2019全国高考化学无机化学实验专题备考综合题百题精炼含答案_第1页
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1、精选优质文档-倾情为你奉上2019全国高考化学无机化学实验专题备考综合题百题精炼学校:_姓名:_班级:_考号:_评卷人得分无机化学实验题综合题(本题共100道小题,)1.某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹): (1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性。将A装置中导管末端密封后,在分液漏斗甲内装一定量的蒸馏水,然后_,则证明A装置的气密性良好。(2)利用E装置能吸收的气体有_(任写两种即可)。(3)用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置_作为发生装置(填所选装置的字母序号),实验时先在稀硫酸中加入少量硫酸铜晶体可使反应速率加快,原因是_。(4)某同学将A、C

2、、E装置连接后设计实验比较Cl和S2的还原性强弱。A中玻璃仪器乙的名称为_,A装置中发生反应的离子方程式为_。C中说明Cl和S2的还原性强弱的实验现象是_。(5)另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸,制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:B装置中发生反应的离子方程式为_。反应一段时间后D装置中的具支试管丁中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应_(填对a、b、c三个止水夹进行的操作),然后再适当加热丁。实验现象为_。答案及解析:1.(1)打开分液漏斗开关,水不能持续滴下或分液漏斗中液面长时间保持不变 (2)CO2、H2S、Cl2、SO

3、2等气体中任选两种 (3) B Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池 (4)圆底烧瓶 MnO24H2ClMn2Cl22H2O 产生淡黄色沉淀 (5) Cu4H2NO=Cu22NO22H2O 关闭止水夹a、b,打开止水夹c 烧杯中的水进入具支试管中,具支试管中气体颜色变浅解析:本题主要考查实验设计和探究。(1)将A装置中导管末端密封后,在分液漏斗甲内装一定量的蒸馏水,然后打开分液漏斗开关,水不能持续滴下或分液漏斗中液面长时间保持不变,则证明A装置的气密性良好。(2)利用E装置能吸收的气体有CO2、H2S、Cl2、SO2等酸性气体中任选两种。(3)用锌粒和稀硫酸制备H2时,反应不需要加热,应选用

4、装置B作为发生装置,实验时先在稀硫酸中加入少量硫酸铜晶体可使反应速率加快,原因是Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池。(4)A中玻璃仪器乙的名称为圆底烧瓶,A装置中发生反应的离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。C中说明Cl和S2的还原性强弱的实验现象是产生淡黄色沉淀。(5)B装置中发生反应的离子方程式为Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。反应一段时间后D装置中的具支试管丁中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应关闭止水夹a、b,打开止水夹c,然后再适当加热丁。实验现象为烧杯中的水进入具支试管中,具支试管中气体颜色变浅。2.硫代硫酸钠(Na2S2O3·

5、;5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:实验具体操作步骤为:开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。(1)写出仪器A的名称_。(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH <7,请用离子方程式解释原因_。(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3,反应的总化学反应方程式_。(4)从

6、上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为为减少产品的损失,操作为趁热过滤,“趁热”的原因是_;操作是_;操作是抽滤、洗涤、干燥。(5)测定产品纯度取6.00g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.500mol/LI2的标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。相关数据记录如下表所示。编号123溶液的体积/mL10.0010.0010.00消耗I2标准溶液的体积/mL19.9822.5020.02滴定时,达到滴定终点的现象是_。产品的纯度为_。(6)Na2S2O3常用作脱氧剂,在溶液中易被C

7、l2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为_。答案及解析:2.(1)蒸馏烧瓶 (2)S2O32-+2H+=S+SO2+H2O (3)4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3 (4)为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低 蒸发浓缩,冷却结晶 (5)溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色 82.67% (6)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+解度增大,因此为减少产品的损失,操作为趁热过滤的原因是为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低;操作是得到晶体,因此实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶;(5)碘遇淀粉显蓝色,则达到滴定终点的现象是溶液由无色变蓝色,且半

8、分钟不褪色。根据表中数据可知第二次实验误差太大,舍去,消耗标准液体积平均值是20.00mL,消耗碘的物质的量0.0500mol/L×0.02L=0.001mol,所以硫代硫酸钠的物质的量是0.002mol,质量0.002mol×248g/mol0.486g,则产品的纯度为。(6)根据题目信息可知,Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4,氯气被还原为HCl,反应的离子方程式为S2O32+ 4Cl2 + 5H2O2SO42+ 8Cl+ 10H+ 。3.(15分) .某化学兴趣小组用FeCl2(用铁粉与盐酸反应制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图

9、所示。回答下列问题:(1)C装置的名称是_;FeCO3在_中生成(填字母),该装置中发生的主要反应的离子方程式为_。(2)实验时首先打开活塞3,关闭活塞2,其目的是_然后再关闭活塞3,打开活塞2,其目的是_.乳酸亚铁晶体(CH3CH(OH)COO2Fe·3H2O,Mr288)是常用的补铁剂。乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。(3)将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,再加入过量铁粉,75 下搅拌使之充分反应。结束后,无需过滤,除去过量铁粉的反应方程式为_。(4)从上述(3)所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是_、_、洗涤、干燥。(5)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚

10、铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是_。经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2的含量。取2.880 g产品配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,进行必要处理,用0.100 0 mol·L1的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平衡时消耗Ce(SO4)2 19.7 mL。滴定反应为Ce4Fe2=Ce3Fe3,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为_。答案及解析:3.(1)三颈烧瓶(1分)C(1分)Fe22HCO3-=FeCO3CO2H2O(2分)(2)排出装置中的空气,防止2价铁被氧化(2分)使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶

11、液压入C中(2分)(3)2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2FeH2(1分)(4)冷却结晶(1分)过滤(1分)(5)乳酸根离子中含有羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化(2分)98.5%(2分)解析(1)由仪器C的结构特征,可知C为三颈烧瓶。FeCO3在C装置中生成,FeCl2和NH4HCO3发生反应的离子方程式为Fe22HCO3-=FeCO3CO2H2O。(2)实验时首先打开活塞3,关闭活塞2,其作用是排出装置中的空气,防止2价铁被氧化;然后再关闭活塞3,打开活塞2,其作用是使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(3)除去过量的铁粉可直接加入适量的乳酸,不会引

12、入杂质,反应方程式为2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2FeH2。(4)在75 下搅拌使之充分反应制得乳酸亚铁,从热溶液中获得乳酸亚铁晶体,应经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作。(5)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗酸性高锰酸钾溶液增多,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大;由Ce4Fe2=Ce3Fe3,可知20 mL溶液中n(Fe2)n(Ce4)0.100 0 mol·L1×0.019 7 L0.001 97 mol,故100 mL含有n(Fe2)0.001 97 mol×0.009 85 mol,

13、故产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为×100%98.5%。4.某化学小组对Na2SO3和AgNO3在不同pH下的反应及产物,进行了以下实验探究。查阅资料:.Ag2SO3:白色、难溶于水;.Ag2O:棕黑色、难溶于水,易与酸溶液反应。(1)根据资料:通常情况Na2SO3溶液和AgNO3溶液反应产生的现象是_。若Ag2O与盐酸反应,其化学方程式应为_。(2)检测溶液pH:0.1mol/LAgNO3溶液的pH=5,引发这一结果的微粒是_。0.1mol/LNa2SO3溶液的pH=10,其原因用离子方程式解释是_。(3)实验探究:在不同pH条件下Na2SO3溶液与AgNO3溶液混合反应。实验记录如

14、下:.实验a中沉淀溶解消失的原因,可能是_。.Ag2SO3在溶液中沉淀析出的大致pH范围是_。.将d中棕黑色絮状物X滤出、洗净、进行实验分析:实验操作现象将其置于试管中加稀盐酸、观察无明显现象将其置于试管中加足量浓硝酸、观察立即产生红棕色气体在反应所得溶液中,加Ba(NO3) 2溶液、观察,再加BaCl2、观察前者无明显现象,后者出现白色沉淀由实验得出的结论是_。d中的棕黑色絮状物X是_。实验中的化学反应方程式是_。(4)小组认为在酸性条件下,SO32-的_性增强,生成X的化学方程式是_。答案及解析:4.(1) 产生白色浑浊 Ag2O + 2HCl = 2AgCl + H2O (2) Ag+

15、SO32- + H2O = HSO3- + OH- (3) .Ag2SO3在碱性较强条件下,溶解或Ag2SO3被氧化成Ag2SO4溶解 .6-8 . 黑棕色沉淀不是Ag2O Ag Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2+ H2O (4)还原 Ag2SO3 + H2O = 2Ag + H2SO4解析:(1)根据资料:通常情况Na2SO3溶液和AgNO3溶液反应产生Ag2SO3,实验现象是产生白色浑浊。若Ag2O与盐酸反应,则生成物是水和氯化银,其化学方程式应为Ag2O + 2HCl = 2AgCl + H2O。(2)硝酸银是强酸弱碱盐,银离子水解溶液显酸性,即引发这一结果的微粒是Ag+

16、。亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸根水解溶液显碱性,离子方程式是SO32- + H2O HSO3- + OH-。(3).实验a溶液碱性较强,则沉淀溶解消失的原因可能是Ag2SO3在碱性较强条件下,溶解或Ag2SO3被氧化成Ag2SO4溶解。根据b、c、d三次实验对比可知Ag2SO3在溶液中沉淀析出的大致pH范围是68。.实验中沉淀不溶解,而氧化银能溶于盐酸中,所以得出的结论是黑棕色沉淀不是Ag2O。沉淀能与浓硝酸反应产生红棕色气体,说明具有还原性。反应后加入硝酸钡溶液无明显现象,说明不存在硫酸根;再加入氯化钡产生白色沉淀,白色沉淀是氯化银,所以d中的棕黑色絮状物X是Ag。实验中的化学反应方程式是A

17、g + 2HNO3 = AgNO3 + NO2+ H2O。(4)根据以上分析可知在酸性条件下,SO32-的还原性增强,生成银的化学方程式是Ag2SO3 + H2O = 2Ag + H2SO4。5.目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境。这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。【实验】硫的质量确定 按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.00 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50.00

18、mL 0.1000 molL-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后将B中溶液转移至250 mL容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01000 molL-1的草酸(H2C2O4)进行测定剩余KMnO4溶液浓度的滴定。记录数据如下:滴定次数待测溶液体积/mL草酸溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.5023.70225.001.0226.03325.000.0024.99相关反应: 2MnO4- + 2H2O + 5SO22Mn2+ + 5SO42- + 4H+ 2MnO4- + 6H+ + 5H

19、2C2O42Mn2+ +10CO2+ 8H2O【实验】铁的质量确定将实验硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.600 g固体。试回答下列问题:(1)检查“实验”中装置气密性的方法是_。(2)滴定终点的判断方法是_。(3)试管C中品红溶液的作用是_;有同学提出,撤去C装置,对实验没有影响,你的看法是_(选填“同意”或“不同意”),理由是_。(4)根据实验和实验中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为_。【问题探究】滴定过程中,细心的小明发现该KMnO4颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究快的原因,甲同学继续进行了下列

20、实验,实验数据如下表:编号温度/酸化的H2C2O4溶液/mLKMnO4溶液/mL溶液褪色时间/s1255.02.0402255.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末)2.043605.02.025(5)分析上述数据,滴定过程中反应速率较快的原因可能是_。答案及解析:5.(1)在C中加入少量水,关闭活塞,用酒精灯加热A,C中有气泡产生,撤去酒精灯,有水进入导气管并形成一段水柱,证明气密性良好 (2)当滴入最后一滴草酸,溶液紫红色立即变为无色,且半分钟不变色 (3)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收 同意 B中溶液不褪色,即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收 (4)Fe3S4 (5

21、)生成的Mn2+对反应起到催化作用(1)检验气密性常用法有:密封气体,利用其他的热胀冷缩;液封气体,形成液面高度差。由液的作用是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收;由于酸性高锰酸钾为紫色溶液,若B中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全,撤去C装置,对实验没有影响;(4)第一次滴定,草酸溶液的体积与第2、3次相差太大,应舍去,取第2、3次的平均值计算草酸溶液的体积为(26.03mL1.02mL)+24.99mL/2=25.00mL。根据关系式2MnO4-5H2C2O4计算溶液中n未反应(MnO4-)=2/5×0.01molL-1×25×10-3L=1

22、×10-4mol,50mL溶液中未反应的高锰酸钾的物质的量为1×10-4mol×250mL/25mL=1×10-3mol,装置B中n反应(MnO4-)=n总(MnO4-)-n未反应(MnO4-)=50×10-3L×0.1molL-1×10-3mol=4×10-3mol,根据关系式2MnO4-5SO2计算生成二氧化硫n(SO2)=2.5×4×10-3mol=0.01mol,0.6g固体是Fe2O3,n(Fe)=0.6mol/160g/mol×2=0.0075mol,所以n(Fe):n(S

23、O2)=0.0075mol:0.01mol=3:4,该铁硫簇结构的化学式为Fe3S4;(5)采取控制变量法分析,对比第1、2组数据,不同是第2组加入硫酸锰,锰离子浓度增大,溶液褪色时间短,反应速率加快,生成锰离子对反应起催化作用。【点睛】本题考查实验原理、实验装置理解与评价、实验方案设计、氧化还原滴定应用、化学计算、控制变量法探究实验等,难度较大,理解实验原理是关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,学习中全面把握基础知识。化学式的计算是难点,注意关系式或守恒法的灵活应用。6.某研究性学习小组的同学通过查阅资料得到如下信息:草酸晶体(H2

24、C2O4·2H2O)无色,熔点为101,受热脱水、升华,易溶于水,170以上分解可得到CO、CO2、H2O,H2C2O4难溶于水。他们欲利用如下装置验证上述产物(加热仪器、夹持仪器省)。(1)加热草酸晶体使其分解的装置是_(从I、II、III中选取),验证其分解产物的装置依次是_A尾气处理装置(用装置字母作答,装置可重复使用)。(2)D中试剂是_,证明有CO生成的现象是_。(3)实验中有两处需要加热,加热的顺序是_,写出一种处理尾气的方法:_。(4)若上述实验均产生了预期的现象,写出草酸分解的化学方程式:_。(5)设计一种方案证明草酸是弱酸_。答案及解析:6.(1)I DFABCE或

25、DFABACE (2)无水CuSO4 E中固体由黑色变成红色,E右侧的澄清石灰水变浑浊 (3)先加热装置I(或III),后加热装置E 用排水法收集尾气或将尾气燃烧掉(2分) (4)H2C2O4·2H2OCO2+CO+3H2O(2分) (5)测量Na2C2O4溶液的pH,pH>7或向等物质的量浓度的盐酸和草酸溶液中各滴入2滴石蕊试液,草酸溶溶中红色浅一些(1)固体药品加热需要试管口向下倾斜,防止冷凝水倒流引起试管炸裂,所以不能选择I装置;由于草酸晶体175°C以上开始分解,而其熔点为101.5,未分解之前就已熔化,如试管口向下则会流向试管口,不能完成分解实验,从而影响后

26、续实验,所以不能用II装置加热,应用III装置;根据整体分析,为防止验证过程相互干扰,验证顺序为: H2O H2C2O4 CO2 CO,装置依次为:DFABCE或DFABACE 。(2)使用无水硫酸铜验证有水生成,故D中试剂是无水CuSO4;通过E中固体由黑色变成红色,E右侧的澄清石灰水变浑浊的现象验证混合气体中有CO。(3)草酸晶体分解需要加热,CO还原CuO需要加热,故先加热装置III,后加热装置E;尾气主要是CO,可用收集法或燃烧法处理,故可用排水法收集尾气或将尾气燃烧掉。(4)若上述实验均产生了预期的现象,说明草酸晶体分解产生了CO、CO2和H2O,化学方程式为:H2C2O4·

27、;2H2OCO2+CO+3H2O。(5)可通过测量Na2C2O4溶液的pH(pH>7)或向等物质的量浓度的盐酸和草酸溶液中各滴入2滴石蕊试液(草酸溶溶中红色浅一些)的方法来证明草酸是弱酸。【点睛】 本题是一道实验创新题,涉及实验流程的设计、实验装置的评价与选择等知识,从物质的性质入手进行分析是解题关键。最后小题,证明草酸是弱酸的方法很多,例如:A可以取草酸钠溶液加酚酞,酚酞变红(或直接常温测量草酸钠的pH,pH7),证明草酸是弱酸;b取等浓度盐酸和草酸测pH,草酸pH大于盐酸的pH,证明是弱酸;C取等浓度盐酸和草酸与过量镁反应,草酸反应速率比盐酸慢,证明是弱酸;D取一定浓度草酸测pH,再

28、把草酸溶液稀释10倍测pH,pH的变化值小于1,证明是弱酸。7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是环保部门监测有害气体常用的一种药品,硫代硫酸钠在生产过程中常混入少量的亚硫酸钠(Na2SO3)某化学课外活动小组利用下列装置来测定硫代硫酸钠样品中亚硫酸钠的含量(已知Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O)(1)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式 (2)组装仪器前,甲同学用装置B、C检验产生的气体,则装置C中应盛有 ,观察到现象为 (3)乙同学称取m1g硫代硫酸钠样品进行实验组装好上述仪器后,应首先进行的实验操作是 ;为了较准确地测得实验结果,装置A、C中应分别盛有 和 装置B

29、中滴入过量稀H2SO4且充分反应后,需关闭活塞b,打开活塞a,缓缓通入空气一段时间,其目的是 若实验前后装置C的质量分别为m2g、m3g,装置D的质量分别为m4g、m5g,则求样品中Na2SO3的质量分数(设为a)的计算式为 答案及解析:7.(1)Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O;(2)品红,品红溶液褪色;(3)检查装置气密性;氢氧化钠溶液,浓硫酸溶液;将装置中的二氧化硫排除以被D完全吸收; =+;【考点】探究物质的组成或测量物质的含量【分析】(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫、硫、硫酸钠和水(2)反应生成的二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色检验二氧化硫的存

30、在;(3)分析装置图是利用D吸收生成的二氧化硫计算,需要检查装置气密性;为了准确测定二氧化硫气体的质量,需要防止空气中的二氧化碳、水蒸气对测定结果的干扰,利用空气通入把生成的气体全部赶入装置D中吸收,需要先通过氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,生成的气体中含有水蒸气需要通过装置C中的浓硫酸干燥;充分反应后,需关闭活塞b,打开活塞a,缓缓通入空气一段时间是为了把生成的气体全部赶入装置D中完全吸收;依据装置D吸收气体质量变化计算生成的二氧化硫质量,二氧化硫是亚硫酸钠和硫代硫酸钠于硫酸反应生成列式计算;【解答】解:(1)硫代硫酸钠在生产过程中常混入少量的亚硫酸钠(Na2SO3),Na2S2O3+H2

31、SO4Na2SO4+SO2+S+H2O,故答案为:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O;(2)硫代硫酸钠在生产过程中常混入少量的亚硫酸钠(Na2SO3),Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O,生成的二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,可以检验二氧化硫的存在,装置C中应盛有品红溶液;故答案为:品红,品红溶液褪色;(3)分析装置图是利用D吸收生成的二氧化硫计算,需要检查装置气密性;故答案为:检查装置气密性;为了准确测定二氧化硫气体的质量,需要防止空气中的二氧化碳、水蒸气对测定结果的干扰,利用空气

32、通入把生成的气体全部赶入装置D中吸收,需要先通过氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,生成的气体中含有水蒸气需要通过装置C中的浓硫酸干燥,装置A、C中应分别盛有;氢氧化钠溶液,浓硫酸溶液;故答案为:氢氧化钠溶液,浓硫酸溶液;充分反应后,需关闭活塞b,打开活塞a,缓缓通入空气一段时间是为了把生成的气体全部赶入装置D中完全吸收,减少测定误差;故答案为:将装置中的二氧化硫排除以被D完全吸收;依据装置D吸收气体质量变化计算生成的二氧化硫质量,二氧化硫是亚硫酸钠和硫代硫酸钠于硫酸反应生成列式计算,装置D的质量分别为m4 g、m5 g,吸收的二氧化硫质量为m5 g、m54g,;样品中Na2SO3的质量分数为a

33、,则硫代硫酸钠的质量=m1(1a)g,亚硫酸钠的质量为m1ag,依据硫元素守恒计算生成的二氧化硫物质的量: =+,故答案为: =+;8.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的含量,设计如下三种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO2NH3【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已去)。(1)如图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,首先_;再加入实验药品。接下来的实验操作是_,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

34、前后的质量变化。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】用如下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已去)。(4)导管a的主要作用是_。(5)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是_。(填选项序号)aCCl4      bH2O      cNH4Cl溶液       d(6)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为Vml,(已转换为标准状况),则A1N的质量分数为_

35、(用含V、m的代数式表示)。答案及解析:8.(1)防止倒吸(2)检查装置气密性 关闭K1,打开K2 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干燥装置(4)保持气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下(5)ad (6)41V/22400m×100% 9.(13分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品,易溶于水,遇酸易分解,Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。工业制备Na2S2O3的反应为: S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq),产品中常含有少量Na2CO3 、 Na2SO3和Na2SO4。实验室拟用如下实验装置在C中制备Na2S2

36、O3。请回答下列问题:(1)按如图所示装置进行实验,装置A中反应的化学方程式是_。装置C中可观察到溶液先变浑浊,后又澄清,生成的浑浊物质化学式为_。(2)装置B的作用为_;为保证Na2S2O3的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_。(3)为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠,选用下列装置进行实验:实验装置的连接顺序依次_(填装置的字母代号),装置C中的试剂为_。能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是_。(4)若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中含有Na2SO3,需先加水配成稀溶液,再依次加入的试剂为_和品红溶液。答案及解析:9.(1)Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO

37、2;S;(2)防止溶液倒吸;若SO2过量,溶液显酸性,产物会分解(3)ADCB;品红溶液;装置C中品红溶液不褪色,B中澄清石灰水变浑浊(4)氯化钡溶液、盐酸 试题分析:(1)装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2;二氧化硫能够与硫化钠在酸性溶液中发生氧化还原反应,生成硫单质,生成的硫有发生S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq),因此装置C中可观察到溶液先变浑浊,后又澄清,故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2;S;(2)装置B是安全瓶。可以防止溶液倒吸;根据题意,若SO2

38、过量,溶液显酸性,产物Na2S2O3会分解,故答案为:防止溶液倒吸;若SO2过量,溶液显酸性,产物会分解;(3)碳酸钠能够与酸反应生成二氧化碳,可以利用澄清石灰水检验,但由于混有二氧化硫,因此须用高锰酸钾溶液除去二氧化硫,并检验,实验装置的连接顺序依次为ADCB,装置C中的作用是检验二氧化硫是否除净,因此选用的试剂为品红溶液,故答案为:ADCB;品红溶液;能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是装置C中品红溶液不褪色,B中澄清石灰水变浑浊,故答案为:装置C中品红溶液不褪色,B中澄清石灰水变浑浊;(4)根据题意,Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成,若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中含有N

39、a2SO3,需先加水配成稀溶液,再依次加入的试剂为氯化钡溶液、盐酸和品红溶液,若加入氯化钡溶液生成白色沉淀,过滤后,白色沉淀能够被盐酸溶解,放出的气体能够使品红溶液褪色,证明固体硫代硫酸钠工业产品中含有Na2SO3,故答案为:氯化钡溶液、盐酸。10.二氯化砜(SO2Cl2)是一种无色液体,主要用于有机物和无机物的氯化等。其熔点为54.1 ,沸点为69.2 ;常温下比较稳定,受热易分解,遇水剧烈反应生成硫酸和盐酸。(1)制备。实验室可利用SO2和Cl2按下列装置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟脑液,起催化作用)。已知SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) H<0。可以用浓盐酸和酸性高

40、锰酸钾制取氯气,该反应的化学方程式为_;溶液A为_。上图实框中仪器己的名称为_;反应装置图的虚框中未画出的仪器是_(填“己”或“庚”)。如果将丙装置放入冰水中,会更有利于二氯化砜的生成,其原因是_。下列有关说法错误的是_(填编号)。A乙、戊装置相同,在实验中的作用也完全相同B甲、丁装置为洗气装置,可用于气体的除杂和干燥C组装仪器后首先要进行的操作是检查装置的气密性D为提高反应物的利用率,可控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等(2)提纯。将收集到的产物进行减压蒸馏,减压蒸馏的目的是_。(3)测定。取1.00 g蒸馏后液体,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液,测得生成沉淀的质量为1.

41、60 g,则所得蒸馏成分中二氯化砜的质量百分含量为_%(精确到0.01)。(4)贮存。二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。但久置后微显黄色,其原因是_。答案及解析:10.(1)16HCl(浓)+2KMnO45Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O 饱和氯化钠溶液 球形冷凝管 己 该反应是放热反应,降低温度能使平衡向右移动,有利于二氯化砜的生成 a (2)降低二氯化砜的沸点,减少二氯化砜的分解 (3)92. 70 (4)二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中解析:(1)利用高锰酸钾的氧化性强于氯气,因此反应方程式为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O;新

42、制的氯气中混有HCl和水蒸气,而SO2Cl2遇水剧烈反应,因此杂质必须除去,除去氯气中的HCl常通过饱和食盐水,然后在通过浓硫酸或无水CaCl2,进行干燥,因此A为饱和食盐水;己为球形冷凝管,球形冷凝管中气体遇冷却水的接触面积大,冷却效果好,便于原料或产物回落到三颈烧瓶中,因此选用球形冷凝管;根据生成SO2Cl2的反应方程式,此反应是放热反应,依据勒夏特列原理,降低温度,促使平衡向正反应方向进行,有利于SO2Cl2的生成,同时防止SO2Cl2受热分解;a、根据的分析,乙装置的作用是除去氯气中的水蒸气,Cl2和SO2有毒,对环境有危害,因此必须尾气处理,因此戊的作用是吸收Cl2和SO2,防止污染

43、环境,故说法错误;b、根据的分析,甲装置除去氯气中HCl,因为SO2Cl2遇水发生反应,因此SO2需要干燥,丁装置的作用是干燥SO2,故说法正确;c、此反应有气体参加,需要检验装置的气密性,故说法正确;d、根据反应方程式,SO2和Cl2物质的量之比为1:1,为了节省原料,达到最大利用,SO2和Cl2的通入的速率相等,故说法正确;(2)沸点和压强有关,压强越大,沸点越高,SO2Cl2受热易分解,因此减压蒸馏降低SO2Cl2的沸点,减少SO2Cl2的分解;(3)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl、H2SO4BaCl2=BaSO42HCl,根据硫元素守恒,SO2Cl2BaSO4,SO2Cl2质

44、量1.6×135/233g=0.9270g,因此质量分数为92.70%;(4)二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中。11.(13分)甲、乙两化学小组拟根据氨气还原氧化铜反应的原理测定某铜粉样品(混有CuO粉未)中金属铜的含量。(1)甲小组利用下图装置(可以重复选用),通过测定反应生成水的质量来达到实验目的。按气流方向连接各仪器接口,顺序为 (填小写字母序号)。装置B中固体试剂的名称为 。装置A的作用为。下列两步操作应该先进行的是 (填序号):i.加热反应管 ii.向锥形瓶中逐滴滴加浓氨水,原因为 。(2)乙小组利用上述装置通过测定反应前后装置C中固体的质量变化来达到实验目的。按气

45、流方向连接各装置,顺序为 (填大写字母序号)。称取m1 g铜粉样品,测得反应前装置C的质量为m2 g,充分反应后装置C的质量为m3g。写出样品中金属铜的质量分数表达式 。(3)从稀盐酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,重新设计一个测定样品中金属铜含量的实验方案(写出主要步骤,不必描述操作过程的细节) 。答案及解析:11.(1)c g f d e(或ed) gf b a (2分)氢氧化钠(或氧化钙、碱石灰等)(1分)吸收未反应的氨气;防止外界空气进入后面的装置D中(2分) ii (1分)若先加热反应管,铜粉会被空气中的氧气氧化,造成测定误差(1分)(2)BDCA (2 分)(2) (2分

46、)(3)取一定质量的铜粉样品;加入过量的稀盐酸充分溶解反应;过滤、洗涤;干燥、称量、计算(2分)利用B装置生成的氨气先将装置中的空气排出,故应先向锥形瓶中逐滴滴加浓氨水,即答案为ii;否则若先加热反应管,铜粉会被空气中的氧气氧化,造成测定误差;(2)乙小组通过测定反应前后装置C中固体的质量变化来达到实验目的,则不需要利用D装置吸收反应生成的水,其余操作与甲小组相同;按气流方向连接各装置,顺序为BDCA;【名师点晴】解答综合性实验设计与评价题的基本流程:原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为:实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目

47、的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。实验现象:自下而上,自左而右全面观察。实验结论:直接结论或导出结论。12.(14分)碱式碳酸钴常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示进行实验。请完成下列实验步骤:称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;加热甲中玻璃管,当乙装置中_ _(填实验现象),停止加热;打开活塞a,

48、缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;计算。步骤中缓缓通入空气数分钟的目的是_ _。某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_ _(填字母)连接在_ _(填装置连接位置)。若按正确装置进行实验,测得如下数据: 乙装置的质量/g丙装置的质量/g加热前80.0062.00加热后80.3662.88则该碱式碳酸钴的化学式为_ _。CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:已知:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀(PH)2.37

49、.57.63.4完全沉淀(PH)4.19.79.25.2净除杂质时,加入H2O2 发生反应的离子方程式为_ _。加入CoCO3调PH为5.27.6,则操作获得的滤渣成分为_ _。加盐酸调整PH为23的目的为_ _。 答案及解析:12.不再有气泡产生时 (1分)将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中 (2分)D(1分) 活塞a前(或装置甲前)(1分) Co3(OH)4(CO3)2 (3分) 2Fe2+H2O22H+2Fe3+ 2H2O(2分)Al(OH)3、Fe(OH)3 (2分)抑制CoCl2的水解 (2分)试题分析:(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴

50、分解完毕;(2)步骤中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为0.36g÷18g/mol=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为0.88g÷44g/mol0.02mol,故氧化钴的质量

51、为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g,物质的量为2.41g÷120g/mol=0.02mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.015mol:0.02mol×2:0.02mol=2:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co2(OH)4(CO3)2;(5)加入H2O2把二价铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O22H2Fe3+ 2H2O;操作1是分离Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作,是过滤,前面调节pH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;加盐酸调整pH为23的目的为抑制COCl2的水解。13.(11分)某Na2SO3样品,其中可能含Na2SO4、K2SO4、K2CO3、NaCl中的一种或几种。为测定样品成分及其含量,称取样品5.0g,加入5mL 6mol/L的硫酸(过量),向

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