资源简介 第十四单元 化学实验综合(满分:100分)一、选择题:本题包括10小题,每小题6分,共60分。每小题只有一个选项符合题意。1.利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是 ( )A.用①装置进行实验室制氯气操作B.用②装置在铁制品上镀致密铜镀层C.利用③装置验证SO2的漂白性D.装置④随关随停制取氨气2.按如图进行实验,所对应的装置、药品或操作均正确的是 ( )A.制备氧气并控制反应的发生和停止 B.测定中和反应的反应热C.熔化NaOH固体 D.除去乙醇中少量的水3.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器) ( )选项 实验目的 玻璃仪器 试剂A. 测定盐酸浓度 移液管、碱式滴定管、胶头滴管 NaOH标准溶液、待测盐酸、甲基橙B. 制取并收集纯净干燥的氯气 圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、导管 二氧化锰、浓盐酸、饱和食盐水、浓硫酸C. 用浓硫酸配制480 mL 0.1 mol·L-1稀硫酸 量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管 18.4 mol·L-1的浓硫酸、蒸馏水D. 除去CuSO4溶液中的Fe2+ 烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管 CuSO4溶液、CuO4.(2024·湖北武汉检测)Mo最重要的用途是作为铁合金的添加剂,用CO还原MoO3制备Mo单质的装置如图所示(尾气处理装置已省略)。下列说法正确的是 ( )A.装置①用于制备CO2,其中石灰石可用纯碱代替B.装置②中盛有饱和碳酸氢钠溶液,以除去CO2中的HCl气体C.装置④中生成了钼单质D.装置⑥中的现象能达到检验MoO3是否被CO还原的目的5.(2024·河北秦皇岛模拟)下列实验操作规范且能达到实验目的的是 ( )选项 实验目的 实验操作A. 取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液 在规格为50 mL的酸式滴定管中装入酸性高锰酸钾溶液,调整初始读数为25.00 mL,将剩余溶液放入锥形瓶中B. 制备氢氧化铁胶体 将饱和硫酸铁溶液加入沸水中继续煮沸至液体呈红褐色C. 测定次氯酸钠溶液的pH 用玻璃棒蘸取待测液,点在干燥的pH试纸上D. 配制氯化亚铁溶液 将氯化亚铁固体溶于蒸馏水中,并加入少量盐酸和还原铁粉6.(2024·广东联考)1943年,我国科学家发明了联合制碱法,为我国化工行业发展和科学技术创新做出了重要贡献。在此启发下,某实验小组利用下列装置进行实验,其中难以达到相应实验目的的是 ( )A.制取氨气 B.制取CO2C.除去CO2中混有少量的HCl D.制取NaHCO37.(2024·郑州第一次质量检测)已知草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱水、升华,170 ℃以上分解。某同学按照如图所示的实验装置,检验草酸晶体的分解产物。下列说法正确的是 ( )A.a中加热草酸晶体的试管,试管口应朝下倾斜B.去掉b装置,根据c中石灰水变浑浊即可以判断分解产物中含有CO2C.d中CuSO4粉末变蓝,可以判断分解产物中有水产生D.将CuSO4粉末改为碱石灰,若e中CuO变红色,f中变浑浊,则分解产物中有CO8.为证明Cu2+形成配离子(配合物)可促使铜与酸置换出氢气反应的发生,进行下列实验。已知Cu2+能与NH3形成配离子[Cu(NH3)4]2+,与双硫腙(H2Dz,二元弱酸)形成配合物Cu(HDz)2,与EDTA-2Na(用Na2H2Y表示,忽略其电离出的H+)形成配合物CuH2Y。8 mol·L-1 H2SO4溶液 铜粉 加入某种物质 实验现象Ⅰ 10 mL 6.4 g 无 无现象Ⅱ 10 mL 6.4 g 0.1 mol EDTA -2Na固体 有气泡Ⅲ 10 mL 6.4 g 0.2 mol双 硫腙固体 有气泡,比实验Ⅱ密集Ⅳ 10 mL 6.4 g 0.224 L NH3 (标准状况下) 下列有关说法错误的是 ( )A.实验 Ⅰ 作对照组B.实验Ⅳ中没有气泡产生C.实验Ⅲ比实验Ⅱ气泡密集的原因可能是实验Ⅲ中H+的浓度比实验 Ⅱ 中的大D.实验 Ⅰ 和实验 Ⅱ、实验 Ⅰ 和实验Ⅲ均能证明形成配合物可促进铜与酸的反应9.某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:实验 Ⅰ .向一支试管中加入1.5 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液和3.5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,混合均匀,通入过量SO2气体。开始时产生砖红色沉淀A,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体B,溶液呈蓝色;实验 Ⅱ .向一支试管中加入1.5 mL 1 mol·L-1 CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,混合均匀,通入过量SO2气体。开始时有浅红色沉淀出现,一段时间后,浅红色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀C,溶液呈无色。查阅资料:①CuCl为白色固体,难溶于水;能溶于浓盐酸,也能溶于浓(或稀)硝酸(CuCl被氧化)。②部分离子在水中的颜色如表所示:离子 [Cu(H2O)4]2+ [CuCl4]2- [CuCl4]3-在水中的颜色 蓝色 绿色 无色下列说法不正确的是 ( )A.实验 Ⅰ 和实验 Ⅱ 的实验现象不同的原因与S和Cl-有关B.实验 Ⅰ 前期实验能说明SO2具有还原性,而实验 Ⅱ 前期实验不能说明SO2具有还原性C.实验 Ⅰ 后期实验说明了SO2的水溶液具有酸性,使Cu2O发生了歧化反应D.将实验Ⅱ中的白色沉淀过滤、洗涤,加入浓盐酸中能溶解10.(2024·湖南衡阳八中模拟)“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应,利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理,使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”,已知:Cu2++4NH3·H2O===4H2O+[Cu(NH3)4]2+(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析不正确的是 ( )A.实验中不涉及化合反应B.若硫酸浓度及锌片大小、表面积等均相同,则装置B中产生氢气速率大于装置D中速率C.装置C中现象为试管内液面下降D.装置H中出现浅黄色浑浊,证明O非金属性强于S二、非选择题:本题共3小题,共40分。11.(10分)某铁矿石中铁元素的化合价为+2和+3,测定其中铁元素总含量的实验如下。已知:ⅰ.该实验条件下,SnCl2的氧化产物为SnC,Cr2的还原产物为Cr3+。ⅱ.杂质不参加反应。Ⅰ .将铁矿石粉碎,取m g铁矿石粉于烧杯中,加入浓盐酸,加热使其充分溶解;Ⅱ .冷却后过滤、洗涤,将滤液和洗涤液转移到250 mL仪器a中定容;Ⅲ .移取25 mL溶液于锥形瓶中,加入4 mol·L-1盐酸,加热至接近沸腾,边摇动锥形瓶边缓慢滴加一定浓度的SnCl2溶液,至恰好完全反应,停止滴加SnCl2溶液;Ⅳ.冷却后加入50 mL蒸馏水和指示剂,用c mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点;Ⅴ.重复测定三次,消耗K2Cr2O7溶液的平均体积为V mL。(1)(2分)Ⅰ 中能加快化学反应速率的措施有 (至少写出2个)。 (2)(2分)Ⅱ中仪器a的名称是 。 (3)(2分)Ⅲ中Sn2+还原Fe3+的离子方程式是 。 (4)(2分)该铁矿石中铁元素的质量分数为 。 (5)(2分)Ⅲ中若SnCl2过量,测得的铁矿石中铁元素的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 12.(13分)Mg与冷水反应时,Mg表面会附着Mg(OH)2固体导致反应较缓慢。某兴趣小组为了探究部分离子对Mg与水反应的影响,进行了如下的实验。Ⅰ .探究N和HC对Mg与水反应的促进作用实验序号 a b c d盐溶液(均为0.1 mol·L-1) NH4Cl NaHCO3 NaCl NH4HCO330 min时产生气体体积/mL 1.5 0.7 <0.1 1.4气体的主要成分 H230 min时镁条表面情况 大量固体附着(固体可溶于盐酸)(1)(1分)表格中能够说明N对Mg与水反应起促进作用的证据是 。 (2)(2分)实验b、d所得固体中含碱式碳酸镁用[Mg2(OH)2CO3表示]。Mg与NaHCO3溶液反应生成碱式碳酸镁的离子方程式为 。 (3)(2分)综合实验a~d可以得到的结论是N和HC都能加快Mg与水的反应; (补充两点)。 Ⅱ .探究Cl-对Mg与水反应的促进作用该小组用Mg与NaCl溶液反应,实验发现Cl-浓度过低或过高对反应速率没有影响,当Cl-浓度为2 mol·L-1时,Mg与水反应较快,产生大量的气泡,同时生成白色固体X,经检验白色固体X中含碱式氯化镁{用[Mg(OH)2-xClx]表示),反应过程中溶液pH的变化曲线如图所示。(4)(4分)将碱式氯化镁加热至600 ℃,它会分解生成氧化镁和两种气体,写出其分解的化学方程式: ; 写出实验室检验白色固体X中含碱式氯化镁的实验操作 。 (5)(4分)饱和Mg(OH)2溶液的pH为 ,试从平衡的角度分析所得溶液最终pH大于该值的原因: 。 {已知Ksp[Mg(OH)2]=1.35×10-11,lg3=0.48}13.(17分)(2024·山东青岛模拟)某小组同学拟用正丁醛制备2-乙基-2-己烯醛并探究其结构。2-乙基-2-己烯醛的制备及除杂流程如图1所示:已知:①相关物质的物理性质如表所示。相对分子质量 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 水中溶解性正丁醛 72 75 0.8 微溶2-乙基-2-己烯醛 126 175 0.85 难溶②图2装置甲中发生的反应如下:CH3CH2CH2CHO回答下列问题:(1)(2分)仪器a的名称是 ,“操作1”的名称为 。 (2)(4分)“洗涤”时用蒸馏水洗涤的目的是 , 判断“有机相1”已洗涤至中性的操作方法为 。 (3)(4分)无水MgSO4可以除去粗产品中少量的水,干燥完成的标志是 。 固体X的摩尔质量为246 g·mol-1,固体X的化学式为 。 (4)(2分)关于装置乙、丙,下列有关说法错误的是 (填标号)。A.与普通过滤相比,抽滤可以加快过滤的速率,能得到较干燥的沉淀B.装置乙中仪器b可用于防倒吸C.装置丙蒸馏时,加热应保持温度计指示温度为175 ℃D.装置丙中毛细管的作用和沸石相似,均是防止液体暴沸,仪器c可换成球形冷凝管(5)(3分)请设计实验方案证明2-乙基-2-己烯醛中含有碳碳双键: 。 (6)(2分)产率计算:若反应器中共滴加了10.0 mL正丁醛,最终收集到6.0 g 2-乙基-2-己烯醛,产率为 %(保留3位有效数字)。 第十四单元 化学实验综合1.答案 B解析 稀盐酸和MnO2不反应,应用浓盐酸和MnO2加热制备Cl2,A错误;在铁制品上镀致密铜镀层,则Cu作阳极,Fe作阴极,B正确;Fe3+具有氧化性,可以将SO2氧化为S,SO2表现还原性,C错误;碱石灰遇到水后,会迅速反应并且溶解,不能达到随关随停制取NH3的目的,D错误。2.答案 B解析 Na2O2为粉末状,多孔隔板只能放块状固体,A错误;测定中和反应的反应热装置正确,B正确;石英为SiO2,高温条件下会与熔融态NaOH反应,C错误;乙醇和水混合会形成有固定沸点的混合物,蒸馏出来的还是乙醇和水的混合物,且进出水方向错误,无法用蒸馏的方式分离,D错误。3.答案 C解析 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,以酚酞或甲基橙为指示剂,用到的玻璃仪器还有锥形瓶,A错误。利用二氧化锰与浓盐酸共热反应制取氯气,则制取氯气所需的玻璃仪器有圆底烧瓶、分液漏斗、导管、集气瓶和酒精灯,饱和食盐水用于除去氯气中混有的HCl气体,浓硫酸用于干燥氯气,用集气瓶来收集氯气,题中缺少酒精灯,且还缺少尾气吸收装置,B错误。用浓硫酸配制480 mL 0.1 mol·L-1稀硫酸时,应选用500 mL容量瓶,配制步骤为计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,则实验过程中需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,C正确。除去CuSO4溶液中的Fe2+,可以先加H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+,再加入CuO调节pH,使Fe3+形成沉淀除去,D错误。4.答案 B解析 装置①用于制备CO2,其中石灰石不能用纯碱代替,因为纯碱呈粉末状,会漏到启普发生器底部,反应剧烈且无法随时控制反应的发生和停止,A项错误;装置②盛有饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,若为饱和碳酸钠溶液,会吸收CO2,B项正确;装置④C与CO2在高温下反应制备一氧化碳,为装置⑤中反应提供还原剂,C项错误;装置④中未反应的二氧化碳会影响装置⑤中生成的二氧化碳的检验,故装置⑥中的现象不能达到检验MoO3是否被CO还原的目的,D项错误。5.答案 D解析 A项,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管量取,酸式滴定管50.00 mL刻度线以下部分还有酸性高锰酸钾溶液,故调整初始读数为25.00 mL后,将剩余溶液放入锥形瓶中,所取的溶液体积大于25.00 mL,错误。B项,将饱和氯化铁溶液加入沸水中继续煮沸至液体呈红褐色,可得到氢氧化铁胶体,若用硫酸铁,Fe3+水解后溶液中产生H2SO4,H2SO4不能挥发出去,易与Fe(OH)3反应,无法得到稳定的氢氧化铁胶体,错误。C项,次氯酸钠溶液具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,可用pH计测定,错误。D项,向氯化亚铁溶液中加入盐酸的目的是抑制亚铁离子的水解,加入还原铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化,正确。6.答案 D解析 浓氨水与CaO反应生成Ca(OH)2和NH3,反应放热有利于氨气逸出,A不符合题意;CaCO3与稀盐酸反应可制CO2,B不符合题意;HCl与NaHCO3溶液反应生成CO2,CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,可以达到除杂的目的,C不符合题意;NH3极易溶于水,将NH3通入饱和食盐水中,导管不能插入液面以下,CO2溶解度不大,为了增大NaHCO3产量,通CO2时导管应该插入液面以下,D符合题意。7.答案 D解析 H2C2O4晶体熔点为101 ℃,受热熔化成液体,加热时试管口需向上倾斜,A错误;去掉b装置,升华的H2C2O4气体会和石灰水反应生成CaC2O4沉淀,影响产物CO2的判断,B错误;装置c中装有澄清石灰水,即使产物中没有水产生,气体从装置c中出来也是带有水汽的,C错误;碱石灰能吸收水汽和CO2,则e中CuO变红色,f中变浑浊,能证明分解产物中有CO,D正确。8.答案 D解析 实验Ⅳ中NH3(0.01 mol)为碱性气体,能与硫酸(0.08 mol)反应生成N而无法与Cu2+形成配离子,故实验Ⅳ中不会有氢气产生,B正确。实验 Ⅱ 和实验Ⅲ中H+的浓度不同,与Cu2+配合的物质也不同,这两个因素都可能导致实验 Ⅲ 中的气泡比实验 Ⅱ 密集,C正确。本实验中以实验 Ⅰ 为对照组,另外一组实验应该满足的条件为铜粉的质量相同、c(H+)相同、加入的物质能与Cu2+配合,实验 Ⅱ 中EDTA-2Na能与Cu2+形成配合物,能达到实验目的,实验 Ⅲ 与实验 Ⅰ 的c(H+)不同,不能达到实验目的,A正确,D错误。9.答案 B解析 比较实验 Ⅰ 和实验 Ⅱ 可知,二者所用铜盐阴离子不同,则实验现象不同与S和Cl-有关,A正确。由题意知,实验 Ⅰ 中CuSO4和NaOH发生反应CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,SO2具有还原性,可将氢氧化铜还原成砖红色沉淀Cu2O,又SO2过量,溶液呈酸性,会发生歧化反应Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O,则砖红色沉淀消失,有少量紫红色固体Cu生成;实验 Ⅱ 中含有Cl-,通入SO2,氢氧化铜被还原为Cu2O、CuCl沉淀,SO2过量,Cu2O会转化为白色沉淀CuCl。经上述分析可知,实验 Ⅰ 和实验 Ⅱ 前期Cu(OH)2均被SO2还原,B错误,C正确。将实验 Ⅱ 中的白色沉淀CuCl过滤、洗涤,根据资料信息可知,CuCl加入浓盐酸中能形成配合物而溶解,D正确。10.答案 B解析 化合反应为多变一的反应,分析可知,实验中不涉及化合反应,A正确。装置D中硫酸铜与锌反应生成的铜单质与锌、硫酸构成原电池,加快锌与硫酸的反应速率,则装置D中产生氢气速率大于装置B中速率,B错误。装置B中生成的氢气进入装置C中,装置C中压强变大,将其中液体压入装置D中,则装置C中试管内液面下降,C正确。装置H中出现浅黄色浑浊,说明氧气将硫化氢氧化成硫单质,说明氧化性:O2>S,证明O非金属性强于D,D正确。11.答案 (1)粉碎、增大浓盐酸浓度或加热 (2)容量瓶(3)2Fe3++Sn2++6Cl-2Fe2++SnC(4)×100% (5)偏大解析 (1)粉碎铁矿石可增大固液接触面积,加快反应速率;增大盐酸浓度,可加快反应速率;升高温度,也可以加快反应速率。(2)精确配制一定物质的量浓度的溶液需要用容量瓶,则仪器a的名称是容量瓶。(3)已知SnCl2的氧化产物为SnC,则Sn2+与Fe3+反应生成SnC和Fe2+,则Sn2+还原Fe3+的离子方程式是2Fe3++Sn2++6Cl-2Fe2++SnC。(4)由关系式K2Cr2O7~6Fe2+可知,25 mL溶液中铁元素的物质的量为6cV×10-3 mol,则250 mL溶液中铁元素的物质的量为6cV×10-3 mol×10=6cV×10-2 mol,铁元素的质量为6cV×10-2 mol×56 g·mol-1=3.36cV g,则该铁矿石中铁元素的质量分数为×100%。(5)Ⅲ中若SnCl2过量,过量的SnCl2也会消耗K2Cr2O7,使得消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则测得的铁矿石中铁元素的质量分数会偏大。12.答案 (1)30 min时实验a产生的气体体积远大于实验c(2)2Mg+2H2O+2HC===Mg2(OH)2CO3+C+2H2↑(3)同浓度时N;N共同存在时促进作用并未叠加(4)Mg(OH)2-xClxMgO+(1-x)H2O↑+xHCl↑取适量白色固体X灼烧,将产生的气体通入AgNO3溶液中,溶液变浑浊(5)10.48 Mg(OH)2(s)+xCl-(aq)Mg(OH)2-xClx(s)+xOH-(aq),c(Cl-)增大,平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大,导致pH大于该值解析 (1)对比实验a、c可知,两溶液阴离子相同,30分钟内,实验a产生的气体体积远大于实验c,由此可说明N对Mg与水的反应起促进作用。(2)镁与碳酸氢钠溶液反应生成氢气,同时还有碱式碳酸镁和碳酸钠生成。(3)对比实验a、b、c,同浓度时N,对比实验a、d,N共同存在时促进作用并未叠加。(4)碱式氯化镁受热分解生成氧化镁和两种气体,则两种气体为水蒸气和氯化氢;检验X中含有碱式氯化镁可通过检验分解产物氯化氢来实现,即将产生的气体通入硝酸银溶液中,溶液变浑浊,即可证明。(5)设饱和氢氧化镁溶液中c(OH-)=c mol·L-1,则c(Mg2+)= mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]==1.35×10-11,解得c=3×10-4,所以pH=10+lg3=10.48;反应过程中存在Mg(OH)2(s)+xCl-(aq)Mg(OH)2-xClx(s)+xOH-(aq),Cl-促进该沉淀溶解平衡正向移动,溶液中OH-浓度增大,导致溶液pH大于该值。13.答案 (1)恒压滴液漏斗 分液(2)除去NaOH 取最后一次洗涤液于试管中,测得洗涤液的pH为7 (3)“有机相2”澄清透明 MgSO4·7H2O (4)CD(5)取少量2-乙基-2-己烯醛,先加入足量的银氨溶液,水浴加热充分反应后,冷却,取上层清液,先滴加稀盐酸酸化,再滴加溴水,振荡,溶液褪色,则含有碳碳双键 (6)85.7解析 (1)仪器a的名称是恒压溶液漏斗,根据题图1知“操作1”后得到“有机相1”和“无机相1”,则“操作1”为分液。(2)“有机相1”中含有杂质NaOH,故用蒸馏水洗涤的目的是除去NaOH,判断“有机相1”已洗涤至中性的操作方法为取最后一次洗涤液于试管中,测得洗涤液的pH为7。(3)无水MgSO4可以除去粗产品中少量的水,干燥完成的标志是“有机相2”澄清透明。固体X的摩尔质量为246 g·mol-1,设固体X的化学式为MgSO4·xH2O,120+18x=246,解得x=7,则固体X的化学式为MgSO4·7H2O。(4)与普通过滤相比,抽滤时为负压环境,可以加快过滤的速率,能得到较干燥的沉淀,故A正确。装置乙中仪器b是安全瓶,可用于防倒吸,故B正确。根据题图1知减压蒸馏时温度为60~70 ℃,故C错误。装置丙中毛细管的作用和沸石相似,均是防止液体暴沸;仪器c不可换成球形冷凝管,因为冷凝后的液体无法全部从球形冷凝管中流出,故D错误。(5)检验碳碳双键可采用与溴水加成的方法,但2-乙基-2-己烯醛中含有醛基,应先排除醛基的干扰,再检验碳碳双键。故检验方法为取少量2-乙基-2-己烯醛,先加入足量的银氨溶液,水浴加热充分反应后,冷却,取上层清液,先滴加稀盐酸酸化,再滴加溴水,振荡,溶液褪色,则含有碳碳双键。(6)产率计算:若反应器中共滴加了10.0 mL正丁醛,最终收集到6.0 g 2-乙基-2-己烯醛,由关系式2CH3CH2CH2CHO~可得,2-乙基-2-己烯醛的理论产量为×126 g·mol-1=7.0 g,产率为×100%≈85.7%。 展开更多...... 收起↑ 资源预览