高考化学二轮专题复习 第14讲 综合性与探究性化学实验限时练习

【创新设计】届高考化学二轮专题复习第14讲综合性与探究性化学实验限时练习(时间：40分钟满分：60分)一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分)1．下列化学实验事实及其解释都正确的是()。①向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘②向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸③向0.1mol·L－1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性④向2.0mL浓度均为0.1mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L－1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大A．①②B．①④C．②③D．③④解析向SO2水溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，没有白色沉淀生成，因为BaSO3易溶于盐酸，②错误；FeSO4溶液遇酸性KMnO4溶液使其褪色，说明Fe2＋具有还原性，③错误；①、④正确。答案B2．(·山东理综，14)下列与实验相关的叙述正确的是()。A．稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出C．酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高D．检验某溶液是否含有SOeq\o\al(2－,4)时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸解析稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入蒸馏水中，并用玻璃棒不断搅拌，A错误；B项操作将导致所配制的溶液浓度偏低，故B错误；C项，锥形瓶中的待测液增多，消耗标准液增多，结果偏高，C正确；D项，溶液中如果有Ag＋会产生干扰，D错误。答案C3．实验室配制和保存硝酸亚铁溶液，应采取的正确措施是：①把蒸馏水煮沸，以赶走水中溶解的O2；②溶解时加入少量稀硝酸；③加入少量还原铁粉，并充分振荡；④加入少量盐酸，并装入棕色试剂瓶中，其中正确的是()。A．①②③B．①④C．②③④D．①③④解析④加入稀盐酸，会引入杂质离子Cl－。答案A4．为达到预期的实验目的，下列操作正确的是()。A．欲配制质量分数为10%的ZnSO4溶液，将10gZnSO4·7H2O溶解在90g水中B．欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸C．为鉴别KCl、AlCl3和MgCl2溶液，分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量D．为减小中和滴定误差，锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用解析A项中，10gZnSO4·7H2O中ZnSO4的质量小于10g，如果溶于90gH2O中，ZnSO4的质量分数一定小于10%；B项中，若长时间煮沸，其胶体将会因为受热促进水解而聚沉；C项中，向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量，KCl溶液无现象，AlCl3溶液中先有白色沉淀生成后又溶解，MgCl2溶液中则有白色沉淀生成；D项中，锥形瓶不需要烘干，洗净即可。答案C5．下列实验报告记录的实验现象正确的是()。实验记录A无色无色无现象无色沉淀B红色无色白色沉淀白色沉淀C红色无色无色溶液白色沉淀D无色无色无色溶液无色沉淀解析二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中，可以被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀；通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中，先生成SOeq\o\al(2－,3)，而后生成BaSO3白色沉淀。答案B6．设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是()。A．分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢B．分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少C．分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成D．分别将等量的白色粉末用如上图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊解析不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液，加入澄清石灰水时，都可以产生沉淀，C错。答案C7．InorganicSyntheses(《无机合成》)一书中，有一如图所示的装置，用以制备少量某种干燥纯净的气体。该装置中所装的药品正确的是()。选项A中药品B中药品气体CA浓盐酸浓硫酸HClB浓硫酸浓盐酸HClC浓NaOH溶液浓氨水NH3D浓氨水浓NaOH溶液NH3解析若将浓硫酸加入到浓盐酸中，无法得到干燥纯净的气体。浓氨水与浓NaOH溶液混合后浓度变小不易挥发出NH3，且得不到干燥的NH3。答案A8．用如图所示的装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述中不正确的是()。A．若A为醋酸，B为贝壳(粉状)，C中盛C6H5ONa溶液，则C中溶液变浑浊B．若A为食盐水，B为电石，C中盛酸性KMnO4溶液，则C中溶液紫色褪去C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AgNO3溶液，则C中无现象D．实验中仪器D可起到防止倒吸的作用B中生成的乙炔可使酸性KMnO4溶液褪色；C中生石灰与浓氨水反应放热：CaO＋NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Ca(OH)2＋NH3↑，而NH3通入AgNO3溶液，先有沉淀生成，后又消失，AgNO3＋NH3·H2OAgOH↓＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2OAg(NH3)2OH＋2H2O。答案C二、非选择题(共4小题，28分)9．(8分)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。固定装置略去(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是_________________________________________。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是_____________________________。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是________________________________________________________________________。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为________________________________________________________________________，实验_____________________________________________________；但此实验的不足之处是___________________________________________________。解析加2mL蒸馏水，浓HNO3的浓度减小，化学反应速率减慢。甲：Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O乙：3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O丙：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCuO＋2HNO3(稀)Cu(NO3)2＋H2O甲、乙分别有污染环境的NO2、NO生成，而且甲、乙、丙制取相同质量的Cu(NO3)2时，耗硝酸分别为4mol、eq\f(8,3)mol、2mol，所以丙方案最佳。答案(1)检查装置的气密性(2)Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变缓，气体颜色变浅(3)丙耗酸量最少，无污染(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色没有处理尾气10．(9分)某校课外活动小组的同学设计了如下图所示的实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。(1)装置B中最适宜的试剂是________，其作用是________。(2)装置C的作用是________，若实验中没有装置C，则不可以证明CO具有还原性，原因是________________________________________________________________________。(3)装置D中黑色固体为________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)根据实验中的________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。解析本实验的目的是验证一氧化碳的还原性。A是CO2的发生装置，B是除去CO2中混有的HCl气体的除杂装置，故B中最好加入饱和碳酸氢钠溶液。C是CO2的干燥装置，目的是除去水蒸气，因为碳和水蒸气在加热条件下会反应生成H2，从而影响CO性质的验证。这样从C中出来的是干燥的CO2气体，在D中与碳反应生成CO。CO在E装置中与CuO反应生成CO2和红色的Cu。若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，则必须除去D中未完全反应的CO2，故在D、E之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。答案(1)饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl气体(2)干燥CO2碳和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜(3)碳CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO(4)E中黑色固体变为红色固体CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(5)DE②11．(5分)无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃(1)A装置中发生反应的化学方程式为：_____________________________________(2)在E处可收集到纯净的氯化铝，其原因是_______________________________。(3)从A装置中导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D装置中，将对实验产生的不良后果是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)F装置所起的作用有：____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)无水氯化铝在潮湿空气中，会产生大量白雾，有关反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。解析实验目的：制取无水氯化铝。实验原理：2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2AlCl3。A装置制取的Cl2中含有HCl气体和水蒸气，与Al反应生成的H2与Cl2组成的混合气体受热时可能发生爆炸；水蒸气与生成的AlCl3作用产生大量的白雾，甚至发生爆炸。故用装置B、C来除去Cl2中的HCl气体和水蒸气。由于AlCl3在178℃升华，故在E处冷却得到纯净的无水AlCl3。制备无水氯化铝的反应是气体和固体的反应，尾气中必含有未反应的氯气，同时AlCl3极易水解，故用F装置吸收未反应的Cl2和防止空气中的水蒸气进入D装置中。答案(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)生成的AlCl3受热升华，在E处冷凝(3)未经除去的HCl气体、水蒸气随Cl2进入D装置中，与Al反应能生成H2，H2与Cl2组成的混合气体会发生爆炸；水蒸气与生成的AlCl3作用产生大量的白雾，甚至发生爆炸(4)吸收多余Cl2，防止其污染空气；干燥作用，防止空气中的水蒸气进入D装置中，使AlCl3水解(5)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl12．(6分)(江苏高考化学)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著地杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。(1)在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2NaClO3＋4HCl2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O方法二：2NaClO3＋H2O2＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是________________________________________________________________________。(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClOeq\o\al(－,2))。我国卫生部规定，饮用水ClOeq\o\al(－,2)的含量应不超过0.2mg·L－1。饮用水中ClO2、ClOeq\o\al(－,2)的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I－还原为ClOeq\o\al(－,2)、Cl－的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时，ClOeq\o\al(－,2)也能被I－完全还原成Cl－。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3＋I2Na2S4O6＋2NaI。①请写出pH≤2.0时，ClOeq\o\al(－,2)与I－反应的离子方程式：________________________________________________________________________。②请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。步骤3：加入足量的KI晶体。步骤4：加少量淀粉溶液，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL。步骤5：_____________________________________________________。步骤6：再用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。③根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClOeq\o\al(－,2)的浓度为________mol·L－1(用含字母的代数式表示)。④若饮用水中ClOeq\o\al(－,2)的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClOeq\o\al(－,2)还原成Cl－，该反应的氧化产物是________(填