2012年高考化学 高考试题+模拟新题分类汇编专题10 化学实验

1 J J 单元单元 化学实验化学实验 J1J1 化学实验常见仪器与基本方法 28 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 2012 浙江卷 实验室制备苯乙酮的化学方程式为 CCH3O CH3C OHO CH3 COOCCH3O AlCl3 制备过程中还有 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 等副反应 主要实验装置和步骤如下 图 0 合成 在三颈瓶中加入 20 g 无水 AlCl3和 30 mL 无水苯 为避免反应液升温过快 边搅拌边慢慢滴加 6 mL 乙酸酐和 10 mL 无水苯的混合液 控制滴加速率 使反应液缓缓回 流 滴加完毕后加热回流 1 小时 分离与提纯 边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液 分离得到有机层 水层用苯萃取 分液 将 所得有机层合并 洗涤 干燥 蒸去苯 得到苯乙酮粗产品 蒸馏粗产品得到苯乙酮 回答下列问题 1 仪器 a 的名称 装置 b 的作用 2 合成过程中要求无水操作 理由是 3 若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶 可能导致 A 反应太剧烈 B 液体太多搅不动 C 反应变缓慢 D 副产物增多 4 分离与提纯操作 的目的是 该操作中是否可改用乙醇萃取 填 是 或 否 原因是 5 分液漏斗使用前须 并洗净备用 萃取时 先后加入待萃取液和萃取剂 经振摇并 后 将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻 分层 分离上下层液 体时 应先 然后打开活塞放出下层液体 上层液体从上口倒出 6 粗产品蒸馏提纯时 下列装置中温度计位置正确的是 可能会导致收集到 的产品中混有低沸点杂质的装置是 2 图 0 28 答案 1 干燥管 吸收 HCl 气体 2 防止三氯化铝和乙酸酐水解 只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可 3 AD 4 把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 否 乙醇与水混溶 5 检漏 放气 打开上口玻璃塞 或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔 6 C AB 解析 这是一道以苯乙酮制取为载体的高考试题 难度较大 苯与乙酸酐反应中伴随 着副反应 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 且氯化铝与乙酸酐易水解 所以反应要 在无水状态下进行 为防止 b 中的水蒸气进入三颈瓶引发副反应 所以要安装 a 球形干燥 管 吸收尾气中的 HCl 气体时要防止倒吸 反应比较剧烈 且副反应比较多 所以混合过 程要比较慢且采用滴加方式 11 J1J1 2012 山东卷 下列实验操作正确的是 A 中和滴定实验时 用待测液润洗锥形瓶 B 盛放 NaOH 溶液时 使用带玻璃塞的磨口瓶 C 用苯萃取溴水中的溴时 将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出 D NaCl 溶液蒸发结晶时 蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热 11 D 解析 中和滴定时锥形瓶无需用待测液润洗 A 项错 NaOH 溶液应该盛放在带 橡皮塞的试剂瓶中 B 项错 苯的密度比水小 用苯萃取溴水中的溴时 溴的苯溶液在上层 从分液漏斗的上口倒出 C 项错 蒸发 NaCl 溶液时 当蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液 体时 停止加热 利用余热蒸干溶液 D 项正确 33 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 K3K3 L5L5 A4A4 B4B4 2012 广东卷 苯甲酸广泛应用于制药和化 工行业 某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸 反应原理 CH3 2KMnO4COOK KOH 2MnO2 H2O COOK HCl COOH KCl 实验方法 一定量的甲苯和 KMnO4溶液在 100 反应一段时间后停止反应 按如下流程 分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯 Error 反应混 合物 过滤 滤液 操作 已知 苯甲酸相对分子质量 122 熔点 122 4 在 25 和 95 时溶解度分别为 0 3 g 和 6 9 g 纯净固体有机物一般都有固定熔点 1 操作 为 操作 为 2 无色液体 A 是 定性检验 A 的试剂是 现象是 3 测定白色固体 B 的熔点 发现其在 115 开始熔化 达到 130 时仍有少量不熔 该同学推测白色固体 B 是苯甲酸与 KCl 的混合物 设计了如下方案进行提纯和检验 实验结 果表明推测正确 请完成表中内容 序号实验方案实验现象结论 将白色固体 B 加入水中 加得到白色晶体和无色溶液 3 热溶解 取少量滤液于试管中 生成白色沉淀滤液含 Cl 干燥白色晶体 白色晶体是苯甲酸 4 纯度测定 称取 1 220 g 产品 配成 100 mL 甲醇溶液 移取 25 00 mL 溶液 滴定 消耗 KOH 的物质的量为 2 40 10 3 mol 产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 计算结果为 保留二位有效数字 33 答案 1 分液 蒸馏 2 甲苯 酸性 KMnO4溶液 溶液颜色褪去 其他合理答案也可给分 3 冷却结晶 过滤 滴入稀 HNO3和 AgNO3溶液 测定熔点 白色晶体在 122 4 左右完全熔化 4 100 96 2 40 10 3 mol 122 g mol 100 mL 25 00 mL 1 220 g 解析 本题考查混合物的分离与提纯 物质的检验 实验方案的设计 根据化学方程 式进行产品纯度测定等问题 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及考生的化学实验能 力 探究能力 文字表达能力和计算能力 1 已知甲苯和 KMnO4溶液反应生成苯甲酸钾 KOH H2O 和 MnO2沉淀 则反应混合物过滤除去 MnO2沉淀之后 滤液主要成分是 C6H5COOK KOH H2O 和过量的甲苯 甲苯不溶于水 密度比水轻 而 C6H5COOK KOH 易溶与 水 因此分液即可 所以操作 是分液 得到有机相的主要成分是甲苯和少量水 用无水 Na2SO4干燥后蒸馏 得到的无色液体 A 为未反应的甲苯 2 甲苯能使紫 红 色的酸性 KMnO4溶液褪色 因此可选酸性 KMnO4溶液检验无色液体 A 是否是甲苯 3 苯甲酸在 95 和 25 时溶解度较小 分别为 6 9 g 和 0 3 g 且苯甲酸的溶解度随温度下降而明显减小 白色固体 B 的热溶液静置 缓慢冷却 易结晶析出白色的苯甲酸晶体 而过滤所得滤液中含 有溶解度较大的 KCl 则实验 应将白色固体 B 加入水中 加热溶解 静置 缓慢冷却 结 晶 过滤 得到白色晶体和无色滤液 检验滤液中 Cl 的原理如下 Cl Ag AgCl 白色的 AgCl 沉淀既不溶于水也不溶于稀硝酸 则实验 应取少量 滤液于试管中 滴入几滴稀 HNO3和 AgNO3溶液 生成白色沉淀 说明滤液含 Cl 纯净固体 有机物一般都有固定熔点 苯甲酸的熔点为 122 4 则实验 应干燥白色晶体 测定其 熔点 发现其在 122 4 开始熔化且熔化完全 说明白色晶体是纯净的苯甲酸 4 滴定时 发生如下反应 C6H5COOH KOH C6H5COOK H2O 由于n KOH 2 40 10 3 mol 则与 之中和的 25 00 mL 溶液中n 苯甲酸 2 40 10 3 mol 25 00 mL 溶液来自产品所配成 100 mL 苯甲酸的甲醇溶液 因此产品中n 苯甲酸 2 40 10 3 mol 则产品中 100 mL 25 00 mL m 苯甲酸 2 40 10 3 mol 122 g mol 1 由于产品质量为 1 220 g 所以 100 mL 25 00 mL 产品中苯甲酸质量分数 100 96 100 mL 25 00 mL 2 40 10 3 mol 122 g mol 1 1 220 g 6 J1J1 2012 福建卷 下列做法不正确的是 A 易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源 B 用湿润的红色石蕊试纸检验氨气 4 C 在 50 mL 量筒中配制 0 1000 mol L 1碳酸钠溶液 D 金属钠着火时 用细沙覆盖灭火 6 C 解析 本题考查常见药品的使用 气体的检验 溶液的配制以及实验安全基础 知识 A 项 易燃试剂具有强还原性 容易与强氧化剂发生氧化还原反应 所以应与强氧化 剂分开并远离火源 正确 B 项 NH3为碱性气体 可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 正确 C 项 准确配制溶液需要用到容量瓶 错 D 项 钠着火时 用细沙覆盖可隔绝空气 从而使 火熄灭 正确 10 J1J1 2012 安徽卷 仅用下表提供的玻璃仪器 非玻璃仪器任选 就能实现相应实 验目的的是 选项实验目的玻璃仪器 A 分离乙醇和乙酸乙酯的混合物分液漏斗 烧杯 B 用 pH 1 的盐酸配制 100 mL pH 2 的盐 酸 100 mL 容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴 管 C 用溴水 淀粉 KI 溶液比较 Br2与 I2的 氧化性强弱 试管 胶头滴管 D 用 NH4Cl 固体和 Ca OH 2固体制备并收 集 NH3 酒精灯 烧杯 导管 集气瓶 10 C 解析 本题主要考查常见实验中仪器的选择 同时考查考生对简单实验的设计 能力 A 项 乙醇与乙酸乙酯互溶 只使用分液漏斗无法分离 不能达到分离的实验目的 A 项错误 B 项 还需用到酸式滴定管等玻璃仪器 C 项用试管 胶头滴管即可实现实验目 的 D 项 制备 收集 NH3用到的玻璃仪器有大试管 酒精灯 导管 集气瓶 故 C 项正确 J2J2 物质的分离 提纯与检验 28 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 2012 浙江卷 实验室制备苯乙酮的化学方程式为 CCH3O CH3C OHO CH3 COOCCH3O AlCl3 制备过程中还有 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 等副反应 主要实验装置和步骤如下 图 0 合成 在三颈瓶中加入 20 g 无水 AlCl3和 30 mL 无水苯 为避免反应液升温过快 边搅拌边慢慢滴加 6 mL 乙酸酐和 10 mL 无水苯的混合液 控制滴加速率 使反应液缓缓回 流 滴加完毕后加热回流 1 小时 分离与提纯 边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液 分离得到有机层 水层用苯萃取 分液 将 所得有机层合并 洗涤 干燥 蒸去苯 得到苯乙酮粗产品 蒸馏粗产品得到苯乙酮 回答下列问题 1 仪器 a 的名称 装置 b 的作用 5 2 合成过程中要求无水操作 理由是 3 若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶 可能导致 A 反应太剧烈 B 液体太多搅不动 C 反应变缓慢 D 副产物增多 4 分离与提纯操作 的目的是 该操作中是否可改用乙醇萃取 填 是 或 否 原因是 5 分液漏斗使用前须 并洗净备用 萃取时 先后加入待萃取液和萃取剂 经振摇并 后 将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻 分层 分离上下层液 体时 应先 然后打开活塞放出下层液体 上层液体从上口倒出 6 粗产品蒸馏提纯时 下列装置中温度计位置正确的是 可能会导致收集到 的产品中混有低沸点杂质的装置是 图 0 28 答案 1 干燥管 吸收 HCl 气体 2 防止三氯化铝和乙酸酐水解 只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可 3 AD 4 把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 否 乙醇与水混溶 5 检漏 放气 打开上口玻璃塞 或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔 6 C AB 解析 这是一道以苯乙酮制取为载体的高考试题 难度较大 苯与乙酸酐反应中伴随 着副反应 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 且氯化铝与乙酸酐易水解 所以反应要 在无水状态下进行 为防止 b 中的水蒸气进入三颈瓶引发副反应 所以要安装 a 球形干燥 管 吸收尾气中的 HCl 气体时要防止倒吸 反应比较剧烈 且副反应比较多 所以混合过 程要比较慢且采用滴加方式 8 J2J2 J5J5 2012 浙江卷 下列说法正确的是 A 在 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 实验中 将镀锌铁皮放入稀硫酸 待产生氢气的 速率突然减小 可以判断锌镀层已反应完全 B 在 火柴头中氯元素的检验 实验中 摘下几根未燃过的火柴头 将其浸于水中 稍后取少量溶液于试管中 滴加硝酸银溶液和稀硝酸后 即可判断氯元素的存在 C 在 硫酸亚铁铵的制备 实验中 为了得到硫酸亚铁铵晶体 应小火加热蒸发皿 直到有大量晶体析出时停止加热 D 受强酸或强碱腐蚀致伤时 应先用大量水冲洗 再用 2 醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗 最后用水冲洗 并视情况作进一步处理 8 A 解析 B 项 火柴头中含有 KClO3 未燃烧或用还原剂还原 得不到 Cl 加硝 酸银无法检验 错误 C 项 硫酸亚铁铵晶体带有结晶水 加热到有晶膜出现即可 到大量 晶体析出时停止加热 得到的晶体中会失去部分结晶水 错误 D 项 受强酸致伤时 冲洗 后涂上稀的 NaHCO3溶液 强碱致伤 冲洗后涂硼酸 错误 4 J2J2 2012 天津卷 完成下列实验所选择的装置或仪器 夹持装置已略去 正确的是 6 4 A 解析 本题考查物质的分离提纯方法 意在考查考生实验基本操作能力 Br2 在 CCl4中溶解度比在水中大且 CCl4与 H2O 互不相溶 因此可用 CCl4做萃取剂 采取萃取 分液方法提取溴水中的 Br2 A 项正确 苯酚可溶于乙醇中 过滤不能将二者分离 B 项错 误 C 项装置不能回收升华的碘单质 不能用来分离碘与 KI 的固体混合物 C 项错误 量 筒不能用来配制溶液 D 项错误 29 J2J2 2012 全国卷 氯化钾样品中含有少量碳酸钾 硫酸钾和不溶于水的杂质 为了提纯氯化钾 先将样品溶于适量水中 充分搅拌后过滤 再将滤液按如图所示步骤进行 操作 图 0 回答下列问题 1 起始滤液的 pH 7 填 大于 小于 或 等于 其原因是 2 试剂 的化学式为 中发生反应的离子方程式为 3 试剂 的化学式为 中加入试剂 的目的是 4 试剂 的名称是 中发生反应的离子方程式为 5 某同学称取提纯的产品 0 775 9 g 溶解后定容在 100 mL 容量瓶中 每次取 25 00 mL 溶液 用 0 100 0 mol L 1的硝酸银标准溶液滴定 三次滴定消耗标准溶液的平均体积 为 25 62 mL 该产品的纯度为 列 式并计算结果 29 答案 1 大于 弱酸强碱盐 K2CO3发生水解使体系呈碱性 2 BaCl2 Ba2 CO BaCO3 Ba2 SO BaSO4 2 32 4 7 3 K2CO3 除去 A 中的 Ba2 离子 4 盐酸 CO 2H H2O CO2 2 3 5 25 62 10 3 L 0 100 0 mol L 1 74 5 g mol 1 100 0 mL 25 00 mL 0 775 9 g 100 98 40 解析 本题为实验流程分析题 主要考查了元素化合物的有关知识以及实验数据的处 理 在除杂时 为了彻底将杂质除去 一般加入的除杂试剂都是过量的 这就要求后来加入 的除杂试剂能与开始加入的除杂试剂反应而将其除去 而后来加入的除杂试剂在后续操作中 也应易除去 故应先加入氯化钡溶液除去硫酸钾 过滤后再向滤液中加入碳酸钾以除去 Ba2 再过滤后向滤液中加足量盐酸 以除去 CO 最后加热浓缩蒸干得到纯净的氯化钾 2 3 固体 过量的盐酸在加热蒸干过程挥发 故试剂 为氯化钡溶液 试剂 为碳酸钾溶液 试 剂 为盐酸 7 J2J2 2012 课标全国卷 下列叙述中正确的是 A 液溴易挥发 在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B 能使润湿的淀粉 KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 C 某溶液加入 CCl4 CCl4层显紫色 证明原溶液中存在 I D 某溶液加入 BaCl2溶液 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 该溶液一定含有 Ag 7 A 解析 溴易挥发 密度比水大 故液溴应保存在棕色瓶中并水封 A 项正确 只要能氧化 KI 且生成单质 I2的物质 就能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 B 项错 四氯化碳层 呈紫色意味着有碘单质 并不是有 I C 项错 溶液中也可能含有 SO D 项错 2 4 6 J2J2 2012 江苏卷 用下列实验装置进行相应实验 能达到实验目的的是 图 0 A 用图 a 所示装置除去 Cl2中含有的少量 HCl B 用图 b 所示装置蒸干 NH4Cl 饱和溶液制备 NH4Cl 晶体 C 用图 c 所示装置制取少量纯净的 CO2气体 D 用图 d 所示装置分离 CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层 6 D 解析 本题考查化学实验基本操作 A 项 NaOH 可以将 Cl2 HCl 同时除去 错 B 项 蒸干 NH4Cl 时 它会分解 错 C 项 纯碱为粉末状 不能放于带孔的板上 同时制 得的 CO2中会混有 HCl 和 H2O 不纯 错 D 项 CCl4的密度比水大 位于水的下层 正确 33 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 K3K3 L5L5 A4A4 B4B4 2012 广东卷 苯甲酸广泛应用于制药和化 工行业 某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸 反应原理 CH3 2KMnO4COOK KOH 2MnO2 H2O COOK HCl COOH KCl 实验方法 一定量的甲苯和 KMnO4溶液在 100 反应一段时间后停止反应 按如下流程 分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯 8 Error 反应混 合物 过滤 滤液 操作 已知 苯甲酸相对分子质量 122 熔点 122 4 在 25 和 95 时溶解度分别为 0 3 g 和 6 9 g 纯净固体有机物一般都有固定熔点 1 操作 为 操作 为 2 无色液体 A 是 定性检验 A 的试剂是 现象是 3 测定白色固体 B 的熔点 发现其在 115 开始熔化 达到 130 时仍有少量不熔 该同学推测白色固体 B 是苯甲酸与 KCl 的混合物 设计了如下方案进行提纯和检验 实验结 果表明推测正确 请完成表中内容 序号实验方案实验现象结论 将白色固体 B 加入水中 加 热溶解 得到白色晶体和无色溶液 取少量滤液于试管中 生成白色沉淀滤液含 Cl 干燥白色晶体 白色晶体是苯甲酸 4 纯度测定 称取 1 220 g 产品 配成 100 mL 甲醇溶液 移取 25 00 mL 溶液 滴定 消耗 KOH 的物质的量为 2 40 10 3 mol 产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 计算结果为 保留二位有效数字 33 答案 1 分液 蒸馏 2 甲苯 酸性 KMnO4溶液 溶液颜色褪去 其他合理答案也可给分 3 冷却结晶 过滤 滴入稀 HNO3和 AgNO3溶液 测定熔点 白色晶体在 122 4 左右完全熔化 4 100 96 2 40 10 3 mol 122 g mol 100 mL 25 00 mL 1 220 g 解析 本题考查混合物的分离与提纯 物质的检验 实验方案的设计 根据化学方程 式进行产品纯度测定等问题 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及考生的化学实验能 力 探究能力 文字表达能力和计算能力 1 已知甲苯和 KMnO4溶液反应生成苯甲酸钾 KOH H2O 和 MnO2沉淀 则反应混合物过滤除去 MnO2沉淀之后 滤液主要成分是 C6H5COOK KOH H2O 和过量的甲苯 甲苯不溶于水 密度比水轻 而 C6H5COOK KOH 易溶与 水 因此分液即可 所以操作 是分液 得到有机相的主要成分是甲苯和少量水 用无水 Na2SO4干燥后蒸馏 得到的无色液体 A 为未反应的甲苯 2 甲苯能使紫 红 色的酸性 KMnO4溶液褪色 因此可选酸性 KMnO4溶液检验无色液体 A 是否是甲苯 3 苯甲酸在 95 和 25 时溶解度较小 分别为 6 9 g 和 0 3 g 且苯甲酸的溶解度随温度下降而明显减小 白色固体 B 的热溶液静置 缓慢冷却 易结晶析出白色的苯甲酸晶体 而过滤所得滤液中含 有溶解度较大的 KCl 则实验 应将白色固体 B 加入水中 加热溶解 静置 缓慢冷却 结 晶 过滤 得到白色晶体和无色滤液 检验滤液中 Cl 的原理如下 Cl Ag AgCl 白色的 AgCl 沉淀既不溶于水也不溶于稀硝酸 则实验 应取少量 滤液于试管中 滴入几滴稀 HNO3和 AgNO3溶液 生成白色沉淀 说明滤液含 Cl 纯净固体 有机物一般都有固定熔点 苯甲酸的熔点为 122 4 则实验 应干燥白色晶体 测定其 熔点 发现其在 122 4 开始熔化且熔化完全 说明白色晶体是纯净的苯甲酸 4 滴定时 发生如下反应 C6H5COOH KOH C6H5COOK H2O 由于n KOH 2 40 10 3 mol 则与 之中和的 25 00 mL 溶液中n 苯甲酸 2 40 10 3 mol 25 00 mL 溶液来自产品所配成 9 100 mL 苯甲酸的甲醇溶液 因此产品中n 苯甲酸 2 40 10 3 mol 则产品中 100 mL 25 00 mL m 苯甲酸 2 40 10 3 mol 122 g mol 1 由于产品质量为 1 220 g 所以 100 mL 25 00 mL 产品中苯甲酸质量分数 100 96 100 mL 25 00 mL 2 40 10 3 mol 122 g mol 1 1 220 g 32 B4B4 G2G2 G3G3 G4G4 J2J2 H5H5 2012 广东卷 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O s 2Ca2 2K Mg2 4SO 2H2O 2 4 为能充分利用钾资源 用饱和 Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 图 0 1 滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石 2 用化学平衡移动原理解释 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 的原因 3 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液 pH 至中性 4 不同温度下 K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见图 0 由图可得 随着温度升高 图 0 5 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂 则溶浸过程中会发生 CaSO4 s CO CaCO3 s SO 2 32 4 已知 298 K 时 Ksp CaCO3 2 80 10 9 Ksp CaSO4 4 90 10 5 求此温度下该反应 的平衡常数K 计算结果保留三位有效数字 32 答案 1 Mg OH 2 CaSO4 二者位置互换也正确 2 加入 Ca OH 2溶液后 生成 Mg OH 2 CaSO4沉淀 溶液中 Mg2 浓度减小 使平衡右 移 3 K2CO3 H2SO4 4 溶浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 其他合理答案也给分 5 解 CaSO4 s Ca2 aq SO aq 2 4 Ksp CaSO4 c Ca2 c SO 2 4 CaCO3 s Ca2 aq CO aq 2 3 Ksp CaCO3 c Ca2 c CO 2 3 K 1 75 104 c SO2 4 c CO2 3 Ksp CaSO4 Ksp CaCO3 4 90 10 5 2 80 10 9 10 解析 本题考查难溶电解质的溶解平衡 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及 分析难溶电解质的溶解平衡问题和解决平衡常数计算等问题的能力 1 饱和 Ca OH 2溶液 中存在如下电离 Ca OH 2 Ca2 2OH OH 与 Mg2 Ca2 与 SO存在如下反应 2 4 2OH Mg2 Mg OH 2 Ca2 SO CaSO4 生成的 Mg OH 2 CaSO4和未溶杂卤 2 4 石是滤渣的主要成分 2 杂卤石难溶于水 加入饱和 Ca OH 2溶液时 其中的 OH 和 Ca2 能分别沉淀 Mg2 和 SO 减小杂卤石溶解平衡体系中 Mg2 和 SO的浓度 使杂卤石的 2 42 4 溶解平衡向右移动 因此 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 3 除去 Mg2 的 Ca OH 2必须 过量 过量的 Ca2 必须除去 且不能引入新的杂质阳离子 由于 Ca2 与 CO易反应生成 2 3 CaCO3沉淀 因此除杂环节应先加入过量 K2CO3溶液除去过量的 Ca2 过量的 OH CO必 2 3 须除去 且不能引入新的杂质阴离子 由于 OH H H2O CO 2H H2O CO2 因 2 3 此应再加稀 H2SO4除去过量的 CO OH 调滤液 pH 至中性 4 读图可知如下结论 溶 2 3 浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 K 的浸出浓度相同时 溶浸时间 373 K 323 K 288 K 说明 K 的浸出速率随着温度升高而增大 相同溶浸时间时 K 的 浸出浓度 288 K 323 K11 时 Zn OH 2能溶于 NaOH 溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生 成氢氧化物沉淀的 pH 开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1 0 mol L 1计算 开始沉淀的 pH沉淀完全的 pH Fe3 1 13 2 Fe2 5 88 8 Zn2 5 98 9 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0 mol L 1 HNO3 1 0 mol L 1 NaOH 由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为 过滤 过滤 洗涤 干燥 900 煅烧 19 答案 1 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 加热 至沸 2 淀粉溶液 蓝色褪去 偏高 3 向滤液中加入适量 30 H2O2 使其充分反应 滴加 1 0 mol L 1 NaOH 调节溶液 pH 约为 5 或 3 2 pHn H 或其他合理答案 0 110 0 偏小 Zn 粒 残余清液 按序写出两项 装置内气体尚未冷至室温 解析 本题考查制备 Cl2的实验以及实验方案的评价 1 加药品时先加入固体 MnO2 再加入液体浓盐酸 最后加热 2 生成物氯化锰也可以与硝酸银形成沉淀 所以 AgCl 沉 淀中的 Cl 不全来自于剩余的盐酸 c HCl V HCl c NaOH V NaOH 得 盐酸的浓度为 0 110 0 mol L 由于KKMMc 27 J4J4 2012 北京卷 有文献记载 在强碱性条件下 加热银氨溶液可能析出银镜 某同学进行如下验证和对比实验 装置实验序号试管中的药品现象 实验 2 mL 银氨溶液和数滴较浓 NaOH 溶液 有气泡产生 一段时间后 溶液逐渐变黑 试管壁附着 有银镜 实验 2 mL 银氨溶液和数滴浓氨有气泡产生 一段时间后 24 水溶液无明显变化 该同学欲分析实验 和实验 的差异 查阅资料 a Ag NH3 2H2O Ag 2NH3 H2O 2 b AgOH 不稳定 极易分解为黑色 Ag2O 1 配制银氨溶液所需的药品是 2 经检验 实验 的气体中有 NH3 黑色物质中有 Ag2O 用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3 产生的现象是 产生 Ag2O 的原因是 3 该同学对产生银镜的原因提出假设 可能是 NaOH 还原 Ag2O 实验及现象 向 AgNO3 溶液中加入 出现黑色沉淀 水浴加热 未出现银镜 4 重新假设 在 NaOH 存在下 可能是 NH3还原 Ag2O 用图 0 所示装置进行实验 现象 出现银镜 在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取 NH3的装置简图 夹持仪器略 图 0 5 该同学认为在 4 的实验中会有 Ag NH3 2OH 生成 由此又提出假设 在 NaOH 存在下 可能是 Ag NH3 2OH 也参与了 NH3还原 Ag2O 的反应 进行如下实验 图 0 有部分 Ag2O 溶解在氨水中 该反应的化学方程式是 实验结果证实假设成立 依据的现象是 6 用 HNO3清洗试管壁上的 Ag 该反应的化学方程式是 27 答案 1 AgNO3溶液和氨水 2 试纸变蓝 在 NaOH 存在下 加热促进 NH3 H2O 分解 逸出 NH3 促使 Ag NH3 25 2H2O Ag 2NH3 H2O 平衡正向移动 c Ag 增大 Ag 与 OH 反应立即转化为 2 Ag2O 2OH 2Ag Ag2O H2O 3 过量 NaOH 溶液 4 5 Ag2O 4NH3 H2O 2Ag NH3 2OH 3H2O 与溶液接触的试管壁上析出银镜 6 Ag 2HNO3 浓 AgNO3 NO2 H2O 解析 本题通过实验探究意在考查考生的实验能力 1 配制银氨溶液需要的试剂为 AgNO3溶液和氨水 方法是将氨水滴入 AgNO3溶液中至开始时生成的沉淀恰好溶解为止 即 可得到银氨溶液 2 NH3溶于水生成弱碱一水合氨 故用红色石蕊试纸检验氨气时会看到 试纸变蓝 加入 NaOH 可促进 NH3 H2O 分解放出氨气 使 Ag NH3 2H2O Ag 2NH3 H2O 平衡正向移动 c Ag 增大 利用查阅资料 b 可知 Ag 与 OH 2 反应生成不稳定的 AgOH 又立即分解为黑色 Ag2O 3 为验证假设 结合 2 中分析可知 NaOH 溶液可与银氨溶液作用产生 Ag2O 若要证明 Ag2O 可被 NaOH 溶液还原 只需起始时加入过量 的 NaOH 溶液即可 4 用生石灰与浓氨水制取 NH3是固液混合不需加热制取气体 因此可用 烧瓶与分液漏斗组成气体发生装置 烧瓶内放置生石灰 分液漏斗中盛浓氨水 5 Ag2O 溶解在氨水中是因生成银氨溶液 反应的方程式为 Ag2O 4NH3 H2O 2Ag NH3 2OH 3H2O 若假设成立则说明 Ag2O 被还原为 Ag 因此可看到现象为 与溶液接触的试管 壁上析出银镜 6 浓硝酸溶解银镜 是浓硝酸与 Ag 发生氧化还原反应生成硝酸银 同时 HNO3被还原为 NO2 故反应方程式为 Ag 2HNO3 浓 AgNO3 NO2 H2O 28 J4J4 G4G4 13 分 工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中 可用碳酸盐溶液与处 理后的铅膏 主要成分为 PbSO4 发生反应 PbSO4 s CO aq PbCO3 s SO aq 2 32 4 某课题组用 PbSO4为原料模拟该过程 探究上述反应的实验条件及固体产物的成分 1 上述反应的平衡常数表达式 K 2 室温时 向两份相同的 PbSO4样品中分别加入同体积 同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶 液均可实现上述转化 在 溶液中 PbSO4转化率较大 理由是 3 查阅文献 上述反应还可能生成碱式碳酸铅 2PbCO3 Pb OH 2 它和 PbCO3受热都 易分解生成 PbO 该课题组对固体产物 不考虑 PbSO4 的成分提出如下假设 请你完成假设 二和假设三 假设一 全部为 PbCO3 假设二 假设三 4 为验证假设一是否成立 课题组进行如下研究 定性研究 请你完成下表中内容 实验步骤 不要求写出具体操作过程 预期的实验现象和结论 取一定量样品充分干燥 定量研究 取 26 7 mg 的干燥样品 加热 测得固体质量随温度的变化关系如图所示 某同学由图中信息得出结论 假设一不成立 你是否同意该同学的结论 并简述理由 26 图 0 28 答案 1 或 c SO2 4 c CO2 3 SO2 4 CO2 3 2 Na2CO3 Na2CO3溶液中的c CO 大 2 3 3 全部为 2PbCO3 Pb OH 2 PbCO3和 2PbCO3 Pb OH 2 4 实验步骤 不要求写出具体操作过程 预期的实验现象和结论 充分加热样品 将产生的气体通入盛有无水硫酸 铜的干燥管 若无水硫酸铜不变蓝 则假设一成立 若无水硫酸铜变蓝 则假设一不成立 同意 若全部为 PbCO3时 26 7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22 3 mg 或 不同 意 实验最终得到固体的质量与全部为 PbCO3分解所得固体质量相差不大 可能是实验过程 中产生的误差引起的 本题属于开放性试题 合理答案均可 解析 本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价 旨在考查学生 运用所学知识综合分析 解决问题的能力 以及运用文字表达分析解决问题的过程并做出合 理解释的能力 1 固体和纯液体不列入平衡常数表达式中 故K难电离 相同浓度时 Na2CO3溶液中 CO浓度远大于 NaHCO3溶液中 CO的浓度 CO浓度越大 越有利于 2 32 32 3 PbSO4的转化 3 根据信息及假设一 不难得出假设二和假设三分别为全部为 2PbCO3 Pb OH 2 PbCO3与 2PbCO3 Pb OH 2的混合物 4 若全部为 PbCO3根据 PbCO3 PbO CO2 26 7 mg 反应物全部分解得到的 PbO 223 26 7 mg 267 g mol 1 g mol 1 22 3 mg 而实际质量为 22 4 mg 因此假设一不成立 J5J5 化学实验综合 27 J5J5 2012 重庆卷 氯离子插层镁铝水滑石 Mg2Al OH 6Cl xH2O 是一种新型离子 交换材料 其在高温下完全分解为 MgO Al2O3 HCl 和水蒸气 现用如图 0 所示装置进行实 验确定其化学式 固定装置略去 图 0 1 Mg2Al OH 6Cl xH2O 热分解的化学方程式为 27 2 若只通过测定装置 C D 的增重来确定x 则装置的连接顺序为 按气 流方向 用接口字母表示 其中 C 的作用是 装置连接后 首先要进行 的操作的名称是 3 加热前先通 N2排尽装置中的空气 称取 C D 的初始质量后 再持续通入 N2的作用 是 等 4 完全分解后测得 C 增重 3 65 g D 增重 9 90 g 则x 若取消冷却玻管 B 后进行实验 测定的x值将 填 偏高 或 偏低 5 上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成 Mg2Al OH 6Cl1 2y CO3 y zH2O 该生 成物能发生类似的热分解反应 现以此物质为样品 用 2 中连接的装置和试剂进行实验测 定z 除测定 D 的增重外 至少还需测定 27 答案 1 2 Mg2Al OH 6Cl xH2O 4MgO Al2O3 2HCl 5 2x 高温 H2O 2 a e d b 吸收 HCl 气体 检查气密性 3 将分解产生的气体全部带入装置 C D 中完全吸收 防止产生倒吸 合理答案均给分 4 3 偏低 5 装置 C 的增重及样品质量 样品质量及样品分解后残余物质量或装置 C 的增重及样品 分解后残余物质量 解析 本题考查化学实验基本操作 气体的吸收 方案设计 化学计算等 1 因 Mg2Al OH 6Cl xH2O 发生分解反应 可利用元素守恒写出方程式 2 Mg2Al OH 6Cl xH2O 4MgO Al2O3 2HCl 5 2x H2O 2 装置 C 中 NaOH 溶液吸收 HCl 装置 D 中浓 H2SO4吸收水蒸气 气体从 NaOH 溶液逸出 会带出水蒸气 故先通过 D 吸收水蒸气 再通过 C 吸收 HCl 得出连接顺序 a e d b 由 于是气体实验 装置连接后必须进行气密性检查 3 反应后导管内总会有气体残留 为提高实验精度 用 N2将分解产生的气体全部导 入 C D 中使吸收完全 同时 N2的存在又可防止因 HCl 极易溶于水而产生倒吸现象 4 由关系式 2HCl 5 2x H2O 得x 2 5 代入n H2O n HCl 求得 n H2O n HCl x 3 冷却玻管的作用 防止高温水蒸气通过 D 时吸收不完全 部分水蒸气随 HCl 一起进入 C 装置被吸收 最终导致n H2O 偏小 n HCl 偏大 依据x 2 5 得出取消冷 n H2O n HCl 却玻管x值偏低 5 2 Mg2Al OH 6Cl 1 2y CO3 y zH2O 4MgO Al2O3 2 1 2y HCl 2yCO2 5 2y 2z H2O 根据方程式发现水的化学计量数与y z有关 求z需建立两个与y z有关的方程 或 其中一个只与y有关 列方程组求解 8 J5J5 2012 重庆卷 对实验 中和滴定 中和热的测定 实验室制备乙烯 乙酸乙酯的制取 叙述正确的是 A 必须加热 B 必须隔热 C 必须用指示剂 D 必须用催化剂 8 D 解析 本题考查中学化学中重要化学实验的操作方法及试剂的选择与作用 酸 与碱在常温下发生中和反应 中和滴定不需要加热 可通过滴加酚酞或甲基橙 不用紫色石 蕊试液 引起溶液颜色的变化确定反应终点 中和热是指强酸与强碱在稀溶液中发生中和反 应生成 1 mol H2O 时所放出的热量 故中和热的测定不需加热 为了测定反应放出的热量必 须在保温 隔热的条件下进行 实验室制备乙烯时 需用酒精灯加热到 170 而不是隔 热 同时用浓 H2SO4作催化剂 脱水剂 制乙酸乙酯时浓 H2SO4作催化剂 脱水剂 还必须 28 加热 综合以上分析 不加热 加热 故 A 错 隔热 用酒精灯加热 故 B 错 用指 示剂 不用指示剂 故 C 错 均用浓 H2SO4作催化剂 D 正确 28 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 2012 浙江卷 实验室制备苯乙酮的化学方程式为 CCH3O CH3C OHO CH3 COOCCH3O AlCl3 制备过程中还有 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 等副反应 主要实验装置和步骤如下 图 0 合成 在三颈瓶中加入 20 g 无水 AlCl3和 30 mL 无水苯 为避免反应液升温过快 边搅拌边慢慢滴加 6 mL 乙酸酐和 10 mL 无水苯的混合液 控制滴加速率 使反应液缓缓回 流 滴加完毕后加热回流 1 小时 分离与提纯 边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液 分离得到有机层 水层用苯萃取 分液 将 所得有机层合并 洗涤 干燥 蒸去苯 得到苯乙酮粗产品 蒸馏粗产品得到苯乙酮 回答下列问题 1 仪器 a 的名称 装置 b 的作用 2 合成过程中要求无水操作 理由是 3 若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶 可能导致 A 反应太剧烈 B 液体太多搅不动 C 反应变缓慢 D 副产物增多 4 分离与提纯操作 的目的是 该操作中是否可改用乙醇萃取 填 是 或 否 原因是 5 分液漏斗使用前须 并洗净备用 萃取时 先后加入待萃取液和萃取剂 经振摇并 后 将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻 分层 分离上下层液 体时 应先 然后打开活塞放出下层液体 上层液体从上口倒出 6 粗产品蒸馏提纯时 下列装置中温度计位置正确的是 可能会导致收集到 的产品中混有低沸点杂质的装置是 29 图 0 28 答案 1 干燥管 吸收 HCl 气体 2 防止三氯化铝和乙酸酐水解 只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可 3 AD 4 把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 否 乙醇与水混溶 5 检漏 放气 打开上口玻璃塞 或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔 6 C AB 解析 这是一道以苯乙酮制取为载体的高考试题 难度较大 苯与乙酸酐反应中伴随 着副反应 CH3COOH AlCl3 CH3COOAlCl2 HCl 且氯化铝与乙酸酐易水解 所以反应要 在无水状态下进行 为防止 b 中的水蒸气进入三颈瓶引发副反应 所以要安装 a 球形干燥 管 吸收尾气中的 HCl 气体时要防止倒吸 反应比较剧烈 且副反应比较多 所以混合过 程要比较慢且采用滴加方式 8 J2J2 J5J5 2012 浙江卷 下列说法正确的是 A 在 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 实验中 将镀锌铁皮放入稀硫酸 待产生氢气的 速率突然减小 可以判断锌镀层已反应完全 B 在 火柴头中氯元素的检验 实验中 摘下几根未燃过的火柴头 将其浸于水中 稍后取少量溶液于试管中 滴加硝酸银溶液和稀硝酸后 即可判断氯元素的存在 C 在 硫酸亚铁铵的制备 实验中 为了得到硫酸亚铁铵晶体 应小火加热蒸发皿 直到有大量晶体析出时停止加热 D 受强酸或强碱腐蚀致伤时 应先用大量水冲洗 再用 2 醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗 最后用水冲洗 并视情况作进一步处理 8 A 解析 B 项 火柴头中含有 KClO3 未燃烧或用还原剂还原 得不到 Cl 加硝 酸银无法检验 错误 C 项 硫酸亚铁铵晶体带有结晶水 加热到有晶膜出现即可 到大量 晶体析出时停止加热 得到的晶体中会失去部分结晶水 错误 D 项 受强酸致伤时 冲洗 后涂上稀的 NaHCO3溶液 强碱致伤 冲洗后涂硼酸 错误 30 J5J5 2012 山东卷 实验室采用 MgCl2 AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAl2O4 主要流程如下 图 0 1 为使 Mg2 Al3 同时生成沉淀 应先向沉淀反应器中加入 填 A 或 B 再滴加另一反应物 2 如图 0 所示 过滤操作中的一处错误是 30 图 0 3 判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 高温焙烧时 用于盛放固体的仪 器名称是 4 无水 AlCl3 183 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 实验室可用下列装置制备 图 0 装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液 该装置的主要作用是 F 中试剂的作用是 用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用 所装填的试剂为 30 答案 1 B 2 漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 3 AgNO3溶液 或硝酸酸化的 AgNO3溶液 坩埚 4 除去 HCl 吸收水蒸气 碱石灰 或 NaOH 与 CaO 混合物 解析 1 Mg2 Al3 同时生成沉淀 则先加入氨水 2 过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 3 检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入 AgNO3溶液 观察是否有沉淀产生 高温焙烧 在坩埚中进行 4 装置 B 中饱和 NaCl 溶液除去氯气中的 HCl F 盛装浓硫酸 防止水蒸气进入 E 用 干燥管盛装碱石灰可起到 F 和 G 的作用 13 J5J5 2012 江苏卷 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项实验操作实验现象结论 A 向两份蛋白质溶液中分别滴加 饱和 NaCl 溶液和 CuSO4溶液 均有固体 析出 蛋白质均发生变性 B 向溶液 X 中先滴加稀硝酸 再 滴加 Ba NO3 2溶液 出现白色 沉淀 溶液 X 中一定含有 SO2 4 C 向一定浓度的 Na2SiO3溶液中 通入适量 CO2气体 出现白色 沉淀 H2SiO3的酸性比 H2CO3的酸性 强 D 向浓度均为 0 1 mol L 1 NaCl 和 NaI 混合溶液中滴加 少量 AgNO3溶液 出现黄色 沉淀 Ksp AgCl Ksp AgI 13 D 解析 本题考查实验过程的现象及结论分析 A 项 蛋白质中加入 NaCl 发生盐 析 加入 CuSO4发生变性 错 B 项 若溶液 X 中含有 SO 加入稀 HNO3 则会被氧化成 2 3 SO 而与 Ba2 生成沉淀 错 C 项 反应方程式为 CO2 H2O Na2SiO3 H2SiO3 2 4 Na2CO3 该反应发生的原理为强酸制弱酸 即酸性 H2CO3 H2SiO3 错 D 项 反应总是向着 生成更难溶的物质的方向进行 由于 AgI 的溶度积比 AgCl 小 所以优先生成 AgI 正确 31 33 J1J1 J2J2 J4J4 J5J5 K3K3 L5L5 A4A4 B4B4 2012 广东卷 苯甲酸广泛应用于制药和化 工行业 某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸 反应原理 CH3 2KMnO4COOK KOH 2MnO2 H2O COOK HCl COOH KCl 实验方法 一定量的甲苯和 KMnO4溶液在 100 反应一段时间后停止反应 按如下流程 分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯 Error 反应混 合物 过滤 滤液 操作 已知 苯甲酸相对分子质量 122 熔点 122 4 在 25 和 95 时溶解度分别为 0 3 g 和 6 9 g 纯净固体有机物一般都有固定熔点 1 操作 为 操作 为 2 无色液体 A 是 定性检验 A 的试剂是 现象是 3 测定白色固体 B 的熔点 发现其在 115 开始熔化 达到 130 时仍有少量不熔