高中化学人教版实验化学第四章研究型实验单元测试

河南省信阳市二高2023届高三化学复习能力提升训练：选修6研究型实验（有详解）1．设NA表示阿伏加德罗常数，下列关于mol·L-1的BaCl2溶液中说法不正确的是（）A.2L溶液中Ba2+和Cl-的总数为mL溶液中Cl-的浓度为mol·L-1mL溶液中Ba2+的浓度为mol·L-1mL溶液中Cl-的总数为2．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间(t)产生气体体积(V)的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（）A．3－4－1－2 B． 1－2－4－3 C．4－2－3－1 D．3－43．下图，实验桌上放置的两容器中有等体积的甲、乙两种液体。几天后，两者的体积都明显减少，且甲比乙减少得多。由此现象得出的正确结论是（）甲乙A.甲比乙易挥发B.甲的沸点比乙高C.甲的熔点比乙小D.甲与乙都能挥发4．下表中是各组反应的反应物和温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（）编号金属（粉末状）酸的浓度及体积反应温度（mol）(℃)AMg，6mol·L-1硝酸10mL80BMg，3mol·L-1盐酸10mL60CFe，3mol·L-1L盐酸DMg，3mol·L-1硫酸10mL605．下列药品和装置合理，能完成相应实验的是（）6．下列关于实验原理或操作的叙述中，正确的是 （）A．用无水乙醇从碘水中提取单质碘B．稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓缓注入盛有水的量筒中C．配制．FeCl3溶液时，向溶液中加入少量Fe和稀盐酸D．提纯混有少量乙酸的乙醇，可先加生石灰再蒸馏7．下列有关化学研究的正确说法是（）A．化学家提出的假设不一定能被实验证实B．同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律C．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律D．科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，标志着化学已成为以理论研究为主的学科，不需要再做化学实验8．如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是()A．a为HCl，b为H2OB．a为CO2，b为浓NaOH溶液C．a为Cl2，b为饱和NaCl溶液D．a为NH3，b为浓NH4Cl溶液9．下述实验方案能达到实验目的的是（）编号ABCD食盐水置于光亮处实验目的验证铁钉发生析氢腐蚀[从碘与NaCl混合溶液中分离出碘实验室制备乙炔验证甲烷与氯气发生化学反应10．下述实验方案能达到实验目的的是（）选项ABCD实验方案食盐水片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液酸性KMnO4溶液置于光亮处实验目的验证铁钉发生了析氢腐蚀验证Fe电极被保护验证乙烯的产生验证甲烷与氯气发生了化学反应12．下列装置或操作能达到实验目的的是（）13．用下列装置不能达到有关实验目的的是（）A．用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)B．用乙图装置制备Fe(OH)2C．用丙图装置制取金属锰D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性14．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中，正确的是（）A.等浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的快慢Na2CO3<NaHCO3B.热稳定性Na2CO3<NaHCO3C.常温时水溶性Na2CO3<NaHCO3D.相对分子质量Na2CO3<NaHCO315．下列实验现象、操作或反应原理的解释正确的是（）现象、操作或反应解释A．铝箔在酒精灯火焰上加热熔化不滴落铝箔对熔化的铝有吸附作用B．向滴有稀硫酸的热淀粉液中滴加碘水，液体呈蓝色淀粉在此条件下未水解C．向盛有足量Zn和稀硫酸的试管中滴加少量硫酸铜溶液形成锌铜原电池，使反应速率加快D．鸡蛋清溶液遇乙酸铅溶液会产生沉淀蛋白质发生盐析16．用右图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是（）Ａ．上下移动①中铜丝可控制的量Ｂ．②中选用品红溶液验证的生成Ｃ．③中选用ＮａＯＨ溶液吸收多余的Ｄ．为确认生成，向①中加水，观察颜色17．酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O请根据要求回答下列问题：（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有：__________、__________等。（2）若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、________等。（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成__________、__________等问题。（4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。同一反应时间同一反应温度反应温度/℃转化率（%）选择性（%）*反应时间/h转化率（%）选择性（%）*4010021006010031008010041001206100①根据表中数据，下列________（填字母）为该反应的最佳条件。A．120℃，4h B．80℃C．60℃，4h D．40℃②当反应温度达到120℃18．(15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：猜测1：白色不溶物可能为猜测2：白色不溶物可能为MgCO3猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2•yMgCO3]（2）为了确定产物成份（包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质），进行以下定性实验。请填写表中空白：实验序号实验实验现象结论实验Ⅱ将实验I中收集到的气体点燃安静燃烧，火焰呈淡蓝色气体成分为①实验Ⅲ将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量②③白色不溶物中含有MgCO3实验Ⅳ取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适量④稀溶液产生白色沉淀，溶液红色变浅溶液中存在CO32-离子（3）为进一步确定实验I中白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：称取干燥、纯净的白色不溶物4.52g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36g，装置B增重1.76g。①装置C的作用是；②白色不溶物的化学式为。（4）根据以上（2）及（3）的定性定量实验，写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式______________________________________________________________。19．Na2S2O3·5H2O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。设计如下装置(夹持仪器省略)进行实验。（1）A中发生的化学反应方程式为。（2）C中所盛试剂可能是；若要停止A中的化学反应，除取下酒精灯停止加热外，还可以采取的操作是。（3）学生乙在加热A后，发现液面下的铜丝变黑。对黑色生成物该学生提出如下假设：①可能是CuO②可能是Cu2O③可能是CuS学生丙提出假设②一定不成立，依据是；该生用如下实验进一步验证黑色物质的组成：基于上述假设分析，黑色物质的组成为(填化学式)。（4）实验室用Na2S2O3标液测量废水Ba2＋的浓度，过程如下：(已知：2S2O32一+I2=S4O62—+2I－)①写出BaCrO4沉淀与过量HI、HCl溶液反应的离子方程式；②以淀粉为指示剂，则到达滴定终点的现象是；③若标液Na2S2O3的浓度·L－1，消耗该Na2S2O3溶液体积如图，则废水Ba2＋的浓度为。参考答案1．C【解析】钡离子和氯离子的浓度分别为mol·L-1和mol·L-1，所以2L溶液中Ba2+和Cl-的总数为。2．D【解析】试题分析：从图象可以看出，反应速率由快到慢依次是abcd．根据题目给出的信息“已知，增大反应物浓度，升高反应温度，扩大反应物的接触面积都能提高反应速率”来看，组别3反应物温度最高，反应物的接触面积最大，因此反应速率最快，应对应曲线a．组别4反应物浓度比12高，反应温度比1高，反应物的接触面积比12大，因此反应速率排第二，故组别4对应曲线b．组别2温度比1高，其他和1相同，因此反应速率排第三，故组别2对应曲线c．组别1反应速率最慢，对应曲线d．故选D。考点：影响化学反应速率的因素探究点评：此题考查当铁等质量时，探究盐酸浓度、反应温度、铁的颗粒大小不同对化学反应速率的影响，在探究过程中，需仔细分析，反复比较，才能得出正确结果。3．D【解析】考查液体的挥发性，属容易题。甲、乙两容器中的液体虽然都是敞口放置，但甲容器是广口的，有利于液体的挥发，因此甲容器中的液体挥发得快，不一定是甲容器中的液体易挥发，更不能说明甲的沸点比乙高，也不能说明甲的熔点比乙小，只能说明甲与乙两种液体都能挥发。4．D【解析】考查外界条件对反应速率的影响。再其它体积不变的情况下，增大反应物浓度，或升高温度，或使用催化剂、或增大反应物的接触面积等均可以即可反应速率。由于硝酸是氧化性酸，和金属反应得不到氢气。镁的活泼性其余铁，所以正确的答案选D。【答案】B【解析】A选项中的导管伸到饱和碳酸钠溶液中是错误的，会发生倒吸；C选项氢氧化亚铁易被O2氧化，盛NaOH的胶头滴管必须插入溶液中；D选项中的CO2与水不能形成喷泉。6．D【解析】7．A【解析】8．C【解析】试题分析：若能形成喷泉实验，则气体在烧杯中的液体中的溶解度应该很大，可以形成压强差值。只有C.中的Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能形成喷泉现象。因此选项是C。考点：考查喷泉实验的形成原因及应用的知识。9．D【解析】试题分析：A、在中性环境中，铁钉发生吸氧腐蚀，错误；B、从碘与NaCl混合溶液中分离出碘，应采用萃取、分液的方法，错误；C、电石与饱和食盐水的反应剧烈，且电石遇水即成为粉末状态，所以不能用启普发生器制取乙炔，错误；D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，生成氯代烷和氯化氢，氯化氢易溶于水，使试管内压强减小，试管内的液面上升，正确，答案选D。考点：考查化学实验装置、原理的判断10．D【解析】试题分析：A、金属在中性条件下应发生吸氧腐蚀，不能验证铁钉发生了析氢腐蚀，错误；B、铁作阳极，发生氧化反应，失电子成为亚铁离子进入溶液，与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，Fe电极被腐蚀，错误；C、乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以验证乙烯前应先除去乙醇，错误；D、氯气和甲烷在光亮处发生取代反应，使试管内的压强减小，试管内的液面上升，证明甲烷与氯气发生了化学反应，正确，答案选D。考点：考查金属的腐蚀与防护，乙烯的制取及验证，甲烷的取代反应11．D【解析】草酸晶体受热时会熔化，同时反应中生成水蒸气，为避免液体回流，装置只能选择D。答案选D。12．C【解析】在收集氨气时需要在集气瓶口塞一团棉花，A不正确。锌电极所在的电解质应是硫酸锌，铜电极所在电解质是硫酸铜，B不正确。收集二氧化碳需要向上排空气法，因此D装置中应是长导管通二氧化碳。答案选C。13．D【解析】试题分析：A．由图可知，钠在水与煤油液面中间，则可知钠的密度比水的小，比煤油的大，故A正确；B．由图可知，制备氢氧化亚铁应防止被氧化，而煤油能隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故B正确；C．由图可知，Al与二氧化锰发生铝热反应生成Mn，故C正确；D．因碳酸氢钠不稳定，碳酸钠稳定，比较稳定性应将碳酸氢钠放在小试管中，故D错误；故选D。考点：考查实验方案的评价，实验现象与物质的性质和制取的关系、反应原理及金属冶炼的关系等知识。14．A【解析】试题分析：B、NaHCO3加热分解，而Na2CO3加热不分解，即热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故错；C、常温时水溶性Na2CO3>NaHCO3，故错；D、相对分子质量Na2CO3>NaHCO3，故错。故选A。考点：探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质点评：本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同，题目难度不大，注意把握Na2CO3和NaHCO3性质，注重基础知识的积累。15．C【解析】试题分析：A、Al燃烧生成的氧化铝的熔点高，所以铝箔在酒精灯火焰上加热熔化不滴落，与吸附性无关，错误；B、溶液变蓝说明还有淀粉，但可能部分水解，即不能确定水解的程度，错误；C、向盛有足量Zn和稀硫酸的试管中滴加少量硫酸铜溶液，Zn置换出Cu，构成Zn、Cu原电池，加快反应速率，正确；D、鸡蛋清为蛋白质，乙酸铅为重金属盐，则发生变性，错误。考点：本题考查化学实验方案的分析与评价。16．D【解析】17．（1）增大乙醇的浓度加热及时蒸出产物（2）温度过高，发生了副反应冷凝效果不好，部分产物挥发了（3）产生大量的酸性废液（或造成环境污染）部分原料炭化催化剂重复使用困难（任填两种）（4）①C②发生了副反应【解析】（1）酯化反应是一个可逆反应，欲提高乙酸的转化率，可以增大乙醇的浓度或加热及时蒸出产物等。（2）因乙酸、乙醇都易挥发，而图中装置竖直导管太短，冷凝效果不好，原料来不及反应就被蒸出，温度过高发生副反应，这些因素都会导致产率偏低。（3）浓H2SO4除具有催化作用外，还具有强氧化性和脱水性，因此可能造成产生大量的酸性废液、造成环境污染、部分原料炭化等。（4）①从表中可以看出，同一反应时间60℃时的转化率远大于40℃而接近80℃，所以60②当反应温度达120℃18．（15分）（1）猜测1：Mg(OH)2（2分）（2）①氢气（或H2）（1分）②稀盐酸（合理均可）（2分）③产生气泡，沉淀全部溶解（2分）④CaCl2或BaCl2（2分）（3）①防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响实验结果（2分)②Mg(OH)2•2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2（2分)4）3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg(OH)2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑（2分)【解析】试题分析：（1）根据猜测2和猜测3可判断猜测1应该是生成的白色沉淀是Mg(OH)2。（2）①火焰呈淡蓝色说明产生的气体是氢气（或H2）；②碳酸镁能与酸反应生成CO2气体，所以实验Ⅲ中所加试剂应该是稀盐酸；③产生的实验现象是产生气泡，沉淀全部溶解，说明含有碳酸镁。④碳酸根在溶液中水解溶液显碱性，能使酚酞试液显红色。根据实验现象有白色沉淀产生，且红色变浅可知所需要的试剂是CaCl2或BaCl2。（3）①由于空气中含有水蒸气和CO2，进入装置后会干扰CO2的吸收，所以①装置C的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响实验结果。②实验后装置A增重0.36g，