2021届高考化学二轮巧解非选择题之实验专项(六）综合实验集训Ⅰ

1 2021 届高考化学二轮巧解非选择题之实验专项((六))综合实验集训 Ⅰ 1.1878 年德国化学家 Heinrich Caro 首先制得2 5H SO（过一硫酸，白色固体，熔点为 45 ℃，沸点为 150 ℃，受热或遇水均易分解）。实验室制取少量过一硫酸的一种实验流程如下：

回答下列问题：

（1）下列装置可用于制取2SO、2NO 及 HCl：

①图 1 所示装置用于制取2SO 时，合适的药品是：烧瓶中盛放_____________，分液漏斗中盛放____________。

②图 1 所示装置用于制取2NO 时，铜与浓硝酸反应的离子方程式为_____________。

③图 2 是 HCl 气体发生装置，为了快速制取 HCl，仪器 B 中应盛放____________（填“浓硫酸”或“浓盐酸”）。

（2）实验中2NO 需适当过量，其目的是__________________。实验中可循环利用的物质是 _______________（填化学式）。

（3）已知氯磺酸沸点约为 152 ℃，硫酸沸点为 337 ℃，2 2SO Cl 沸点为 69.1 ℃，“制备氯磺酸”时，提纯含2 2SO Cl 及2 4H SO 等杂质的氯磺酸适宜的操作方法是_____________。

（4）氯磺酸与2 2H O 反应制取过一硫酸是强放热反应。

①制备过一硫酸时，为防止温度过高，除用冰盐浴之外，还需采取的措施是_____________。

②吸收尾气时，合适的吸收装置是___________（填序号）。

A.B.C.D.2.水合肼(2 4 2N H H O  ,沸点 118.5℃)是一种在生产生活中有着广泛用途的精细化工原料,具有弱碱性和强还原性。实验室一般采用次氯酸钠(受热易分解)和尿素[  22CO NH ]反应制备水合肼,化学方程式为  2 2 4 2 2 32CO NH NaClO 2NaOH N H H O NaCl Na CO      。回答下列问题:(一)制备次氯酸钠(1)制备次氯酸钠的实验装置如图。仪器 a 的名称是________;B 装置的作用是________________;实验时若 D 装置中导管阻塞(或停止制备时夹紧止水夹),则装置 C 中可观察到的现象是_______________________。

(2)配制一定质量的 30% NaOH 溶液时,不需要用到的玻璃仪器有______(填标号)。

A.容量瓶 B.烧杯 C.量筒 D.玻璃棒(3)装置 D 中反应的离子方程式为_______________________;制备次氯酸钠时需用冰水降温,原因是_______________________。

(二)制备水合肼(4)将次氯酸钠碱性溶液转移至分液漏斗中,慢慢滴加到盛有尿素溶液的三颈烧瓶中,并不断搅拌;然后取下分液漏斗换上冷凝管,快速升温,在 108℃的条件下回流 5 min;将混合物转移到

蒸馏装置中进行蒸馏,收集 108~119℃馏分,得水合肼产品。下列蒸馏装置中,仪器的选择和安装明显错误的是_______(填标号)。

(三)测定产品中水合肼含量(5)称取产品 2.5 g ,配成 250 mL 溶液,量取 25.00 mL 置于锥形瓶中,滴加 2~3 滴淀粉溶液,用12 mol 0.I L 10  溶液滴定,反应为2 4 2 2 2 2N H H O+2I =N +4HI+H O  。三次滴定平均消耗2I 溶液26.50 mL ,则测得产品中2 4 2N H H O  的质量分数为_______;下列操作会导致测定结果偏低的是_______(填标号)。

A.酸式滴定管水洗后未用标准2I 溶液润洗就直接装液 B.锥形瓶用待测液润洗 2~3 次后再装入 25.00 mL 待测液 C.滴定前滴定管尖嘴部分的气泡未排净,滴定后气泡消失 D.锥形瓶中滴加一滴标准2I 溶液后溶液出现蓝色,立即确定终点(30 秒内蓝色褪去)3.醋酸亚铬[3 2 2CH COO C(r 2H O) ]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是__________,仪器 a 的名称是___________。

(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开1 2K ,K ,关闭3K ① c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为________________________。

② 同时 c 中有气体产生,该气体的作用是_________________________。

(3)打开3K ,关闭1K 和2K。c 中亮蓝色溶液流入 d,其原因是__________;d 中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是__________、__________、洗涤、干燥。

(4)指出装置 d 可能存在的缺点___________________________________。

4.亚硫酸盐在工业生产中有着广泛的应用,某化学研究小组在实验中对亚硫酸盐的制备进行探究。

已知:2 3Cu SO 在水溶液中易被氧气氧化, Cu  在酸性条件下不稳定,能发生歧化反应生成 Cu和 Cu 。

回答下列问题:(1)仪器 X 的名称是_________。

(2)装入药品后实验开始前先进行的操作是_________。

(3)反应完全后,将装置 B 中溶液在隔绝空气的条件下结晶,得到一种无色晶体。为探究晶体成分,进行如下探究。

①提出假设: ⅰ.该晶体的主要成分为3 2CuSO H O x ;ⅱ.该晶体的主要成分为2 3 2Cu SO H O x ;ⅲ._________________________。

②甲同学经查阅资料知,3CuSO 在水溶液中不能稳定存在,因为2Cu和23SO会发生反应生成2 3Cu SO ,则反应的离子方程式是___________________。同时,由资料知,2 3 3 2Cu SO CuSO 2H O a b   是一种深红色固体,不溶于水。

③实验验证: 取所得晶体,加足量稀硫酸,晶体溶解,有红色固体生成,溶液变为蓝色同时有刺激性气味气体生成。综上所述,得出的结论是_______________。

④若晶体为2 3 2Cu SO H O  ,则装置 B 中发生反应的化学方程式是_______________。

(4)请指出上述装置的不足之处_______________。

5.氨气和氯气是重要的工业原料，某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。实验一：用氨气认识喷泉实验的原理，并测定电离平衡常数  3 2K NH H O 。

（1）检査图 1 的装置Ⅰ的气密性的方法是______________________________。

（2）喷泉实验结束后，发现三颈烧瓶未充满水（假如装置的气密性良好），原因是_______________。用___________（填仪器名称）量取 25.00 mL 喷泉实验后的氨水至锥形瓶中，用 0.0500 mol/L 盐酸滴定测定氨水的浓度，滴定曲线如图 2 所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________（选填字母）。

A．当 pH=7.0 时，氨水与盐酸恰好中和 B．选择酚酞作为指示剂，测定结果偏低 C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低 D．当 pH=11.0 时， 3 2K NH H O  约为52.2 10   实验二：拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。

（3）A 中所发生反应的化学方程式为_______________________。

（4）上图中的装置连接顺序为A→_________→_________→_________→_________→_________（用大写字母表示）。若按照正确顺序连接实验装置后，整套实验装置存在的主要缺点是________________________。

（5）写出 F 装置中的反应的一种工业用途_________________________________________。

（6）反应完成后，F 装罝中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明3 2NH H O  为弱碱（其余实验用品自选）_____________________________________。

6.某化学研究性学习小组的同学根据理论分析后认为,2NO 可能会氧化单质铜,他们设想利用下图所示装置验证2NO 的氧化性(夹持装置已省略)。

(1)装置 A∼C 中有一处错误，改正的方法是___________，A 中发生反应的两种试剂通常是____________。

(2)点燃 C 处酒精灯比较合适的时机是____________。若 C 中固体全部变成黑色，同时生成对环境无污染的气体，写出 C 中反应的化学方程式：__________________。装置 D 的用途是____________。

(3)开关 K 的设计是以实现绿色化学实验为目的,请说明 K 的使用方法：________________________________________________(包括使用时段与内容)。

(4)实验结束后发现 C 中的固体混有少量的红色粉末,经过分析,甲同学认为该红色粉末是2Cu O ,乙同学认为该红色粉末是 Cu,丙同学认为该红色粉末是 Cu 和2Cu O 的混合物。查阅资料,Cu、2Cu O 和 CuO 的部分性质如表：

稀硫酸 氨水 2Cu O 生成 Cu 和2Cu 生成无色  +32Cu NH    CuO 生成2Cu 生成蓝色  24+3Cu NH    Cu 请设计一个简单的实验证明甲同学的看法是否正确：______________________________。

7.钴的某些化合物与铁的化合物性质相似，某研究性学习小组为探究钴的化合物的性质，进行了以下实验：

I.探究草酸钴晶体的热分解产物

（1）为探究草酸钴晶体的热分解产物，按气体流动方向，各装置的连接顺序为：A→E→。

（2）能验证分解产物中有CO的实验现象是。

（3）取3.66gCoC 2 O 4 ·2H 2 O于硬质玻璃管中加热至恒重，冷却、称量，剩余固体的质量为1.5g，球形干燥管增重0.88g。则A中发生反应的化学方程式.Ⅱ.探究Co（OH）2 的还原性及Co（OH）3 的氧化性取A装置所得固体溶解于稀H 2 SO 4 中得到粉红色溶液，备用。

已知试剂颜色：CoSO 4 溶液（粉红色）、Co（OH）2（粉红色）、Co（OH）3（棕褐色）。

实验记录如下表：

实验操作及现象 实验分析 实验1 取少许粉红色溶液手试管中，滴加0.1mol•L-1 NaOH溶液，生成粉红色沉淀，并将该沉淀分成两份 实验2 取一份实验1中所得的粉红色沉淀，加入3%的H 2 O 2 溶液，粉红色沉淀立即变为棕褐色 反应的化学方程式为①。

实验3 向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸，固体逐渐溶解，并有黄绿色气体产生 反应的离子方程式为②。

实验4 取另一份实验1中所得的粉红色沉淀滴加浓盐酸，粉红色沉淀溶解，未见气体生成 酸性条件下，Cl 2、Co（OH）2、Co（OH）3 的氧化能力由大到小的顺序是③。

答案以及解析 1.答案：（1）①2 3Na SO 固体（合理即可）；浓硫酸； ②23 2 2Cu 4H 2NO Cu 2NO 2H O        ；③浓硫酸（2）增大2SO 的转化率，提高3SO 产率；HCl（3）蒸馏，收集 152 ℃ 馏分（4）①不断搅拌下逐滴慢慢加入2 2H O 溶液；②D 解析：（1）①图 1 装置是不加热装置，制取2SO 时实验室常用2 3Na SO 与浓硫酸（70%的硫酸）。③为提高浓硫酸的吸水效率并保证 HCl 充分逸出，将浓盐酸送入浓硫酸内部的底部。

（2）2NO、2SO 混合即可产生3SO 固体，增大2NO 的量使反应正向移动，增大2SO 的转化率，提高3SO 的产率。

（3）可依据沸点不同对三种液体混合物进行蒸馏提纯。

（4）①需不断搅拌并慢慢加入，防止局部温度过高导致过一硫酸分解。②制取过一硫酸发生的反应为3 2 2 2 5ClSO H H O H SO HCl    ，尾气主要是 HCl，可用碱液吸收，为防止倒吸，D 装置最适合。

2.答案：（1）长颈漏斗;除去氯气中的氯化氢;锥形瓶中液面下降，漏斗中液面上升（2）A（3）Cl 2 +2OH－ =ClO － +Cl － +H2 O;反应放热，需降温防止次氯酸钠分解（4）Ⅰ、Ⅲ（5）26.5%;D 3.答案：(1)去除水中溶解氧;分液(或滴液)漏斗;(2)① 3+ 2+ 2+Zn+2Cr Zn +2Cr  ② 排除 c 中空气(3)c 中产生2H 使压强大于大气压;(冰浴)冷却;过滤(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触 解析：(1)由醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂可知，醋酸亚铬易被氧气氧化，故实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却的目的是去除水中的溶解氧;仪器 a 的名称是分液漏斗

或滴液漏斗。

(2)①由题可知,在封闭体系中金属锌作还原剂,可将三价铬还原为二价铬,c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色说明锌将溶液中的3+Cr(绿色)还原为2+Cr(亮蓝色),该反应的离子方程式为3+ 2+ 2+2Cr +Zn 2Cr +Zn 。

②c 中产生的气体是锌与盐酸反应生成的氢气,其作用是排除 c 中的空气,防止生成的二价铬被氧化。

(3)打开3K ,关闭1K 和2K ,c 中的锌与盐酸继续反应生成氢气，使得 c 中压强大于大气压，从而把 c 中亮蓝色溶液压入 d 中，与醋酸钠溶液发生反应生成砖红色沉淀醋酸亚铬。

(4)醋酸亚铬易被氧化;装置 d 为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。

4.答案：(1)三颈瓶(或三颈烧瓶)(2)打开弹簧夹,通一段时间的 N 2 ,以排出装置中的空气(3)①该晶体的主要成分为 CuSO 3 ·xH 2 O、Cu 2 SO 3 ·xH 2 O 的混合物 ②2 2 23 2 2 3 42Cu 2SO H O Cu SO SO 2H        ③假设ⅱ正确(或该晶体的主要成分为 Cu 2 SO 3 ·xH 2 O)④3Cu(CH 3 COO)2 +2SO 2 +4H 2 O=Cu 2 SO 3 ·H 2 O+CuSO 4 +6CH 3 COOH(4)装置 B、C 之间缺少防倒吸装置 解析：(1)仪器 X 为三颈瓶或三颈烧瓶。

(2)因为 Cu 2 SO 3 在水溶液中很容易被氧化,所以要创设无氧环境,在实验前应进行的操作是打开弹簧夹,向装置中通氮气一段时间,以排出装置中的空气。

(3)①由假设ⅰ、ⅱ知,假设ⅲ为二者的混合物。

②由查阅的资料知,Cu 2+ 和23SO会发生氧化还原反应生成 Cu 2 SO 3 ,同时23SO被氧化为24SO,所以反应的离子方程式是2 2 23 2 2 3 42Cu 2SO H O Cu SO SO 2H       。由②③综合分析可知,该晶体的主要成分为 Cu 2 SO 3 ·xH 2 O。

④由题知,反应物有 Cu(CH 3 COO)2、SO 2 ,生成物有 Cu 2 SO 3 ·H 2 O,同时还有氧化产物 CuSO 4 ,另外产物中还有 CH 3 COOH。根据得失电子守恒配平得3Cu(CH 3 COO)2 +2SO 2 +4H 2 O=Cu 2 SO 3 ·H 2 O+CuSO 4 +6CH 3 COOH。

(4)因 SO 2 与 NaOH 反应较快,造成装置 C 中压强急剧减小,很容易发生倒吸,所以在 B、C 之间应该有防倒吸装置。

5.答案：（1）关闭止水夹 K，打开分液漏斗的旋塞和盖子，从分液漏斗往烧瓶中加水，若分液漏斗中形成一段水柱且一段时间不变化，说明气密性良好（2）氨气中混有空气 碱式滴定管(或 20 mL 移液管)；BD（3） 4 2 2 322NH Cl+Ca OH CaCl +2H O+2NH  △（4）D；F；C；E；B；无尾气处理装置（5）用氨气检验氯气管道是否泄漏（6）取 F 装置中的固体物质溶于水配成溶液，测定溶液的 pH，若 pH<7，可证明 3 2NH H O  为弱碱 6.答案：(1)用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰；浓硝酸和铜；(2)装置 C 硬质玻璃管中充满红棕色气体;24Cu+2NO24CuO+N;吸收未反应完的2NO ；(3)待 C 中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开 K，向装置只中通入氮气至装置中无红棕色气体；(4)取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体完全溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确。

解析：(1)碱石灰可与二氧化氮反应，应用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰，A 用于制备二氧化氮，可用浓硝酸和铜反应生成.(2)点燃 C 处酒精灯时,应待装置 C 硬质玻璃管中充满红棕色气体,若 C 中固体全部变成黑色,同时生成对环境无污染的气体,说明生成氧化铜和氮气,反应的方程式为24Cu+2NO24CuO+N ,装置 D 用于吸收未反应完的.(3)待 C 中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开 K，向装置只中通入氮气至装置中无红棕色气体，可使二氧化氮完全被吸收，避免污染环境.(4)如甲正确,由题给信息可知2Cu O 溶于氨水，则取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体完全溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确.7.答案：I.（1）C→D→B（2）D装置中固体由黑色变为红色（3）CoC 2 O 4 ·2H 2 O CoO+CO↑+CO 2 ↑+2H 2 O↑ Ⅱ.①2Co（OH）2 +H 2 O 2 =2Co（OH）3 ②2 Co（OH）3 +6H + +2Cl-=Cl 2 ↑+2Co 2+ +6H 2 O

③Co（OH）3、Cl 2、Co（OH）2 [或Co（OH）3 > Cl 2 >Co（OH）2 ] 解析：

I.（1）检验产物的顺序是检验水蒸气、检验CO 2、除去CO 2、干燥CO、检验CO、吸收尾气。C装置可吸收CO 2 并干燥CO。装置连接顺序为A、E、C、D、B。

（2）D中黑色粉末变为红色，说明有CO生成。

（3）CoC 2 O 4 ·2H 2 O的相对分子质量为183， 13.66gn Co 0.02mol183g mol  ， 210.88gn 0.02mol44g moClO ，根据碳原子守恒，可知生成了CO，n（CO）=0.02mol，剩余固体含钴、氧元素，剩余固体中含氧元素  111.5g 0.02mol 59g moln 0.02mol16g molO   ，故固体的成分为CoO，依此写出反应的化学方程式。

Ⅱ.①根据实验现象知反应的化学方程式为2Co（OH）2 +H 2 O 2 =2Co（OH）3 ；②Co（0H），被浓盐酸还原为Co 2+，反应的离子方程式为2 Co（OH）3 +6H + +2Cl-= 2Co 2+ +Cl 2 ↑+6H 2 O；③Co（OH）2 与浓盐酸混合，未见气体产生，说明Co 2+ 不能氧化Cl-，则氧化能力Co（OH）3 > Cl 2 >Co（OH）2。

2021届高考化学二轮巧解非选择题之实验专项(七）综合实验集训Ⅱ

2021届高考化学二轮巧解非选择题之实验专项(五）实验方案设计与评价

2021年中考化学人教版二轮复习,,题型六　化学实验

2021届高考化学二轮复习：从实验学化学含答案

2020高考选择题专项集训-理科数学(十二)