高三化学实验综合设计专题.doc

高三化学实验综合设计专题1（B.29）碳酸氢钠俗称纯碱，是一种常用化学品。工业上制取碳酸钠的方法是：将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中，控制一定温度，制得碳酸氢钠，再煅烧碳酸氢钠使其转化为碳酸钠。有关反应的化学方程式为： NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 ； NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3+ NH4Cl ； 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O （1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 （填标号）。 A碳酸氢钠难溶于水 B碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出 C碳酸氢钠受热易分解（2）某探究活动小组根据工业制取碳酸钠的原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。CaCO3甲 甲乙含氨的饱和食盐水丙 稀硫酸 丁 冷却水6mol/L盐酸 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用 的仪器未画出）。 戊 冷却水 饱和食盐水a b c 放大了的多孔球泡 已 （I）乙装置中的试剂是 （）丁装置的作用是 。（）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是 （填分离操作的名称）。 另一位同学用下图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。（I）实验时，须先从a 管通入 气体，再从b 管中通入 气体。（）有同学建议在戊装置的b 管下端连接已装置，理由是 。（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： 2.（C.19）电镀厂曾采用有氰电镀工艺，处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN离子氧化成CNO，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN被处理的百分率。将浓缩后含CN离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL（其中CN的浓度为0.05 molL1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题： 甲中反应的离子方程式为 ，乙中反应的离子方程式为 。 乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等。丙中加入的除杂试剂是饱和食盐水，其作用是 ，丁在实验中的作用是 ，装有碱石灰的干燥管的作用是 。 戊中盛有含Ca(OH)2 0.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82 g沉淀，则该实验中测得CN被处理的百分率等于 。该测得值与工业实际处理的百分率相比总是偏低，简要说明可能的原因（不一定填满）。 。 。 。请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，且操作简单） 。3(E.27)微型化学实验（简称ML）是绿色化学新理念在中学化学实验中的应用。微型实验具装置小巧，节约药品，操作简便，现象明显，安全可靠，减少污染等特点。下图是某同学设计的NH3的催化氧化（附着在玻璃纤维上的Cr2O3作催化剂），并检验反应生成的酸性物质的微型装置（图中必要的铁架、铁夹、微型酒精灯等均已略去）。实验可提供的药品有： NH4Cl、Ca（OH）2的混合物； 浓氨水； KClO3和MnO2； 蒸馏水；0.5 mol/LNaOH溶液； 酚酞试液； 浓H2SO4； 6 mol/LNaOH溶液 。试回答下列问题：（1）微型叉形管中液态物质A是 ，B是 。（2）C处发生的化学反应方程式是 。（3）混合物D是为了检验酸性物质的生成而放入的，其组成是 ，。实验过程中是D变化现象为 。（4）F处的棉花应蘸取的物质是 。4（H.22）某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了NaNO3Cu(NO3)2AgNO3。（加热及夹持装置未画出）（1）甲同学加热的是NaNO3。加热过程发现：装置中产生气泡，部分石蕊试液被压至装置中；用带火星的木条检验中的气体，木条复燃；分析装置中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素，且显3价。请写出NaNO3受热分解的化学方程式： 。 （2）乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现：装置中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置中。装置中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式： ； （3）丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现：装置中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，英才剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置中。装置中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式：（）4AgNO3 2Ag2O4NO2O2，（）2AgNO3 2Ag2NO2O2。请你分析，可能正确的是哪一个并说明由： ；请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的： ； （4）由上述3个实验的结果，请你推测：硝酸盐受热分解的产物可能与 有关。5（H.23）为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题。 （1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接，接 ，接a。 （2）U形管中所盛试剂的化学式为。 （3）装置中CCl4的作用是。 （4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3 溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置。你认为装置应加在 之间（填装置序号）。瓶中可以放入。6（J.28）某课外活动小组拟用下面装置模拟一个生产过程，请据图回答以下问题：(1)打开F的活塞，瓶D中可产生一种气体，该气体是（写化学式） ；该反应的化学方程式为 。(2)瓶B的作用是 。 (3)最终在烧杯C中结晶出一种晶体，该晶体滤出后，对其充分加热，该晶体分解，可得到一种白色粉末。烧杯C中反应的化学方程式为 。（4）该反应所得的产品产量和打开分液漏斗E、F的先后顺序有关，为了得到较高的产量应先打开分液漏斗 （选填“E”或“F”）（5）若不考虑尾气的吸收问题，该装置C中有一处不太合理的地方，你认为应如何改进？ 。7. (L.18)下图所示装置为铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置，请回答下列问题：（1）盛放药品前，检验此装置的气密性的操作方法和现象是：_ 。（2）在装置A中放入有关药品后，打开活塞K，将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为：_ 。（3）装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是_，其作用是：_ _。（4）装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则B中应盛放的液体是（填写字母代号）_；a水 b浓溴水； cKMnO4酸性溶液 dNaHSO3饱和溶液两位同学设计了下述两个方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证无色混合气体中含有CO2和SO2 方案甲：无色气体酸性KMnO4澄清石灰水褪色浑浊方案乙：无色气体足量品红溶液澄清石灰水颜色变浅浑浊试评价上述各方案是否严密，并说明理由： 。8、（T.23）“化学多米诺实验”即利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生，整个过程只控第一个反应，就好像多米诺骨牌游戏一样，下图就是一个“化学多米诺实验”在实验过程中的装置图。各装置中试剂或物质是：(A) 2mol/LH2SO4 (B) Zn (C) 2mol/H2SO4+CuSO4 (D) Zn E) CuSO4溶液 (F) NH3H2O (G)30%H2O2 (H) 饱和H2S溶液 (I) NaOH溶液。已知：Cu2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+4H2O该反应产物可作为H2O2分解的催化剂。 请回答下列问题： （1）进行实验前必须进行的操作是 。 （2）反应过程中B与D两容器中反应速率比较B D（填、=），原因是 。 （3）H中的现象是 。（4）I中可能发生的反应的化学方程式 。AaBCDEFGHI （5）A和B之间导管a的作用是 。 （6）在该实验中不涉及的反应类型是（填序号） 。分解反应 化合反应 置换反应 复分解反应。9（W.17）（）用装置A、B和乳胶管组成装置，用于收集已经干燥的NH3气体（装置A已经过了气密性检查；可供选用的试剂有碱石灰、水和酚酞）。c（）ABab（）回答下列问题：干燥剂碱石灰应放在_中（填广口瓶代号）。NH3气体进入B中出现的现象是_。若将上述可供选用的试剂改成浓硫酸和石蕊溶液，仍用装置A、B和乳胶管组成装置，还可收集其它气体，请列举可收集的气体两种_。（） 粗盐经提纯后得到NaCl溶液，再经蒸发、结晶、烘干得精盐。蒸发操作中使用到的瓷质仪器的名称为_。该同学将所得精盐配成溶液，用于另一实验。实验中需要用80mL，1mol/L的NaCl溶液，配制过程中用托盘天平称取的精盐质量为_g，用于定容的仪器的规格和名称_。专题 化学综合实验设计（答案）1（1）B （2）（I）蒸馏水或饱和碳酸氢钠溶液 （）吸收NH3 （）过滤 （I）NH3 ， CO2 （） 增大气体与溶液接触面积，提高CO2 吸收率 （3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2 ；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等。其他合理方法均可）2. CN+ClOCNO+Cl 2CNO+2H+ +3ClON2+2CO2+3Cl+H2O 除去HCl气体 去除Cl2 防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度 82%装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2；CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应 ；Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三点中任意答两点即可)建议一：不将甲中溶液一次全部加入乙中，改为分次加入，控制CO2的产生速度；建议二：乙中瓶塞改为三孔塞，增加的那个孔中插入一根导管到液面以下，反应结束后缓缓通入除去CO2的空气，使装置中滞留的CO2尽可能多的与Ca(OH)2反应。建议三：将戊中澄清石灰水改为浓度较大的NaOH溶液，反应结束后向戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量。等等3.（1）浓氨水 （2分） KClO3和MnO2 (2) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O （3）0.5 mol/L NaOH 溶液和酚酞试液； 红色褪去 （4）6 mol/L NaOH 溶液 4 .（1）NaNO3受热分解的化学方程式： 2NaNO3=2NaNO2 + O2 ；（2）Cu(NO3)2受热分解的化学方程式： 2Cu(NO3)2 =2CuO+4NO2+O2 ；（3） 正确；气泡仅部分消失，且剩余氧气等等 ； （4）硝酸盐受热分解的产物可能与 盐中金属元素的活泼性 有关5.（1）b接e，f接d，c接a。（2）CuSO 4 （3）吸收Cl2 （4）；湿润的KI淀粉试纸(或润湿的有色布条,或品红溶液) （5）紫色石蕊试液(答案合理给分)；紫色石蕊试液变红而不褪色6.（1）NH3；NH3H2O+CaO=NH3+Ca(OH)2（反应式写成CaO+H2O=Ca(OH)2 NH3H2ONH3+H2O 同样给分） （2）除去二氧化碳气体中的氯化氢气体（只写“洗气”、“除杂质”等而不指明除去什么气体的不给分）（3）CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl（若该反应分两步写，合理的同样给分） （4）F （5）通入氨气的导管应改接倒置的漏斗，防止倒吸7.（1）将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热A装置，D的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），说明装置不漏气； （2） Cu+2H2SO(浓)CuSO4+SO+2H；（3）碱液 吸收多余