专题过关验收卷 专题5实验原理与方法--《高考快车道》2026版高考化学母题必读及衍生卷

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专题过关验收卷 专题5实验原理与方法--《高考快车道》2026版高考化学母题必读及衍生卷

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专题过关验收卷·专题5
1.A [A.Na性质活泼,易与水剧烈反应,因此要先用乙醇与Na缓慢反应生成乙醇钠,再加水稀释,加酸中和至中性才可以排放,A正确;B.废液中含有浓硫酸,因此稀释时应将废液缓慢倒入水中,并不断搅拌,B错误;C.试管中的银镜应用稀硝酸清洗,因为银溶于稀硝酸,C错误;D.白磷着火点低,易自燃,D错误。]
2.B [A.NaOH易潮解,具有腐蚀性,应在左盘小烧杯中称量NaOH固体,A错误; B.新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测量其pH,可用pH计测得氯水的pH为3.1,B正确;C.因硫代硫酸根离子水解显碱性,应用碱式滴定管来量取Na2S2O3溶液,C错误;D.用标准醋酸溶液滴定NaOH溶液时,滴定终点溶液呈碱性,则选用酚酞溶液作指示剂,而不能选甲基橙溶液作指示剂,D错误。]
3.C [A.植物油的密度比水的密度小在上层,NH3直接通入水中易发生倒吸,A项错误;B.无指示剂,无法判断滴定终点,且滴定管选择错误,应选择碱式滴定管,B项错误;C.该装置构成原电池,电流表的指针发生偏转,可以验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移,C项正确;D.溴和碘化钾反应生成溴化钾和碘单质,CCl4中会引入新杂质I2,所以不能用图示装置除去CCl4中的Br2,D项错误。]
4.C [A.由实验装置图可知,题给装置为蒸发皿,实验室对固体进行高温加热时选用的仪器为坩埚,不能选用蒸发皿,故A错误;B.由实验装置图可知,题给仪器为圆底烧瓶,不是蒸馏烧瓶,故B错误;C.由实验装置图可知,题给装置为赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡的操作,具体操作为把乳胶管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,故C正确;D.由实验装置图可知,题给仪器为球形干燥管,用于洗气除杂时应将气体从大口通入,故D错误。]
5.D [酒精是易溶于水的,因此不能作萃取剂,A错误; NO易与空气中氧气反应,因此装置②不可用于收集NO,B错误;过滤时需要用玻璃棒引流,C错误;氨、HCl不溶于四氯化碳,因此装置④中X若为四氯化碳,装置④可用于吸收氨或氯化氢,并防止倒吸,D正确。]
6.C [A.亚硫酸钠与硝酸发生氧化还原反应无二氧化硫生成,实验室制备二氧化硫应用硫酸,A错误;B.实验室利用氯化铵和熟石灰制备氨,属于固固加热,该装置适用于固液反应,B错误;C.实验室制备氯气,采用高锰酸钾和浓盐酸,属于固液不加热,该装置适用,C正确;D.实验室制备二氧化碳,应用碳酸钙和稀盐酸反应,D错误。]
7.D [铝土矿中氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠溶液,四羟基合铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,分解为氧化铝,电解得到铝单质。反应①②③中均无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,反应④为氧化还原反应,A错误;反应②中过量CO2不能用过量HCl代替,因氢氧化铝溶于盐酸,B错误;反应③应在坩埚中进行,C错误;氧化铝与NaOH反应,则反应①中的主要反应为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-,D正确。]
8.C [从某海洋动物提取具有抗肿瘤活性的天然产物,由实验流程可知,操作(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,操作(2)是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用分液漏斗,操作(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,操作(4)是从有机混合物中,利用沸点不同采用蒸馏得到甲苯,以此来解析;A.由分析可知,操作(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,A正确;B.由分析可知,操作(2)是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,由于甲苯的密度小于水,故下层为水层,分液时水层溶液从下口放出,上层为有机层,需从上口倒出,B正确;C.操作(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿而不需要用坩埚,C错误;D.操作(4)是从有机混合物中,利用沸点不同采用蒸馏得到甲苯,D正确。]
9.B [根据题意可知,利用环己烷 水的共沸体系带出水分,可以减少生成物水的含量,促进酯化反应正向进行,A说法正确;由于体系中沸点最低的有机物是环己烷,因此反应时水浴温度应高于69 ℃且低于81 ℃,此温度下,可以带出水分,B说法错误;经冷凝后,由于接收瓶中有环己烷和水,又因为环己烷不溶于水,因此会出现分层现象,C说法正确;乙酸与异戊醇按一定量发生可逆反应,根据带出水的体积,可算出水的质量,从而估算出有机物的转化量,进而可以估算出反应物的转化率,即反应进度,D说法正确。]
10.D [食盐精制要经过溶解、过滤和结晶,缺少酒精灯,不能达到目的,A项错误; 0.1 mol·L-1NaCN溶液和Na2CO3溶液,通过pH试纸,可以比较HCN和碳酸氢根离子的酸性强弱,不能比较碳酸酸性,不能达到目的,B项错误;检验醛基应在碱性溶液中,乙醛可被新制氢氧化铜氧化,且需要加热,需要玻璃仪器为试管、胶头滴管、酒精灯,C项错误;含有少量CuCl2的MgCl2溶液,滴加稀氨水,先产生蓝色沉淀,可知氢氧化铜更难溶,证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],D项正确。]
11.B [向稀硫酸、环己醇的混合液中加入稍过量的Na2Cr2O7溶液,水浴加热,环己醇被氧化成,在液相1中加入少量草酸溶液除去过量的Na2Cr2O7,在95 ℃蒸馏得到环己酮与水的共沸混合物,在液相2中加入NaCl固体降低环己酮的溶解度,使环己酮分层析出,在液相3中加入无水K2CO3除去水分,经过滤得到K2CO3水合物,滤液经蒸馏得到环己酮。A.环己酮可被强氧化剂氧化,故分批次加入Na2Cr2O7溶液可防止环己酮被氧化,防止副产物增多,A项正确;B.由于Na2Cr2O7溶液稍过量,且环己酮可被强氧化剂氧化,故反应后加入少量草酸溶液的目的是除去过量的Na2Cr2O7,B项错误;C.操作1为蒸馏,环己酮的沸点为155.6 ℃,故收集150~156 ℃的馏分得到环己酮,C项正确;D.无水碳酸钾易吸收水分,故加入无水碳酸钾除去水分,实验过程中获取③的操作为过滤,D项正确。]
12.A [KOH和KClO3加热熔融,之后加入MnO2,碱性环境下KClO3将二氧化锰氧化成K2MnO4,之后分批加蒸馏水浸取,得到K2MnO4溶液,通入CO2调节溶液发生歧化反应生成和MnO2,为提高KMnO4的溶解度,加热并趁热过滤得到KMnO4溶液,之后进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到KMnO4。A项,瓷坩埚中含有SiO2,不能用瓷坩埚加热熔融碱性物质,错误。]
13.A [A.向可能含有苯酚的苯中滴入浓溴水,如果有苯酚,生成的2,4,6 三溴苯酚会溶于苯中,所以不能说明该溶液不含苯酚,故A项错误;B.从Fe电极区取出少量溶液滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,避免了K3[Fe(CN)6]对铁电极的氧化,没有产生蓝色沉淀,说明不含Fe2+,所以Fe未被腐蚀,故B项正确;C.加热前,无明显现象,加热后,溶液变红,说明生成了碱,可以说明Mg与热水发生了反应,故C项正确;D.K3[Fe(CN)6]溶液中K3[Fe(CN)6]和SCN-不能形成红色物质,所以与Fe3+的性质不一样,故D项正确。]
14.解析:(1)乙醇、水和液氨均能与Na反应,只有甲苯与Na不反应,且现象符合步骤Ⅰ中的描述,故选c。(2)吡咯和噻吩均为分子晶体,吡咯分子间存在氢键,而噻吩分子间不存在氢键,故噻吩的沸点低于吡咯。(3)对比噻吩和2 噻吩钠的结构简式可知,噻吩分子中的H被Na替代,则产物中有H2,由此可知化学方程式为。(4)将烧瓶置于冰水浴中,少量多次的滴加环氧乙烷,边加边搅拌,可控制反应温度。(5)+H2O +OH-,向溶液中加入的稀盐酸可中和OH-,使水解平衡正向移动,得到更多的2 噻吩乙醇。(6)由题意可知,步骤Ⅴ中的实验操作有过滤和蒸馏,不需要使用的仪器是球形冷凝管、分液漏斗;无水MgSO4吸水后形成晶体经过滤除去,故无水MgSO4的作用为吸收有机相中的剩余水。(7)n(Na)==0.2 mol,反应中Na全部被消耗,则理论上反应得到的产品的物质的量为0.2 mol,故产品的产率=×100%=70.0%。
答案:(每空2分)(1)c (2)吡咯分子间存在氢键 (3) (4)将烧瓶置于冰水浴中,少量多次的滴加环氧乙烷,并边加边搅拌 (5)促进2 噻吩乙醇钠的水解平衡正向移动,得到更多的2 噻吩乙醇 (6)球形冷凝管、分液漏斗 吸水 (7)70.0%
15.解析:根据题中所给的浓度与体积可知,铁离子与碘离子为等物质的量,根据反应可知等物质的量的铁离子和碘离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质,若是反应存在限度,则体系中仍会有铁离子和碘离子,步骤a中加入四氯化碳进行萃取,碘单质进入有机层,其他可溶于水的物质进入水层,经过步骤b分液后,留下水层,实验Ⅰ中加入KSCN溶液检验铁离子的存在,实验Ⅱ中加入碘离子促使产生碘单质,后续再检验铁离子。
(1)根据分析可知步骤a的实验目的是通过萃取,降低溶液中碘单质的浓度;实验Ⅰ中滴加KSCN溶液后,观察到溶液颜色为红色,说明反应存在限度。
(2)实验Ⅱ中滴加KSCN溶液,观察到颜色比实验Ⅰ浅。用平衡移动原理解释其原因:在实验Ⅰ基础上,增大反应物I-的浓度后,促使2Fe3++2I- 2Fe2++I2平衡向I-浓度减小的方向(正向)移动,水溶液中Fe3+浓度比实验Ⅰ中Fe3+浓度低。
(3)①仪器a的名称为球形冷凝管。
②实验Ⅲ中磁力搅拌的目的是增大有机相中的溶质碘与水的接触面积。
③加入足量铁粉后,Fe3+会与之反应生成Fe2+,发生反应为2Fe3++Fe===3Fe2+。
④根据所给信息分析可知,最终溶液颜色为浅绿色的原因为与Fe2+反应生成Fe3+的速率小于Fe3+与足量铁粉反应生成Fe2+的速率。
答案:(每空2分)(1)I2 溶液颜色为红色
(2)增大反应物I-的浓度后,让2Fe3++2I- 2Fe2++I2平衡向I-浓度减小的方向(正向)移动,水溶液中Fe3+浓度比实验Ⅰ中Fe3+浓度低
(3)①球形冷凝管 ②增大有机相中的溶质碘与水的接触面积 ③2Fe3++Fe===3Fe2+ ④与Fe2+反应生成Fe3+的速率小于Fe3+与足量铁粉反应生成Fe2+的速率专题5 实验原理与方法
(总分:64分)
一、选择题:本题共13小题,共34分。第1~9题每小题2分,第10~13题每小题4分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2024·济南三模)下列实验室废弃物处理得当的是(  )
[A]废弃的钠屑分批加入乙醇中溶解,再加水稀释、用酸中和后方可排放
[B]向铜和浓硫酸反应后的废液中加水稀释、用碱中和后方可排放
[C]用适量浓氨水清洗银镜反应后的试管可得到能循环使用的银氨溶液
[D]废弃的白磷固体用纸包裹后直接放入垃圾桶中
2.(2024·济宁三模)下列实验操作和数据记录都正确的是(  )
[A]用托盘天平称量时,将NaOH固体置于左盘的称量纸上,读数为3.2 g
[B]用pH计测得氯水的pH为3.1
[C]用酸式滴定管量取5.15 mL 0.50 mol·L-1的Na2S2O3溶液
[D]用标准醋酸溶液滴定NaOH溶液,滴入2~3滴甲基橙溶液作指示剂,终点时由黄色变为橙色
3.(2024·合肥二模)下列实验操作规范且能达到相应实验目的的是(  )
[A]制备氨水 [B]测定醋酸浓度
[C]验证锌与硫酸铜反应 过程中有电子转移 [D]除去CCl4中的Br2
4.(2024·南宁二模)下列有关仪器的名称、示意图与用途或使用操作的叙述均正确的是(  )
[A]可用于对固体进行高温加热 [B]可用于制备蒸馏水
[C]赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡 [D]洗气除杂实验中将气体从小口通入
5.关于下列各装置图的叙述中,正确的是(  )
 
①    ②    ③    ④
[A]装置①可用于酒精萃取溴水中的Br2
[B]装置②可用于收集H2、NH3、NO等气体
[C]装置③可用于分离粗盐中的泥沙
[D]装置④中X若为四氯化碳,装置④可用于吸收氨或氯化氢,并防止倒吸
6.(2024·赣州二模)实验室使用如图装置作为气体发生装置,下列实验能达到实验目的的是(  )
选项 气体发 生装置 锥形瓶所 盛物质 分液漏斗 所盛物质 实验 目的
[A] 亚硫酸钠 稀硝酸 制备SO2
[B] 熟石灰 氯化铵固体 制备NH3
[C] 高锰酸钾固体 浓盐酸 制备Cl2
[D] 碳酸钙 硫酸 制备CO2
7.从铝土矿中提取铝的工艺流程如图所示,下列说法正确的是(  )
[A]上述流程中涉及的反应均为非氧化还原反应
[B]反应②中过量CO2可以用过量HCl代替
[C]实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行
[D]反应①中的主要反应为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
8.(2024·武汉二模)实验室按以下方案从某海洋动物提取具有抗肿瘤活性的天然产物。下列实验方法或仪器错误的是(  )
[A]操作(1)需要过滤装置
[B]操作(2)水层溶液从分液漏斗下口放出
[C]操作(3)需要用到坩埚
[D]操作(4)可利用物质的沸点不同分离
9.(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷 水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
下列说法错误的是(  )
[A]以共沸体系带水促使反应正向进行
[B]反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
[C]接收瓶中会出现分层现象
[D]根据带出水的体积可估算反应进度
10.为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均正确、完整的是(非玻璃仪器任选;不考虑存放试剂的容器)(  )
选项 实验 玻璃仪器 试剂
[A] 食盐精制 漏斗、烧杯、玻璃棒 粗食盐水、稀盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
[B] 证明HCN和碳酸的酸性强弱 玻璃棒、玻璃片 0.1 mol·L-1NaCN溶液和0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液
[C] 乙醛官能团的检验 试管、胶头滴管 乙醛溶液、10%NaOH溶液、2%CuSO4溶液
[D] 证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2] 试管、胶头滴管 含有少量CuCl2的MgCl2溶液、稀氨水
11.(2024·岳阳二模)实验室由环己醇()制备环己酮()的过程如下:
已知:①主反应为,该反应为放热反应;
②环己酮可被强氧化剂氧化;
③环己酮的沸点为155.6 ℃,能与水形成沸点为95 ℃的共沸混合物;
④NaCl溶液的密度比水的大,无水K2CO3易吸收水分。
下列说法错误的是(  )
[A]分批次加入Na2Cr2O7溶液,可防止副产物增多
[B]反应后加入少量草酸溶液的目的是调节pH
[C]操作1为蒸馏,收集150~156 ℃的馏分
[D]实验过程中获取③的操作为过滤
12.下图是实验室中制取KMnO4的流程,已知K2MnO4显墨绿色,下列说法错误的是(  )
[A]第①步在瓷坩埚中进行,第⑥步中加热浓缩在蒸发皿中进行
[B]第②步加入的MnO2作还原剂,第④步通CO2发生反应:,MnO2是还原产物
[C]第③步分批浸取可提高浸取率
[D]第⑤步加热、趁热过滤,说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大
13.(2024·江南十校二模)由下列实验事实得出的结论错误的是(  )
选项 实验目的 实验事实 结论
[A] 苯酚的检验 苯中可能含有苯酚,取样后滴入足量的浓溴水,无白色沉淀生成 苯中不含苯酚
[B] 验证牺牲阳极法 将锌片与铁片用导线相连,插入酸化的3%NaCl溶液,一段时间后从Fe电极区取出少量溶液,滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,无明显现象 Fe未被腐蚀
[C] 探究Mg与水的反应 取一段镁条,用砂纸除去表面氧化膜,放入试管中,加入2 mL水,并滴入2滴酚酞溶液,无明显现象;再加热试管至液体沸腾,溶液变红 Mg可以与热水发生反应
[D] 简单离子与配离子的区别 向盛有少量蒸馏水的试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,再滴入2滴KSCN溶液,无明显现象 [Fe(CN)6]3-与Fe3+的化学性质不一样
二、非选择题:本题共2小题,共30分。
14.(16分)(2023·辽宁卷)2 噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃,加入25 mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30 min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70 mL水,搅拌30 min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2 h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤。对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择________。
a.乙醇    b.水    c.甲苯    d.液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_____________________________________
_____________________________________________________________________。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是______________(填名称);无水MgSO4的作用为________________。
(7)产品的产率为________(用Na计算,精确至0.1%)。
15.(14分)(2024·长郡中学二模)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某实验小组通过改变溶液浓度,来研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应的限度问题。设计实验如下:
(1)步骤a的实验目的是通过萃取,降低溶液中________(填化学式)的浓度,实验Ⅰ中滴加KSCN溶液后,观察到__________________________________________,这说明了“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应存在限度。
(2)实验Ⅱ中滴加KSCN溶液,观察到颜色比实验Ⅰ浅。请用平衡移动原理解释其原因:在实验Ⅰ基础上,_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)为探究更多物质对该反应体系离子浓度的改变,甲同学设计了实验Ⅲ,实验装置如下(固定装置图中未画出)。
实验步骤:取步骤a充分萃取后的液体混合物,再加入足量铁粉,于室温下进行磁力搅拌。反应结束后,用镊子取出磁子(吸附了多余的铁粉),然后将烧瓶内液体倒入试管中观察。
实验现象:搅拌时有气泡产生。试管中液体分层,上层液体为浅绿色,下层液体为无色。
①仪器a的名称为________。
②实验Ⅲ中磁力搅拌的目的是___________________________________________。
③针对实验Ⅲ“上层水溶液显浅绿色”,乙同学认为需要用KSCN溶液检验。甲同学认为一定不存在,他的依据是______________________________________
_____________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
④甲同学继续查阅资料:
资料ⅰ.碘水存在微弱反应:I2+H2O HI+HIO,会使溶液呈酸性。
HIO不稳定易歧化:。
资料具有氧化Fe2+的能力:+10Fe2++12H+===10Fe3++I2+6H2O。
结合资料,铁粉加入后会与溶液中的H+反应,导致溶液中c(H+)降低,促使碘与水的反应向正方向移动。从反应速率的角度分析,最终溶液颜色为浅绿色的原因为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。

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