高考化學實驗綜合應用復習練習試題(帶解析)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高考復習 來源: 高中學習網




化學實驗的考察是多方面的,是多個知識點的結合,因此化學網整理了實驗綜合應用復習練習試題,希望對考生有幫助。

一、選擇題(每小題8分,共32分)

1.(天津卷)實驗室制備下列氣體時,所用方法正確的是()

A.制氧氣時,用Na2O2或H2O2作反應物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置

B.制氯氣時,用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體

C.制乙烯時,用排水法或向上排空氣法收集氣體

D.制二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣

解析 Na2O2、H2O2制取O2的反應分別為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2、2H2O2=====MnO22H2O+O2,均可選取固體與液體在不加熱條件下制取氣體的裝置,A項正確。Cl2通過飽和NaHCO3溶液時產生CO2氣體,應先用飽和NaCl溶液除去HCl,再用濃硫酸進行干燥,B項錯誤。乙烯難溶于水,其密度小于空氣,故可采用排水法或向下排空氣法收集乙烯,但由于乙烯與空氣的密度相差不大,故采用向下排空氣法收集到的乙烯不純凈,C項錯誤。用水吸收NO2尾氣時,發(fā)生的反應為3NO2+H2O===2HNO3+NO,同時產生污染性氣體NO,常用NaOH溶液吸收NO2,D項錯誤。

答案 A

2.(新課標全國卷Ⅰ)利用下圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是()

選項①②③實驗結論

A稀硫酸Na2SAgNO3與

AgCl的濁液Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)

B濃硫酸蔗糖溴水濃硫酸具有脫水性、氧化性

C稀鹽酸Na2SO3Ba(NO3)2

溶液SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀

D 濃硝酸Na2CO3Na2SiO3

溶液酸性:硝酸碳酸硅酸

解析 分析①和②中物質發(fā)生的反應以及所產生的氣體與③中物質的反應,根據(jù)相關現(xiàn)象得出實驗結論。

A項Na2S與稀硫酸發(fā)生反應:Na2S+H2SO4===Na2SO4+H2S,H2S氣體通過導管進入③,產生Ag2S黑色沉淀,可能是H2S與AgNO3反應的結果,不能得出Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)。

B項濃硫酸使蔗糖發(fā)生脫水炭化,并與生成的碳發(fā)生氧化還原反應,生成CO2 、SO2和H2O,混合氣體通過導管進入③,其中SO2與溴水發(fā)生反應:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,該過程中濃硫酸體現(xiàn)脫水性和強氧化性。C項稀鹽酸與Na2SO3發(fā)生反應:Na2SO3+2HCl===2NaCl+SO2+H2O,SO2與Ba(NO3)2溶液發(fā)生氧化還原反應生成BaSO4沉淀,若③中為BaCl2等可溶性鋇鹽,則不能生成沉淀。

D項濃硝酸與Na2CO3發(fā)生反應:Na2CO3+2HNO3===2NaNO3+CO2+H2O,說明HNO3的酸性強于H2CO3。③中Na2SiO3溶液產生白色沉淀,但不能據(jù)此證明H2CO3的酸性強于H2SiO3,其原因是濃硝酸具有強揮發(fā)性,揮發(fā)出的HNO3氣體與CO2一并進入Na2SiO3溶液,均能與其發(fā)生反應而產生H2SiO3沉淀。

答案 B

3.(北京卷)

用如圖裝置(夾持、加熱裝置已略)進行實驗,由②中現(xiàn)象,不能證實①中反應發(fā)生的是()

選項①中實驗②中現(xiàn)象

A鐵粉與水蒸氣加熱肥皂水冒泡

B加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液變紅

CNaHCO3固體受熱分解澄清石灰水變渾濁

D石蠟油在碎瓷片上受熱分解Br2的CCl4溶液褪色

解析 肥皂水冒泡,也可能是氣體受熱膨脹的結果,A項錯誤。酚酞溶液變紅,說明NH4Cl與Ca(OH)2反應生成了NH3,B項正確。澄清石灰水變渾濁,說明發(fā)生了反應:2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2+H2O,生成了CO2,C項正確。Br2的CCl4溶液褪色,說明石蠟油分解生成了烯烴,D項正確。

答案 A

4.(四川卷)下列實驗方案中,不能達到實驗目的的是()

選項實驗目的實驗方案

A檢驗CH3CH2Br在NaOH溶液中是否發(fā)生水解將CH3CH2Br與NaOH溶液共熱。冷卻后,取出上層水溶液,用稀HNO3酸化,加入AgNO3溶液,觀察是否產生淡黃色沉淀

續(xù)表

選項實驗目的實驗方案

B檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅

C驗證Br2的氧化性強于I2將少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振蕩,靜置,可觀察到下層液體呈紫色

D驗證Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2將FeCl3溶液加入Mg(OH)2懸濁液中,振蕩,可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色

解析 A項溴乙烷不能溶于水,故通過檢驗反應后的溶液中是否含有Br-來判斷其是否發(fā)生水解,水解后的溶液顯堿性,故應先加入酸中和過量的堿后再加入硝酸銀來檢驗Br-,該選項正確;B項Fe(NO3)2溶液中加入稀H2SO4后,相當于溶液中含有強氧化性的HNO3,即使原晶體沒有氧化變質,溶液中的Fe2+也會被HNO3氧化為Fe3+而干擾檢驗,該選項錯誤;C項溴水加入KI溶液中,加入CCl4后,由于CCl4的密度比水大,故在溶液的下層,當下層呈紫色時說明CCl4中溶解了I2,即溴水加入KI溶液中生成了I2,能證明氧化性Br2I2,該選項正確;D項當在Mg(OH)2懸濁液中加入FeCl3溶液后生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,根據(jù)沉淀溶解平衡規(guī)律可知該選項正確。

答案 B

二、非選擇題(共68分)

5.(16分)(長春市調研)現(xiàn)有如下儀器,儀器中已注入溶液,回答下列問題。

(1)加熱裝置A,寫出銅與濃硫酸反應的化學方 程式_______________________________,燒瓶中的實驗現(xiàn)象為________。

(2)驗證碳、硅非金屬性的相對強弱(已知酸性:H2SO3H2CO3),若選擇儀器A、B、C、D并相連接,則B、C、D中所選擇的試劑為B________、C________、D________。能說明碳的非金屬性比硅強的實驗現(xiàn)象是______________________。

(3)驗證SO2的氧化性、還原性。若選擇A、E、F儀器,并按A、E、F順序連接。

①則證明SO2有氧化性的實驗現(xiàn)象是______________________,反應方程式為______________________________。

②若證明SO2具有還 原性,在E中采取的實驗操作為________,其實驗現(xiàn)象為________,反應原理為____________________(用離子方程式表示)。

解析 (1)濃硫酸具有強氧化性,能與銅發(fā)生氧化還原反應,反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃)=====△CuSO4+SO2燒瓶中的現(xiàn)象為:銅片變成黑色,表面有氣泡生成,燒瓶中可能有白色物質生成。(2)元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,要比較碳、硅的非金屬性,可利用二氧化硫先制得二氧化碳,再將二氧化碳通入硅酸的溶液中,若生成硅酸沉淀,則可證明碳的非金屬性比硅強,為排除二氧化硫的干擾,應在通入二氧化碳前,用KMnO4溶液除去SO2,若溶液不褪色,說明二氧化硫被除盡,硅酸鈉溶液中出現(xiàn)白色沉淀,說明有硅酸生成。故B可以是Na2CO3溶液或NaHCO3溶液,C為KMnO4溶液,D為Na2SiO3溶液。(3)①二氧化硫和氯化鋇溶液不反應,當H2S溶液中有淺黃色渾濁出現(xiàn)時即可證明二氧化硫有氧化性,其反應方程式為2H2S+SO2===3S+2H2O。②將氯氣通入E裝置的BaCl2溶液中,若有白色沉淀生成,則證明二氧化硫具有還原性,其離子方程式為Ba2++SO2+Cl2+2H2O===BaSO4+4H++2Cl-。

答案 (1)Cu+2H2SO4(濃)=====△CuSO4+SO2+2H2O

銅片變灰黑色表面有氣泡生成,燒瓶中可能有白色物質生成

(2)Na2CO3溶液或NaHCO3溶液(合理即可) KMnO4溶液 Na2SiO3溶液 C中KMnO4溶液不褪色,D中出現(xiàn)白色沉淀

(3)①H2S溶液中有淺黃色渾濁出現(xiàn) 2H2S+SO2===3S+2H2O ②通入氯氣(或加入氯水或加入過氧化氫溶液或加入高錳酸鉀溶液等)(其他合理答案均可)有白色沉淀生成 Ba2++SO2+Cl2+2H2O===BaSO4+4H++2Cl-

6.(16分)(合肥高三質檢)某�;瘜W實驗活動小組通過實驗來探究一包黑色粉末是氧化銅、氧化亞鐵或二者的混合物,探究過程如下:

(1)提出假設。

假設1:黑色粉末是FeO。

假設2:黑色粉末是________(寫化學式)。

假設3:黑色粉末是FeO和CuO的混合物。

(2)設計探究實驗。

實驗小組選用稀硫酸、氯水、硫氰化鉀溶液做試劑進行實驗,請將實驗操作步驟及現(xiàn)象填入下表。

實驗方法步驟現(xiàn)象結論

取少量粉末加入足量稀硫酸假設1成立

假設2成立

假設3成立

(3)查閱資料得知,通過調節(jié)溶液的酸堿性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下表:

物質Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3

開始沉淀pH6.07.51.4

沉淀完全pH13143.7

若經過實驗 分析確定,該黑色物質為氧化銅和氧化亞鐵的混合物,實驗小組欲利用該黑色粉末制取較純凈的硫酸銅,設計如下實驗方案:

請回答:試劑1是________(填化學式)溶液;加入試劑2的目的是調節(jié)溶液的pH,該物質是________(填名稱),將溶液pH調節(jié)到________(填范圍);操作1的名稱是________。

解析 (1)根據(jù)假設1和假設3,可以推斷假設2:黑色粉末是CuO。(3)根據(jù)Cu2+、Fe2+和Fe3+開始沉淀和完全沉淀的pH可知,pH在7. 5~13之間,有Cu(OH)2和Fe(OH)2存在,兩者不易分離,因此要將Fe2+氧化為Fe3+,試劑1為H2O2溶液,加入試劑2的目的是調節(jié)溶液的pH,選擇氧化銅(或氫氧化銅或堿式碳酸銅),調節(jié)pH在3.7~6.0之間,F(xiàn)e3+完全沉淀,而Cu2+還未開始沉淀,即可分離出Fe3+,得到CuSO4溶液,操作1為加熱濃縮、冷卻結晶。

答案 (1)CuO

(2)

(3)H2O2 氧化銅(或氫氧化銅或堿式碳酸銅)

3.7~6.0 加熱濃縮、冷卻結晶

7.(16分)(江蘇卷)磷酸鐵(FePO4 2H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生產藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。

實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵。

(1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應一段時間后過濾。反應加熱的目的是_______________________。

(2)向濾液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標準溶液滴定濾液中的Fe2+, 離子方程式如下:

Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7標準溶液前,滴定管需要檢漏、________________________________和__________________________。

②若滴定x mL濾液中的Fe2+,消耗a molL-1 K2Cr2O7標準溶液b mL,則濾液中c(Fe2+)=________ molL-1。

③為使濾液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列實驗條件控制正確的是________(填選項字母)。

A.加入適當過量的H2O2溶液

B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌

C.加熱,使反應在較高溫度下進行

D.用氨水調節(jié)溶液pH=7

(3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3+的溶液中,攪拌、過濾、洗滌、干燥得到FePO42H2O。若反應得到的FePO42H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質可能為________。

解析 (1)溫度越高反應速率越快,因此加熱可以加快反應的速率。(2)①滴定管要先用蒸餾水洗滌,再用待裝液體潤洗。②根據(jù)題給離子方程式可知,n(Fe2+)=6n(Cr2O2-7),c(Fe 2+)=nFe2+x10-3 L=6nCr2O2-7x10-3 L=6abx molL-1。③加入過量的H2O2,可以使Fe2+充分氧化;緩慢滴加H2O2并攪拌,可以使反應更充分;加熱會使H2O2發(fā)生分解;加入氨水會使Cu2+轉化為沉淀。故答案為AB。(3)因為堿性溶液中Fe3+反應生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀,從而使得到的FePO42H2O固體呈棕黃色。

答案 (1)加快鐵與稀硫酸 反應速率

(2)①用蒸餾水洗凈 用K2Cr2O7標準溶液潤洗2~3次

②6abx ③AB

(3)Fe(OH)3(或氫氧化鐵)

8.(20分)(福建卷)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:

實驗一 焦亞硫酸鈉的制取

采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應為:Na2SO3+SO2===Na2S2O5

(1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為___________________________。

(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是_____________________________________________________________。

(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填選項字母)。

實驗二 焦亞硫酸鈉的性質

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

(4) 證明NaHSO3溶液中HSO-3的電離程度大于水解程度,可采用的實驗方法是________(填選項字母)。

a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液

c.加入鹽酸 d.加入品紅溶液

e.用藍色石蕊試紙檢測

(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是

_______________________________________________________。

實驗三 葡萄酒中抗氧化劑殘 留量的測定

(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下:

葡萄酒樣品100.00 mL——鹽酸蒸餾餾分———————————————一定條件,淀粉溶液用0.010 00 molL-1標準I2溶液滴定溶液出現(xiàn)藍色且30 s內不褪色

(已知:滴定時反應的化學方程式為SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)

①按上述方案實驗,消耗標準I2溶液25.00 mL,該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為________gL-1。

②在上述實驗過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測定結果________(填偏高偏低或不變)。

解析 (1)裝置Ⅰ中發(fā)生的是實驗室制備SO2的反應,采用的原理是強酸制備弱酸,故化學方程式為Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2+H2O。

(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分離出來應該采取過濾的方法。

(3)實驗產生的尾氣主要是SO2氣體,a裝置是密閉的環(huán)境,SO2通不 進去,b裝置中食鹽水吸收SO2的效果不如d好,且易引 起倒吸,c裝置濃H2SO4不吸收SO2,SO2是一種酸性氧化物,因此用NaOH溶液吸收最好,且d裝置還不易引起倒吸。

(4)HSO-3發(fā)生電離:HSO-3??H++SO2-3,同時會發(fā)生水解:HSO-3+H2O??H2SO3+OH-,若HSO-3的電離大于HSO-3的水解,則溶液顯酸性,故答案ae正確。

(5)Na2S2O5中S元素的化合價為+4價,因此在空氣中易被氧化為+6價的SO2-4,因此本題就轉化為SO2-4的檢驗,故取固體先加鹽酸酸化,排除其他離子的干擾,再加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀產生即可。

(6)根據(jù)反應方程式:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,可知n(SO2)=n(I2)=0.010 00 molL-10.025 L=2.510-4 mol,由于葡萄酒樣品為100.00 mL,因此樣品中抗氧化劑的殘留量為2.510-4mol64 gmol-10.100 0 L=0.16 gL-1。

答案 (1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2+H2O(或Na2SO3+2H2SO4===2NaHSO4+SO2+H2O) (2)過濾 (3)d (4)ae (5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低

以上是實驗綜合應用復習練習試題及答案,希望考生可以通過做題慢慢提高成績。


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