（江苏专用）高考化学二轮复习 主观题训练三-人教版高三全册化学试题

主观题训练三化学实验与计算非选择题1.(2014·宿迁、徐州三模)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水,120℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备2CuCl2+2Na2CO3+H2OCu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaClCu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1mol·L-1计算)金属离子开始沉淀沉淀完全Fe3+1.13.2Fe2+5.88.8Cu2+4.76.7(1)将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。①把反应物研细的目的是。②检验沉淀是否洗涤干净,应选用的试剂是。(2)向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。①大量的白雾的成分是(填化学式)。②适度加热但温度不能过高的原因是。(3)25℃时,若溶液调节pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为。[已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10(4)某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水和氨水)。①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;②,过滤;③将滤液,得到CuCl2·2H2O晶体;④将,得到无水氯化铜固体。2.(2014·南京教研室)草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O是一种光敏材料,下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程。已知:(NH4)2SO4、FeSO4·7H2O、莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的溶解度如下表:温度/℃1020304050(NH4)2SO4/g73.075.478.081.084.5FeSO4·7H2O/g40.048.060.073.3―(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O/g18.121.224.527.931.3(1)废铁屑在进行“溶解1”前,需要在5%Na2CO3溶液中加热数分钟,并洗涤干净。Na2CO3溶液的作用是。(2)“溶解1”应保证铁屑稍过量,其目的是。“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是(3)“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是:蒸发浓缩、、过滤、用乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是。(4)“沉淀”时得到的FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤干净。检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(5)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是。(6)请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3+含量的实验步骤[备选试剂:KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液]:步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体ag,配成250mL待测液。步骤2:用移液管移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,,C2转化为CO2被除去。步骤3:向步骤2所得溶液中。步骤4:用cmol·L-1KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗VmLKMnO4标准溶液。3.(2014·南京教研室)ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用图1图1图2(1)A装置中电动搅拌棒的作用是。A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、。(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是。(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知:(1)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2,在温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl;(2)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO①减压,55℃蒸发结晶;②;③;④;(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL(已知:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)。①配制100mLcmol·L-1Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有。②滴定过程中进行三次平行测定的原因是。③原ClO2溶液的浓度为(用含字母的代数式表示)g·L-1。④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。4.(2014·扬州一模)以粗氧化锌粉(含FeO、Fe2O3、ZnS等)制取活性ZnO的工艺如下:步骤1:以H2SO4浸出粗氧化锌,同时加入H2O2;步骤2:过滤,调节滤液的pH;步骤3:过滤,向滤液中加NH4HCO3,得碱式碳酸锌沉淀;步骤4:过滤、洗涤、煅烧,得产品。已知:离子沉淀的pH见下表。离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe2+7.69.6Fe3+2.73.7Zn2+5.48.0(1)加入H2O2时能浸出硫化锌,同时生成淡黄色固体,写出其化学方程式:。(2)步骤3中调节溶液pH的范围是。(3)取洗涤、干燥后的碱式碳酸锌68.2g,充分灼烧后测得残留物质的质量为48.6g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得沉淀20g。计算碱式碳酸锌的组成(用化学式表示,写出计算过程)。5.(2014·泰州一模)过氧化钙(CaO2)广泛应用于农业生产、水产养殖、污水处理等领域。某同学为测定某样品中CaO2的含量,进行如下实验:①准确称取一定质量的过氧化钙样品,依次加入30mL蒸馏水和10mL6mol·L-1盐酸,振荡,使之溶解。②加入1mL0.05mol·L-1MnSO4溶液,立即用0.0314mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点。③重复上述操作2次。上述过程中涉及的离子方程式如下:CaO2+2H+Ca2++H2O22Mn+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑回答下列问题:(1)测定过程中,需用溶液润洗的仪器为。(2)上述实验过程中,加入MnSO4溶液的作用可能是。(3)实验数据及部分完成的实验结果见下表。高锰酸钾滴定法分析样品中过氧化钙含量实验编号样品质量/g消耗高锰酸钾体积/mL测定值/g纯度/%10.05145.460.030960.0420.04795.110.028960.3030.05226.01①由表中实验3的数据计算出的样品中CaO2的纯度为(写出计算过程)。②分析上述3组实验数据,计算该实验样品中CaO2的纯度为。(4)该同学查阅资料,测定过氧化钙纯度的方法还有热分解法、间接碘量法、EDTA法等。再用这些方法做对比实验,发现(3)中测定结果偏低,其可能的原因是。6.(2014·如东期末改编)二甲酸钾是一种白色晶体,商品名为弗米(Formil),是一种能替代抗生素的促生长剂,化学式为KH(HCOO)2,具有吸湿性,易溶于水。二甲酸钾的生产工艺流程如下:(1)以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:表1反应温度对产品回收率的影响反应温度/℃20304050607080产品回收率/%75.678.480.682.683.182.173.7表2反应物料比对产品回收率的影响反应物料比2∶13∶14∶15∶16∶17∶1产品回收率/%038.482.683.684.584.8备注:表2中反应物料比为甲酸和无水碳酸钾的物质的量之比。①写出甲酸和碳酸钾生成二甲酸钾的化学方程式:。②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在;反应物料比应选择;由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是。(2)测定某弗米产品纯度的实验方法如下:称取该弗米产品2.5g,将其全部溶解在水中,配制成250mL未知浓度的溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,再滴加2~3滴指示剂,用0.10mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为18.50mL。①加入的指示剂是(填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是。②上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为。(写出计算过程)7.(2014·南京二模)三氯异氰尿酸(结构简式如右图)是一种极强的氧化剂和氯化剂。(1)利用三氯异氰尿酸水解产物中的氧化性物质X可消毒灭菌,X的分子式为。(2)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。为测定三氯异氰尿酸的“有效氯”含量,现称取某三氯异氰尿酸样品0.5680g,加水、足量KI、硫酸,配制成100mL待测液;准确量取25.00mL待测液于碘量瓶中,用0.1500mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点(反应的化学方程式为2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI);重复测定2次,所得的相关数据如下表:滴定序号待测液体积/mL标准液滴定管起点读数/mL标准液滴定管终点读数/mL125.000.0624.04225.000.0224.02325.000.1224.14①滴定终点观察到的现象为。②配制0.1500mol·L-1Na2S2O3溶液100mL,所需Na2S2O3·5H2O的质量为。③计算此样品的“有效氯”含量(写出计算过程)。8.(2014·海门中学模拟)CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应,步骤a:称取0.6720g样品,放入锥形瓶,加入适量2mol·L-1稀硫酸,微热使样品溶解。再加入30mL水加热,用0.2000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00mL。步骤b:接着将溶液充分加热,使淡紫红色消失,溶液最终呈现蓝色。冷却后,调节pH并加入过量的KI固体,溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.2500mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00mL。已知涉及的部分离子方程式如下:步骤a:2Mn+5C2+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑步骤b:2Cu2++4I-2CuI↓+I2I2+2S22I-+S4(1)已知室温下CuI的Ksp=1.27×10-12,欲使溶液中c(Cu+)≤1.0×10-6mol·L-1,应保持溶液中c(I-)≥mol·L-1?(2)Mn在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为;若无该操作,则测定的Cu2+的含量将会(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)步骤b用淀粉溶液作指示剂,则滴定终点观察到的现象为。(4)通过计算确定样品晶体的组成。主观题训练三化学实验与计算1.(1)①增大反应物之间的接触面积,加快反应速率②HNO3和AgNO3溶液(2)①HClO4②防止HClO4、Cu(ClO4)2分解(3)2.64×10-6mol·L-1(4)②加入适量双氧水并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7③加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥④CuCl2·2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止解析(1)①用研钵分别研细反应物,能增大反应物之间的接触面积,加快反应速率;②因反应后生成了蓝色的碱式碳酸铜,故溶液中含有NaCl,析出碱式碳酸铜时固体的表面将附着NaCl溶液,故可通过检验洗涤液中是否含有Cl-来检验是否洗涤干净。(2)①根据原题中“HClO4是易挥发的发烟液体”可知产生的大量白雾是HClO4;②温度过高时HClO4和Cu(ClO4)2都能分解,故温度不宜过高。(3)当溶液的pH=3时,溶液中c(OH-)=10-11mol·L-1,则c(Fe3+)==2.64×10-6mol·L-1。2.(1)除油污(2)防止Fe2+被氧化为Fe3+抑制Fe2+水解(3)冷却结晶洗去杂质,减少莫尔盐晶体溶解损失,便于快速干燥(4)用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净(其它合理答案也可)(5)放在黑暗处可以防止晶体分解(6)步骤2:加入足量KMnO4溶液步骤3:加入稍过量的锌粉,加热至充分反应(溶液黄色刚好消失),过滤、洗涤、将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中解析(1)Na2CO3水解呈碱性,可除去金属表面的油污,若“加热”数分钟,可加快除去油污的速率、促进Na2CO3水解等。(2)铁屑过量防止Fe2+被氧化为Fe3+;常见需加酸抑制水解:如配制FeCl3溶液,由CuCl2溶液制备CuCl2·2H2O的实验操作与条件控制。(3)可总结醇类洗涤的目的,及冰水洗涤某晶体的目的:洗去晶体表面杂质,降低晶体的溶解度,减少溶解损失。(4)强调规范性,取样→加试剂→出现象→得结论。(5)培养信息素养、获取加工信息的能力。(6)测定Fe3+的原理是:将Fe3+用锌粉全部转化为Fe2+,再用KMnO4标准溶液进行滴定,但C2会干扰Fe2+的测定,故应先用KMnO4氧化除去C2。3.(1)反应时搅拌,增大反应物的接触面积,加快反应速率温度计(2)使ClO2充分冷凝,减少挥发(3)②趁热过滤③用38~60℃热水洗涤④低于60(4)①100mL容量瓶、胶头滴管②取平均值,减少误差③④偏高解析(1)提高反应速率可采取的措施通常有:将废渣粉碎、适当升高温度、搅拌、增大浓度、延长酸浸时间等。(2)水浴加热举例:如银镜反应、乙酸乙酯的水解、I2的CCl4溶液可采用水浴蒸馏进行分离等;若水浴的温度需控制,则温度计应放在水浴中,而不是反应体系内。(3)结合本题,了解题目给出的详细信息应在答案中体现及如何体现,培养获取加工信息与应用信息的能力与意识。(4)③步骤2发生反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O,理解测定原理,得出关系式为2ClO2~5I2~10Na2S2O3,即ClO2~5Na2S2O3,则原ClO2溶液的浓度为mol·L-1××67.5g·mol-1=。4.(1)ZnS+H2O2+H2SO4ZnSO4+2H2O+S(2)3.7≤pH<5.4(3)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O[或Zn3(OH)4CO3·H2O]解析(1)加入H2O2后析出的淡黄色固体是单质硫,故ZnS在H2SO4和H2O2的作用下生成ZnSO4和S,化学方程式为ZnS+H2O2+H2SO4ZnSO4+2H2O+S。(2)粗氧化锌粉中加入H2SO4和H2O2时,其中的FeO转变为Fe3+,故在调节pH时,应将溶液中的Fe3+完全沉淀,而Zn2+不能产生沉淀,故应调节3.7≤pH<5.4。(3)碱式碳酸锌在加热时生成固体为ZnO,同时生成CO2和H2O,故m(ZnO)=48.6g,n(ZnO)==0.6mol,气体通入石灰水中生成的沉淀是CaCO3,故n(CO2)=n(CaCO3)==0.2mol,生成的n(H2O)==0.6mol,根据n(CO2)可知固体中n(ZnCO3)=n(CO2)=0.2mol,利用Zn元素守恒可知固体n[Zn(OH)2]=0.4mol,利用H元素守恒可知固体中n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,故固体中n(ZnCO3)∶n[Zn(OH)2]∶n(H2O)=0.2mol∶0.4mol∶0.2mol=1∶2∶1,故碱式碳酸锌的化学式为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O。5.(1)酸式滴定管(2)作催化剂(3)①数值在64.90%~65.20%间都正确②60.17%(4)部分H2O2会自身分解解析(1)在滴定操作中,需要润洗的仪器只有滴定管,而该实验中需用酸式滴定管盛装酸性KMnO4溶液,故需要润洗的仪器为酸式滴定管。(2)滴定开始加入了少量的MnSO4,其作用可能是作反应的催化剂。(3)①根据关系式5CaO2~5H2O2~2Mn,利用表中的数据可以计算出CaO2的纯度=×100%=65.07%;②第3组实验的数据明显误差较大,该组数据舍去,故由1和2两组数据可得CaO2的纯度==60.17%。(4)反应过程中生成的Mn2+对反应2H2O22H2O+O2↑有催化作用,故测定结果明显偏低。6.(1)①4HCOOH+K2CO32KH(HCOO)2+CO2↑+H2O②5060℃4∶1温度过高,甲酸易挥发(2)①酚酞溶液由无色恰好变成浅红色且在半分钟内不褪色②令产品中二甲酸钾的质量分数为a,则:KH(HCOO)2~NaOH130g1mol2.5g×a×0.0185L×0.10mol·L-1所以=解得a=96.2%。解析(1)①由信息可知,甲酸与碳酸钾反应生成KH(HCOO)2,同时生成二氧化碳与水,化学方程式为4HCOOH+K2CO32KH(HCOO)2+CO2↑+H2O,②根据表1中温度对产品回收率的影响判断,选择回收率高的温度,50~60℃范围内回收率最高,温度再高回收率反而降低,根据表2中配比对回收率的影响判断,选择回收率高的配比,配比高于4∶1时对产物回收率影响不大,但会浪费原料,故选择原料配比为4∶1;温度再高回收率反而降低,可能是由于温度过高,甲酸易挥发导致。(2)①滴定终点的pH应在指示剂变色范围之内,二甲酸钾与氢氧化钠完全反应后溶液呈碱性,应选择酚酞为指示剂;滴定终点时溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色,②令产品中二甲酸钾的质量分数为a,则:KH(HCOO)2~NaOH130g1mol2.5g×a×0.0185L×0.10mol·L-1所以=解得a=96.2%。7.(1)HClO(2)①溶液蓝色褪去,且30s内不变色②3.72g③3次消耗标准Na2S2O3溶液的平均值为24.00mL,根据反应Cl2+2I-2Cl-+I2、2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI知:n(Cl2)=4×=7.2×10-3mol,m(Cl2)=7.2×10-3mol×71g·mol-1=0.5112g,三氯异氰尿酸“有效氯”含量=×100%=90%。解析(1)根据三氯异氰尿酸分子中含有的元素可知,水解生成的产物中有消毒灭菌功能的物质为次氯酸。(2)①由于滴定过程中I2被还原为NaI,根据I2的特性可选择淀粉作指示剂,且到达滴定终点时,碘单质刚好消失,故到达滴定终点时溶液由蓝色变为无色;②根据Na2S2O3溶液的浓度和体积可知n(Na2S2