2020届一轮复习人教版化学实验热点作业 9页

化学实验热点 ‎1．SO2是大气污染物之一，某同学在实验室中对SO2与氯水的反应进行了探究。 制备SO2与氯水可供选择的仪器如图所示，请回答下列问题：‎ ‎ (1)该同学选用KMnO4和浓盐酸快速制备Cl2，该反应的离子方程式为________________。欲制备一瓶饱和氯水，请选择上图中的装置，其连接顺序为：________(按气流方向，用字母衣示)。‎ ‎(2)制备SO2的适宜药品为________(填代号)。‎ ‎①Na2SO3固体　②Na2SO3溶液　③20%硫酸　④70%硫酸　⑤铜片 ‎(3)对SO2与氯水的反应进行探究 ‎①用注射器吸入一定量的饱和氯水和SO2，震荡，静置，再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色，解释其原因(用化学反应方程式表示)_________。‎ ‎②改变氯水用量，重复①操作，发现品红溶液红色褪色，你认为可能的原因是________。‎ 设计一个实验(说明操作方法、现象及结论)来验证你的假设：_________。‎ ‎(4)请你设计一个实验，测定饱和氯水中氯元素的含量：________。‎ ‎[解析]　(1)KMnO4和浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰、氯化钾和水，反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O，高锰酸钾与浓盐酸反应不需要加热，反应装置选B，将生成的氯气通入水中吸收，尾气可以用氢氧化钠溶液吸收，防止污染；‎ ‎(2)二氧化硫在水中的溶解度较大，制备SO2可以选用Na2SO3固体和70%硫酸；‎ ‎(3) ①氯气与二氧化硫能够反应生成盐酸和硫酸，反应的方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，盐酸和硫酸均没有漂白性；‎ ‎②改变氯水用量，过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质，氯水漂白后的物质不能恢复成原来的颜色，二氧化硫漂白后的物质加热后能够恢复原来的颜色，将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者；‎ ‎(4)氯水具有氧化性，可以将氯元素转化为氯离子，再转化为氯化银沉淀，通过称量氯化银的质量进行测定，具体步骤为：量取一定量的试样，加入足量的Fe(NO3)2溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量。‎ ‎[答案]　(1)2MnO＋10Cl－＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O　BEH或BEC ‎(2)①④‎ ‎(3)①Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4‎ ‎②过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质　将实验②注射器中的溶液注入试管少许，加热，若无红色出现，原因为前者，反之则为后者 ‎(4)量取一定量的试样，加入足量的Fe(NO3)2溶液，再加入足量的硝酸银溶液，过滤、洗涤，干燥，称量沉淀质量(或其他合理答案)。‎ ‎2．碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业，化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O，某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质，为测定其纯度，某兴趣小组设计了如下几个方案：‎ 方案Ⅰ.取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定生成CO2的质量计算纯度 ‎(1)乙中发生反应的方程式为______________________。‎ ‎(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a________，丁的作用是________。‎ ‎(3)当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是：_______________。‎ 方案Ⅱ.①称取碱式碳酸镁样品m g；②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m‎1 g。‎ ‎(4)下列仪器中，该方案不会用到的是________。‎ ‎(5)判断样品完全分解的方法是__________________；本实验至少需要称量________次。‎ ‎(6)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO3＋SiO2MgSiO3 ＋CO2↑，会导致测定结果有误，你认为这位同学的观点正确吗？________。(填“正确”或“错误”)请说明理由：________。‎ ‎[解析]　(1)乙中发生反应的化学方程式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O＋5H2SO4===5MgSO4＋11H2O＋4CO2↑。‎ ‎(2)通过浓硫酸除去水蒸气，通过干燥管吸收二氧化碳；气体通过干燥管的方向是“粗进细出”；为了防止空气中水蒸气、二氧化碳进入吸收二氧化碳的干燥管，需要再连接一个干燥管，故仪器接口的连接顺序为adebcb，丁的作用是除去CO2中的水蒸气。(3)当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是将装置中残留的CO2全部赶出被完全吸收。(4)该方案不会用到的是E。(5)判断样品完全分解的方法是样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差‎0.1 g以内；本实验加热前需要称量坩埚的质量、坩埚与药品的质量和，加热至质量恒重，至少称量两次，一共至少需要称量4次。(6)错误。理由：该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量。‎ ‎[答案]　(1)4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O＋5H2SO4===5MgSO4＋11H2O＋4CO2↑　(2)debcb　除去CO2中的水蒸气　(3)将装置中残留的CO2全部赶出被完全吸收　(4)E　(5)样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差‎0.1 g以内　4　(6)错误　该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量 ‎3．已知：CH3‎ Cl常温下为气态，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。实验室制备CH‎3C1原理为：CH3OH＋HCl(浓)CH3Cl(g)＋H2O ‎(1)实验步骤如下：‎ ‎①干燥ZnCl2晶体。实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是________________。‎ ‎②称取‎13.6 g研细的无水ZnCl2，量取20 mL浓盐酸、一定量的CH3OH，分别放入装置________(填装置编号)的对应仪器中；‎ ‎③产生的CH3Cl气体，最好选用________(填“向上排空气法”、“向下排空气法”、“排水法”)收集，原因是________________。‎ ‎(2)为探究CH3Cl与CH4分子稳定性的差别，某化学兴趣小组设计实验验证CH3Cl能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化。‎ ‎①将CH3Cl制备装置中产生的气体依次通过洗气瓶________(填洗气瓶编号)，如果观察到现象________则证明CH‎3C1稳定性弱于CH4。‎ ‎②洗气瓶A中发生反应的离子方程式：______________；洗气瓶C中发生反应的离子方程式：____________________________________。‎ ‎③为处理未反应完的CH3Cl，还应在上述洗气瓶后接一只盛________(填试剂名称)的洗气瓶。‎ ‎[解析]　(1)①ZnCl2晶体加热易水解，为抑制水解，实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是在干燥的HCl气氛中加热；②固体、液体加热反应，需要装置Ⅲ；③CH3Cl不易溶于水，用排水法收集同时可除去HCl、CH3OH等杂质气体，最好选用排水法；(2)氯化氢能被酸性高锰酸钾氧化，先用蒸馏水除去CH3‎ Cl中的氯化氢气体，再将气体通入酸性高锰酸钾溶液，最后通入亚硫酸钠溶液处理尾气；如果观察到A中紫色褪去，则证明CH3Cl稳定性弱于CH4。②洗气瓶A中发生反应的离子方程式：10CH3Cl＋14MnO＋42H＋===14Mn2＋＋10CO2↑＋5Cl2↑＋36H2O；洗气瓶C中亚硫酸钠与氯气发生反应的离子方程式为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋；③CH3Cl易溶于有机溶剂，为处理未反应完的CH3Cl，还应在上述洗气瓶后接一只盛乙醇的洗气瓶。‎ ‎[答案]　(1)①在干燥的HCl气氛中加热　②Ⅲ　③排水法；CH3Cl不易溶于水，用排水法收集同时可除去HCl、CH3OH等杂质气体 ‎(2)①BAC；A中紫色褪去；‎ ‎②10CH3Cl＋14MnO＋42H＋===14Mn2＋＋10CO2↑＋5Cl2↑＋36H2O SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋；③乙醇 ‎4．某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。‎ 供选试剂：30% H2O2溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体 ‎(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：‎ 操作 现象 甲 向Ⅰ的锥形瓶中加入________，向Ⅰ的________中加入30% H2O2溶液，连接Ⅰ、Ⅲ，打开活塞 Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝 乙 向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯 Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝 丙 向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1 mol/L H2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯 Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝 ‎(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是________________。‎ ‎(3)对比乙、丙实验可知，O2‎ 与KI溶液发生反应的适宜条件是________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________。‎ ‎(4)由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列________溶液(填序号)，证明了白雾中含有H2O2。‎ A．酸性 KMnO4 B．FeCl2‎ C．Na2S D．品红 ‎(5)资料显示：KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化：4KI ＋O2 ＋2H2O===2I2 ＋ 4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)________造成的，请设计实验证明他们的猜想是否正确___________。‎ ‎[解析]　(1)根据实验的目的，结合可供选择的试剂，甲同学实验中的现象为I中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝，需要向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体，向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液；‎ ‎(2)根据丙实验的现象，Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝，说明O2与KI溶液反应生成了碘单质，反应的离子方程式为O2＋4I－＋4H＋===2I2＋2H2O；‎ ‎(3)对比乙、丙实验可知，淀粉溶液不变蓝色的区别是溶液的酸碱性不同造成的，因此O2与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可以使用不同浓度的稀硫酸作对比实验；‎ ‎(4)过氧化氢具有还原性，氧气没有，若酸性 KMnO4溶液褪色，则可以证明白雾中含有H2O2，A项正确；氧气和过氧化氢都能将FeCl2氧化，现象相同，不能证明白雾中含有H2O2，B项错误；氧气和过氧化氢都能将Na2S氧化，现象相同，不能证明白雾中含有H2O2，C项错误；氧气不能使品红褪色，过氧化氢具有强氧化性，能够将品红漂白褪色，可以证明白雾中含有H2O2，D项正确；‎ ‎(5)KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化：4KI ＋O2 ＋2H2O===2I2 ＋ 4KOH。碘可以与生成的氢氧化钾反应，离子方程式为3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O，没有了碘单质，淀粉溶液不会变蓝；I－和IO在酸性条件下可以反应生成碘单质，因此在上述未变蓝的溶液中滴入0.1 mol/L H2SO4溶液观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误。‎ ‎[答案]　(1)MnO2固体　分液漏斗　(2)O2＋4I－＋4H＋===2I2＋2H2O　(3)酸性环境　使用不同浓度的稀硫酸作对比实验　(4)AD　(5)3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O　在上述未变蓝的溶液中滴入0.1 mol/L H2SO4‎ 溶液观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误。‎ ‎5．肼(N2H4)是一种高能燃料，在生产和研究中用途广泛。化学小组同学在实验室中用过量NH3和NaClO溶液反应制取N2H4(液)并探究其性质。回答下列问题：‎ ‎(1)肼的制备 ‎①用上图装置制取肼，其连接顺序为________(按气流方向，用小写字母表示)。‎ ‎②装置A中发生反应的化学方程式为________________，装置D的作用是________________。‎ ‎(2)探究：N2H4和AgNO3溶液的反应。将制得的肼分离提纯后，进行如下实验：‎ 证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是________________________________。‎ ‎【查阅资料】N2H4水溶液的碱性弱于氨水；N2H4有强还原性。AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag2O；Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。‎ ‎【提出假设】‎ 假设1：黑色固体可能是Ag；‎ 假设2：黑色固体可能是________；‎ 假设3：黑色固体可能是Ag和Ag2O。‎ ‎【实验验证】该同学基于上述假设，设计如下方案，进行实验，请完成下表中的空白部分。‎ 实验 编号 操作 现象 实验结论 ‎1‎ 取少量黑色固体于试管，________‎ 黑色固体不溶解 假设1成立 ‎2‎ 操作同实验1‎ 黑色固体完全溶解 假设2成立 ‎3‎ ‎①取少量黑色固体于试管中，加入适量氨水，振荡，静置，取上层清液于洁净试管中，加入几滴乙醛，水浴加热；‎ ‎②取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡 ‎①____________‎ ‎②____________‎ 假设3成立 根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应的离子方程式为______________________。‎ ‎[解析]　(1)①用过量NH3和NaClO溶液反应制取N2H4(液)，根据氨气性质及装置情况，先用C装置制备氨气，再通过D装置安全瓶，再让氨气进入A装置与次氯酸钠溶液反应，最后尾气处理为B装置，正确连接顺序为：defabc(ef顺序可互换)；②装置A中氨气与次氯酸钠反应生成肼、氯化钠和水，发生反应的化学方程式为：NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O；装置D的作用是防止倒吸或做安全瓶；(2)黑色沉淀若洗涤不干净则含有硝酸银，证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净；根据假设1和假设3可推知假设2为：黑色固体可能是Ag2O；Ag2O可溶于氨水而Ag不溶于氨水，则实验1填写：加入足量氨水，振荡；实验3是银镜反应的实验操作，Ag2O溶于氨水生成银氨溶液，与乙醛溶液反应产生银镜，则①的现象为：试管内壁有银镜生成；若黑色固体中还含有银，在稀硝酸作用下反应产生NO，无色气体NO遇空气变成红棕色气体，现象为：固态完全溶解，并有气体产生；根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应生成银、氮气，其反应的离子方程式为：N2H4＋4Ag＋===4Ag↓＋N2↑＋4H＋。‎ ‎[答案]　(1) ①defabc(ef顺序可互换)　②NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O　防止倒吸或放安全瓶 ‎(2)取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净　Ag2O　加入足量氨水，振荡　①试管内壁有银镜生成　②固态完全溶解，并有气体产生　N2H4＋4Ag＋===4Ag↓＋N2↑＋4H＋(生成物写成N2H、N2H也给分)‎