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2019-2020年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題十五 綜合實驗探究課時作業(yè) 1．(xx江蘇卷)下列依據(jù)相關(guān)實驗得出的結(jié)論正確的是(　　) A．向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液 B．用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，該溶液一定是鈉鹽溶液 C．將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯 D．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2＋ 解析：A項，加入稀鹽酸，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的溶液可以是碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽等多種；B項，火焰呈黃色說明含有鈉元素，但不一定是鈉鹽溶液，如NaOH溶液焰色反應(yīng)也呈黃色；C項，使溴水褪色的氣體有多種，如乙炔、乙烯、SO2等。 答案：D 2．(xx浙江檢測)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、SO中的若干種離子。某同學(xué)對該溶液進(jìn)行了如下實驗： 下列判斷正確的是(　　) A．氣體甲一定是純凈物 B．沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物 C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中 D．CO和SO一定不存在于溶液X中 解析：加入過量鹽酸有氣體生成，則X中至少含有SO、CO中的一種，有沉淀甲生成則溶液X中一定含有SiO，有SiO則X中一定無Mg2＋、Al3＋；無色沉淀甲加入過量氨水有白色沉淀乙生成，則乙一定是Al(OH)3溶液，X中一定含AlO，依據(jù)電荷守恒，溶液中一定含有陽離子K＋；SO不能確定是否存在。只有C選項正確。 答案：C 3．(xx北京卷)下列實驗中，所選裝置不合理的是(　　) A．分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，選④ B．用CCl4提取碘水中的碘，選③ C．用FeCl2溶液吸收Cl2，選⑤ D．粗鹽提純，選①和② 解析：乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，分離Na2CO3溶液和乙酸乙酯，應(yīng)該選用分液裝置，即裝置③，A錯誤。 答案：A 4．(xx江蘇一模)用下列實驗裝置進(jìn)行相應(yīng)實驗，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?　　) 圖1　　　　圖2　　　　圖3　　　　圖4　　 A．用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl B．用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體 C．用圖3所示裝置制取少量純凈的CO2氣體 D．用圖4所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機(jī)層和水層 解析：圖1裝置不能用于除去Cl2中的HCl，因Cl2、HCl均可與NaOH反應(yīng)，A錯；蒸發(fā)結(jié)晶時不能蒸干溶液，且NH4Cl受熱易分解，B錯；純堿易溶于水，圖3中的反應(yīng)不易控制，C錯；D項應(yīng)用圖4進(jìn)行分液，滿足要求，D正確。 答案：D 5．(xx蘭州模擬)下列化學(xué)實驗事實及其解釋都正確的是(　　) A．向KMnO4溶液中滴加鹽酸，KMnO4溶液的氧化能力增強(qiáng)。說明鹽酸具有氧化性 B．向澄清的AlCl3稀溶液中加入NaOH濃溶液，振蕩，溶液仍為澄清。說明該兩種溶液混合是物理變化 C．向FeCl3溶液中加入過量Cu粉，振蕩、靜置，溶液由黃色變?yōu)榫G色。說明Fe3＋具有氧化性 D．向CaCl2溶液中滴入少量Na2CO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明CaCO3難溶于水 解析：向KMnO4溶液中滴加鹽酸后兩者會發(fā)生反應(yīng)；AlCl3與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2屬于化學(xué)反應(yīng)；向FeCl3溶液中加入過量Cu粉生成綠色的FeCl2和CuCl2的混合溶液。 答案：CD 6．(xx重慶模擬)下列實驗方案設(shè)計正確的是(　　) A．分解高錳酸鉀制取氧氣后，殘留在試管內(nèi)壁上的黑色物質(zhì)可用稀鹽酸洗滌 B．失去標(biāo)簽的AgNO3溶液、稀鹽酸、NaOH溶液、AlCl3溶液可選用(NH4)2CO3溶液作鑒別試劑 C．用銅絲代替鉑絲做焰色反應(yīng) D．在裂化汽油中加入酸性高錳酸鉀，振蕩后若紫色褪去即可證明其中含甲苯等苯的同系物 解析：加入(NH4)2CO3溶液時，AgNO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀，稀鹽酸中產(chǎn)生無色無味氣體，NaOH溶液中產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體，AlCl3溶液中既有白色沉淀又有無色無味氣體產(chǎn)生。高錳酸鉀分解后殘留的二氧化錳可以用熱的濃鹽酸洗滌，不能用稀鹽酸來清洗。做焰色反應(yīng)實驗應(yīng)選用箔絲或鐵絲，不能選用銅絲，因為銅絲灼燒時會產(chǎn)生明顯的綠色火焰。裂化汽油中含有較多的烯、炔等不飽和烴，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 答案：B 7．(xx重慶卷)某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。 (1)MgCO3的分解產(chǎn)物為________。 (2)裝置C的作用是________，處理尾氣的方法為________。 (3)將研究小組分為兩組，按如圖裝置進(jìn)行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實驗。 步驟 操作 甲組現(xiàn)象 乙組現(xiàn)象 1 取黑色粉末加入稀鹽酸 溶解，無氣泡 溶解，有氣泡 2 取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液 藍(lán)色沉淀 藍(lán)色沉淀 3 取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液 變紅 無現(xiàn)象 4 向步驟3溶液中滴加新制氯水 紅色褪去 先變紅， 后褪色 ①乙組得到的黑色粉末是____________________。 ②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為______________________。 ③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為__________________________________；溶液褪色可能的原因及其驗證方法為____________________________。 ④從實驗安全考慮，題圖裝置還可采取的改進(jìn)措施是______________________________。 答案：(1)MgO、CO2 (2)除CO2　點燃 (3)①Fe?、贔e3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O　③Fe2＋被氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋遇SCN－顯紅色　假設(shè)SCN－被Cl2氧化，向溶液中加入KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立(其他合理答案均可)?、茉谘b置BC之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可) 8．有文獻(xiàn)記載：在強(qiáng)堿性條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學(xué)進(jìn)行如下驗證和對比實驗。 裝置 實驗序號 試管中的藥品 現(xiàn)象 實驗Ⅰ 2 mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃NaOH溶液 有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，溶液逐漸變黑；試管壁附著銀鏡 實驗Ⅱ 2 mL銀氨溶液和數(shù)滴濃氨水 有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，溶液無明顯變化 該同學(xué)欲分析實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的差異，查閱資料： a．[Ag(NH3)2]＋＋2H2OAg＋＋2NH3H2O b．AgOH不穩(wěn)定，極易分解為黑色Ag2O (1)配制銀氨溶液所需的藥品是__________。 (2)經(jīng)檢驗，實驗Ⅰ的氣體中有NH3，黑色物質(zhì)中有Ag2O。 ①用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________。 ②產(chǎn)生Ag2O的原因是__________。 (3)該同學(xué)對產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè)：可能是NaOH還原Ag2O。 實驗及現(xiàn)象：向AgNO3溶液中加入__________，出現(xiàn)黑色沉淀；水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。 (4)重新假設(shè)：在NaOH存在下，可能是NH3還原Ag2O。用下圖所示裝置進(jìn)行實驗?，F(xiàn)象：出現(xiàn)銀鏡。在虛線框內(nèi)畫出生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡圖(夾持儀器略)。 (5)該同學(xué)認(rèn)為在(4)的實驗中會有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假設(shè)：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也參加了NH3還原Ag2O的反應(yīng)。進(jìn)行如下實驗。 ①有部分Ag2O溶解在氨水中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。 ②實驗結(jié)果證實假設(shè)成立，依據(jù)的現(xiàn)象是________________________________________。 (6)用HNO3清洗試管壁上的Ag，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。 解析：(1)實驗室是用AgNO3溶液和氨水配制銀氨溶液。(2)由信息b可知Ag2O是由AgOH分解得到的，結(jié)合實驗條件加熱、NaOH溶液分析信息a中化學(xué)平衡移動。(3)既然假設(shè)NaOH還原Ag2O，那么溶液中必然要存在NaOH，所以向AgNO3溶液中應(yīng)該加入過量的NaOH溶液，才可能驗證假設(shè)是否成立。(4)實驗室用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置應(yīng)該是固液不加熱的裝置。(5)依據(jù)題意Ag2O溶解在氨水中應(yīng)該形成Ag(NH3)2OH；假設(shè)成立必然會在試管上形成銀鏡。 答案：(1)AgNO3溶液和氨水 (2)①試紙變藍(lán) ②在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3H2O分解，逸出NH3，促使[Ag(NH3)2]＋＋2H2OAg＋＋2NH3H2O平衡正向移動，c(Ag＋)增大，Ag＋與OH－反應(yīng)立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：2OH－＋2Ag＋===Ag2O↓＋H2O (3)過量NaOH溶液 (4) (5)①Ag2O＋4NH3H2O===2Ag(NH3)2OH＋2H2O ②與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡 (6)Ag＋2HNO3(濃)===AgNO3＋NO2↑＋H2O 9．氯離子插層鎂鋁水滑石 [Mg2Al(OH)6ClxH2O]是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣?，F(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行實驗確定其化學(xué)式(固定裝置略去)。 (1)Mg2Al(OH)6ClxH2O熱分解的化學(xué)方程式為__________。 (2)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，則裝置的連接順序為__________(按氣流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是__________。裝置連接后，首先要進(jìn)行的操作的名稱是__________。 (3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2的作用是____________、______________等。 (4)完全分解后測得C增重3.65 g、D增重9.90 g，則x＝__________。若取消冷卻玻管B后進(jìn)行實驗，測定的x值將__________(填“偏高”或“偏低”)。 (5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應(yīng)生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)yzH2O]，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(2)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實驗測定z，除測定D的增重外，至少還需測定______________________。 解析：(1)根據(jù)題給信息：高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣，可寫出其化學(xué)方程式： 2[Mg2Al(OH)6ClxH2O]4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑。 (2)裝置C的作用是吸收反應(yīng)生成的HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，應(yīng)該首先通過D裝置吸收水蒸氣，后通過C裝置吸收HCl；將氣體通過洗氣瓶進(jìn)行洗氣時，應(yīng)該從長導(dǎo)管一側(cè)通入氣體，故其連接順序是a→e→d→b；連接好裝置后首先應(yīng)該檢查裝置的氣密性。 (3)因為加熱后的裝置中含有殘留的HCl和水蒸氣，為了避免引起實驗誤差，保證反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部被裝置C、D吸收，所以要通入N2排出裝置內(nèi)殘留的氣體，同時也是為 防止產(chǎn)生倒吸。 (4)2[Mg2Al(OH)6ClxH2O] 4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑ 　　　　　　　　　　　　　73　　　18(5＋2x) 3.65 g 　9.9g 解得：x＝3 若沒有冷卻玻管，由于氣體溫度高，裝置D不能將水蒸氣充分吸收而造成結(jié)果偏低。 (5)由于化學(xué)式中出現(xiàn)了兩個未知數(shù)，所以必須要測量3個數(shù)據(jù)，列二元一次方程組進(jìn)行求解，所以除測定D的增重外，至少還需測定兩個數(shù)據(jù)：裝置C的增重及樣品質(zhì)量(或樣品質(zhì)量及樣品分解后殘余物質(zhì)量或裝置C的增重及樣品分解后殘余物質(zhì)量)。 答案：(1)2[Mg2Al(OH)6ClxH2O]4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑ (2)a→e→d→b　吸收HCl氣體　檢查裝置的氣密性 (3)將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收　防止產(chǎn)生倒吸(合理答案均可) (4)3　偏低 (5)裝置C的增重及樣品質(zhì)量(或樣品質(zhì)量及樣品分解后殘余物質(zhì)量或裝置C的增重及樣品分解后殘余物質(zhì)量) 10．(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ)正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。 發(fā)生的反應(yīng)如下： CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO 反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下： 沸點/℃ 密度/(gcm－3) 水中溶解性 正丁醇 117.2 0.8109 微溶 正丁醛 75.7 0.8017 微溶 實驗步驟如下： 將6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL燒杯中，加30 mL水溶解，再緩慢加入5 mL濃硫酸，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入40 g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90～95℃，在E中收集90℃以下的餾分。 將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層干燥后蒸餾，收集75～77℃餾分，產(chǎn)量2.0 g。 請回答下列問題： (1)實驗中，能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，說明理由________。 (2)加入沸石的作用是________。若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確方法是__________________。 (3)上述裝置圖中，B儀器的名稱是________，D儀器的名稱是________。 (4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是________(填正確答案標(biāo)號)。 a．潤濕　　b．干燥　　c．檢漏　　d．標(biāo)定 (5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時，水在________層(填“上”或“下”)。 (6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90～95℃，其原因是____________________________________。 (7)本實驗中，正丁醛的產(chǎn)率為________%。 解析：(7)設(shè)4 g正丁醇完全反應(yīng)生成正丁醛的質(zhì)量為m，則 C4H10O　　―→　　C4H8O 　　　　74　　　　　　　　　72 　　　　4.0 g　　　　　　　　m m＝＝3.89 g 其產(chǎn)率為100%＝51% 答案：(1)不能，易迸濺 (2)防止暴沸　冷卻后補(bǔ)加 (3)滴液漏斗　直形冷凝管 (4)c (5)下 (6)即可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化 (7)51