LK2S2O8溶液

    溶液迅速变蓝色

    ①用碰撞理论分析,实验Ⅰ中K2S2O8和KI反应很慢的主要原因是

    ②实验Ⅱ中Fe2+起催化作用,总反应分两步进行:

    (i)2Fe2+ +S2O82=2Fe3++2SO42

    (ii)

    请你补充反应( ii ) ,并设计实验证明实验Ⅱ反应后的溶液中含有Fe3+

    (2)、查阅文献知,氧化性:S2O82> MnO4。在稀硫酸酸化的MnSO4溶液中滴加1滴催化剂AgNO3溶液,再滴加K2S2O8溶液,实验现象是 , 该反应的离子方程式为
    (3)、实验(二)探究过二硫酸钾的不稳定性。

    已知几种物质的熔、沸点如下表所示:

    物质

    SO3

    SO2

    O2

    熔点/℃

    16.8

    -72.7

    -218.4

    沸点/℃

    44.8

    10

    -182.9

    取适量的K2S2O8装入硬质玻璃管中,加热,将分解产物依次通过装置B、C、D,实验中发现B中U形管内产生无色液体,接着无色液体慢慢变成固体,C中溶液颜色无明显变化,D中溶液逐渐变蓝色。

    加热前,先通入一段时间N2 , 当观察到D装置中(填实验现象)时点燃酒精灯。

    (4)、B装置的U形管中收集到的物质是(填化学式)。
    (5)、当A装置的硬质玻璃管中固体完全分解时,停止加热。冷却至室温,然后取少量残留固体于试管中,加入蒸馏水,溶解后滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀。写出A装置中K2S2O8发生分解的化学方程式
  • 13. 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑,氯的许多化合物广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。

    回答下列问题:

    (1)、A中盛放浓盐酸的仪器名称为 , A中反应的化学方程式为
    (2)、B装置的作用是。C中发生反应的离子方程式为 , D中使用冰水冷却的目的是
    (3)、E中棉花团应蘸取的溶液是(填化学式),其作用是
    (4)、KClO3也可用于消毒,则0.1molKClO3的有效氯含量为g。(“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。)
  • 14. 碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
    (1)、I.配制KI溶液

    配制500mL0.1molL1的KI溶液,需要称取KI的质量为g。

    (2)、下列关于配制KI溶液的操作错误的是____(填序号)。
    A、 B、 C、 D、
    (3)、II.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。

    组别

    温度

    KI溶液

    H2SO4溶液

    蒸馏水

    淀粉溶液

    c(KI)

    V

    c(H2SO4)

    V

    1

    298K

    0.1molL1

    5mL

    0.1molL1

    5mL

    10mL

    3滴

    2

    313K

    0.1molL1

    amL

    bmolL-1

    5mL

    10mL

    3滴

    3

    298K

    0.05molL1

    10mL

    0.2molL1

    5mL

    5mL

    3滴

    酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为

    (4)、通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响。其中a= , b=
    (5)、设计实验组别3的目的是
    (6)、III.探究反应“2Fe3++2I2Fe2++I2”为可逆反应。

    试剂:0.01molL1KI溶液,0.005molL1Fe2(SO4)3溶液,淀粉溶液,0.01molL1AgNO3溶液,KSCN溶液。实验如下:

    甲同学通过试管i和试管ii中现象结合可证明该反应为可逆反应,则试管i中现象为;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为

    (7)、请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应:
  • 15. 利用Cl2氧化绿色K2MnO4浓强碱溶液制备KMnO4的装置如下图所示(加热、夹持装置略):

    (1)、仪器b的名称为 , d中的溶液是。实验开始前向仪器a中加入水,盖好玻璃塞,关闭止水夹和弹簧夹,打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水,一段时间后看水能不能滴下,此操作(填“能”或“不能”)检验装置的气密性。
    (2)、装置B中Cl2氧化K2MnO4的化学方程式为
    (3)、单向阀的作用是 ,  当仪器B中即停止通氯气。
    (4)、当B中反应结束,后续操作是熄灭A处酒精灯,待冷却后拆除装置。
    (5)、锰酸钾(K2MnO4) 在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应: 3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-根据此信息,可以得出上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是
    (6)、某兴趣小组同学用0.1000 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢试样,反应原理为2MnO4-+ 5H2O2 + 6H+ =2Mn2+ + 8H2O+5O2↑。用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:


    第一次

    第二次

    第三次

    第四次

    V(KMnO4)/mL

    17.30

    17.90

    18.00

    18.10

    计算试样中过氧化氢的浓度为mol·L-1

  • 16. 某化学兴趣小组为探究二氧化硫的化学性质,他们采用下图装置进行有关实验。请回答下列问题:

    (1)、装置A中发生反应的化学方程式为
    (2)、组成装置B的玻璃仪器有:导气管、广口瓶和。装置B的作用是贮存多余的气体,广口瓶内不能盛放的液体是(填字母)。

    a.水             b.浓硫酸             c.酸性KMnO4溶液             d. H2O2溶液

    (3)、装置C中的现象是溶液红色褪去,该反应的离子方程式为
    (4)、装置D中的现象是溶液红色褪去,其原因是
    (5)、为进一步探究二氧化硫的化学性质,他们还设计了如图所示装置,图中a、b为止水夹,X溶液为紫色石蕊试液。实验操作如下:打开a、b,同时通入体积(同温同压)比为1:1的两种气体,则X中的现象为: , 反应的离子方程式为

  • 17. 乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。
    (1)、I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)

    仪器B的名称是;实验操作如下:打开kl、k2 , 加入适量稀硫酸,关闭kl , 使反应进行一段时间,其目的是

    (2)、接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是 , 该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式
    (3)、仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是
    (4)、Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定

    向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。

    (5)、两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:

    ①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于100%,其原因可能是

    ②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000 g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成100mL溶液。吸取25.00 rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0. 100 mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液 , 即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为%(保留1位小数)。

  • 18. 碳酸镧La2(CO3)3(Mr=458)可用于治疗高磷酸盐血症,它为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃,在溶液中制备时,形成水合碳酸镧La2(CO3)3·xH2O,如果溶液碱性太强,易生成受热分解的碱式碳酸镧La(OH)CO3。回答下列问题:
    (1)、Ⅰ.用如图装置模拟制备水合碳酸镧:

    仪器A的名称为

    (2)、装置接口的连接顺序为a→→f。
    (3)、连接仪器之后,添加药品之前的操作为
    (4)、Z中通入CO2应过量的原因是
    (5)、Ⅱ.某实验小组通过以下实验验证制得的样品中是否含La(OH)CO3 , 将石英玻璃A管称重,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,将装有试剂的装置C称重,记为m3g。按图示连接好装置进行实验。

    实验步骤:

    ①打开K1、K2和K3 , 关闭K4 , 缓缓通入干燥的N2

    ②数分钟后关闭K1、K3 , 打开K4 , 点燃酒精喷灯(酒精喷灯灯焰温度可达1000℃),加热A中样品;

    ③一段时间后,熄灭酒精喷灯,打开K1 , 通入N2数分钟后关闭K1和K2 , 冷却到室温,称量A。重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m4g(此时装置A中为La2O3)。称重装置C,记为m5g。

    装置B中的试剂为(写名称)。

    (6)、装置D的作用为
    (7)、根据实验记录,当(m4-m1)326(m5-m3)44=时,说明制得的样品中不含有La(OH)CO3
  • 19. 硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸联氨,在医药、染料、农业上用途广泛。

    已知:①Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应,Cl2与热的NaOH溶液反应会生成NaClO3

    ②利用尿素法生产水合肼的原理:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl

    ③硫酸肼的制备原理:N2H4·H2O+H2SO4=N2H4·H2SO4+H2O

    回答下列问题:

    (1)、Ⅰ.制备NaClO溶液

    实验制备装置如图甲所示:

    欲配制220mL6mol/L的盐酸,则需要密度为1.2g/mL,质量分数为36.5%的浓盐酸体积为mL,此过程所需玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和

    (2)、甲图装置C试管内发生主要化学反应的离子方程式为

    (3)、Ⅱ.乙图是尿素法生产水合肼的装置

    把Ⅰ制得的NaClO溶液注入到图乙装置的分液漏斗中,三颈烧瓶内装入一定量的尿素和NaOH溶液,应采用的方式降温,并控制低温(低于20℃)进行反应。温度高时水合肼会被氧化成无色无味的气体,该气体在标准状况下的密度为1.25g·L-1 , 其反应的化学方程式为。反应结束后,收集108~1149℃馏分。

    (4)、测定馏分中水合肼的含量。称取馏分5.0g,加入适量NaHCO3固体(调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.30mol·L-1的碘标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。实验测得消耗I2溶液体积的平均值为20.00mL,则馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为。(保留两位有效数字)
    (5)、Ⅲ.硫酸肼的性质、制备

    已知:硫酸肼(又可以表示为:N2H6SO4)是一种重要的化工原料,硫酸肼属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与(NH4)2SO4类似。

    将水合肼转移到烧杯中,滴加一定量浓硫酸,控制温度,得硫酸肼沉淀。洗涤硫酸肼时用无水乙醇而不用水洗涤的原因是

    (6)、①写出硫酸肼第二步水解反应的离子方程式:

    ②硫酸肼水溶液中离子浓度关系表达正确的是(填英文字母)。

    A.c(SO42)=c(N2H62+)+c(N2H5+)+c(N2H4·H2O)

    B.c(SO42)>c([N2H5·H2O]+)>c(H+)>c(OH-)

    C.2c(N2H62+)+c([N2H5·H2O]+)=c(H+)+c(OH-)

    D.c(SO42)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)

  • 20. 某兴趣小组用硫酸铜制备硫酸四氨合铜([Cu(NH3)4]SO4H2OMr=246gmoL1),并对产品的纯度进行了测定

    实验一:硫酸四氨合铜的制备

    实验二:硫酸四氨合铜纯度测定

    步骤①:准确称取ag固体于烧杯中,加稀硫酸溶解,再定容至100mL

    步骤②:量取上述试液25.00mL于锥形瓶中,加入70mL水和KI固体(稍过量)

    步骤③:用Na2S2O3标准溶液(0.1molL1)滴定至溶液呈淡黄色,加入淀粉溶液2mL,溶液变为蓝黑色,再加入10%KSCN溶液10mL,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好消失,重复操作3次,平均用量为VmL

    已知:①[Cu(NH3)4]SO4H2O溶于水,不溶于乙醇

    2Cu2++4I=2CuI+I2 , CuI沉淀表面易吸附I2

    ③CuSCN比CuI更难溶       

    I2+2S2O32=S4O62+2I

    请回答:

    (1)、硫酸四氨合铜的制备过程中

    ①步骤Ⅲ中加入95%乙醇的目的

    ②步骤Ⅳ对粗产品洗涤时,以下洗涤剂最适宜。

    a.冷水       b.乙醇和氨水(1∶1)混合液       c.氨水

    (2)、下列说法正确的是____。
    A、缓慢加入95%乙醇有利于得到较小的晶体颗粒 B、抽滤时,滤纸大小应略小于漏斗内径又能将全部小孔盖住 C、制备过程中步骤Ⅱ也可采用直接加热的方式 D、滴定时,加入KSCN的目的是把CuI吸附的I2释放出来
    (3)、硫酸四氨合铜纯度测定过程中

    Cu2+I反应时,pH不能过高,给出两点理由:

    ②滴定过程中使用到滴定管,选出其正确操作并按序列列出字母:蒸馏水洗涤→→重复滴定实验2-3次

    A.用装有标准液的试剂瓶直接向滴定管中注入标准溶液,赶气泡,调液面。

    B.用烧杯向滴定管中注入标准液“0”刻度以上2-3mL,轻轻挤压玻璃球,使尖嘴部分充满液体。

    C.滴定至锥形瓶中溶液蓝色恰好消失,30s内不变色。

    D.滴定过程中,左手捏住乳胶管中玻璃球的偏下部位,挤捏乳胶管

    E.滴定过程中,左手捏住乳胶管中玻璃球的偏上部位,挤捏乳胶管

    F.向滴定管加入适量标准溶液进行润洗,洗涤液从上口倒出。

    G.向滴定管加入适量标准溶液进行润洗,洗涤液从下口放出

    ③硫酸四氨合铜纯度是%(用a、V表示,列出计算式,不需化简)。