【状元之路】高考化学二轮热点 专题训练14 化学实验综合应用（含解析）.doc

专题训练(十四)化学实验综合应用时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题8分，共32分)1(2014天津卷)实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()a制氧气时，用na2o2或h2o2作反应物可选择相同的气体发生装置b制氯气时，用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体c制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体d制二氧化氮时，用水或naoh溶液吸收尾气解析na2o2、h2o2制取o2的反应分别为2na2o22h2o=4naoho2、2h2o22h2oo2，均可选取固体与液体在不加热条件下制取气体的装置，a项正确。cl2通过饱和nahco3溶液时产生co2气体，应先用饱和nacl溶液除去hcl，再用浓硫酸进行干燥，b项错误。乙烯难溶于水，其密度小于空气，故可采用排水法或向下排空气法收集乙烯，但由于乙烯与空气的密度相差不大，故采用向下排空气法收集到的乙烯不纯净，c项错误。用水吸收no2尾气时，发生的反应为3no2h2o=2hno3no，同时产生污染性气体no，常用naoh溶液吸收no2，d项错误。答案a2(2014新课标全国卷)利用下图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()选项实验结论a稀硫酸na2sagno3与agcl的浊液ksp(agcl)ksp(ag2s)b浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性c稀盐酸na2so3ba(no3)2溶液so2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀d浓硝酸na2co3na2sio3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸解析分析和中物质发生的反应以及所产生的气体与中物质的反应，根据相关现象得出实验结论。a项na2s与稀硫酸发生反应：na2sh2so4=na2so4h2s，h2s气体通过导管进入，产生ag2s黑色沉淀，可能是h2s与agno3反应的结果，不能得出ksp(agcl)ksp(ag2s)。b项浓硫酸使蔗糖发生脱水炭化，并与生成的碳发生氧化还原反应，生成co2、so2和h2o，混合气体通过导管进入，其中so2与溴水发生反应：so2br22h2o=h2so42hbr，该过程中浓硫酸体现脱水性和强氧化性。c项稀盐酸与na2so3发生反应：na2so32hcl=2naclso2h2o，so2与ba(no3)2溶液发生氧化还原反应生成baso4沉淀，若中为bacl2等可溶性钡盐，则不能生成沉淀。d项浓硝酸与na2co3发生反应：na2co32hno3=2nano3co2h2o，说明hno3的酸性强于h2co3。中na2sio3溶液产生白色沉淀，但不能据此证明h2co3的酸性强于h2sio3，其原因是浓硝酸具有强挥发性，挥发出的hno3气体与co2一并进入na2sio3溶液，均能与其发生反应而产生h2sio3沉淀。答案b3(2014北京卷)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由中现象，不能证实中反应发生的是()选项中实验中现象a铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡b加热nh4cl和ca(oh)2混合物酚酞溶液变红cnahco3固体受热分解澄清石灰水变浑浊d石蜡油在碎瓷片上受热分解br2的ccl4溶液褪色解析肥皂水冒泡，也可能是气体受热膨胀的结果，a项错误。酚酞溶液变红，说明nh4cl与ca(oh)2反应生成了nh3，b项正确。澄清石灰水变浑浊，说明发生了反应：2nahco3na2co3co2h2o，生成了co2，c项正确。br2的ccl4溶液褪色，说明石蜡油分解生成了烯烃，d项正确。答案a4(2014四川卷)下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案a检验ch3ch2br在naoh溶液中是否发生水解将ch3ch2br与naoh溶液共热。冷却后，取出上层水溶液，用稀hno3酸化，加入agno3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀续表选项实验目的实验方案b检验fe(no3)2晶体是否已氧化变质将fe(no3)2样品溶于稀h2so4后，滴加kscn溶液，观察溶液是否变红c验证br2的氧化性强于i2将少量溴水加入ki溶液中，再加入ccl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色d验证fe(oh)3的溶解度小于mg(oh)2将fecl3溶液加入mg(oh)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色解析a项溴乙烷不能溶于水，故通过检验反应后的溶液中是否含有br来判断其是否发生水解，水解后的溶液显碱性，故应先加入酸中和过量的碱后再加入硝酸银来检验br，该选项正确；b项fe(no3)2溶液中加入稀h2so4后，相当于溶液中含有强氧化性的hno3，即使原晶体没有氧化变质，溶液中的fe2也会被hno3氧化为fe3而干扰检验，该选项错误；c项溴水加入ki溶液中，加入ccl4后，由于ccl4的密度比水大，故在溶液的下层，当下层呈紫色时说明ccl4中溶解了i2，即溴水加入ki溶液中生成了i2，能证明氧化性br2i2，该选项正确；d项当在mg(oh)2悬浊液中加入fecl3溶液后生成红褐色沉淀fe(oh)3，根据沉淀溶解平衡规律可知该选项正确。答案b二、非选择题(共68分)5(16分)(2014长春市调研)现有如下仪器，仪器中已注入溶液，回答下列问题。(1)加热装置a，写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_，烧瓶中的实验现象为_。(2)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：h2so3h2co3)，若选择仪器a、b、c、d并相连接，则b、c、d中所选择的试剂为b_、c_、d_。能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_。(3)验证so2的氧化性、还原性。若选择a、e、f仪器，并按a、e、f顺序连接。则证明so2有氧化性的实验现象是_，反应方程式为_。若证明so2具有还原性，在e中采取的实验操作为_，其实验现象为_，反应原理为_(用离子方程式表示)。解析(1)浓硫酸具有强氧化性，能与铜发生氧化还原反应，反应的化学方程式为cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o；烧瓶中的现象为：铜片变成黑色，表面有气泡生成，烧瓶中可能有白色物质生成。(2)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，要比较碳、硅的非金属性，可利用二氧化硫先制得二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸的溶液中，若生成硅酸沉淀，则可证明碳的非金属性比硅强，为排除二氧化硫的干扰，应在通入二氧化碳前，用kmno4溶液除去so2，若溶液不褪色，说明二氧化硫被除尽，硅酸钠溶液中出现白色沉淀，说明有硅酸生成。故b可以是na2co3溶液或nahco3溶液，c为kmno4溶液，d为na2sio3溶液。(3)二氧化硫和氯化钡溶液不反应，当h2s溶液中有浅黄色浑浊出现时即可证明二氧化硫有氧化性，其反应方程式为2h2sso2=3s2h2o。将氯气通入e装置的bacl2溶液中，若有白色沉淀生成，则证明二氧化硫具有还原性，其离子方程式为ba2so2cl22h2o=baso44h2cl。答案(1)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o铜片变灰黑色表面有气泡生成，烧瓶中可能有白色物质生成(2)na2co3溶液或nahco3溶液(合理即可)kmno4溶液na2sio3溶液c中kmno4溶液不褪色，d中出现白色沉淀(3)h2s溶液中有浅黄色浑浊出现2h2sso2=3s2h2o通入氯气(或加入氯水或加入过氧化氢溶液或加入高锰酸钾溶液等)(其他合理答案均可)有白色沉淀生成ba2so2cl22h2o=baso44h2cl6(16分)(2014合肥高三质检)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物，探究过程如下：(1)提出假设。假设1：黑色粉末是feo。假设2：黑色粉末是_(写化学式)。假设3：黑色粉末是feo和cuo的混合物。(2)设计探究实验。实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表。实验方法步骤现象结论取少量粉末加入足量稀硫酸假设1成立假设2成立假设3成立(3)查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使cu2、fe2、fe3分别生成沉淀的ph如下表：物质cu(oh)2fe(oh)2fe(oh)3开始沉淀ph6.07.51.4沉淀完全ph13143.7若经过实验分析确定，该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的硫酸铜，设计如下实验方案：请回答：试剂1是_(填化学式)溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的ph，该物质是_(填名称)，将溶液ph调节到_(填范围)；操作1的名称是_。解析(1)根据假设1和假设3，可以推断假设2：黑色粉末是cuo。(3)根据cu2、fe2和fe3开始沉淀和完全沉淀的ph可知，ph在7.513之间，有cu(oh)2和fe(oh)2存在，两者不易分离，因此要将fe2氧化为fe3，试剂1为h2o2溶液，加入试剂2的目的是调节溶液的ph，选择氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜)，调节ph在3.76.0之间，fe3完全沉淀，而cu2还未开始沉淀，即可分离出fe3，得到cuso4溶液，操作1为加热浓缩、冷却结晶。答案(1)cuo(2)(3)h2o2氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜)376.0加热浓缩、冷却结晶7(16分)(2014江苏卷)磷酸铁(fepo42h2o，难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。(1)称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤。反应加热的目的是_。(2)向滤液中加入一定量h2o2氧化fe2。为确定加入h2o2的量，需先用k2cr2o7标准溶液滴定滤液中的fe2，离子方程式如下：cr2o6fe214h=2cr36fe37h2o在向滴定管中注入k2cr2o7标准溶液前，滴定管需要检漏、_和_。若滴定x ml滤液中的fe2，消耗a moll1 k2cr2o7标准溶液b ml，则滤液中c(fe2)_ moll1。为使滤液中的fe2完全被h2o2氧化，下列实验条件控制正确的是_(填选项字母)。a加入适当过量的h2o2溶液b缓慢滴加h2o2溶液并搅拌c加热，使反应在较高温度下进行d用氨水调节溶液ph7(3)将一定量的na2hpo4溶液(溶液显碱性)加入到含有fe3的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到fepo42h2o。若反应得到的fepo42h2o固体呈棕黄色，则磷酸铁中混有的杂质可能为_。解析(1)温度越高反应速率越快，因此加热可以加快反应的速率。(2)滴定管要先用蒸馏水洗涤，再用待装液体润洗。根据题给离子方程式可知，n(fe2)6n(cr2o)，c(fe2) moll1。加入过量的h2o2，可以使fe2充分氧化；缓慢滴加h2o2并搅拌，可以使反应更充分；加热会使h2o2发生分解；加入氨水会使cu2转化为沉淀。故答案为ab。(3)因为碱性溶液中fe3反应生成红褐色的fe(oh)3沉淀，从而使得到的fepo42h2o固体呈棕黄色。答案(1)加快铁与稀硫酸反应速率(2)用蒸馏水洗净用k2cr2o7标准溶液润洗23次ab(3)fe(oh)3(或氢氧化铁)8(20分)(2014福建卷)焦亚硫酸钠(na2s2o5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取na2s2o5。装置中有na2s2o5晶体析出，发生的反应为：na2so3so2=na2s2o5(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填选项字母)。实验二焦亚硫酸钠的性质na2s2o5溶于水即生成nahso3。(4)证明nahso3溶液中hso的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是_(填选项字母)。a测定溶液的ph b加入ba(oh)2溶液c加入盐酸 d加入品红溶液e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验na2s2o5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用na2s2o5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离so2计算)的方案如下：溶液出现蓝色且30 s内不褪色(已知：滴定时反应的化学方程式为so2i22h2o=h2so42hi)按上述方案实验，消耗标准i2溶液25.00 ml，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离so2计算)为_gl1。在上述实验过程中，若有部分hi被空气氧化，则测定结果_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。解析(1)装置中发生的是实验室制备so2的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为na2so3h2so4=na2so4so2h2o。(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。(3)实验产生的尾气主要是so2气体，a装置是密闭的环境，so2通不进去，b装置中食盐水吸收so2的效果不如d好，且易引起倒吸，c装置浓h2so4不吸收so2，so2是一种酸性氧化物，因此用naoh溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。(4)hso发生电离：hsohso，同时会发生水解：hsoh2oh2so3oh，若hso的电离大于hso的水解，则溶液显酸性，故答案ae正确。(5)na2s2o5中s元素的化合价为4价，因此在空气中易被氧化为6价的so，因此本题就转化为so的检验，故取固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加bacl2溶液，看