2010安徽高考实验探究题强化训练 5页

实验探究题强化训练 ‎1．氢氧化镁用于制药工业，还是重要的绿色阻燃剂。‎ Ⅰ．治疗胃酸过多药物Stmoache的有效成分为Mg(OH)2。‎ ‎ （1）该药物治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症时反应的离子式方程式为___________；‎ Ⅱ．已知： ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ （2）氢氧化镁分解的热化学方程式为________________________________________；‎ Ⅲ．某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制．获得阻燃剂氢氧化镁。‎ ‎ （3）步骤①中每消耗0.1mol保险粉Na2S2O4转移0.6mole-，则此反应的离子方程式为_________________________________；‎ ‎ （4）已知EDTA只能与溶液中的Fe2+反应生成易溶于水的物质，不与Mg(OH)2反应。虽然Fe(OH)2难溶于水，但步骤②中随着EDTA的加入，最终能够将Fe(OH)2除去并获得纯度高的Mg(OH)2。请从沉淀溶解平衡的角度加以解释_________________________________；‎ Ⅳ．为研究不同分离提纯条件下所制得阻燃剂的纯度从而确定最佳提纯条件，某研究小组各取等质量的下列4组条件下制得的阻燃剂进行含铁量的测定，结果如下：‎ 精制阻燃剂的条件 阻燃剂铁含量 序号 提纯体系温度/℃‎ 加入EDTA质量/g 加入保险粉质量/g W（Fe）/（10‎-4g）‎ ‎1‎ ‎40‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ ‎7.63‎ ‎2‎ ‎40‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎6.83‎ ‎3‎ ‎60‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎6.83‎ ‎4‎ ‎60‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎6.51‎ ‎（5）若不考虑其它条件，根据上表数据，制取高纯度阻燃剂最佳条件是______（填字母）。‎ ‎ ①‎40℃‎ ②‎60℃‎ ③EDTA质量为‎0.05g ④EDTA质量为‎0.10g ‎ ‎⑤保险粉质量为0.05g ⑥保险粉质量为0.10g ‎ A．①③⑤ B．②④⑥ C．①④⑥ D．②③⑤‎ ‎2．现有氧化铜和铜粉组成的混合物。某同学利用下图所示装置，通过测定混合物质量、实验前后U型管质量变化来确定混合物中氧化铜的质量分数。‎ 回答下列问题：‎ ‎ （1）U形管中可以加入的物质是_________（填序号）；‎ ‎ A．浓H2SO4 B．无水硫酸铜粉末 C．无水氯化钙颗粒 ‎ （2）下列步骤按实验操作顺序应为_________（填字母）；‎ a．停止通氢气 b．电热丝通电； c．通人氢气； ‎ d．装置气密性检查； e．电热丝停止通电。‎ 实验目的：……‎ 实验原理：……‎ 实验仪器和药品：……‎ 实验装置：……‎ 实验数据处理：……‎ 实验误差分析：……‎ 实验问题讨论：……‎ ‎ （3）为准确测定数据，你认为本装置是否完整?若需要改进，请在图中虚线下面的方框内画出所需添加的装置示意图并注明必要的物质名称。若无需改进，则将装置图中虚线部分改为实线；‎ ‎ （4）实验结束后，该同学交给老师的实验报告主要项目如图 ‎（具体内容已略）。请你根据实验报告的撰写要求，对此份报告作出 评价，若已完整，则无需填写，若不完 整，请在下面的空格中写出所缺项目 ‎_______________；‎ ‎ （5）老师看完实验报告后指出，改变实验原理 可以设计出更加简便的实验方案。请用化学 方程式表示你设计的新方案的反应原理 ‎____________，该方案需测定的数据____________________。‎ ‎3．钠米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。‎ ‎（1）工业上二氧化钛的制备是： I．将干燥后的金红石（主要成分TiO2，主要杂质SiO2）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应制得混有 SiCl4杂质的TiCl4。 ‎ ‎ II．将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。 ‎ ‎ III．在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀 TiO2·xH2O。‎ ‎ IV．TiO2·XH2O高温分解得到TiO2。‎ ‎ ①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 。II中所采取的操作名称是 。‎ ‎②III中反应的化学方程式是 。‎ ‎③如IV在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在 （填仪器编号）中加热。‎ ‎ （2）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2‎ 受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O，其过程大致如下：‎ ‎ a. O2→2O b. O2+H2O→2OH（羟基） c. OH+OH→H2O2‎ ‎ ①b中破坏的是 （填“极性共价键”或“非极性共价键”）。‎ ‎②H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的 填“氧化性”或“还原性”）。‎ ‎ （3）某研究小组用下列装置模拟“生态马路”部分原理。（夹持装置已略去）‎ ‎ ①如缓通入‎22.4L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重‎11g，则CO的转化率为 。‎ ‎②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。‎ ‎4.（16分）某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应，推测活泼金属钠也能与CO2发生反应，因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究（尾气处理装置已略去）。已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子还原。‎ 例如：PdCl2 + CO + H2O＝Pd↓+ CO2 +2HCl 。反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。‎ 请回答下列问题： ‎ ‎（1）通常实验室制取CO2气体的离子方程式是___________________________________，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是___________（填写 “Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。若要制取干燥、纯净的CO2气体，装置B、C中各盛放的试剂分别为_______________________ 、_________________________。‎ ‎（2）装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是____________________。待装置______（填写字母）中出现______________现象时，再点燃酒精喷灯，这步操作的目的是_________________________________________________________________________。‎ ‎（3）假设CO2气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：‎ ‎①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是：____________________________________________________________________________。‎ ‎②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式（需注明正确的反应条件）是____________________________________________________________。‎ ‎（4）请用文字简要说明你判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐的理由:__________________________________________________________________________。‎ ‎5．（16分）市售氯化钾中所含杂质以Na+和Mg2+为主，也含有少量SO42-、Fe3+等。提纯过程如下：‎ ‎（1）操作I所用的玻璃仪器有 ；操作II的主要步骤是 。‎ ‎（2）滤渣b的主要成分是 。‎ ‎（3）检验BaCl2溶液是否加入过量，其详细操作过程为 。‎ ‎（4）产品KCl晶体可能仍含少量的NaCl，检验的方法是 ，进一步提纯的方法是 。‎ 多孔隔板 ‎6．(15分)从含有Ag+、Fe3+ 、Al3+的溶液中，按下图所示方法分离提取金属单质。其中甲、乙、丙、丁只能从蔗糖、碳酸铵、氢氧化钠、硫酸四种溶液中选择或使用这四种溶液来制取。‎ ‎(1)金属A、B、C的名称分别为 、 、 。‎ ‎(2)乙和丁的化学式分别为 、 。‎ ‎(3)操作I为 ；操作Ⅱ为 。‎ ‎(4)该实验中制取甲的化学方程式为 。‎ ‎(5)工业上常以f为原料生产金属B，该反应的化学方程式为 。‎ ‎7．奶粉中的含氮有机物(即蛋白质)，在浓硫酸和硫酸铜的作用下可消化生成硫酸铵，用下述流程，测定出奶粉中氮元素的含量，再经过计算便可求得奶粉中蛋白质的质量分数。‎ ‎(1)反应I中使用氢氧化钠(A)的目的为 。‎ ‎(2)反应II的离子方程式为 。‎ ‎(3)在中和滴定的过程中：①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮元素的含量将 (填选项字母，下同)。‎ ‎ A．偏高 B．偏低 C．无影响 ‎②滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察 ‎ A．滴定管内液面的变化 B．锥形瓶内溶液颜色的变化 ‎③现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下：‎ ‎ A．甲基橙：3．1～4．4 B．石蕊5．0～8．‎0 C．酚酞：8．2～10．0‎ 在实验过程中应选择 为指示剂。‎ ‎(4)某小组同学按上述流程进行实验，记录了如下数据：‎ 该奶粉样品中氮元素的质量为 ；‎ 该奶粉样品中蛋白质的质量分数为 (已知蛋白质中氮的质量分数约为l6.0 ) ‎ ‎8．实验室用乙酸和正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。‎ ‎ ‎ 请回答有关问题。‎ Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备（图见右上）‎ 在三孔圆底烧瓶中加入沸石、18.5 mL正丁醇和15.4 mL冰醋酸，再加3～4滴浓硫酸。然后安装分水器（作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水）、温度计及冷凝管（起回流作用），加热使之反应。反应时加热有利于提高酯的产率，但温度过高酯的产率反而降低，其可能的原因是： （答一点即可）‎ Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品的精制 ‎ （1）①将圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中，并用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层，该步操作的目的是 ②用分液法可分离上述有机层和水层，取出有机层的操作是 ‎ ‎ （2）将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品时，应将温度控制在 左右 Ⅲ．计算产率称量制得的乙酸正丁酯的质量为‎12.76 g，则乙酸正丁酯的产率为 ‎ ‎9．硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2：约45%，Fe2O3：约40%，Al2O3：约10%，MgO：约5%。目前我国已经在技术上取得突破――用硫酸渣炼铁。‎ I．某学生探究性学习小组的同学设计了不同的方案，用化学基本知识进行金属元素的提取实验（已知‎25℃‎氢氧化镁Ksp=5．6×10-12；氢氧化铁Ksp＝3．5×10-38；一水合氨电离常数K=1．8×10－5，其饱和溶液中c（OH－）约为1×10－3mol·L-1）。‎ 方案一：‎ 请回答：‎ ‎ （1）写出固体E的化学式：__________________。‎ ‎ （2）试剂①是_____________‎ A．氢氧化钠 B．氧化铝 C．氨水 D．水 ‎ （3）若要准确测定溶液的pH是否达到3.7，下列物品中可供使用的是_________‎ ‎ A．石蕊试液 B．广泛pH试纸 C．精密pH试纸 D．pH计 ‎ （4）溶液H中溶质的化学式：__________________‎ ‎ （5）要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定的氧化物，需进行的实验操 作为_________________。‎ ‎ （6）若不考虑溶液体积的变化，请计算溶液H中c（Mg2＋）＝__________________。‎ 方案二：‎ 请回答：‎ ‎ （7）此方案的主要问题有：____________________________________________‎ ‎ （8）写出由溶液M固体乙这个过程中，最主要化学反应的离子方程式：‎ ‎_______________________________________________________________‎ II．为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe2+ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：‎ ‎5Fe2+＋MnO4－＋8H+＝5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。‎ ‎ （1）判断到达滴定终点的现象是___________________________________________。‎ ‎ （2）某同学称取2．‎000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25．00mL，试样溶液，用1．000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液10．00mL， 则残留物中铁元素的质量分数是 。‎ ‎10．本题包括五小题 ‎（1）下列实验操作错误的是：______________‎ A.用稀硝酸“洗涤‘做过银镜反应的试管 B .用托盘天平称取‎12.10g食盐 C.用25mL的碱式滴定管量取14.80mL的KMnO4溶液.‎ D.确定卤代烃中卤原子的种类：先加氢氧化钠溶液加热让其水解，而后加入硝酸银溶液。‎ E.硫酸铜晶体含量的测定实验中，晶体加热后需放在干燥器中冷却。‎ F.向浓的氢氧化钠溶液中加入饱和的氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体。‎ ‎（2）下面a－d是中学化学实验中常见的几种定量仪器：‎ ‎(a) 量筒 (b) 容量瓶 (c) 滴定管 (d) 托盘天平 ‎①其中标示出仪器使用温度的是_____________（填写编号）‎ ‎②常用来精确量取液体体积的是___________（填写编号）‎ ‎（3） 由于错误操作，使得到的数据比正确数据偏大的是________________（填写编号）‎ A用量筒量取一定量液体时，俯视液面读数 B中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数，所求待测液的浓度 C使用容量瓶配制溶液时，定容时俯视液面，所得溶液的浓度 ‎（4）称取10.5g固体样品（1g以下使用游码）时，将样品放在了天平的右盘，则所得样品的实际质量为_________g ‎（5）有下列实验：①由乙醇制备乙烯的反应②乙醛的银镜反应③由电石制乙炔的反应④乙酸乙酯的制取⑤石油分馏实验。其中需要使用温度计的是___________（填写编号）。‎ ‎11．某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，想利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。设计装置如下（忽略装置中空气的影响），请回答下列问题：‎ ‎（1）装置A的试管中发生反应的化学方程式是 。‎ ‎ （2）猜测B中可以观察的主要现象是 。‎ ‎ C瓶出来的气体是 。‎ ‎ （3）已知：①室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑H2O；②在酸性溶液中，NO2－可将MnO4－还原为Mn2＋且无气体生成。写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：（写出必要的离子反应方程式） 。‎ ‎ （4）E装置的作用是 。‎ ‎ （5）同学们经过讨论认为上述装置仍有缺陷，请指出可能存在的缺陷 。‎ ‎12．（4分）下图为从反面看到的某套实验装置示意图，无法看到实验说明，加热装置已经省 略。 ‎ 甲同学认为此套装置用于合成物质X，E处冰水冷却的U形管中有固体X（X溶于水得到中学化学常见强酸）出现；乙同学认为此套装置用于合成物质Y，E处冰水冷却的U形管中才有红棕色气体Y生成，并且越接近U形管底部颜色越浅。对于A处，甲认为有加热装置，乙认为没有。‎ ‎ （1）事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断，那么X的化学式是 ，C 装置中盛放的液体药品是 。其作用是 。‎ ‎ （2）若要用上述装置完成乙同学所认为的实验，C处所起作用与合成X时所起作用相似，那么C处的广口瓶应改为 ，所装药品为 。‎ ‎ （3）写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式 ；为什么此时U形管中的红棕色气体越接近管底颜色越浅？ 。‎ ‎13．（16分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。‎ 已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。‎ ‎ （1）某研究小组设计了制备Na2S2O3·5H2O装置和部分操作步骤如下。‎ ‎ I．打开K1，关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸，加热。‎ ‎ II．C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。‎ 当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应，停止加热。‎ ‎ III．过滤C中的混合液。‎ ‎ IV．将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。‎ ‎①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是 。‎ ‎②II中，“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是 。‎ ‎“停止C中的反应”的操作是 。‎ ‎③III中，“过滤”用到的玻璃仪器是（填仪器名称） 。‎ ‎④装置B中盛放的试剂是（填化学式） 溶液，其作用是 。‎ ‎ （2）依据反应2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，可用I2的标准溶液测定产品的纯度。取‎5.5g产品，配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol/LI2的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。‎ 编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 溶液的体积/mL ‎10．00‎ ‎10．00‎ ‎10．00‎ ‎10．00‎ 消耗I2标准溶液的体积/mL ‎19．99‎ ‎19．98‎ ‎17．13‎ ‎20．03‎ ‎ ①判断达到滴定终点的现象是 。‎ ‎②Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是（计算结果保留1位小数） 。‎ ‎（Na2S2O3·5H2O的式量为248）‎ 实验探究题答案 ‎1．（15分）（1） （3分）‎ ‎ （2） （3分）‎ ‎ （3） （3分）‎ ‎ （4）悬浊液中存在如下平衡： 当不断滴入EDTA时，‎ EDTA将结合促使平衡向右移动而使不断溶解 （3分）（5）C （3分）‎ ‎2．（15分）（1）C（2分） （2）d c b e a（2分）‎ ‎ （3） ‎ ‎（5分，其中连接1分，另每空2分）‎ ‎ （4）实验名称、实验步骤（2分，只要答出实验步骤即可给2分）‎ ‎ （5） （2分） 混合物反应前后的质量 （2分，其他合理答案同样得分）‎ ‎3．（12分）（1）①液态（1分） 蒸馏（1分）‎ ‎△‎ ‎ ‎ ‎②TiCl4+(x+2)H2O === TiO2·xH2O↓+4HCl ③b（2分）‎ ‎ （2）①极性共价键（1）②氧化性（1分） （3）①25%（2分）‎ ‎②将残留在装置中的CO2气体排出，被NaOH溶液吸收，减少误差（2分）‎ ‎4、（1）CaCO3 + 2H+ ＝ Ca2+ + H2O + CO2↑；Ⅲ； 饱和NaHCO3溶液； 浓H2SO4‎ ‎（2）打开装置Ⅲ中导气管活塞； E；澄清的石灰水变浑浊； 排尽该装置中的空气 ‎（3）① 4Na + 3CO22Na2CO3 + C ② 2Na + 2CO2Na2CO3 + CO ‎ ‎（4）生成正盐。因为根据质量守恒定律可知，反应物共有三种元素，没有氢元素，因 此不能生成酸式盐。（或：生成正盐。因为高温条件下碳酸氢钠不存在。）其它合理答 案均给分 ‎ ‎5、（16分）（1）漏斗、烧杯、玻璃棒（3分）；蒸发浓缩、降温结晶、过滤（3分）‎ ‎（2）CaCO3、BaCO3 （3分）（答对1项给1分，全对给3分） ‎ ‎（3）向上层清液中滴加BaCl2，若有沉淀生成，则未过量，若无沉淀生成，则已过量。（3分）（说明操作和现象的给3分，只说明1项的给1分）‎ ‎（4）焰色反应（2分）、重结晶（2分）‎ ‎6. （15分） （1）银 铝 铁 （各1分，共3分） （2）C6H12O6 、 CO2 （各2分，共4分））‎ ‎ (3) 过滤 加热（各1分，共2分）‎ ‎（每个方程式3分，共6分）‎ ‎7.（14分）（1）与硫酸铵充分反应并使氨气逸出；（2分）‎ ‎（2）NH3+H+=== NH4+ （3分）（3）① B ②B ③A （每空1分，共3分）‎ ‎(4) ‎0.014 g （3分） 14.6 % （3分） ‎ ‎8．（11分）I温度过高，丁醇与乙酸易挥发，副反应增加（2分）‎ Ⅱ（1）①除去产品中含有的乙酸等杂质（2分）‎ ‎②将有机层从分液漏斗上口倒入一个干燥的蒸馏烧瓶中（2分）（2）‎126.1℃‎（2分）55%（3分）‎ ‎9．共18分I．（1）Mg（OH）2（2分） （2）A （1分） （3）C D （2分）‎ ‎ （4）NaCl NaHCO3 （只要写出NaHCO3就可给2分）‎ ‎ （5）灼烧 （1分） （6）5．6×10-10 mol·L－1 （2分）‎ ‎ （7）①产品不纯，最后产物中多是二氧化硅；②步骤多试剂消耗题量大 （2分）‎ ‎ （8）SiO32－＋2CO2＋2H2O＝H2SiO3↓＋2HCO3－ （2分）‎ ‎10. （共15分）(1) BCDF　 (4分) (2) ①abc (3分) ②c (2分)‎ ‎(3)C　(2分) (4)9.5 (2分) (5)①⑤ (2分) ‎ ‎11．（15分）： （1）C+4HNO3（浓）=== CO2↑+ 4NO2↑+2H2O（3分）‎ ‎（2）溶液逐渐变蓝（2分）； NO（或一氧化氮）（2分）；‎ ‎（3）方法I：将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠。反应的离子方程式是3NO2-+2H+ ==NO3-+2NO↑+H2O 方法II：将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离方程式是（合理答案均得分）（4分）‎ ‎12．（1）SO3（2分） 浓硫酸（2分）干燥SO2和O2、使两种气体混合均匀、通过观察气泡控制气流速率（2分） ‎△‎ （2）U形管（或干燥管）（2分） 碱石灰（其他合理答案均可） （2分）‎ 催化剂 ‎（3）4NH3＋5O2 4NO＋6H2O（2分） 温度降低，2NO2 N2O4， 平衡向右移动（2分）‎ ‎13．（1 6分） （1）①（2分）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑f+2H2O ‎ ②（2分）Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在（2分）打开K2，关闭K1 ③（2分）漏斗、玻璃棒、烧杯 ‎ ‎④（2分）NaOH （2分）在C中的反应停止后，吸收A中产生的多余SO2，防止空气污染 ‎ （2）①（2分）加入最后一滴I2标准溶液后，溶液变蓝，且半分钟内颜色不改变 ‎ ②（2分）90．2％‎