高三化学二轮复习 专题限时集训12 突破点18、19-人教高三化学试题

专题限时集训(十二)突破点18、19[建议用时：45分钟]1．如图所示是某同学设计的NH3的催化氧化(附着在玻璃纤维上的Cr2O3作催化剂)并检验反应生成的酸性物质的微型装置(夹持和加热装置均已略去)。实验可提供的药品有：①NH4Cl、Ca(OH)2的混合物；②浓氨水；③KClO3和MnO2；④蒸馏水；⑤0.5mol/LNaOH溶液；⑥酚酞溶液；⑦浓H2SO4；⑧6mol/LNaOH溶液。请回答下列问题：(1)Y形管中的液态物质A是________，固体物质B是________。(2)C处发生反应的化学方程式是______________________。(3)混合物D的作用是_________________________，组成是________，实验过程中的现象为________。(4)F处棉花应蘸取的物质是________。[解析]Y形管是NH3和O2的制备装置，根据物质的状态和题目提供的试剂，确定A为浓氨水，B为KClO3和MnO2。C处发生的是氨的催化氧化反应，该反应生成的NO在进入混合物D之前已有部分被管中的O2氧化为NO2；NO2能与水反应生成HNO3，根据实验目的可知，混合物D是用于检验酸性物质的，因为硝酸可使含有酚酞的稀NaOH溶液褪色，故混合物D是0.5mol/LNaOH溶液和酚酞溶液。F处的棉花应蘸取浓NaOH溶液，以除去尾气，防止污染环境。[答案](1)浓氨水KClO3和MnO2(2)4NH3＋5O2eq\o(,\s\up14(催化剂),\s\do14(△))4NO＋6H2O(3)检验酸性物质0.5mol/LNaOH溶液和酚酞溶液红色褪去(4)6mol/LNaOH溶液2．(2016·海口调研)硫的化合物在生产、生活中应用广泛。Ⅰ.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2。(1)通入足量SO2后，装置B中的现象是____________________________；装置C的作用是______________________。(2)该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：___________________。②请设计实验方案验证有Fe2＋生成：_________________________。Ⅱ.一些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞，具有生物毒性。(3)铬是环境中的一种主要污染物，可以用焦亚硫酸钠处理含铬酸性废水(含有CrOeq\o\al(2－,4))，利用氧化还原反应，将六价铬还原为三价铬，S2Oeq\o\al(2－,5)被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。[解析](1)通入SO2后，与I2反应生成I－，所以蓝色消失；装置C是尾气处理装置。(2)SO2与Fe3＋反应生成SOeq\o\al(2－,4)和Fe2＋，依据电荷守恒和原子守恒，即可写出方程式。(3)CrOeq\o\al(2－,4)～Cr3＋中Cr的化合价由＋6到＋3，得3mol电子，S2Oeq\o\al(2－,5)～2SOeq\o\al(2－,4)中S的化合价由＋4到＋6，失去4mol电子，依据电荷守恒，CrOeq\o\al(2－,4)与S2Oeq\o\al(2－,5)的物质的量之比为4∶3。[答案](1)溶液蓝色褪去吸收多余的SO2，防止污染空气(2)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋②取A中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或其他合理答案)(3)4∶33．硝酸是一种特殊的酸，不仅具有酸性，而且不论稀硝酸还是浓硝酸都具有强氧化性。根据题图所示装置，以浓硝酸、铜片、稀硫酸、浓硫酸、浓NaOH溶液为药品，进行实验。【导学号：14942074】请回答下列问题：(1)写出浓硝酸与铜反应的化学方程式：_____________________。(2)某化学实验小组同学用装置甲、丙、丁制备并收集干燥的二氧化氮气体，且连接顺序为a→d→e→f→g。从环境保护角度考虑，该实验设计存在一定弊端。请你利用题目提供的装置(可以重复使用)和实验试剂改进该弊端：______________________________________________________________。(3)另一同学利用提供的所有装置同时收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮，装置连接顺序为a→___________________________________。其中装置乙的作用是________。(4)随着反应的进行，烧瓶中产生气体的颜色由________变为________，最后反应停止，但烧瓶中还留有铜片。该小组同学用上述提供的一种试剂和上述烧瓶中的残液及剩余的铜片反应，又制取并收集到干燥的NO，该小组同学选用的试剂是________，该反应的离子方程式为__________________________。[解析](2)现有实验设计在收集二氧化氮时，二氧化氮逸出会造成污染，可以在原装置丁后，再连接一个装置丁(内盛碱液)以吸收尾气。(3)装置丙起到干燥二氧化氮的作用；假如装置戊中的水倒吸，可以倒吸入装置乙中，防止水倒吸入装置丁中导致二氧化氮与水反应。(4)随着反应的进行，浓硝酸逐渐变为稀硝酸，所以生成的气体由红棕色的NO2变为无色的NO，最后溶液中没有氢离子，则反应停止；过量的铜与浓硝酸反应后溶液中的溶质是Cu(NO3)2，该溶液中含有NOeq\o\al(－,3)，因此向这种溶液中加入含氢离子的溶液(如稀硫酸)，就可以认为是硝酸的稀溶液。[答案](1)Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)另取一个装置丁，向其中加入浓NaOH溶液，连接在第一个装置丁之后，吸收集气装置中逸出的二氧化氮(3)d→e→f→g→b→c→h或d→e→f→g→c→b→h安全瓶(或防止水槽中的水倒吸入二氧化氮的收集装置中)(4)红棕色无色稀硫酸3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O4．某小组想验证镁与二氧化碳的反应。请从题图中选用装置(可重复使用)进行该实验。现提供浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、镁粉、大理石、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液(加热仪器已略去)。请将所选用的装置按连接顺序从上到下依次填入表格中，并写出应加入的试剂名称及各装置的作用(可不填满)：适用的装置(填字母)加入的试剂装置的作用[解析]根据实验目的可知，要验证Mg与二氧化碳的反应，必须先用大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳。由于盐酸有挥发性，二氧化碳中混有氯化氢，必须用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢，然后用浓硫酸干燥，就可以得到干燥纯净的二氧化碳，接下来再将二氧化碳通入镁粉中反应。因此选用装置的序号为A→B→B→C，各装置所加试剂及作用见答案。[答案]适用的装置(填字母)加入的试剂装置的作用A稀盐酸、大理石制备二氧化碳B饱和NaHCO3溶液除去二氧化碳中的氯化氢B浓硫酸干燥二氧化碳C镁粉验证镁与二氧化碳的反应5.(2016·江西赣州高三摸底)某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验。Ⅰ.实验方案一(1)将SO2通入水中形成“SO2­饱和H2SO3溶液”体系，此体系中存在多个含硫元素的平衡，分别用平衡方程式表示为________________________。(2)已知：葡萄酒中有少量SO2可以作抗氧化剂[我国国家标准(GB2760－2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g/L]。利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如图实验：实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为_______________。Ⅱ.实验方案二如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)装置B中试剂X是________，装置D中盛放NaOH溶液的作用是______。(2)关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是_______________________。(3)关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，能说明I－还原性弱于SO2的现象为________，发生反应的离子方程式是________。Ⅲ.实验方案三用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电解。(1)M极发生的电极反应式为_____________________________。(2)若使该装置的电流强度达到2.0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为________L。(已知：1个e－所带电量为1.6×10－19C[解析]Ⅰ.(1)SO2溶于水是可逆过程：SO2(g)SO2(aq)，与水反应生成酸也是可逆过程：SO2＋H2OH2SO3，亚硫酸是二元弱酸，分步电离也是可逆的：H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)。(2)3mL干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，是因为其中的SO2或者H2SO3含量太少。Ⅱ.(1)A中制得的SO2含有少量水蒸气，所以要先用浓硫酸来干燥，故试剂X为浓硫酸；装置D是一个尾气吸收装置，吸收未反应完的SO2，防止其污染空气。(2)检验氧气用带火星的木条，看能否使其复燃。(3)SO2通入含淀粉的碘水中，发生反应：I2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2I－＋SOeq\o\al(2－,4)，所以溶液蓝色褪去。Ⅲ.(1)M极是负极，SO2在此处发生氧化反应：SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(2)电流为2.0A，则每分钟内通过的电子的数目为N(e－)＝eq\f(2.0×60,1.6×10－19)，电子的物质的量为n(e－)＝eq\f(Ne－,NA)＝eq\f(120,1.6×6.02×104)mol，所以负极通入的SO2在标准状况下的体积V＝22.4L/mol×n(SO2)＝22.4×eq\f(1,2)n(e－)＝22.4×eq\f(1,2)×eq\f(120,1.6×6.02×104)L＝0.014L。[答案]Ⅰ.(1)SO2(g)SO2(aq)、SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)(2)干白葡萄酒中二氧化硫或亚硫酸含量太少Ⅱ.(1)浓硫酸吸收未反应的SO2，防止污染空气(2)将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃(3)E中溶液蓝色褪去SO2＋I2＋2H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋Ⅲ.(1)SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)0.0146．氯化铝为共价化合物，熔点、沸点都很低，且会升华，极易潮解，遇水放热并产生白色烟雾。请回答下列问题：(1)甲组同学按照如图一所示装置，通过实验制备AlCl3固体。装置B中滴入浓硫酸后发生的反应为2NaCl＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up14(△))2HCl↑＋Na2SO4。装置C中所盛装的试剂是________，点燃D处酒精灯时，装置D中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________。装置F的作用是______________________。安装好仪器后需要进行的操作有：①向装置B中滴加浓硫酸；②点燃B处酒精灯；③点燃D处酒精灯。这三项操作的正确顺序为________(填序号)。(2)乙组同学认为甲组同学的装置设计存在不安全因素，因此乙组同学对甲组同学所设计的装置D、E进行了改进(如图二所示)，装置E改为带支管的烧瓶，该烧瓶的名称为________，改进后的优点是________________________。(3)设计实验证明：①AlCl3能够水解：____________________。②AlCl3是共价化合物：___________________________。[解析](1)制备出的AlCl3极易潮解，因此装置C中应盛装浓硫酸，用来干燥HCl气体；由反应物为Al和HCl气体可知装置D中发生的反应为2Al＋6HCl(g)eq\o(=,\s\up14(△))2AlCl3＋3H2；装置E可收集制备的AlCl3，故装置F可防止空气中的水蒸气进入装置使收集到的AlCl3水解变质。先滴入浓硫酸，使浓硫酸与NaCl混合，加热使之反应，使反应生成的HCl气体排出整个装置中的空气和水蒸气，再点燃装置D处的酒精灯。(2)根据提示可知该仪器为蒸馏烧瓶；甲组同学的装置中连接D、E之间的玻璃管太细，容易发生堵塞，故乙组同学直接将装置D的玻璃管插入装置E中，较粗的玻璃管D可以防止凝华的AlCl3堵塞管道。(3)①AlCl3水解显酸性，可用pH试纸检验。②共价化合物在熔融状态下无游离的离子，不能导电。[答案](1)浓硫酸2Al＋6HCl(g)eq\o(=,\s\up14(△))2AlCl3＋3H2防止空气中的水蒸气进入装置E①②③(2)蒸馏烧瓶防止凝华的AlCl3堵塞D、E之间的导气管(3)①取少量AlCl3溶液，用pH试纸测其pH，pH<7②做AlCl3熔融状态下的导电实验7．(2016·山西四校联考)阿司匹林口服时，具有解热镇痛作用。是一种常用的治疗感冒的药物，也可用于抗风湿，促进痛风患者尿酸的排泄。近年来还发现阿司匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的生成。它的有效成分是乙酰水杨酸()。实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成乙酰水杨酸。【反应原理及部分装置】【实验流程】已知：①醋酸酐遇水分解生成醋酸②水杨酸和乙酰水杨酸均微溶于水，但其钠盐易溶于水，副产物为高分子化合物，难溶于水回答下列问题：(1)合成过程中要控制温度在85～90℃，最合适的加热方法：______________________________________________________________。(2)用图甲装置过滤比普通漏斗过滤的优点是_______________。(3)粗产品提纯：①分批用少量饱和NaHCO3溶液溶解粗产品，目的是_______________；判断该过程结束的现象是______________________。②加浓盐酸、冷却后的操作是________、________、干燥、称重、计算产率。③纯度检验：取少许产品加入盛有2mL水的试管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液