人教版新教材高三化学一轮复习32 课时作业(三十二)

课时作业(三十二)化学实验热点1．根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是()选项a中的物质b中的物质实验目的、试剂和操作实验目的c中的物质进气方向A稀硝酸Cu收集贮存NO水N→MB浓硝酸Na2SO3检验SO2的氧化性品红溶液M→NC浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和NH4Cl溶液N→MD浓盐酸MnO2检验Cl2的氧化性Na2S溶液M→NA[A.稀硝酸和Cu反应生成NO，NO不溶于水，不与水反应，用排水法收集NO，进气方向是N→M，故A符合题意；B.由于浓硝酸具有强氧化性，因此浓硝酸与Na2SO3反应生成硫酸盐和NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意；C.由于氨气极易溶于水，因此氨气要溶于饱和NH4Cl溶液中，不能用排饱和NH4Cl溶液来收集氨气，故C不符合题意；D.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热，因此不能产生氯气，故D不符合题意。]2．已知实验室按反应C2H5OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O制备的乙烯中常含有副产物CO2、SO2等。某实验小组利用如下装置制备少量1，2­二溴乙烷：下列说法正确的是()A．浓硫酸主要作氧化剂B．温度计用来指示溶液温度C.装置连接顺序为adebcfD．可采用分液操作分离产品B[A.实验室制取乙烯时，浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂，A说法错误；B.实验室制取乙烯，反应温度控制在170℃左右，则温度计用来指示溶液温度，B说法正确；C.装置Ⅰ为制取乙烯，生成的乙烯中含有二氧化碳、二氧化硫等杂质，装置Ⅲ为检验二氧化硫是否除尽，装置Ⅱ可除去二氧化碳及二氧化硫，装置Ⅳ为乙烯与溴发生加成反应生成1，2­二溴乙烷，则装置连接顺序为acbdef，C说法错误；D.1，2­二溴乙烷和四氯化碳相互溶解，不能用分液操作分离产品，D说法错误。]3．某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时，发现：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测下列说法错误的是()A．氯水可以将Fe2＋氧化成Fe3＋B．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀C．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2D．KSCN中的N元素一定被氧化C[A.氯水中有氯气和次氯酸，都有强氧化性，可以将Fe2＋氧化成Fe3＋，故A正确；B.烧瓶中有NaClO，是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，Fe3＋在碱性条件下会产生红褐色沉淀，故B正确；C.烧瓶中有NaClO，有强氧化性，在溶液中KSCN中的硫氰根离子会直接被氧化为硫酸根离子，故C错误；D.氯水过量时，红色却会褪去，NaClO溶液至过量圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN－会被氧化剂氧化，SCN－中S：－2价，C：＋4价，N：－3价，故N元素一定被氧化，故D正确。]4．下列操作能达到相应实验目的的是()选项实验目的操作A除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))粗盐溶解后，依次加入Na2CO3、NaOH和BaCl2溶液B探究同周期元素性质的递变规律将Na、Mg、Al分别投入冷水中C验证丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中存在碳碳双键向丙烯醇溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液D证明适当升高温度能促进醋酸的电离向0.1mol·L－1的稀醋酸中滴入甲基橙，加热D[加过量的NaOH溶液可以将Mg2＋沉淀，加入过量的BaCl2溶液可以将SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))沉淀，Ca2＋及剩余的Ba2＋可以用Na2CO3溶液沉淀，加入的顺序为NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，A错误；Mg、Al与冷水均不反应，B错误；碳碳双键和—CH2OH均能被酸性KMnO4溶液氧化，C错误；稀醋酸中存在电离平衡，加热，平衡正向移动，溶液pH减小，甲基橙出现颜色的变化，能证明适当升高温度促进醋酸的电离，D正确。]二、非选择题5．N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。[分析交流](1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是________________________________________________________________________。(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是____________(填字母)。获得N2的反应原理是____________________________________________________________________________________________________________________________________(写反应方程式)。(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。你提出的收集方法是_______________________________________________。(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是________________。在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)A(2)E→D→B→C2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O(3)N2的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回答问题也可)用气囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循环利用，节省药品6．正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂，常用于电子级清洗剂及用于有机合成。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取，实验装置如下图，加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据：反应原理：2C4H9OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))C4H9OC4H9＋H2O副反应：C4H9OHeq\o(→,\s\up7(＞135℃))C2H5CH=CH2＋H2O物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性水50%硫酸其他正丁醇74－89.8117.7微溶易溶二者互溶正丁醚130－98142.4不溶微溶实验步骤如下：①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4，再加两小粒沸石，摇匀。②加热搅拌，温度上升至100～110℃开始反应。随着反应的进行，反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层，上层有机物至水分离器支管时，即可返回烧瓶。加热至反应完成。③将反应液冷却，依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤，再用无水氯化钙干燥，过滤，蒸馏，得正丁醚的质量为Wg。请回答：(1)制备正丁醚的反应类型是____________，仪器a的名称是_________。(2)步骤①中药品的添加顺序是，先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”)，沸石的作用是______________________________________________________。(3)步骤②中为减少副反应，加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是___________________________________________________________。如何判断反应已经完成？当____________________时，表明反应完成，即可停止实验。(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中，正丁醚的产率为____________________(列出含W的表达式即可)。解析：(1)根据反应方程式2C4H9OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))C4H9OC4H9＋H2O，分析得到制备正丁醚的反应类型是取代反应，根据图中装置得出仪器a的名称是(直形)冷凝管；(2)步骤①中药品的添加顺序是，根据溶液的稀释，密度大的加到密度小的液体中，因此先加正丁醇，烧瓶中是液体与液体加热，因此沸石的作用是防暴沸或防止反应液剧烈沸腾；(3)根据题中信息，生成副反应在温度大于135℃，因此步骤②中为减少副反应，加热温度应不超过135℃为宜。该反应是可逆反应，分离出水，有利于平衡向正反应方向移动，因此使用水分离器不断分离出水的目的是提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率。水分离器中水的量不断增加，当水分离器中水量不再增加时或者有机物的量不再变化时，表明反应完成，即可停止实验；(4)根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸，正丁醚微溶于50%硫酸，因此步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去正丁醇。根据2C4H9OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))C4H9OC4H9＋H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量为0.17mol，则正丁醚的产率为eq\f(Wg,0.17mol×130g·mol－1)×100%＝eq\f(W,0.17×130)×100%。答案：(1)取代反应(直形)冷凝管(2)正丁醇防暴沸或防止反应液剧烈沸腾(3)135提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率水分离器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化(4)正丁醇eq\f(W,0.17×130)×100%7．某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO，并对还原产物进行探究。请回答下列问题：Ⅰ.验证NH3能还原CuO(1)试剂X为________。(2)请将提供的装置按合理顺序连接：g→________________。(3)装置B的作用是_______________________________________________________。(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是_____________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.探究还原产物的成分[查阅资料]Cu2O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：Cu2O＋H2SO4(稀)=Cu＋CuSO4＋H2O。[实验探究]实验操作实验现象实验结论取10.4g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置若无现象①证明红色固体为________若溶液变蓝②证明红色固体肯定含有________，可能含有______取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4g－③经计算，红色固体的成分及其物质的量为________解析：Ⅰ.(1)氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、氨气和水，试剂X需要干燥氨气且不与氨气反应，所以为碱石灰。(2)装置C生成氨气后，首先经过E干燥，再通入A中反应，生成的气体通过D进行检测，最后以B装置收集尾气。所以安装顺序为g→f→h→a→b→d→e→c。(3)由于氨气在水中溶解度较大，所以先将气体通入CCl4中再溶于上层的水中，所以B装置的作用为收集尾气，防止倒吸，隔绝空气。(4)NH3能还原CuO有红色的铜和水生成，现象为A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色。Ⅱ.①Cu在常温下不与稀硫酸反应。②溶液变蓝，说明有CuSO4生成，则红色固体中肯定含有Cu2O，不能确定是否含有Cu。③所得固体为Cu，物质的量为0.1mol，1molCu2O与酸反应前后质量损失为80g，则0.05molCu2O参与反应，反应前后质量损失为4g，则生成Cu的量为0.05mol，所以原固体中Cu2O与Cu的物质的量均为0.05mol。答案：Ⅰ.(1)碱石灰(2)f→h→a→b→d→e→c(3)吸收尾气，防止倒吸；隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中(4)A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色Ⅱ.①铜②氧化亚铜铜③铜和氧化亚铜各0.05mol8．某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。实验Ⅰ：将Fe3＋转化为Fe2＋(1)Fe3＋与Cu粉发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________。(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：实验方案现象结论步骤1：取4mL________mol/LCuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液产生白色沉淀CuSO4溶液与KSCN溶液反应产生了白色沉淀步骤2：取________________无明显现象查阅资料已知：①SCN－的化学性质与I－相似；②2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2Cu2＋与SCN－反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。实验Ⅱ：将Fe2＋转化为Fe3＋实验方案现象向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入稍过量稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因：查阅资料：Fe2＋＋NOFe(NO)2＋(棕色)(3)用离子方程式解释NO产生的原因：_____________________________________________________________________________________________________________。(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：反应Ⅰ：Fe2＋与HNO3反应；反应Ⅱ：Fe2＋与NO反应。①依据实验现象，可推知反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ________(填“快”或“慢”)。②反应Ⅰ是一个不可逆反应，设计实验方案加以证明：_______________________。③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因：___________________。解析：(1)Fe3＋与Cu粉发生反应生成亚铁盐和铜盐，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(2)由反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋可知，图中可得到溶液中Fe2＋的浓度为0.2mol/L，Cu2＋的浓度为0.1mol/L，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入KSCN溶液进行对照实验，步骤1：取4mL0.1mol/LCuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液；步骤2：取4mL0.2mol/LFeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液。由题目信息②可知，Cu2＋与SCN－反应生成CuSCN沉淀，同时生成(SCN)2，反应离子方程式为2Cu2＋＋4SCN－=2CuSCN↓＋(SCN)2。(3)亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，反应生成铁离子、NO与水，反应离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(4)①溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，反应速率快的反应现象最先表现，则反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的慢。②反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有Fe2＋，否则没有Fe2＋，具体的实验方案是取少量反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液无明显变化，说明反应Ⅰ是不可逆反应。③Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋，溶液中Fe2＋浓度降低，导致平衡Fe2＋＋NOFe(NO)2＋逆向移动，最终Fe(NO)2＋完全转化为Fe3＋，溶液由棕色变为黄色。答案：(1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(2)0.14mL0.2mol/LFeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液2Cu2＋＋4SCN－=2CuSCN↓＋(SCN)2(3)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(4)①慢②取少量反应Ⅰ的溶液于试管中，向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，溶液无明显变化，说明反应Ⅰ是一个不可逆反应(合理即可)③Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋，溶液中Fe2＋浓度降低，导致平衡Fe2＋＋NOFe(NO)2＋逆向移动，最终Fe(NO)2＋完全转化为Fe3＋，溶液由棕色变为黄色9．硫氰酸钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫氰酸钾，并进行相关实验探究。已知：①NH3不溶于CCl4和CS2，CS2不溶于水且密度比水大；②D中三颈烧瓶内盛放CS2、水和催化剂，发生反应CS2＋3NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))NH4SCN＋NH4HS，该反应比较缓慢且NH4SCN在高于170℃时易分解，NH4HS在高于25℃时即分解。回答下列问题：(1)试剂a是________，装置D中盛装KOH溶液的仪器名称是________________。(2)制备KSCN溶液：将D中反应混合液加热至105℃，打开K1通入氨气。①反应一段时间后，关闭K1，此时装置C中观察到的现象是__________________保持三颈烧瓶内反应混合液温度为105℃一段时间，这样操作的目的是________________________________________________________________________。②打开K2，缓缓滴入适量的KOH溶液，继续保持反应混合液温度为105℃。(3)装置E中发生氧化还原反应的离子方程式是______________________________________________________________________________________________________。(4)制备硫氰酸钾晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再经________(填操作名称)、减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰酸钾晶体。(5)取少量所得KSCN晶体配成溶液，将装置E中混合液过滤得溶液x，进行如下实验：①设计实验探究ⅱ中银镜产生的原因_______________________________________________________________________________________________________________。②小组同学观察到ⅲ中实验现象后，用力振荡试管，又观察到红色褪去和沉淀增多，请