备考2018年高考化学二轮专题复习专题十四：实验综合

更新时间：2018-03-12 浏览次数：339 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2016高三上·怀仁期中) 下列有关实验操作、现象和解释（或结论）都正确的是（）

选项	实验操作	现象	解释或结论
A	过量的Fe粉中加入稀HNO₃ ，充分反应后，滴入KSCN溶液	溶液呈红色	稀HNO₃将Fe氧化为Fe³⁺
B	AgI沉淀中滴入稀KCl溶液	有白色沉淀出现	AgCl比AgI更难溶
C	Al箔插入稀HNO₃中	无现象	Al箔表面被HNO₃氧化，形成致密的氧化膜
D	用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上	试纸变蓝色	浓氨水呈碱性

A . A B . B C . C D . D

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2. (2016高二上·定州开学考) 某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是（）

A . 甲装置：可用来证明碳的非金属性比硅强 B . 乙装置：橡皮管的作用是能使水顺利流下 C . 丙装置：用图示的方法不能检查此装置的气密性 D . 丁装置：先从①口进气集满二氧化碳，再从②口进气，可收集一氧化氮

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3. (2016高一下·汕头期中) 下列操作不能达到目的是（）

选项	目的	操作
A	配制100mL1.0mol•L^﹣¹CuSO₄ 溶液	将25.0gCuSO₄•5H₂O溶于蒸馏水配成100mL溶液
B	除去KNO₃固体中少量NaCl	将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤
C	检验溶液是否含有SO $\text{[math]}$	取少量待测液于试管中，加入硝酸酸化的Ba（NO₃）₂溶液
D	检验溶液中是否含有NH $\text{[math]}$	取少量溶液于试管中，加入NaOH后，加热，在试管口放置一片湿润的红色石蕊试纸

A . A B . B C . C D . D

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二、综合题

4. (2015·桐庐模拟) 我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得NaHCO₃ ，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；
NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
2NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
1. （1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
  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，所以在溶液中首先结晶析出
2. （2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
  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，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．
  试回答下列有关问题：
  （Ⅰ）乙装置中的试剂是；
  （Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是；
  （Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO₃ 晶体的操作是（填分离操作的名称）．
  ②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
  （Ⅰ）实验时，须先从管通入气体，再从管中通入气体；
  （Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是；
3. （3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：．
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5. (2015·莆田模拟) 单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450﹣500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．
查阅相关资料获悉：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
物质
SiCl₄
AlCl₃
FeCl₃
PCl₅
沸点/℃
57.7
﹣
315
﹣
熔点/℃
﹣70.0
﹣
﹣
﹣
升华温度/℃
﹣
180
300
162
请回答下列问题：
1. （1）写出装置A中发生反应的离子方程式．
2. （2）装置A中g管的作用是；装置C中的试剂是；装置E中的h瓶需要冷却理由是．
3. （3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，含有铁、铝等元素的杂质．为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe²⁺ ，再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原反应滴定，锰元素被还原为Mn²⁺ ．
  ①写出用KMnO₄滴定Fe²⁺的离子方程式：；
  ②滴定前是否要滴加指示剂？（填“是”或“否”），判断滴定终点的方法是．
  ③某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10^﹣²mol•L^﹣¹KMnO₄标准溶液滴定．达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是．若滴定前平视，滴定后俯视KMnO₄液面，对测定结果有何影响（填“偏高”、“偏低”、或“无影响”）
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6. (2017高二上·达州期末) 某实验小组利用硫酸酸化的KMnO₄与H₂C₂O₄反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”．该小组实验方案如表（实验测定KMnO₄溶液完全褪色时间）．回答下列问题：

实验编号	H₂C₂O₄溶液		酸性KMnO₄溶液		H₂O/mL	温度/℃	KMnO₄溶液完全褪色时间（s）
实验编号	浓度/mol•L^﹣1	体积/mL	浓度/mol•L^﹣1	体积/mL
①	0.20	2.0	0.010	4.0	2.0	25	t₁
②	0.20	4.0	0.010	4.0	0	25	t₂
③	0.20	4.0	0.010	4.0	0	50	t₃

（1）上述反应的离子方程式为
（2） t₁ t₂（填“＞”、“＜”、“=”），其理由是
（3）实验②和实验③两组实验的目的是
（4）有同学做实验时发现，硫酸酸化的KMnO₄与H₂C₂O₄反应开始时，溶液褪色慢，但反应一段时间后溶液褪色明显加快．针对上述实验现象，该同学提出下列猜想：
猜想①：硫酸酸化的KMnO₄与H₂C₂O₄反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．
猜想②：（请你补充）
要证实猜想②，除硫酸酸化的高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂是．
A．硫酸钾B．硫酸锰C．水 D．氯化锰．

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7. (2016·北京)
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点之一．
1. （1） Fe还原水体中NO₃^﹣的反应原理如图1所示．
  ①作负极的物质是．
  ②正极的电极反应式是．
2. （2）
  将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如下：
  初始pH
  pH=2.5
  pH=4.5
  NO₃^﹣的去除率
  接近100%
  ＜50%
  24小时pH
  接近中性
  接近中性
  铁的最终物质形态
  pH=4.5时，NO₃^﹣的去除率低．其原因是．
3. （3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^﹣的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
  Ⅰ．Fe²⁺直接还原NO₃^﹣；
  Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
  ①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．
  ②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄ ．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^﹣去除率的原因：．
4. （4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如表：
  初始pH
  pH=2.5
  pH=4.5
  NO₃^﹣的去除率
  约10%
  约3%
  1小时pH
  接近中性
  接近中性
  与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．
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三、填空题

8.
I．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物是重要的化工原料，研究CO、NO_X等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）下列过程没有起到氮的固定作用的是（填选项）．
A．N₂与O₂反应生成NO B．NH₃经催化氧化生成NO
C．N₂和H₂在一定条件下合成氨D．豆科植物的根瘤菌将空气中氮气转化为含氮化合物
（2）实验室里可以选择下列实验装置中的（填选项）制取氨气．

写出实验室制取氨气的化学方程式，检验氨气是否收集满的方法除用湿润的红色石蕊试纸以外还可以用．
II．某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置．
（1）实验中用装置E制备Cl₂ ，该反应的化学方程式为：；若有6mol的HCl参加反应，则转移的电子的物质的量为．
（2）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的晶红溶液出现的现象分别是：B ，D ．
②停止通气后，再将B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别是：
B ，D ．
（3）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强．他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样．请结合离子方程式说明产生该现象的原因：
．

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9.
某中学化学实验小组为了证明和比较SO₂与氯水的漂白性，设计了如下装置：
（1）实验室常用装置E制备Cl₂ ，指出该反应中浓盐酸所表现出的性质，
（2）反应开始后，发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色，停止通气后，给B、D两个试管加热，两个试管中的现象分别为：
B D
（3）装置C的作用是
（4）该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验：
通气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅，试根据该实验装置和两名同学的实验结果
①指出在气体进入品红溶液之前，先将SO₂和Cl₂通过浓硫酸的两个目的、．
②试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因是：、，并用离子方程式表示
③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？．

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10.
某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验．
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是，其中发生反应的化学方程式为　．
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是、，装置B中发生反应的离子方程式为　；
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象．
（4）尾气可采用　　溶液吸收．

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四、实验探究题

11. (2016·长沙模拟) 硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可做有机溶剂．制备硝基苯的过程如下：

①配制混酸：组装如图反应装置．取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与浓硝酸18 mL配制混和酸，加入漏斗中．把18 mL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，混和均匀．

③在50﹣60℃下发生反应，直至反应结束．

④除去混和酸后，粗产品依次用蒸馏水和10%Na₂CO₃溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品．已知

（i） +HNO₃（浓） $\text{[math]}$ +H₂O

（ii）可能用到的有关数据列表如下

物质	熔点/℃	沸点/℃	密度（20℃）/g•cm^﹣3	溶解性
苯	5.5	80	0.88	微溶于水
硝基苯	5.7	210.9	1.205	难溶于水
1，3﹣二硝基苯	89	301	1.57	微溶于水
浓硝酸		83	1.4	易溶于水
浓硫酸		338	1.84	易溶于水

请回答下列问题：

（1）配置混酸应先在烧杯中先加入．
（2）恒压滴液漏斗的优点是．
（3）实验装置中长玻璃管可用代替（填仪器名称）．
（4）反应结束后产品在液体的层（填“上”或者“下”），分离混酸和产品的操作方法为
（5）用10%Na₂CO₃溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？．
（6）为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入除去水，然后蒸馏，最终得到17.5g硝基苯，则硝基苯的产率为（保留两位有效数字）．若加热后，发现未加沸石，应采取的操作是．

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12. (2016高二上·湖北期中) 利用如图装置制取ClO₂ ，并以ClO₂为原料制备亚氯酸钠（NaClO₂是一种高效氧化剂、漂白剂）．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℃时析出晶体是NaClO₂ ，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
完成下列填空：
1. （1）装置②中产生ClO₂的化学方程式为；装置④中发生反应的离子方程式为．
2. （2）装置③的作用是；装置①和⑤在本实验中的作用．
3. （3）装置④反应后的溶液中还含有少量NaOH杂质，从该溶液获得无水NaClO₂晶体的操作步骤为：①减压，55℃左右蒸发结晶；②趁热过滤；③用50℃左右的温水洗涤；④低于60℃干燥，得到成品．步骤③中用50℃左右的温水洗涤的原因是．
4. （4）亚氯酸钠纯度测定：①准确称取所得亚氯酸钠样品10.0g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应．将所得混合液配成250mL待测溶液．②取25.00mL待测液，用2.0 mol•L^﹣¹Na₂S₂O₃标准液滴定（I₂+2S₂O₃²^﹣=2I^﹣+S₄O₆²^﹣），以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为．重复滴定3次，测得数据如表所示，则该样品中NaClO₂的质量分数为．
  实验序号
  滴定前读数/mL
  滴定后读数/mL
  1
  0.00
  19.96
  2
  3.26
  23.30
  3
  1.10
  23.40
5. （5）实验过程中若NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl．取等质量NaClO₂ ，其中一份加热高于60℃使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量（填“相同”“不相同”或“无法判断”）．
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13. (2016高三上·福州期中) 氢化钙（CaH₂）固体是登山运动员常用的能源提供剂．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气，氢化钙在一定条件下与氧气反应生成的产物不只一种．氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，如图1是模拟制取装置．
请回答下列问题：
1. （1）利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为（填仪器接口的字母编号）．
  i→→→→→→→a
2. （2）装有无水氯化钙装置的作用是．
3. （3）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）．
  
  A . 加热反应一段时间 B . 收集气体并检验其纯度 C . 关闭分液漏斗活塞 D . 停止加热，充分冷却
4. （4）甲同学设计了一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．请完善下列实验步骤：
  ①样品称量；
  ②加入溶液（填化学式），搅拌；
  ③（填操作名称）；洗涤；干燥
  ④称量碳酸钙．
5. （5）利用上述题目中给出的装置（试剂可另选）设计实验，用化学方法证明产物中含有氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象．
6. （6）乙同学利用图2所示装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．他称取46mg所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在lO.00mL刻度处，反应结束后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处（上述气体体积均在标准状况下测定）．试通过计算求样品中氢化钙的纯度：．
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14. (2017·西城模拟) 某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H₂O₂溶液的反应．

【实验Ⅰ】

试剂：酸化的0.5mol•L^﹣1FeSO₄溶液（pH=0.2），5% H₂O₂溶液（pH=5）

操作	现象
取2mL上述FeSO₄溶液于试管中，加入5滴5% H₂O₂溶液	溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡．测得反应后溶液pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液	溶液变红

（1）上述实验中H₂O₂溶液与FeSO₄溶液反应的离子方程式是．
（2）产生气泡的原因是

（3）【实验Ⅱ】

试剂：未酸化的0.5mol•L^﹣1FeSO₄溶液（pH=3），5% H₂O₂溶液（pH=5）

操作	现象
取2mL 5% H₂O₂溶液于试管中，加入5滴上述FeSO₄溶液	溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊．测得反应后溶液pH=1.4

将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体．取部分棕黄色沉淀洗净，加4mol•L^﹣1盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液．初步判断该沉淀中含有Fe₂O₃ ，经检验还含有SO₄²^﹣ ．检验棕黄色沉淀中SO₄²^﹣的方法是．

（4）对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设：
i． H₂O₂溶液氧化Fe²⁺消耗H⁺
ii．Fe²⁺氧化的产物发生了水解
①根据实验II记录否定假设 i，理由是
②实验验证假设 ii：取，加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设 ii成立．
（5）将FeSO₄溶液加入H₂O₂溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是
（6）【实验Ⅲ】
若用FeCl₂溶液替代FeSO₄溶液，其余操作与实验 II相同，除了产生与 II相同的现象外，还生成刺激性气味气体，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色．
产生刺激性气味气体的原因是．
（7）由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，亚铁盐与H₂O₂反应的现象与（至少写两点）有关．

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15. (2016高三上·滕州期中) 醋酸亚铬水合物{[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂，实验室中以锌粒，三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒，已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应．制备过程中发生的相关反应如下：
Zn（s）+2HCl（aq）═ZnCl₂（aq）+H₂（g）
2CrCl₃（aq）+Zn（s）═2CrCl₂（aq）+ZnCl₂（aq）
2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^﹣（aq）+2H₂O（l）═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）
请回答下列问题：
1. （1）仪器1的名称是．
2. （2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是（选下面的A、B或C）；目的是．
  A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入 B．先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸C．先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
3. （3）为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，应关闭阀门（填“A”或“B”，下同），打开阀门．
4. （4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H₂将CrCl₂溶液压入装置3与CH₃COONa溶液反应外，另一个作用是．
5. （5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O9.4g，则该实验所得产品的产率为（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）．
6. （6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr²⁺ ，最好往废液中通入足量的，再加入碱液，调节pH至少为才能使铬的离子沉淀完全（铬的离子浓度应小于10﹣5mol/L）．【已知Cr（OH）₃的溶度积为6.3×10^﹣³¹ ， $\text{[math]}$ ≈4，lg₂≈0.3】
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