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2018届高考化学二轮复习测试:专题突破练(十五)

专题突破练(十五) 综合实验探究 1.在实验室进行有关物质的制备流程中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 () A.C在空―气―中→点燃CO―C―△uO→CO2N―aO―H溶→液Na2CO3 溶液 B.CuAg―N―O3→溶液Cu(NO3)2 溶液N―aO―H溶→液Cu(OH)2 C.CaO―H―2O→Ca(OH)2 溶液Na―2C―O3→溶液NaOH 溶液 D.Fe―点―燃→Fe2O3H―2SO―4溶→液Fe2(SO4)3 溶液 解析: A 项中实验室里用在空气中点燃单质碳来制备 CO 的方法,在操作上是不可行 的。B 项中用硝酸银溶液与铜反应来制备 Cu(NO3)2 是不经济的。D 项中用点燃铁制备氧化 铁在理论上不正确、操作上不可行。 答案: C 2.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:①铜与浓硝酸反应;②铜与稀硝酸反应; ③铜与氧气反应生成 CuO,CuO 再与稀硝酸反应。下列有关叙述不正确的是( ) A.所消耗的硝酸的量:①>②>③ B.对环境造成的危害,③最小 C.因铜与浓硝酸作用最快,故制取硝酸铜的最佳方案是① D.三种途径所消耗的铜的质量相等 解析: 法①消耗的 HNO3 多,且产生的污染性气体也多,最佳方案应是③。 答案: C 3.下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是( )
A.用装置(Ⅰ)加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点为 101.5 ℃,分解温度约为 150 ℃)
B.用装置(Ⅱ)进行实验时,酸性 KMnO4 溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去 C.用装置(Ⅲ)进行实验时,广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色,且不会产 生空气污染 D.用装置(Ⅳ)制取少量乙酸乙酯 解析: A 项错误,由题给信息可知,草酸晶体的熔点(101.5 ℃)低于其分解温度(150 ℃), 加热时,草酸晶体先熔化后分解,故试管口应稍向上倾斜;B 项正确,浓硫酸与蔗糖(含少 量水)作用,有二氧化硫气体生成,该气体能还原高锰酸钾,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色; C 项错误,产生的 NO 污染空气;D 项错误,制取乙酸乙酯时需用酒精灯加热。

答案: B 4.(2017·厦门质检)下列实验操作不能达到实验目的的是( )

选项

实验目的

实验操作

将混合物装入半透膜袋,并放入流动的蒸

A

除去蛋白质溶液中混有的(NH4)2SO4

馏水中

B

除去 Mg 粉中混有的 Al 粉

加入足量 NaOH 溶液过滤、洗涤、干燥

先从分液漏斗下口放出水层,再从上口倒

C

用苯萃取溴水中的 Br2

出有机层

用玻璃棒蘸取溶液点滴在 pH 试纸上,与

D

测定 NaClO 溶液的 pH

标准比色卡对照

解析: A 项,蛋白质溶液为胶体,不能透过半透膜,而简单离子如 NH+4 、SO24-能透 过半透膜,正确;B 项,Al 与过量 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2,过滤得 Mg,洗涤、干燥, 正确;C 项,苯的密度小于水,有机层在上层,正确;D 项,NaClO 具有强氧化性,能将

pH 试纸漂白,无法用 pH 试纸测 pH。

答案: D

5.(2017·山东济宁模拟)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )

选项

实验操作和现象

结论

A 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色没有变为蓝色

不是加碘食盐

B

某溶液中加入硝酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液,无现象,再滴

溶液中一定含有 Cl-

加 AgNO3 溶液,有白色沉淀生成

C

室温下,用 pH 试纸分别测 0.100 mol·L-1 CH3COONa 溶 液和 0.100 mol·L-1 Na2S 溶液的 pH,后者 pH 大

酸性:H2S<CH3COOH

将气体 X 分别通入溴水和酸性高锰酸钾溶液中,两溶液

D

均褪色

气体 X 一定是 C2H4

解析: 加碘食盐中添加的是 KIO3,KIO3 遇淀粉不变蓝,A 项结论错误;某溶液中加 入硝酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液,无现象,说明溶液中不含 SO24-、SO23-、CO23-,再滴加 AgNO3 溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中一定含有 Cl-,B 项结论正确;Na2S 溶液的 pH 比 CH3COONa 溶液的 pH 大,说明酸性 HS-<CH3COOH,C 项结论错误;能使溴水和酸性高 锰酸钾溶液都褪色的气体可以是 C2H4,还可以是 CH CH、CH3CH===CH2、CH3CCH、 SO2、H2S 等,D 项结论错误。
答案: B

6.(2017·山东青岛质检)氯化铁可用作金属蚀刻、有机合成的催化剂,研究其制备及性

质是一个重要的课题。 (1)氯化铁晶体的制备:

①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有____________________,装置丙的作用为 ____________________。
②为顺利达到实验目的,上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为 ____________________。
③ 反 应 结 束 后 , 将 乙 中 溶 液 边 加 入 ____________________ , 边 进 行 加 热 浓 缩 、 ____________________、过滤、洗涤、干燥即得到产品。
(2)氯化铁的性质探究: 某兴趣小组将饱和 FeCl3 溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧,在试管底部得到固体。为进一 步探究该固体的成分设计了如下实验。(查阅文献知:①FeCl3 溶液浓度越大,水解程度越小; ②氯化铁的熔点为 306 ℃、沸点为 315 ℃,易升华,气态 FeCl3 会分解成 FeCl2 和 Cl2;③FeCl2 的熔点为 670 ℃)

操作步骤

实验现象

解释原因

打开 K,充入氮气 关闭 K,加热至 600 ℃,充分灼
烧固体

D 中有气泡产生 B 中出现棕黄色固体

①充入 N2 的原因是________ ②产生现象的原因是________

实验结束,振荡 C 静置

③________

④________(用相关的方程式说 明)

⑤结合以上实验和文献资料,该

固体可以确定的成分有________

解析: (1)②弄清反应的原理才能正确地打开或关闭各弹簧夹。从所给装置和药品看,

要先在乙中制备 FeCl2:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,然后再将甲中产生的 Cl2 通入乙中制备

FeCl3:2FeCl2+Cl2===2FeCl3。制备 FeCl2 时,产生的 H2 无法用 NaOH 溶液吸收,因此要关 闭弹簧夹 3,打开弹簧夹 2,同时还要关闭弹簧夹 1,当铁屑完全溶解后,FeCl2 制备完成, 需要通入 Cl2,此时应打开弹簧夹 1,同时关闭弹簧夹 2,打开弹簧夹 3,以吸收未反应的 Cl2。③FeCl3 易水解,因此不能将乙中的 FeCl3 溶液直接加热浓缩,而要先加入一定量的浓 盐酸以抑制 Fe3+的水解。
(2)②加热至 600 ℃时,已远超 FeCl3 的沸点,此时 FeCl3 变为气态,同时部分发生分解, B 中出现的棕黄色固体就是凝华后得到的 FeCl3 固体。③FeCl3 受热分解生成 FeCl2 和 Cl2, Cl2 进入 C 装置与 NaBr 反应生成 Br2,振荡后 Br2 溶于 CCl4,静置,液体分两层,下层是橙 红色的 Br2 的 CCl4 溶液,上层是无色的 NaCl 溶液。⑤本实验的固体是兴趣小组将饱和 FeCl3 溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧得到的,由探究实验可知原固体中一定有 FeCl3 和 FeCl2,而 根据查阅文献获得的信息①可知,即使是饱和 FeCl3 溶液,也是有 FeCl3 发生水解的,只是 程度小而已,这样在蒸干后得到的固体中就会有少量 Fe(OH)3,再灼烧,Fe(OH)3 分解为 Fe2O3,所以原固体中可以确定的成分有 FeCl3、FeCl2、Fe2O3。
答案: (1)①Fe+2H+===Fe2++H2↑、Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl- 吸收多余的氯气 ②关闭弹簧夹 1 和 3,打开弹簧夹 2,待铁屑完全溶解后打开弹簧夹 1 和 3,关闭弹簧 夹2 ③浓盐酸 冷却结晶 (2)①排出装置内的空气 ②FeCl3 易升华 ③溶液分层,上层接近无色,下层橙红色 ④2FeCl3==△===2FeCl2+Cl2、2Br-+Cl2===Br2+2Cl- ⑤FeCl3、FeCl2、Fe2O3 7.(2017·湖北八校联考)Ⅰ.某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水
已知:加热(85 ℃)NH4Cl 和 NaNO2 饱和溶液可以制取 N2。 (1)B 中仪器名称是______________;
(2)为了完成实验,装置从左到右接口的连接顺序是________

(3)D 中玻璃纤维的作用是 ________________________________________________________________________; (4)小组中甲同学认为 F 装置不太合理,实验中会产生倒吸。乙同学认真分析后认为该 装置无需改进,他的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; Ⅱ.实验探究 (5)该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。经查阅资料,配制的银氨溶液主 要成分是[Ag(NH3)2]OH,小组同学对其组成进行了如下实验探究: ①在洁净的小试管中加入 2 mL 2%的 AgNO3 溶液,然后边振荡试管边滴加 2%的稀氨水, 至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。 ②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用________洗涤,得到白色 固体; ③将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用广泛 pH 试纸检验溶液近似呈中 性;向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一支放有一小片铜的 小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;另取少量上层清液加 过量的 NaOH 溶液并加热,得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体 主要成分是____________; (6)请根据以上探究,设计实验来制备少量纯净的[Ag(NH3)2]OH 溶液:取 2 mL 2%的 AgNO3 溶液于洁净的小试管中, ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 即得到[Ag(NH3)2]OH 溶液。 解析: 本实验分两部分,Ⅰ是物质的制备,反应原理为 N2+3H2 铁触媒 2NH3,NH3 +H2O NH3·H2O,该实验可分解为“常见仪器的使用”“装置的连接”“实验安全(防 倒吸)”三个小实验;Ⅱ是探究物质的成分,依据元素化合物的性质即可作答。 (2)根据实验原理 N2+3H2 铁触媒 2NH3,A 装置产生 N2(含水蒸气),B 装置产生 H2(含 HCl 和水蒸气),H2 通过 E 装置除去 HCl 后与 N2 一同通入 C 装置(干燥、混合、调节两气体 比例),得到 N2 和 H2 的混合气体,进入 D 装置,与铁触媒接触发生反应,生成的 NH3 中混 有未反应的 N2、H2,该混合气体通入 F 中制得氨水,尾气中的 H2 用 G 装置处理,因此装

置的连接顺序是

(或 gf)kjl。

(4)弄清产生倒吸的原理本问就不难回答。产生倒吸的原理是大量气体迅速溶于水,导

致导管内气体压强迅速减小,液体被外界气压压入导管内从而产生倒吸现象。本题中反应产

生的 NH3 中含有大量的未反应的 N2 和 H2,这两种气体均难溶于水,不会使导管内压强迅速 减小,因而也就不会产生倒吸现象。

(5)②在银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,说明得到的沉淀物难溶于乙醇,因此

可用无水乙醇洗涤该沉淀。

③ 由 实 验 现 象 可 知 , 该 白 色 固 体 中 含 有 [Ag(NH3)2] + 和

NO


3















[Ag(NH3)2]NO3。

(6)实验①中制备银氨溶液的反应原理为:AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3,

AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O,[Ag(NH3)2]OH+NH4NO3===[Ag(NH3)2]NO3+

NH3·H2O,可见只要不发生最后一步反应就可得到纯净的[Ag(NH3)2]OH 溶液。按此思路分

析,实验方案就不难设计了。

答案: (1)启普发生器

(2)bih fg(或 gf)kjl

(3)增大气体与催化剂铁触媒的接触面积

(4)该反应为可逆反应,反应物的转化率低,NH3 中混有较多难溶于水的气体,装置 F 中不会产生倒吸

(5)无水乙醇 [Ag(NH3)2]NO3 (6)逐滴加入稀 NaOH 溶液至不再有沉淀生成,过滤,用适量蒸馏水洗涤,再将固体转

移至小试管中,逐滴加入 2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)

8.(2017·河南郑州模拟)资料显示:O2 的氧化性随溶液 pH 的增大逐渐减弱。室温下, 某学习小组利用下图装置探究不同条件下 KI 与 O2 的反应,实验记录如下:

装置

序号

烧杯中的液体

5 分钟后现象



2 mL 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液 无明显变化

2 mL 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液



溶液变蓝

+2 mL 0.2 mol·L-1 HCl 溶液

2 mL 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液



无明显变化

+2 mL 0.2 mol·L-1 KCl 溶液

④ 回答下列问题:

2 mL 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液 溶液变蓝,颜

+2 mL 0.2 mol·L-1 CH3COOH 溶液

色较②浅

(1)实验③的目的是

________________________________________________________________________。

(2)实验②中发生反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 为进一步探究 KI 与 O2 的反应,用上述装置继续进行实验:

序号

烧杯中的液体

5 小时后现象



2 mL 混有 KOH 的 pH=8.5 的 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液 溶液略变蓝



2 mL 混有 KOH 的 pH=10 的 1 mol·L-1 KI 溶液+5 滴淀粉溶液 无明显变化

对于实验⑥的现象,甲同学猜想“pH=10 时 O2 不能氧化 I-”,他设计了下列装置进行

实验以验证猜想。

(4)烧杯 a 中的溶液为__________。 (5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入 O2 后,__________。 (6)乙同学向 pH=10 的“KOH-淀粉溶液”中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色,经检 测褪色后的溶液中含有 IO- 3 ,用离子方程式表示褪色的原因是 ________________________________________________________________________。 (7)该小组同学对实验过程进行了整体反思,推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分 别可能是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析: (1)对比实验①可知,实验②中溶液变蓝肯定是加入了 HCl 溶液引起的,但 HCl 溶液中还有 Cl-,无法确定是 H+的影响还是 Cl-的影响,因此设计了实验③,加入含 Cl-而 不含 H+的溶液,以验证 Cl-是否影响 KI 与 O2 的反应。 (3)由实验②和实验④不难看出,二者的不同之处是所加的酸不同,一个是强酸,一个 是弱酸,而两种酸的浓度相同,所以两溶液中的 c(H+)不同,则实验现象的差别必然是 c(H+) 的不同所引起的,且 c(H+)越大,溶液蓝色越深,说明 O2 的氧化性随 c(H+)的增大而增强。 (4)甲同学设计的是原电池装置,可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生, 因此烧杯 a 中的溶液应是 pH=10 的 KOH 溶液。 (5)实验结果表明猜想不成立,说明 pH=10 时 O2 能氧化 I-,其中负极上的反应为 4I-

-4e-===2I2,正极上的反应为 O2+2H2O+4e-===4OH-,因此可看到电流表指针偏转,烧 杯 b 中的溶液逐渐变蓝色。
(6)由题中信息可知,I2 在 KOH 溶液中发生了歧化反应,除生成 IO-3 外,还应生成 I-, 故反应的离子方程式是 3I2+6OH-===IO-3 +5I-+3H2O。
答案: (1)验证 Cl-是否影响 KI 与 O2 的反应 (2)4I-+O2+4H+===2I2+2H2O (3)其他条件相同时,HCl 是强电解质,其溶液中 c(H+)较醋酸溶液中的大,O2 的氧化性 较强 (4)pH=10 的 KOH 溶液 (5)电流表指针偏转,烧杯 b 中的溶液逐渐变成蓝色 (6)3I2+6OH-===IO-3 +5I-+3H2O (7)中性条件下,O2 的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色 发生变化;pH=10 的 KOH 溶液中 I-被氧化生成 I2,I2 迅速发生歧化反应变为 IO-3 和 I-


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