高考化学总复习部分专题化学实验综合检测讲解 7页

化学实验 ‎[学生用书单独成册]‎ ‎(时间：45分钟；满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)‎ ‎1．(2015·高考全国卷Ⅱ，7，6分)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是(　　)‎ A．硅胶可用作食品干燥剂 B．P2O5不可用作食品干燥剂 C．六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂 解析：选C。A项，硅胶是一种高活性、吸水性材料，无毒、无味，化学性质稳定，可作食品干燥剂；B项，P2O5极易吸水生成磷酸或偏磷酸，酸有腐蚀性，且偏磷酸有毒性，故不能用P2O5作食品干燥剂；C项，CaCl2具有较强的吸水性，吸水后生成六水合氯化钙(CaCl2·6H2O)，故不能用六水合氯化钙作食品干燥剂；D项，吸水性植物纤维无毒、无味，可用作食品干燥剂。‎ ‎2．下列技术手段或仪器在化学研究中的应用的说法中不正确的是(　　)‎ A．用电子天平可直接称出某个分子或原子的质量 B．用pH计测定溶液的pH C．用移液管量取25.00 mL溶液 D．用量热计测定某些化学反应中的热效应 解析：选A。电子天平虽然很灵敏，但其量程和一个分子或原子的质量不是一个数量级的，称不出一个分子或原子的质量，A错。pH计可以很精确地测定溶液的pH，B对。移液管和滴定管的读数可以精确到小数点后两位，C对。测反应热要用量热计，D对。‎ ‎3．下列有关仪器使用方法或实验操作说法正确的是(　　)‎ A．锥形瓶用作反应容器时一定不能加热 B．石蕊、酚酞等酸碱指示剂均可用作中和滴定的指示剂 C．托盘天平称量药品时，都应垫上滤纸称量 D．滴定管以及容量瓶在使用前需检查是否漏水 解析：选D。A项，锥形瓶用作反应容器时可以垫上石棉网加热，错误；B项，一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂，错误；C项，若称量腐蚀性药品需用小烧杯，错误。‎ ‎4．下列有关实验误差分析中，错误的是(　　)‎ A．中和滴定实验中，盛装待测液的锥形瓶没有用待测液润洗，对实验结果无影响 B．用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏低 C．用润湿的pH试纸测某溶液的pH，测定结果不一定有误差 D．测定中和热的实验中，将碱液缓慢倒入酸溶液中，所测中和热值偏低 解析：选B。A项，中和滴定时锥形瓶无需用待测液润洗，正确；B项，定容时俯视刻度线，液面低于刻度线，V偏小，c(B)偏大，错误；C项，用润湿的pH试纸测溶液的pH时，相当于把原溶液稀释，中性溶液中加水pH不变，正确；D项，测定中和热的实验中，若将碱液缓慢倒入酸溶液中，会造成热量的散失，导致所测中和热值偏低，正确。‎ ‎5．(2016·甘肃高三第一次诊断)用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是(　　)‎ A．用图1所示装置制取少量H2‎ B．用图2所示装置分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5的混合物 C．用图3所示装置验证Na和水反应的热效应 D．用图4所示装置蒸干AlCl3溶液制备无水AlCl3‎ 解析：选C。图1，长颈漏斗应伸入液面以下，错误；B项，Na2CO3与CH3COOC2H5互不相溶，只需要分液即可分离，错误；D项，蒸干AlCl3溶液得不到无水AlCl3，因为Al3＋会发生水解，错误。‎ ‎6．(2015·高考浙江卷)下列说法正确的是(　　)‎ A．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可 B．做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加 C．在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO D．提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法 解析：选B。A项，新制的氯水具有强氧化性，可以使试纸褪色，将新制氯水滴到pH试纸上，试纸褪色，无法检测pH，A项错；B项，做蒸馏实验时，忘记加沸石，要等到液体冷却以后再加沸石，否则在热的液体中直接加入沸石容易引起液体暴沸，B项正确；C项，在未知液中加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能是BaSO4、BaSO3，也可能是AgCl，它们都不溶于稀硝酸，C项错；D项，要提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应先把样品溶解于水，加热蒸发，析出晶体，过滤，将所得晶体做同样处理，重复3～5次，D项错。‎ ‎7．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)‎ 选项 操作 现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸不变色 NH4Cl受热不分解 B 将铜丝向下移动使其与浓硝酸接触 产生红棕色气体，用排水法收集气体 可以用该装置制备NO2‎ C 光照 试管颜色变浅，出现油状液滴，产生少量白雾 甲烷与氯气发生取代反应 D 打开分液漏斗 右侧试管中出现白色沉淀 酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3‎ 解析：选C。NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，NH3与HCl遇冷在试管口又重新化合生成NH4Cl，A项错误；NO2不能用排水法收集，B项错误；浓硝酸易挥发，挥发出的HNO3‎ 也能与硅酸钠反应，无法证明一定是H2CO3与硅酸钠反应，D项错误。‎ ‎8．(2015·高考全国卷Ⅱ，13，6分)用右图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是(　　)‎ 选项 ‎①中物质 ‎②中物质 预测②中的现象 A 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 立即产生气泡 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量白色沉淀 D 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 解析：选D。A项，Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴加稀盐酸，稀盐酸先与NaOH发生中和反应，再与Na2CO3分步发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，因此开始阶段滴加稀盐酸，②中不产生气泡。B项，常温下，浓硝酸与铝条发生钝化，铝条表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止内层铝与浓硝酸继续反应，②中观察不到产生红棕色气体的现象。C项，将AlCl3溶液滴加到浓NaOH溶液中，由于NaOH过量，发生的反应为AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，得不到大量白色沉淀。D项，KMnO4酸性溶液具有强氧化性，H‎2C2O4溶液具有较强的还原性，二者发生氧化还原反应：2MnO＋5H‎2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由于MnO被还原为Mn2＋，②中KMnO4酸性溶液逐渐褪色。‎ 二、非选择题(本题包括4小题，共52分)‎ ‎9．(12分)硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下：‎ ‎(1)步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。‎ ‎①酸浸时，需不断通入高温水蒸气的目的是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②过滤时，为防止堵塞，过滤装置需经常用氢氧化钠溶液清洗，其清洗原理是________________________________________________________________________‎ ‎(用化学方程式表示)。‎ ‎(2)步骤Ⅱ中，在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾，生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀，该反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤Ⅲ所得滤渣C的主要成分是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)取‎28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。‎ ‎①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行，其原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②‎680 ℃‎时所得固体的化学式为________。‎ a．ZnO　　　　　　　 b．Zn3O(SO4)2‎ c．ZnSO4 d．ZnSO4·H2O 解析：(1)①通入高温水蒸气目的是升高温度，使反应物充分混合，以加快反应速率；②在步骤Ⅰ中硅酸锌与硫酸会产生硅酸胶状沉淀，影响过滤。‎ ‎(4)①从图中可以看出ZnSO4·7H2O受热易分解，所以干燥时应减压降温干燥。②此题可以根据热重分析的一般思想，用排除法得到答案。B点物质为ZnSO4，D点物质为ZnO，由此得到C点物质为Zn3O(SO4)2。当然也可以用代入法解决。‎ 答案：(1)①升高温度，使反应物充分混合，以加快反应速率 ‎②H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O ‎(2)3Fe2＋＋MnO＋8H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO(OH)2↓＋5H＋‎ ‎(3)Cu、Zn ‎(4)①降低烘干的温度，防止ZnSO4·7H2O分解 ‎②b ‎10．(13分)(2016·临川高三模拟)某课外小组欲探究在适当温度和催化剂的条件下，SO2与O2反应后混合气体的成分。‎ 已知：①沸点：SO2为－‎10 ℃‎，SO3为‎45 ℃‎；②SO3遇水反应，放出大量热，产生酸雾；③98.3% H2SO4可以吸收SO3和酸雾。‎ 提供的药品：Na2SO3固体、10 mol/L H2SO4、催化剂(V2O5)、KMnO4固体、蒸馏水、0.5 mol/L BaCl2溶液、98.3% H2SO4、2.0 mol/L NaOH溶液、品红溶液等。‎ ‎(1)该小组同学用Na2SO3固体与10 mol/L H2SO4混合制取SO2。发生装置应该选用下图中____________装置(填字母)。‎ ‎(2)若选用上图中B装置制O2，反应的方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)该小组同学为检验反应后混合气体的成分，设计如下装置：‎ ‎①b中发生反应的化学方程式是_______________________________________。‎ ‎②c中盛放的试剂是__________________；e中盛放的试剂是________________，其作用是__________________________。‎ ‎③某同学提出用饱和的Na2SO3溶液代替98.3%的浓 H2SO4，请你评价该方案是否可行，若可以不必说明理由；若不可行，简述其理由：________________________。‎ 解析：(1)实验室制取二氧化硫用Na2SO3固体与10 mol/L H2SO4混合：Na2SO3＋H2SO4(较浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O制取，反应条件是常温，分液漏斗上有活塞，能通过控制滴加硫酸的速率来控制反应的速率，所以选C。(2)B装置应满足的条件是反应物的状态是固态，反应条件是加热，提供的药品能制取氧气的是高锰酸钾，所以利用B装置制取氧气是加热高锰酸钾，方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。(3)①从a装置进入b装置的气体是干燥的混合均匀的二氧化硫和氧气，在催化剂五氧化二钒的作用下，发生反应：2SO2 ＋ O22SO3。②该实验的目的是检验反应后混合气体的成分，因二氧化硫和氧气反应是可逆反应，所以从b装置导出的气体是二氧化硫、三氧化硫和氧气，c装置中装有0.5 mol/L BaCl2溶液，三氧化硫和水反应生成硫酸，可以检验三氧化硫，而二氧化硫和氧气均不与BaCl2溶液反应，d装置中装有98.3%的浓 H2SO4，作用是吸收除去三氧化硫，e装置的作用是检验二氧化硫并吸收二氧化硫，品红(或KMnO4)溶液褪色说明有二氧化硫，f装置收集的是氧气。③三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸和亚硫酸钠反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，生成的二氧化硫干扰对原混合气体中SO2的检验。‎ 答案：(1)C　(2) 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　(3)①2SO2＋O22SO3　②0.5 mol/L BaCl2溶液　品红溶液(或KMnO4溶液)　检验和除去SO2　③SO3与Na2SO3反应生成SO2，干扰对原混合气体中SO2的检验 ‎11．(12分)保护环境是全球关注的问题。‎ Ⅰ.某环保部门处理含CN－电镀废水的方法如下(CN－和CNO－中N的化合价均为－3价)：‎ 某学习小组依据上述方法，用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。‎ 操作步骤：‎ ⅰ.先关闭装置甲的开关，再将含CN－废水与过量NaClO溶液混合，取200 mL混合液[其中c(CN－)为0.200 mol·L－1]加入装置甲中，塞上橡皮塞。‎ ⅱ.待装置甲中充分反应后，打开开关，使溶液全部流入装置乙中，关闭开关。‎ ⅲ.测定干燥管Ⅰ增加的质量。‎ ‎(1)写出装置乙中反应的离子方程式：_____________________________________________________。‎ ‎(2)装置丙中的试剂是________，装置丁的作用是________________。‎ ‎(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重‎1.408 g，则CN－被处理的百分率为________。‎ ‎(4)你认为用此装置进行实验，与(3)对比，CN－被处理的百分率将________(填“偏高”“偏低”“无法确定”或“无影响”)，简述你的理由：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe3＋溶液脱硫技术的研究已取得新成果。‎ ‎(5)某学习小组为了探究“SO2与Fe3＋反应的产物”，将过量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中，并设计以下3种实验方案：‎ 方案①：A中加入少量KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。‎ 方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。‎ 方案③：C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。‎ 上述实验方案中不合理的是________________。‎ 解析：(1)根据图示，乙中CNO－和ClO－在酸性条件下发生氧化还原反应，最终CNO－被氧化为N2，ClO－被还原为Cl2，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。(2)装置丙的作用是吸收混合气中的H2O，试剂选择浓硫酸，装置丁的作用是吸收混合气中的Cl2。(3)干燥管Ⅰ增加的质量为反应产生的CO2的质量，根据CN－～CO2，则被处理的n(CN－)＝＝0.032 mol，CN－被处理的百分率为×100%＝80.0%。(5)方案①不合理，因为SO2、Fe2＋均具有还原性，均能与KMnO4发生氧化还原反应而使溶液褪色。‎ 答案：(1)2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O ‎(2)浓硫酸　吸收混合气中的Cl2‎ ‎(3)80.0%‎ ‎(4)偏高　部分Cl2在装置丁中没有被完全吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或偏低　部分CO2残留在装置内没有在干燥管Ⅰ中被完全吸收或无法确定　部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2没有在干燥管Ⅰ中被吸收)(开放性问题，回答合理即可)‎ ‎(5)方案①‎ ‎12．(15分)(2015·高考江苏卷)实验室用下图所示装置制备KClO 溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。‎ 已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定，③在 Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH)3和O2。‎ ‎(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，‎ 其离子方程式为________________________________________________________________________，‎ 将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。‎ ‎(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0～‎5 ℃‎进行，实验中可采取的措施是____________、____________。‎ ‎(3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl 等杂质]的实验方案为将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的 3 mol·L－1 KOH 溶液中，________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。‎ 解析：(1)该反应的实质是MnO氧化Cl－，离子方程式为2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。这样制得的Cl2中含有HCl，将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可除去HCl。‎ ‎(2)缓慢滴加盐酸，对装置C用冰水浴降温，均有利于Cl2与KOH在0～‎5 ℃‎的温度下发生反应生成KClO。‎ ‎(3)根据题中给出的K2FeO4的性质，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液混合时，应在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。‎ ‎(4)这里要根据题中给出的K2FeO4的性质和实验中须使用的试剂和仪器，补充完善提纯K2FeO4的实验方案。‎ 答案：(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl ‎(2)缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴 ‎(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 ‎(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥