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2019-2020年高考化學一輪總復習 第十一章 化學實驗限時規(guī)范特訓4(含解析)
1.[xx河南中原名校聯(lián)考]某同學設(shè)計了以下幾個實驗方案,其中可行的為( )
A. 已知質(zhì)量的鋁鎂合金,通過下面實驗設(shè)計可以測定鎂的質(zhì)量分數(shù):鋁鎂合金測定生成的氣體在標準狀況下的體積
B. 在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,先稱量或量取物質(zhì),再溶解或稀釋,并將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶,洗滌燒杯和玻璃棒并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶,繼續(xù)往容量瓶中加水至溶液的凹液面正好與刻度線相切
C. 用裂化汽油萃取溴水中的溴之后進行分液時,水層從分液漏斗的下口放出
D. 欲檢驗SO2中是否混有CO2,可將該氣體依次通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶,若品紅溶液不褪色且澄清石灰水變渾濁,則證明混有CO2
答案:A
解析:A選項,已知鋁、鎂質(zhì)量之和和產(chǎn)生的氣體體積總和,可以算出鋁和鎂的質(zhì)量,正確;B選項,應(yīng)冷卻到室溫后再將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中且加水至離刻度線1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加至凹液面與刻度線相切,錯誤;裂化汽油中含有不飽和烴,不能用于萃取溴,C錯誤;SO2通過飽和碳酸氫鈉溶液會產(chǎn)生CO2,干擾實驗,D錯誤。
2.[xx北京海淀期末]下述實驗方案能達到實驗目的的是( )
編號
A
B
C
D
實驗方案
片刻后在Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液
置于光亮處
實驗目的
驗證鐵釘發(fā)生析氫腐蝕
驗證Fe電極被保護
驗證乙炔的還原性
驗證甲烷與氯氣發(fā)生化學反應(yīng)
答案:D
解析:本題考查化學實驗裝置的分析,意在考查考生對化學實驗的設(shè)計和分析能力。食鹽水浸泡過的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕,A項錯誤;鐵電極與電源正極相連,作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕,B項錯誤;由電石產(chǎn)生的乙炔中含有的PH3、H2S等氣體也能被酸性KMnO4溶液氧化,對乙炔的檢驗有干擾,C項錯誤;CH4與Cl2在光照時發(fā)生取代反應(yīng),可以觀察到試管中氣體顏色變淺,試管壁出現(xiàn)油狀液滴,試管內(nèi)液面上升,D項正確。
3.下列實驗方案不能達到實驗目的的是( )
實驗目的
實驗方案
A
證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成
向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加熱,將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液
B
證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀
向2 mL 1 mol/L NaOH溶液中先加入3滴1 mol/L MgCl2溶液,再加入3滴1 mol/L FeCl3溶液
C
檢驗蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性
向蔗糖溶液中加入幾滴稀硫酸,水浴加熱幾分鐘,然后加入適量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的銀氨溶液,并水浴加熱
D
測定鋁箔中氧化鋁的含量
取a g鋁箔與足量稀鹽酸充分反應(yīng),逸出的氣體通過堿石灰后,測其體積為b L(已轉(zhuǎn)化為標準狀況下)
答案:B
解析:A項中乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色,而乙醇蒸氣則不能,故該方案可以說明溴乙烷能發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生乙烯;在B方案中NaOH過量很多,加入FeCl3后肯定有紅褐色的Fe(OH)3沉淀生成,但不能說明是由Mg(OH)2轉(zhuǎn)化而來;C項可以通過是否有銀鏡反應(yīng)來說明蔗糖水解產(chǎn)物中是否含有醛基,即可判斷其水解產(chǎn)物是否具有還原性;D項中Al可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,而Al2O3與鹽酸反應(yīng)不生成H2,可以根據(jù)H2的體積求得Al的量,進而求出Al2O3的量,最終算出Al2O3的質(zhì)量分數(shù)。
4.下列實驗“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”都正確的是( )
操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
切開金屬鈉,鈉表面的銀白色會逐漸褪去
Na在空氣中會生成Na2O2
B
Al箔插入濃HNO3中,無明顯現(xiàn)象
Al與濃HNO3不反應(yīng)
C
SO2通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
SO2具有漂白性
D
將充滿NO2的試管倒立在水中,試管內(nèi)液面約上升至試管容積的2/3處;緩慢通入O2,輕輕晃動試管,至液體基本上充滿試管
從原料的充分利用和減少污染物的排放等方面考慮,該實驗對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有重要啟示
答案:D
解析:本題考查化學實驗的基本操作和評價。鈉在空氣中被氧化成Na2O,A項錯誤;Al在冷的濃硝酸中鈍化,并非無化學反應(yīng),B項錯誤;SO2能將紫紅色的酸性KMnO4溶液還原褪色,表現(xiàn)的是還原性,而并非漂白性,C項錯誤。
5. 下列實驗方案不可行或結(jié)論不正確的是( )
A. 用潤濕的pH試紙測定飽和Na2CO3溶液的pH
B. 通過觀察圖中導管水柱的變化,驗證鐵釘生銹的原因主要是吸氧腐蝕
C. 向Mg(OH)2懸濁液中滴加FeCl3溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀,說明溶解度:Fe(OH)3
C>Si
C. ③說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
D. ④白色沉淀為BaSO4
答案:B
解析: A項,可形成原電池;B項,HCl不是氯元素最高價氧化物的水化物,不能通過其酸性強弱來比較非金屬性強弱;C項,熱水中顏色加深,則升高溫度時,平衡2NO2(g)N2O4(g)向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即ΔH<0;D項,SO2溶于水生成H2SO3,H+、NO把SO氧化成SO,從而生成BaSO4沉淀。
8.[xx安徽皖南八校聯(lián)考]某校研究性學習小組的同學進行了以下化學實驗:將金屬鈣置于空氣中燃燒,然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水,此過程中反應(yīng)放出大量的熱,并且放出有臭味的氣體。
(1)甲同學提出:運用類比學習的思想,Ca與Mg位于同一主族,化學性質(zhì)具有一定的相似性。請寫出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_______________________________________________
________________________________________________________。
(2)乙同學提出:Ca的性質(zhì)比Na活潑,在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成,請寫出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學方程式____________________。丙同學提出用實驗的方法探究放出臭味氣體的成分:
【查閱資料】
1. CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2,H2O2可能會分解產(chǎn)生一定量的O3。
2. 碘量法是最常用的臭氧測定方法,其原理為強氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2),臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。反應(yīng)式為O3+2KI+H2O===O2+I2+2KOH。
【提出假設(shè)】
假設(shè)1:該臭味氣體只有NH3;
假設(shè)2:該臭味氣體只有________;
假設(shè)3:該臭味氣體含有________。
【設(shè)計方案 進行實驗探究】
(3)該小組同學設(shè)計如下實驗方案,并進行實驗,驗證上述假設(shè)。請完成相關(guān)的實驗操作步驟、預期現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選)。
限選實驗試劑:紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、pH試紙、淀粉KI溶液、蒸餾水。
實驗操作
預期現(xiàn)象與結(jié)論
取少量反應(yīng)后固體于試管中,__________________________________________________________
__________________________________________________________
答案:(1)2Ca+O22CaO、3Ca+N2Ca3N2、2Ca+CO22CaO+C
(2)2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑、Ca3N2+6H2O===3Ca(OH)2+2NH3↑ O3 O3和NH3
(3)
實驗操作
預期現(xiàn)象與結(jié)論
向試管中加入少量水,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口;另取少量反應(yīng)后固體于試管中,向試管中加入少量水,將產(chǎn)生的氣體通入淀粉KI溶液中
若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色,且淀粉KI溶液不變色,則假設(shè)1成立;若濕潤的紅色石蕊試紙不顯藍色,且淀粉KI溶液變藍色,則假設(shè)2成立;若濕潤的紅色石蕊試紙顯藍色,且淀粉KI溶液變藍色,則假設(shè)3成立
解析:本題考查了鈣及其化合物的有關(guān)知識,意在考查考生的綜合分析能力。(1)由于鎂可以和空氣中的氧氣、二氧化碳、氮氣等反應(yīng),鈣與鎂的化學性質(zhì)具有一定的相似性,所以鈣也可以和這三種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的化學方程式為2Ca+O22CaO、3Ca+N2Ca3N2、2Ca+CO22CaO+C。(2)能與水反應(yīng)放出氣體的物質(zhì)為CaO2和Ca3N2,與水發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑、Ca3N2+6H2O===3Ca(OH)2+2NH3↑。根據(jù)題中所給信息知,具有臭味的氣體可以是NH3,也可以是O3,還可以是二者的混合物。(3)驗證是否含有NH3用濕潤的紅色石蕊試紙,若試紙變藍,則證明有NH3;驗證是否含有臭氧用淀粉KI溶液,由題給信息知臭氧能使淀粉KI溶液變藍。
9.在某合作課上,同學們對硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物提出了不同的觀點(已知產(chǎn)物不超過3種):
甲同學認為:硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe2O3和SO3;
乙同學認為:硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe2O3、SO2和SO3;
丙同學認為:硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe2O3、SO2和O2。
(1)根據(jù)化學反應(yīng)原理可知,上面三位同學中觀點一定錯誤的是________(填“甲”“乙”或“丙”),理由是________________。
(2)為了探究硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物,丁同學查閱資料獲得如下信息:SO2的熔點為-72 ℃,沸點為-10 ℃;SO3的熔點為16.8 ℃,沸點為44.8 ℃,并設(shè)計如圖裝置進行實驗。
實驗過程
實驗現(xiàn)象
Ⅰ
通入一段時間N2,加熱
A中固體變?yōu)榧t棕色,B中有白色沉淀生成,D試管中有無色液體生成
Ⅱ
用帶有火星的木條靠近裝置D的導管口
木條復燃
Ⅲ
充分反應(yīng),停止加熱,冷卻后,取A中固體,加鹽酸
固體溶解,溶液呈黃色
Ⅳ
將Ⅲ所得溶液滴入D試管中
混合溶液變?yōu)闇\綠色
①加熱之前通入氮氣的目的是____________________;當固體完全分解時,沒有拆去導管就熄滅酒精燈,發(fā)現(xiàn)液體并沒有倒吸入硬質(zhì)玻璃管,可能的原因是__________________。
②能否根據(jù)B中現(xiàn)象,判斷硫酸亞鐵分解一定有SO3生成?請你用必要的文字和化學方程式解釋:__________________________。
③根據(jù)上述實驗現(xiàn)象,可以肯定________(填“甲”“乙”或“丙”)同學的觀點一定正確。
④寫出Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________________。
⑤本實驗設(shè)計有明顯不足之處,它是________________;設(shè)計一個簡易實驗檢驗A中硫酸亞鐵是否完全分解:__________(寫出步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。
答案:(1)甲 因為硫酸亞鐵中鐵元素為+2價,產(chǎn)物氧化鐵中鐵元素為+3價,硫酸亞鐵和三氧化硫中硫元素都為+6價,不可能只有元素化合價升高,沒有元素化合價降低
(2)①排盡裝置內(nèi)空氣,避免干擾實驗 持續(xù)通入氮氣?、诓徽_,因為分解反應(yīng)可能有O2和SO2生成,兩者在水溶液中發(fā)生反應(yīng):2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,故無論分解反應(yīng)是否有SO3生成,都會有此現(xiàn)象?、郾、?Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
⑤沒有設(shè)計尾氣吸收裝置 取A中殘余固體溶于稀硫酸中,滴加高錳酸鉀溶液,若紫紅色褪去,則硫酸亞鐵沒有完全分解(或其他合理答案)
解析:(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可知,氧化還原反應(yīng)中不可能只有元素化合價升高,沒有化合價降低,所以甲同學觀點一定不正確,其他兩位同學觀點可能正確。(2)①裝置內(nèi)空氣中的氧氣會干擾實驗,實驗前必須排盡空氣;如果持續(xù)通入氮氣,裝置內(nèi)氣壓不會減小,停止加熱,不會引發(fā)溶液倒吸現(xiàn)象。②三氧化硫通入氯化鋇溶液中產(chǎn)生白色沉淀,二氧化硫和氧氣通入氯化鋇溶液中也有白色沉淀生成,因此,不能根據(jù)生成硫酸鋇判斷有三氧化硫生成。③根據(jù)實驗現(xiàn)象知,A中殘余固體呈紅棕色,說明生成了氧化鐵;D中生成的無色液體是液態(tài)SO2(由SO2的沸點和冰鹽水混合物的溫度推知),D的導管中產(chǎn)生使木條復燃的氣體,說明一定有氧氣生成,故實驗證明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、二氧化硫和氧氣。④二氧化硫具有強還原性,氯化鐵具有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子。⑤本實驗沒有考慮尾氣處理問題;檢驗硫酸亞鐵是否完全分解,可轉(zhuǎn)化為檢驗亞鐵離子,由于酸性高錳酸鉀溶液能氧化氯離子,所以應(yīng)該用稀硫酸溶解殘余固體,用高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子,也可以選用K3[Fe(CN)6]溶液來檢驗。
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