2019高考化学二轮复习第二篇题型一化学实验综合题型限时训练.docx

题型一化学实验综合题型限时训练1.(2018辽宁沈阳东北育才学校模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN含量,设计如下两种实验方案。(已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3)【方案1】 取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)上图C装置中球形干燥管的作用是。(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,检查装置气密性并加入实验药品,关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。检验装置气密性的方法是 。通入氮气的目的是 。(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见:。【方案2】 用如图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是。A.CCl4 B.H2OC.NH4Cl溶液D.苯(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数是。若其他操作均正确,但反应结束后读数时,右侧量气管中液面高于左侧球形管中液面,则最后测得AlN的质量分数会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析:(1)方案1的原理是:用浓硫酸吸收AlN与NaOH溶液反应生成的NH3,浓硫酸增加的质量为NH3的质量,通过NH3的质量计算AlN的含量,由于NH3是碱性气体,极易被浓硫酸吸收,C装置中球形干燥管的作用是防倒吸。(2)用加热法检查该装置的气密性,具体方法是:关闭K1和分液漏斗活塞,向C中注水至浸没长导管下端管口,微热A,若C中长导管管口出现气泡,冷却后回流一段水柱,说明装置气密性良好。为了使NH3质量的测量准确,反应完全后要通入N2将反应产生的残留在装置中的NH3全部赶入C装置中,减少实验误差。(3)由于外界空气中的水分进入C装置中,使测得的NH3的质量偏大,可以在C装置出口处连接一个盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水分进入C装置中。(4)为了测量生成的NH3的体积,NH3应难溶于X液体,NH3极易溶于水和NH4Cl溶液,NH3难溶于CCl4和苯,则X液体可以是CCl4、苯,故选AD。(5)根据N守恒,n(AlN)=n(NH3)= mol,m(AlN)= mol41 g/mol= g。AlN的质量分数为100%。若其他操作均正确,但反应结束后读数时,右侧量气管中液面高于左侧球形管中液面,则测得NH3的体积偏小,最后测得AlN的质量分数会偏低。答案:(1)防倒吸(2)关闭K1和分液漏斗活塞,向C中注水至浸没长导管下端管口,微热A,若C中长导管管口出现气泡,冷却后回流一段水柱,说明装置气密性良好把装置中残留的氨气全部赶入C装置(3)C装置出口处连接一个盛有碱石灰的干燥管(4)AD(5)100%偏低2.(2018山东济南第一中学期中)亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用如图所示装置(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。已知:NO+NO2+2OH-2N+H2O气体液化的温度:NO2(21 )、NO(-152 )(1)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是 。(2)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A;组装好仪器后,接下来进行的操作是。(3)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后,A中产生红棕色气体。确认A中产生气体含有NO,依据的现象是 。装置E的作用是 。(4)如果没有装置C,对实验结论造成的影响是 。(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是 。解析:(1)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排出装置中的空气,防止干扰NO的检验。(2)A是发生装置,C是干燥除去水,要使NO和NO2分离,因为NO2更易液化,先分离NO2,所以接E冷却二氧化氮,NO2分离后再检验NO,接D通氧气,观察到气体从无色变成红棕色,说明是NO,B是尾气处理,吸收反应后剩余的NO和NO2的混合气体,防止污染空气。所以装置的连接为ACEDB;有气体参与或生成的实验必须检查装置的气密性,故组装好仪器后,接下来进行的操作是检查装置的气密性。(3)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后,A中产生红棕色气体。说明生成了NO2气体。确认A中产生气体含有NO,是在D装置中通O2来检验的。观察D中有红棕色气体生成;装置E的作用是冷凝,是使NO2完全液化。(4)如果没有装置C则没有对气体干燥,水会与NO2反应产生NO,影响NO的检验。(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中NaNO2和70%的H2SO4反应生成Na2SO4、NO2、NO等物质,反应的化学方程式是2NaNO2+H2SO4Na2SO4+NO2+NO+H2O。答案:(1)排出装置中的空气,防止干扰NO的检验(2)CEDB检查装置的气密性(3)D中有红棕色气体生成冷凝,使NO2完全液化(4)水会与NO2反应生成NO,影响NO的检验(5)2NaNO2+H2SO4Na2SO4+NO2+NO+H2O3.(2018江西南昌二中第四次考试)碱式碳酸镍Nix(OH)y(CO3)znH2O是一种绿色粉末状晶体,常用作催化剂和陶瓷着色剂,300 以上时分解生成3种氧化物。为确定其组成,某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题:(1)甲、乙两装置可分别选取下列装置、(填字母,装置可重复选取)。(2)称取一定量的碱式碳酸镍样品,放入硬质玻璃管内;安装好实验仪器,检查装置气密性;加热硬质玻璃管,当装置C中(填实验现象)时,停止加热;打开活塞K,缓缓通入空气。其目的是 。(3)装置A的作用是 ,装置E的作用是 。(4)实验前后测得下表所示数据:装置B中样品质量/g装置C质量/g装置D质量/g实验前3.77132.0041.00实验后2.25133.0841.44已知碱式碳酸镍中Ni化合价为+2价,则该碱式碳酸镍的化学式为 。(5)采取上述实验装置进行该实验时,必须小心操作,且保证装置气密性良好,否则浓硫酸倒吸,可导致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中,提出你的改进措施: 。解析:(1)乙装置的目的是充分吸收分解产生的二氧化碳,甲装置目的是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止空气中二氧化碳被乙装置吸收,影响测定结果,则甲、乙两装置均选用盛有碱石灰的装置。(2)加热硬质玻璃管,当装置C中不再有气泡产生时,说明碱式碳酸镍分解完全,停止加热;打开活塞K,缓缓通入空气的目的是将装置中残留的二氧化碳气体吹入乙装置使二氧化碳被完全吸收。(3)装置A的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;若没有装置E,空气中二氧化碳和水蒸气进入乙装置中,影响测定结果。(4)装置C增重的质量为反应生成水的质量,m(H2O)=133.08 g-132.00 g=1.08 g,n(H2O)= mol= 0.06 mol,装置D增重的质量为二氧化碳的质量,m(CO2)=41.44 g-41 g=0.44 g,n(CO2)= mol=0.01 mol,n(NiO)= mol=0.03 mol,n(Ni)n(H)n(C)=3121,碱式碳酸镍的化学式为Ni3(OH)4CO34H2O。(5)上述实验装置没有防倒吸装置,应该在装置B、C之间连接一个安全瓶起防倒吸的作用。答案:(1)cc(2)不再有气泡产生将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中(3)吸收空气中的CO2和水蒸气防止空气中的CO2和水蒸气进入装 置D(4)Ni3(OH)4CO34H2O(5)在装置B、C之间连接一个安全瓶4.(2018安徽合肥一检)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)的实验装置如图所示(省略夹持装置):主要实验步骤为:检查装置气密性,按图示加入试剂;先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4;待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经一系列实验操作后得到产品。已知:.Na2S2O35H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成;.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。回答下列问题:(1)仪器a的名称是;B、D装置的作用是。(2)上述实验步骤中的操作主要有、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;E中的试剂是 。(3)为检验产品中是否含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择),请将方案补充完整:取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,向沉淀中滴加足量的,若(填实验现象),则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤需进行改进,具体操作是 ;写出制备Na2S2O3的总反应的化学方程式: 。(5)称取样品29.10 g,配成500 mL溶液,取出250 mL向其中加入足量稀硫酸,充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀1.60 g,则样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为。解析:由题中实验步骤可知,A装置制备二氧化硫,C装置用于制备硫代硫酸钠,B和D用于防止倒吸,E用于吸收尾气,防止有毒气体污染 空气。(1)仪器a的名称是分液漏斗;B、D装置的作用是防倒吸。(2)实验步骤中的操作主要有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;E中的试剂是氢氧化钠溶液。(3)检验产品中是否含有Na2SO3和Na2SO4,因为亚硫酸钡和硫酸钡都不溶于水,而硫代硫酸钡可溶于水,所以根据所提供的试剂,可以设计以下实验方案:取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,向沉淀中滴加足量的稀盐酸,若沉淀部分溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上需对实验步骤进行改进,具体操作是先向A中加入浓硫酸,再向C中加入硫化钠和碳酸钠;制备Na2S2O3的总反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。(5)称取样品29.10 g,配成500 mL溶液,取出250 mL向其中加入足量稀硫酸,充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀1.60 g,由反应的化学方程式Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2O可知,n(Na2S2O35H2O)=n(S)=0.05 mol,则样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为100%=85.2%。答案:(1)分液漏斗防倒吸(2)蒸发浓缩氢氧化钠溶液(3)稀盐酸沉淀部分溶解,并有刺激性气味的气体产生(4)先向A中加入浓硫酸,再向C中加入硫化钠和碳酸钠2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2(5)85.2%5.(2018云南民族大学附中期中)苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)常用于创面、溃疡面及痔疮的镇痛。在实验室用对氨基苯甲酸()与乙醇反应合成苯佐卡因,有关数据和实验装置图如下:相对分子质量密度/(gcm-3)熔点/沸点/溶解性乙醇460.79-114.378.5与水任意比互溶对氨基苯甲酸1371.374188399.9微溶于水,易溶于乙醇对氨基苯甲酸乙酯1651.03990172难溶于水,易溶于醇、醚类产品合成:在250 mL圆底烧瓶中加入8.2 g对氨基苯甲酸(0.06 mol)和80 mL无水乙醇(约1.4 mol),振荡溶解,将烧瓶置于冰水浴并加入10 mL浓硫酸,将反应混合物在80 水浴中加热回流1 h,并不时 振荡。分离提纯:冷却后将反应物转移到400 mL烧杯中,分批加入10% Na2CO3溶液直至pH=9,转移至分液漏斗中,用乙醚(密度0.714 g/mL)分两次萃取,并向醚层加入无水硫酸镁,蒸出醚层,冷却结晶,最终得到产物3.3 g。(1)仪器A的名称为,在合成反应进行之前,圆底烧瓶中还应加入适量的。(2)该合成反应的化学方程式是 。(3)将烧瓶置于冰水浴中的目的是 。(4)分液漏斗使用之前必须进行的操作是,乙醚层位于 (填“上层”或“下层”);分离提纯操作加入无水硫酸镁的作用是 。(5)合成反应中加入远过量的乙醇目的是;分离提纯过程中加入10% Na2CO3溶液的作用是 。(6)本实验中苯佐卡因的产率为(保留3位有效数字)。该反应产率较低的原因是(填标号)。a.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,导致副反应多b.催化剂加入量不足c.产品难溶于水,易溶于乙醇、乙醚d.酯化反应是可逆反应解析:(1)由仪器的结构特征可知,A为球形冷凝管,液体加热,需要加入碎瓷片防止暴沸。(2)对氨基苯甲酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O。(3)将烧瓶置于冰水浴中可以散热降温,减少副反应,减少乙醇挥发 损失。(4)分液漏斗使用前必须进行查漏,乙醚的密度小于溶液密度,分层后在上层,加入少量无水硫酸镁的目的是干燥乙醚。(5)加入过量乙醇,有利于平衡正向移动,可以提高对氨基苯甲酸的利用率,同时可以作为产物的溶剂,反应后溶液中的催化剂硫酸使溶液显酸性,加入10% Na2CO3溶液可以除去混有的硫酸并调节pH。(6)苯佐