河南省信阳一高2020学年高二化学下学期暑假自学自测考点专练 化学实验探究

化学实验探究1下列物质中既能与KMnO4溶液反应，又能与溴水反应的一组物质是（ ）苯 苯酚 甲苯 乙醇 乙烯 乙烷亚硫酸A. B. C. D.全部【答案】C【解析】上述物质中苯、乙烷既不能与KMnO4溶液反应，也不能与溴水反应；甲苯和乙醇可以被KMnO4氧化但不能与溴水反应；苯酚、乙烯、亚硫酸既能被KMnO4氧化使KMnO4溶液褪色，又能与溴水反应。2向某溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀HNO3沉淀不消失，则溶液中（ ）A.一定含有、Ag+中的一种或几种 B.一定含有或Ag+，不含C.一定含有或或Ag+ D.一定含、Ag+中的一种或几种【答案】D【解析】BaCl2中含有Ba2+与Cl-。加入某溶液后出现不溶于稀HNO3的沉淀，故沉淀应为BaSO4或AgCl。故溶液可能含有或Ag+，另因HNO3有强氧化性，可能会将氧化为而生成BaSO4，故其中也可能有。3加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用右图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述错误的是A装置乙的试管中可收集到芳香烃B装置丙中的试剂可吸收烯烃以获得卤代烃C最后收集的气体可做燃料D聚丙烯的链节是CH2CH2CH2【答案】D【解析】试题分析：A苯和甲苯在常温下是液体，冷凝时易液化，乙的试管中可收集到芳香烃，A正确；B丙中的溴的四氯化碳溶液可以和乙烯、丙烯反应得到卤代烃，B正确；C最后收集的气体是甲烷和氢气，可以用作燃料，C正确；D聚丙烯的链节是，D错误，答案选D。考点：考查有机化合物的性质4（14分）为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。试填空。（1）D装置中主要反应的离子方程式为 ，F仪器的作用是： 。（2）为验证通入D装置中气体是Cl2还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：a 氯化铁稀溶液 b 氯化亚铁溶液 c硫氰化钾溶液 d 苯酚溶液 e 品红溶液 f 酸性高锰酸钾溶液 若Cl2过量：取盛有 （选填一个符号）试剂的试管， 加入 （选填一个符号）试剂，无明现象，再取适量D中溶液滴加至试管中，发生的现象是： ；若选用上述试剂中的一种结合必要的操作就可以验证通入C装置中气体是Cl2过量还是SO2过量，该试剂是_（选填一个符号），必要操作和结论_ _。【答案】（14分）（每空2分）（1）Cl2+SO2+2H2O4H+2Cl+SO42 ， 防倒吸 （2） b， c（或d）， 溶液呈红色（或紫色）e 品红褪色，加热不复原，说明氯气过量；品红褪色，加热又复原，说明二氧化硫过量。【解析】5小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信，表弟接到信拆开一看觉得很愕然，但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后，表弟看到了一封有颜色的信，并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能（ ） A.前者是紫色石蕊试液，后者是稀盐酸 B.前者是NaOH稀溶液，后者是稀硫酸C.前者是浓硫酸，后者是紫色石蕊试液 D.前者是米汤，后者是碘酒【答案】D【解析】6下列实验操作及现象与预期实验目的或实验结论不一致的是（ ）选项实验操作及现象实验目的或结论A向盐酸中滴加水玻璃，用激光笔照射，有丁达尔现象说明有硅酸胶体生成B蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热，再加入少量银氨溶液，加热，无银镜生成说明蔗糖未发生水解C浓硫酸和乙醇混合后加热，将产生的混合气体（C2H4、CO2、SO2等）通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色说明有乙烯产生D在新制的氨水中加入碳酸钙粉末，充分搅拦后，过滤提高氯水中HClO的浓度【答案】BC【解析】7下列有关化学研究的正确说法是A化学家提出的假设不一定能被实验证实B同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律C从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律D科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，标志着化学已成为以理论研究为主的学科，不需要再做化学实验【答案】A【解析】8草酸晶体(H2C2O42H2O) 100开始失水，101.5熔化，150左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去）【答案】D【解析】草酸晶体受热时会熔化，同时反应中生成水蒸气，为避免液体回流，装置只能选择D。答案选D。9探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是A用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C用装置丙稀释反应后的混合液D用装置丁测定余酸的浓度【答案】C【解析】试题分析：A铜和浓硫酸反应需要加热才可以进行，错误；B二氧化硫密度比空气大，应该用向上排空气的方法收集，入气管应该伸入到试管底部，出气导管稍微露出橡胶塞即可，错误；C只有浓硫酸可以与铜反应，稀硫酸不能与水反应，反应后的溶液中含有一定浓度的硫酸，根据硫酸的稀释原则：应该注酸入水，同时不断用玻璃棒搅拌，使热量不断扩散，正确；DNaOH与未反应的硫酸及反应产生的CuSO4都能发生反应，故不能用该装置丁测定余酸的浓度，错误。考点：考查实验装置或操作正误判断的知识。10用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管（包括足量的氧化铜）的质量差和U形管（包括碱石灰）的质量差，下列四位同学对可能产生的误差原因及结果分析合理的是（ ）产生误差的原因结果（mH：mO）A、装置之间缺少干燥装置偏大B装置后缺少干燥装置偏小C装置中玻璃管内有水冷凝偏大DCuO没有全部被还原偏小【答案】A【解析】试题分析：A、如果和之间少干燥，那么就会有部分启普发生器中的水分进入干燥U形管，那么测得的H2O就会变多，而在横向玻璃管中测得的O的质量是不会改变的，所以用H2O的质量减去O的质量就是H的质量，那么H的质量就要变大，mH：mO偏大，故A正确；B、后缺少干燥装置，就会使得空气中的水蒸气被碱石灰吸收，使得水的质量偏大，而在横向玻璃管中测得的O的质量是不会改变的，所以H的质量就要变大，mH：mO偏大，故B错误；C、中有H2O冷凝，相当于部分氧化铜为反应完，由于用的是质量差，和CuO有没有完全反应无关，对mH：mO无影响，但H2O冷凝使得部分氢看成了氧化铜的质量，导致水的量偏小，造成氢的质量偏小，mH：mO偏小，故C错误；D、题目中用的是质量差，和CuO有没有完全反应无关，对mH：mO无影响，故D错误；故选A。【考点定位】考查化学实验方案设计与评价【名师点晴】这是一道误差分析题。熟练掌握氢气还原氧化铜的性质和实验才能准确解答该题，要分析清楚每步实验的目的即可准确解答该题。通过实验图，O的质量是通过中减少的质量来求算的，H的质量是通过-来求算的。11实验室制备氯气：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2+2 H2O反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学设计了4组实验方案（每次均量取20 mL反应残余液进行实验），其中正确的是A与足量AgNO3溶液反应，过滤、洗涤、干燥，称量生成的沉淀质量为a gB稀释10倍后取20 mL用已知浓度的NaOH溶液滴定，消耗NaOH的体积为b mLC与足量NaHCO3固体反应，逸出气体用足量碱石灰吸收，增重c gD加入d1g CaCO3（过量）充分反应后，称量剩余固体质量为d2 g已知：Ksp( CaCO3)Ksp( MnCO3)【答案】B【解析】试题分析：A、反应后的溶液中除盐酸中含有氯离子外，氯化锰中也含有氯离子，所以不能用氯化银沉淀的质量来计算溶液中盐酸的浓度，错误；B、溶液中的盐酸与氢氧化钠反应，所以利用消耗氢氧化钠溶液的物质的量来计算盐酸的物质的量浓度，正确；C、与碳酸氢钠溶液反应生成的二氧化碳气体被碱石灰吸收，则碱石灰还会吸收气体中的水蒸气，所以不能计算盐酸的浓度，错误；D、加入d1g CaCO3（过量）充分反应后，得到的固体中除含碳酸钙外还含有碳酸锰，所以无法计算盐酸消耗的碳酸钙的质量，不能计算盐酸的浓度，错误，答案选B。考点：考查对实验方案的评价12在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是A向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性B向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明SO2水溶液中含有SO42C将SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明SO2水溶液具有氧化性D向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液颜色褪去，说明SO2水溶液具有漂白性【答案】AC【解析】试题分析：ASO2溶于水，发生反应：SO2+H2O=H2SO3，由于酸性：H2SO3H2CO3，所以向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，SO2+H2O+ NaHCO3= NaHSO3+H2O+CO2，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性，正确；B向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，在酸性条件下NO3-有氧化性，会把SO32氧化为SO42，产生BaSO4白色沉淀，不能说明SO2水溶液中含有SO42，错误；C将SO2水溶液中通入H2S气体，发生反应：SO2+2H2S=3S+2H2O，有淡黄色沉淀产生，说明SO2水溶液具有氧化性，正确；D向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，由于KMnO4有氧化性，SO2有还原性，二者会发生氧化还原反应，产生无色的Mn2+，因此溶液颜色褪去，这不是SO2水溶液的漂白性，错误。考点：考查SO2水溶液成分和性质的实验的探究的知识。13（11分）（1）0.02 molL-1的HCN溶液与0.02 molL-1 NaCN溶液等体积混合，已知该混合溶液中c (Na+) c(CN-)，用“、 （1分） （1分）（2） （1分） 2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH- = 3BaSO4+ 2Al(OH)3 （2分）（1）滴入最后一滴KMnO4, 溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟内不褪色 （2分） C（2分） （2）AD（2分）【解析】（1）根据电荷守恒c (Na+) c(H +)c(CN-) c(OH -)可知，当c (Na+) c(CN-)时，c(H +)c(OH -)，即溶液显碱性，这说明HCN的电离程度小于NaCN的水解程度，所以c(HCN)c(CN-)。（2）Al3+ 刚好完全沉淀时，此时硫酸铝和氢氧化钡的物质的量之比是13，则此时也恰好生成硫酸钡沉淀，即方程式为2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH- = 3BaSO4+ 2Al(OH)3，所以溶液显中性。（1）由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，所以不需要指示剂。即当滴入最后一滴KMnO4, 溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟内不褪色时，反应即达到滴定终点。A相当于稀释，所以消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，测定结果偏高。锥形瓶不需要标准液润洗，所以选项B不影响。滴定到终点后俯视，则读数偏小，消耗高锰酸钾溶液的体积偏小，测定结果偏低。D相当于消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，测定结果偏高。答案选C。（2）由于需要称量硫酸亚铁的质量，A必须有。稀释高锰酸钾溶液必须用酸式滴定管，因此D必须有。选项B可以不用，C不需要。答案选AD。14某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数，按以下步骤进行实验：请根据上面流程，回答以下问题：（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有 。（填仪器名称）（2）请写出加入氯水发生的离子反应方程式 。（3）将沉淀物加热、灼烧，冷却至室温，用天平称量其质量为b1 g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g，若b1b20.3g，则接下来还应进行的操作是 ；蒸发皿质量是W1 g，蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g，则样品中铁元素的质量分数是 。 有同学提出，还可以采用以下方法来测定：（1）选择的还原剂是否能用铁 （填“是”或“否”），原因是： ；（2）若滴定用掉c molL-1 KMnO4溶液b mL，则样品中铁元素的质量分数是： 。【答案】（11分）（1）250mL容量瓶（1分）（2）2Fe 2+ Cl2 2Fe 3+ 2Cl（2分）（3）再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g（1分）铁元素的质量分数是 （2分）（1）否（1分）如果用铁做还原剂，自身的氧化产物是Fe2+；且会与过量的硫酸反应生成Fe2+，干扰铁元素的测定（2分，答出一个原因即给2分）（2）铁元素的质量分数是（2分）【解析】试题分析：、（1）因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶，所以还需要的仪器有250mL容量瓶。（2）氯水具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式2Fe 2+ Cl2 2Fe 3+ 2Cl。（3）为了减少误差，需再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g；因铁元素质量守恒，即红棕色固体中的铁就是样品中铁，Fe2O3中铁元素的质量为。（1）还原剂不能用铁，因为铁会和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再用高锰酸钾滴定，多消耗氧化剂产生误差，干扰原混合物的铁元素的测定。（2）设铁元素质量分数为x，则依据反应5Fe2+MnO4+8H+Mn2+5Fe3+4H2O可知5Fe2+5Fe3+KMnO45561ax 0.001bc则铁元素的质量分数是x考点：考查铁元素的质量分数测定的实验探究和有关判断点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。试题针对性强，主要是考查学生实验分析，实验数据的计算应用，同时考查了实验知识的分析判断能力，有利于培养学生的综合实验能力，也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力。15（10分）某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：乙二酸(HOOC-COOH，可简写为H2C2O4)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸(为弱电解质)，且酸性强于碳酸，其熔点为101.5，在157升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：（1）向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_。（2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)，请配平该反应的离子方程式：_ MnO4 + _ H2C2O4 + _ H+ = _ Mn2+ + _ CO2 + _ H2O（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(注：忽略草酸的升华，且夹持装置未标出)：实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO4粉末变蓝，F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答：上述装置中，D的作用是_.乙二酸分解的化学方程式为_.（4）该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O42H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性（忽略溶液体积变化）。则下列关系合理的是 Ac(Na+)+c(H+)=c(HC2O4)+c(OH)+c(C2O42-) Bc(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.2 molL-1C c(HC2O4-)c(C2O42)c(H2C2O4)Dc(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42) 【答案】（1）HCO3 + H2C2O4 = HC2O4+ CO2+ H2O(2分)（2） 还原性(1分) 2 5 6 2 10 8（2分)（3）除去混合气体中的CO2 (1分)； H2C2O4H2O+CO+CO2(2分)（4） C D(2分)【解析】试题分析：（1）无色气泡为二氧化碳。HCO3 + H2C2O4 = HC2O4+ CO2+ H2O（2）酸性KMnO4为强氧化剂，褪色说明乙二酸具有还原性。由得失电子守恒和元素守恒配平。（3）氢氧化钠的作用为除去混合气体中的CO2，装置C、G中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，B中CuSO4粉末变蓝，说明有水蒸气，F中CuO粉末有黑色变为红色，说明有一氧化碳，分解方程式：CO2H2C2O4H2O+CO+CO2 （4）反应后成酸性，可得 c(HC2O4-)c(C2O42)c(H2C2O4)，又由阴阳离子电荷守恒;c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42).考点：探究化学反应机理；性质实验方案的设计16（4分）某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息：NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息，该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后，进行如下实验：（1）在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是（填化学式）_。（2）另称取相同质量的样品放入锥形瓶中，实验装置如右图所示。为了保证实验成功，所选用针筒的最大刻度值应大于或等于_（mL）。（设实验在标准状况下进行，请把合适的答案编号都挑选出来）A(ba)/8422.41000 mLB(bc)/3122.41000 mL C(ca)/10622.41000 mLD(ca)/106222.41000 mL【答案】（1）Na2CO3（1分）（2）ABD（3分，答对一个给1分，答错一个倒扣一分）【解析】（1）NaHCO3受热会发生会发生如下反应：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O，其中CO2 气体跑出，水也会蒸发掉。只剩下Na2CO3固体。由题意可知（b-a）为Na2CO3质量，则(ba)/8422.41000 mL为NaHCO3体积。所以选项A正确。由（1）可知冷却后的总质量其实是Na2CO3和蒸发皿质量，所以(c-a）就是Na2CO3质量。由化学方程式可知(ca)/1062就是NaHCO3物质的量，可算出(ca)/106222.41000 mL为NaHCO3体积。所以选项D正确。有题意可知(bc)为NaHCO3与Na2CO3质量之差。由2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O n 2 1 n（NaHCO3） (b-c)/62可算出(bc)/31就是NaHCO3物质的量，则(bc)/3122.41000 mL为NaHCO3体积。所以选项B正确。 17为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：I取5m1 0.1mol/L的KI溶液，滴加“滴FeCl3稀溶液(已知：2Fe3+2I-=I2+2Fe2+)继续加入2ml CCl4振荡取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液。(1)探究活动I的实验现象为_探究活动的实验现象为_(2)探究活动的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3溶液，验证有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想： 猜想一：Fe3+全部转化为Fe2+猜想二：生成的Fe(SCN)3浓度极小，其颜色肉眼无法观察。 为了验证猜想，查阅资料获得下列信息： 信息一：乙醚微溶于水，Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大； 信息二：Fe3+可与Fe(CN)6 4-反应生成蓝色沉淀，用K4Fe(CN)6(黄色)溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。结合新信息。现设计以下实验方案验证猜想：请完成下表 实验操作 现象和结论步骤一：取萃取后的上层清液滴加2滴K4Fe(CN)6若_，则猜想一不成立。步骤二：往探究所得溶液中加入少量乙醚，充分振荡、静置分层若乙醚层呈血红色，则_。写出实验操作“步骤中反应的离子方程式：_。为了测定探究活动I中的FeCl3稀溶液的浓度，现进行以下操作：移取25.00mLFeCl3稀溶液至锥形瓶中，加入KSCN溶液作指示剂，再用c mol/L KI标准溶液 滴定，达到滴定终点时的现象是_。重复滴定三次，平均耗用c mol/L KI标准溶液V mL，则FeCl3稀溶液物质的量浓度为_mol/L。若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_ (填“偏高”或“偏低，或“不变”)。【答案】【解析】略18Na2S2O35H2O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为：2Na2S+Na2C