高考专题14化学实验综合

专题14化学实验综合1．工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，从而生产出纯碱。有关反响的化学方程式为：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl△2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O碳酸氢铵与饱和食盐水反响，能析出碳酸氢钠晶体的原由是__________(填字母标号)。a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，因此在溶液中第一结晶析出d．碳酸氢钠的稳固性大于碳酸钠(2)某活动小组依据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验。①一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，实验装置以以下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。试回答以下有关问题：(Ⅰ)乙装置中的试剂是____________，其作用是____________________________；(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是__________________________________________；(Ⅲ)实验结束后，分别出NaHCO3晶体的操作是__________(填分别操作的名称)，该操作所需要的玻璃仪器有____________________________________。②另一位同学用图中戊装置(其余装置未画出)进行实验。(Ⅰ)实验时，须先从a管通入________气体，说明原由：______________________；(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连结己装置，原由是____________________。1(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反响，所得积淀经清洗、干燥质量为12.00g，则所得固体中碳酸钠的质量分数为__________________。2．某校研究性学习小组的同学学习完氮的有关性质以后，对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的研究。Ⅰ.NH3的性质研究实验室制取氨气的化学方程式为_________________________________。某同学模拟排饱和食盐水采集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法采集氨气。你以为他可否达到目的？________(填“能”或“否”)，原由是_______________________________________________。该小组的同学设计了以以下图所示的实验装置(夹持及尾气办理装置未画出)，研究氨气的复原性。①该装置在设计上有必定缺点，为保证明验结果的正确性，对该装置的改良举措是___________________________________________________________________。②利用改良后的装置进行实验，察看到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。则氨气与CuO反响的化学方程式为____________________________________________________。③有同学以为：NH3与CuO反响生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋―→Cu＋Cu2＋。请设计一个简单的实验查验该红色物质中能否含有Cu2O：___________________________________________________________________。Ⅱ.NO2的性质研究该小组的同学还设计了以下图装置，用以制取NO2并考证NO2可否支持木条焚烧(忽视N2O4的存在，图△中铁架台等夹持仪器均已略去)。已知：2Cu(NO3)2=====2CuO＋4NO2↑＋O2↑。(4)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了。有的同学得出“NO2能支持木条的焚烧”的结论。你以为这一结论能否正确？________(填“正确”或“不正确”)，原由是_____________________________________________________________________。(5)NH3与NO2在必定条件下能够反响生成无污染性气体，表现了NH3的复原性，化学方程式为2______________________________________________________________________________________________________________________________。3．硝基苯是重要的精美化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。制备硝基苯的过程以下：①组装以以下图反响装置。配制混酸，取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混酸，加入漏斗中，把18mL苯加入三颈烧瓶中。②向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混淆均匀。③在50～60℃下发生反响，直至反响结束。④除掉混酸后，粗产品挨次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液清洗，最后再用蒸馏水清洗获取粗产品。可能用到的有关数据列表以下：熔点/℃沸点/℃密度(20℃)物质－3溶解性)/(gcm·苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水1，3－二硝基苯893011.57微溶于水浓硝酸—831.4易溶于水3浓硫酸—3381.84易溶于水请回答以下问题：配制混酸应在烧杯中先加入________。恒压滴液漏斗的长处是_______________________________________________________________________。实验装置中长玻璃导管可用________取代(填仪器名称)。反响结束后产品在液体的________层(填“上”或“下”)，分别混酸和产品的操作方法为_________________________________________________________。用10%Na2CO3溶液清洗以后再用蒸馏水清洗时，如何考证液体已洗净？_____________________________________________________________________。为了获取更纯净的硝基苯，还需先向液体中加入____________除掉水，而后蒸馏。4．三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于拍照和蓝色印刷，它受热易分解，为了考证其气态产物，某同学设计了以下实验装置：(1)若实验中，察看到B、E中的溶液均变污浊，则D中的现象是；说明其气态产物是________、________；为考证另一种气态产物，应在A、B之间增添的装置为________。为了使实验更安全、更严实，你以为该实验设计需要如何改良？___________________________________________________________________；②___________________________________________________________________。固体产物中铁元素不行能以＋3价形式存在，原由是_________________________________________________________________________________________。现设计实验，研究固体产物中铁元素的存在形式。①提出合理假定。假定1：_____________________________________________________________；假定2：_____________________________________________________________；假定3：______________________________________________________________。4②某学生设计实验研究上述假定，除3%H2O2、蒸馏水外，还需要以下试剂中的_____________________________________________________________________。限选试剂：浓硫酸、－1－1－1－11.0mol·LHNO3、1.0mol·L盐酸、1.0mol·LNaOH溶液、0.1molL·KI溶液、0.1－1溶液。mol·LCuSO4溶液、20%KSCN5．某化学兴趣小组同学睁开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。实验Ⅰ：制取NaClO2晶体。已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。利用以下图所示装置进行实验。装置①的作用是_______________，装置③的作用是______________________。装置②中产生ClO2气体的化学方程式为________________________。(3)从装置④反响后的溶液获取晶体NaClO2的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③____________________________________；④低于60℃干燥，获取成品。实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计以下实验方案，并进行实验。①正确称取所得亚氯酸钠样品mg于烧杯中，加入适当蒸馏水和过度的碘化钾晶体，再滴入适当的稀硫酸，充分反响(已知：ClO2－＋4I－＋4H＋===2H2O＋2I2＋Cl－)。将所得混淆液配成100mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用cmol·L－1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的均匀值为2－－2－VmL(已知：I2＋2S2O3===2I＋S4O6)。样品中NaClO2的质量分数为__________(用含m、c、V的代数式表示)。6．SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。往常在高温下复原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反响生成四氯化硅(反响温度450～500℃)。以下是实验室制备四氯化硅的装置表示图。5有关信息以下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反响生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8－315－熔点/℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－180300162请回答以下问题：实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有________________(2)装置C中的试剂是____________；整套实验装置存在一处显然的不足，请指出：______________。装置E中g瓶采集到的粗产物可经过精馏(近似多次蒸馏)获取高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________(填写元素符号)。(4)F中汲取尾气一段时间后，汲取液中必定存在OH－、Cl－和SO42－。请设计实验，研究该汲取液中可能存在的其余酸根离子(忽视空气中CO2的影响)。【提出假定】假定1：只有SO32－；假定2：既无SO32－，也无ClO－；假定3：__________________。【实验研究】可供选择的实验试剂有：3mol·L－1－1－1H2SO4、1mol·LNaOH、0.01molL·KMnO4、溴水、淀粉－KI、品红等溶液。取少许汲取液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，而后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行以下实验。请达成下表：序号操作可能出现的现象结论若溶液退色则假定1建立向a试管中滴加几滴①_________若溶液不退色则假定2或3建立6向b试管中滴加几滴若溶液退色则假定1或3建立②__________________若溶液不退色假定2建立向c试管中滴加几滴________③假定3建立_____________7．研究性学习小组利用以下有关装置进行研究实验，回答有关问题。写出A中反响的化学方程式：________________________________________。实验时，旋开装置A中分液漏斗的旋塞，发现液体流出迟缓，最后停止，其可能的原由是________________________________________________________。(3)装置B中的溶液出现污浊，该实考证明SO2拥有______性。(4)实验后，测定装置C中溶液呈碱性。溶液为何呈碱性呢？大家有不一样建议：①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠节余。请设计实验方案证明哪一种建议建立。采用以下试剂进行实验：Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸。实验步骤实验操作预期现象与结论(5)另一小组利用装置D进行实验：用注射器向装置D共注入VmL实验室制备SO2后的空气，当溶液恰好退色，停止实验。该小组的实验目的是_________________________________________________________________。8．某化学小组同学向必定量加入少许淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过度的KIO3溶液，一段时间后，溶液忽然变蓝色。7(1)查阅资料知，NaHSO3与过度KIO3反响分为两步进行，第一步为IO3－＋3HSO3－===3SO42－＋3H＋＋I－，则第二步反响的离子方程式为________________________。经过测定溶液变蓝所用时间研究浓度和温度对该反响的反响速率的影响。调理反响物浓度和温度进行对照实验，记录以下：实验0.02mol/L0.02mol/L反响温度溶液变蓝的编号NaHSO3溶KIO3溶液H2O/mL/℃时间t/s液/mL/mL①15201015t1②a30015t2③15bc30t3实验①②是研究____________对反响速率的影响，表中a＝________；实验①③是研究温度对反响速率的影响，则表中b＝________，c＝________。(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混淆(早先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出开端阶段反响速率渐渐增大，一段时间后反响速率又渐渐减小。课题组对开端阶段反响速率渐渐增大的原由提出以下假定，请你达成假定三：假定一：反响生成的2－2－SO4对反响起催化作用，SO4浓度越大反响速率越快；假定二：反响生成的H＋对反响起催化作用，H＋浓度越大反响速率越快；假定三：______________________________________；(4)请你设计实验考证上述假定一，达成下表中内容(反响速率可用测速仪测定)。实验步骤(不要求写出具预期实验现象体操作过程)和结论12.氢化钙(CaH2)是一种常用的储氢资料，也是爬山运动员常用的能源供给剂，需要密封保留，遇水反响生成氢氧化钙和氢气。某研究性学习小组模拟生产公司制取氢化钙。【实验】8用锌粒和稀硫酸反响制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2。(1)以下有关该实验的说法正确的选项是_____________________________________。a．其余条件同样时，粗锌制取氢气的速率比纯锌快b．加热时，一定通入氮气作为保护气，以防备空气的扰乱c．能够用浓硫酸或碱石灰对H2进行干燥除杂d．开始实验时，应先通入H2，后给金属钙加热e．停止实验时，应先停止通入H2，后停止加热【提出假定】因为实验中操作不妥，金属钙或氢化钙都可能被氧化；该小组甲同学对反响后的固体产物成分提出以下假定：假定1：含有Ca和CaH2；假定2：含有CaH2和CaO；假定3：含有__________________。【设计实验方案，考证假定】定性实验用化学方法鉴识Ca与CaH2，请设计实验达成下表中内容。实验步骤预期现象和结论取少许固体样品，________定量实验测定Ca和CaH2混淆物中CaH2的质量分数。①取m1g样品与水完整反响，利用如图装置测定生成的气体体积时，在________时进行采集(填字母)。a．刚开始有气泡b．气泡连续均匀c．气体经过验纯后，再采集②假如装置气密性优秀，操作正确，乙同学以为：因为液体加入，致使气体的体积测定偏大，则计算出氢化钙的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【反省与沟通】9爬山运动员常用氢化钙作为能源供给剂，与氢气对比，其长处是氢化钙是固体，携带方便。既然金属钙与水反响也能生成氢气，为何还要将金属钙制备成氢化钙呢？你的看法是____________________。13．为考证氧化性Cl2>Fe3＋>SO2，某小组用以下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已查验)。实验步骤：1．在甲装置中，翻开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连结。2．当丙装置中FeCl2溶液变黄时，停止加热。3．翻开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，查验溶液中的离子。4．在乙装置中，翻开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止。5．更新丙中试管，翻开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，查验溶液中的离子。回答以下问题：甲中发生反响的化学方程式为_______________________________________。用70%的硫酸制取SO2，反响速率比用98%的硫酸快，原由是______________。(3)实验中，证明氧化性3＋＞SO2的离子方程式为Fe_________________________________________________________________________________________。有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组同学分别达成了上述实验，实验结果以下：步骤3溶液中含有的离子步骤5溶液中含有的离子Ⅰ3＋2＋2－既有Fe又有Fe有SO4Ⅱ有Fe3＋无Fe2＋有SO42－Ⅲ有Fe3＋无Fe2＋有Fe2＋上述实验结果必定能够证明氧化性Cl2>Fe3＋>SO2的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。14．某校化学兴趣小组研究SO2与FeCl3溶液的反响，所用装置以以下图所示。10AB该小组同学展望SO2与FeCl3溶液反响的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色，而后开始实验。－1B中，配制1mol·LFeCl3溶液(未用盐酸酸化)，测其pH约为1，取少许装入试管步骤①加热AFeCl3溶液显酸性的原由是__________________。写出装置A中产生SO2的化学方程式：_____________________________________________________________。(2)当SO2通入FeCl3溶液至饱和时，同学们察看到的现象是溶液由棕黄色变为红棕色，没有察看到丁达尔现象。将混淆液搁置12小时，溶液才变为浅绿色。【查阅资料】[Fe(HSO2＋3＋2＋。生成3)]为红棕色，它能够将Fe复原为Fe[Fe(HSO3)]2＋的反响为可逆反响。解说SO2与FeCl3溶液反响生成红棕色[Fe(HSO3)]2＋的原由：________________________________________________________________________。写出溶液中[Fe(HSO3)]2＋3＋反响的离子方程式：________________________。与Fe为了研究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤②、③的实验。往5mL1mol·L－1FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立刻变为红棕色。微热3min，步骤②溶液颜色变为浅绿色往5mL从头配制的1mol·L－1FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体，溶液立步骤③即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变为浅绿色用铁氰化钾溶液查验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2＋，其现象为____________________。综合上述实验研究过程，能够获取的实验结论：Ⅰ.SO2与FeCl3溶液反响生成红棕色中间产物[Fe(HSO3)]2＋；Ⅱ.红棕色中间产物转变为浅绿色溶液是一个较慢的过程；.____________________。－15．用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3)已成为环境修复研究的热门之一。(1)Fe复原水体中NO－3的反响原理以下图。11①作负极的物质是________。②正极的电极反响式是________________________________________________________________________。将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO－3的去除率和pH，结果以下：初始pHpH＝2.5pH＝4.5NO3－的去除率靠近100%＜50%24小时pH靠近中性靠近中性铁的最后物质形态pH＝4.5时，NO3－的去除率低。其原由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验发现：在初始pH＝4.5的水体中投入足量铁粉的同时，增补必定量的Fe2＋能够显然提升NO3－的去除2＋的作用提出两种假定：率。对Fe.Fe2＋直接复原NO－3；.Fe2＋损坏FeO(OH)氧化层。①做对照实验，结果以下图。可获取的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②同位素示踪法证明Fe2＋能与FeO(OH)反响生成Fe3O4。联合该反响的离子方程式，解说加入Fe2＋提升NO－3去除率的原由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。其余条件与(2)同样，经1小时测定NO－3的去除率和pH，结果以下：初始pHpH＝2.5pH＝4.5NO3－的去除率约10%约3%1小时pH靠近中性靠近中性与(2)中数据对照，解说(2)中初始pH不一样时，NO－3去除率和铁的最后物质形态不一样的原由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1216．醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气汲取剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤以下：①检查装置气密性，往三颈烧瓶中挨次加入过度锌粉、适当CrCl3溶液。②封闭k2翻开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3＋)变为亮蓝色(Cr2＋)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大批红棕色晶体时，封闭分液漏斗的旋塞。④将装置乙中混淆物迅速过滤、清洗和干燥，称量获取2.76g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。(1)装置甲中连通管a的作用是______________________。(2)三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反响的离子方程式为______________________。(3)实验步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为______________________。装置丙中导管口水封的目的是______________________。清洗产品时，为了去除可溶性杂质和水分，以下试剂的正确使用次序是________(填字母)。a．乙醚b．去氧冷的蒸馏水c．无水乙醇(6)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17g，则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为376)的产率是______________________。必定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热获取CO和CO2的混淆气体，请设计实验查验这两种气体的存在。17．葡萄糖酸钙是一种可促使骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可经过以下反响制得：C6H12O6(葡萄糖)＋Br2＋H2O―→C6H12O7(葡萄糖酸)＋2HBr2C6H12O7＋CaCO3―→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)＋H2O＋CO2↑有关物质的溶解性见下表：物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙水中的溶解性可溶于冷水，易溶于热水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶实验流程以下：滴加3%溴水/55℃过度CaCO3/70℃趁热过滤乙醇抽滤清洗干燥6126溶液――→――→――→――→悬浊液――→61172CHO――→――→Ca(CHO)①②③④⑤⑥⑦请回答以下问题：(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时，以下装置中最适合的是________。13制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其余试剂，以下物质中最适合的是________。A．新制Cu(OH)2悬浊液B．酸性KMnO4溶液C．O2/葡萄糖氧化酶D．[Ag(NH3)2]OH溶液(2)第②步充分反响后CaCO3固体需有节余，其目的是________；本实验中不宜用CaCl2代替CaCO3，原由是________________________________________________________________________。第③步需趁热过滤，其原由是________________________________________________________________________。第④步加入乙醇的作用是________________________________________________________________________。第⑥步中，以下清洗剂最适合的是________。A．冷水B．热水C．乙醇D．乙醇－水混淆溶液18．丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料，某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置以下图：CH2===CHCOOH＋HOCH3―→CH2===CHCOOCH3＋H2O①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇搁置于三颈烧瓶中，连结好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。②充分反响后，冷却，向混淆液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性。③分液，取上层油状液体，再用无水Na2SO4干燥后蒸馏，采集70～90℃馏分。可能用到的信息：沸点溶解性性质丙烯酸141℃与水互溶，易溶于有机溶剂有毒甲醇65℃与水互溶，易溶于有机溶剂易挥发，有毒丙烯酸甲酯80.5℃难溶于水，易溶于有机溶剂易挥发回答以下问题：(1)仪器c的名称是________。14混淆液用5%Na2CO3溶液清洗的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。请写出配制100g5%Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器________________________________________________________________________。对于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)，以下图中有2处错误，请分别写出________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。为查验产率，设计以下实验：①将油状物质提纯后均匀分红5份，拿出1份置于锥形瓶中，加入－1的KOH溶液10.00mL，加2.5mol·L热使之完整水解。②用酚酞做指示剂，向冷却后的溶液中滴加－1的盐酸，滴到终点时共耗费盐酸20.00mL。0.5mol·L计算本次酯化反响丙烯酸的转变率________。请列举2条本实验中需要采纳的安全防备举措________________________________________________________________________