2022届高考化学二轮教学案-题型一化学实验综合题实验综合逐空特训

实验综合逐空特训A组(20分钟)1．观察下列实验装置图，试回答下列问题：(1)写出图中实验操作对应的名称①：______________、③：________。(2)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号)：a．分离植物油和水：______；b．从海水中提取蒸馏水：______。(3)装置①中玻璃棒的作用是________。(4)实验室需要490mL0.5mol·L－1NaOH溶液，请回答下列问题：①需称取________g烧碱固体。②配制的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒、胶头滴管外，还需要________________。③下列各项中，可能导致实际浓度偏高的是________(填字母)。A．定容时，仰视容量瓶的刻度线B．NaOH溶解时放出大量的热，未冷却立即配制溶液C．溶解NaOH固体之后的烧杯未洗涤D．向容量瓶中转移溶液时不慎洒出答案(1)过滤蒸馏(2)④③(3)引流(4)①10.0②500mL容量瓶③B解析(1)①装置用来分离固液混合物，是过滤；③装置用来分离互溶的液体混合物，属于蒸馏。(2)植物油和水分层，利用分液漏斗分液；从海水中提取蒸馏水，沸点不同，利用蒸馏装置。(3)过滤操作中玻璃棒的作用是引流。(4)①m(NaOH)＝cVM＝0.5mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝10.0g。②溶液配制过程中，用烧杯溶解烧碱，用玻璃棒搅拌和引流，用500mL的容量瓶配制溶液，用胶头滴管定容，用托盘天平称量烧碱，用药匙取药品，所以还需要的玻璃仪器是500mL容量瓶。③A项，定容时，仰视容量瓶的刻度线导致溶液的体积偏大，则配制溶液的浓度偏低；B项，NaOH溶解时放出大量的热，未冷却立即配制溶液，导致溶液的体积偏小，则配制溶液的浓度偏高；C项，溶解NaOH固体之后的烧杯未洗涤，导致溶质的物质的量偏小，则配制溶液的浓度偏低；D项，向容量瓶中转移溶液时不慎洒出，导致溶质的物质的量偏小，则配制溶液的浓度偏低。2．某小组在实验室中用下图装置制备纯净的SO2，发生装置中反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________，装置的连接顺序为a→________________(按气流方向，用小写字母表示)。答案H2SO4(浓)＋2NaHSO3=2SO2↑＋2H2O＋Na2SO4b→c→g→f→d3．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。[查阅资料]隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。[实验探究]某化学小组选用下图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。(1)所选用装置的正确连接顺序为__________(填装置的字母)。(2)证明有水蒸气生成的实验现象为_____________________________________________。(3)证明有氨气生成的实验现象为_______________________________________________。答案(1)ACBD(2)C中无水硫酸铜变蓝(3)D中溶液变为红色解析(1)实验验证分解产物中含有氨气和水蒸气，选择装置A先通入氮气排净装置中的空气，加热分解硫酸亚铁铵，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等，通过装置C中无水硫酸铜检验生成的水，再通过装置B中的足量碱石灰除去水蒸气、硫的氧化物，通过装置D检验氨气的生成，通入后溶液变红色说明生成气体中含氨气，所选用装置的正确连接顺序为ACBD。4．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂之一，受热易分解。实验室制备少量Na2S2O5的步骤如下：a．按如图组装好实验装置，检验气密性后装入药品。b．不断搅拌，控制反应温度在40℃左右，向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2。c．当溶液pH约为4时，停止反应。在20℃左右静置，结晶生成Na2S2O5，化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O。步骤b中控制温度在40℃左右，原因是____________________________________________。答案温度低，反应速率慢，温度过高，SO2易逸出，同时NaHSO3易分解5．(2021·上海徐汇区高三模拟)硫酸铜是一种重要的盐。完成下列填空：(1)无水硫酸铜为________色粉末，CuSO4·5H2O属于________晶体，由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法为____________。(2)0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。计算确定200℃时固体物质的化学式为____________________________________。答案(1)白离子降温结晶(2)CuSO4·H2O解析(2)如图所示，样品受热分步脱水。从0.80g到0.57g共脱水0.23g。CuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7(△))CuSO4·(5－n)H2O＋nH2O25018n0.80g0.23geq\f(250,0.80g)＝eq\f(18n,0.23g)，解得n≈4。故200℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O。6．已知还原性：H2SO3>Fe2＋>I2，某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2。(1)通入足量SO2后，装置B中的现象是______________________________________________；装置C的作用是_________________________________________________________________。(2)该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：________________________________________。②请设计实验方案验证有Fe2＋生成：________________________________________________。答案(1)溶液蓝色褪去吸收多余的SO2，防止污染空气(2)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋②取A中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或其他合理答案)7．SrS可用作光谱纯试剂等，可由碳还原硫酸锶制得，其反应的化学方程式为3C＋2SrSO4eq\o(=,\s\up7(高温))SrS＋SrO＋SO2↑＋2CO2↑＋CO↑。(1)某同学选用合适的发生装置制备SrS，选择的发生装置是________(填字母)。(2)利用下列装置(有的装置可以重复使用)验证收集的混合气体中含有SO2、CO。①品红溶液检验的气体是__________(填化学式)，G中应装试剂的名称是__________。②按气流方向从左向右仪器导管口连接顺序为：混合气集气瓶导管口→________→_______→c→d→______→______→i→j→______→______→______→______→k(填字母)。③装置H中发生反应的化学方程式为____________________________________________。④装置F的作用为________；证明有一氧化碳气体的实验现象是____________________。答案(1)B(2)①SO2澄清石灰水②abefgh(或hg)ef③CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋Cu④吸收SO2和CO2H中黑色固体变为红色，接H前G中澄清石灰水不变浑浊，接H后G中澄清石灰水变浑浊8．如图所示是用于气体制备、干燥(或除杂质)、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去，各装置可重复使用也可不用)。请根据要求回答下列问题：若用A→C→D→B组合进行氢气还原氧化铜实验。分液漏斗中的试剂是盐酸，C中试剂是水，其作用是____________________________________________________________________；A中反应开始后，加热B之前的实验操作是______________________________________，加热后B中将观察到的现象是_________________________________________________。答案吸收氢气中的HCl检验氢气纯度固体粉末由黑变红(答案合理即可)解析盐酸易挥发，所以先将所得气体通入水中，目的是吸收氢气中的HCl。在氢气与氧化铜反应之前一定要检验氢气的纯度，所以加热B之前的操作是检验氢气纯度。氢气与氧化铜反应生成金属铜和水，所以观察到的现象应为固体粉末由黑变红。9．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：____________、________________________。(2)为探究硫酸亚铁的分解产物，将FeSO4放入下图所示的装置A中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。①C、D中的溶液依次为________(填字母)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______________________________________________________________________________。a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba(NO3)2e．浓H2SO4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：______________________________________。答案(1)样品中没有Fe3＋Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋(2)①c、a生成白色沉淀、褪色②2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑解析(1)绿矾溶解于水电离出Fe2＋，滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3＋，通入空气之后，空气中的氧气把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与KSCN反应而使溶液显红色，说明Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋。(2)①实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2O3，根据得失电子守恒可知必然有SO2产生，根据元素守恒可知还会生成SO3，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液，不能选择Ba(NO3)2溶液，因为SO2会与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀，干扰SO3的检验，由于SO3可与水反应生成硫酸，故应先检验SO3，再利用SO2能使品红褪色的原理检验SO2。②由题意可以得到硫酸亚铁分解的化学方程式为2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。B组(20分钟)1．下图是常见的气体发生装置根据要求从O2、NH3、Cl2、HCl、H2、CO2、NO、NO2中选择适当的物质填空。(1)A装置用于制备__________。(2)B装置用于制备SO2(Cu和浓硫酸反应)、_____________________________________。(3)C装置用于制备____________、O2(H2O2和MnO2反应)、__________(CaO和浓氨水反应)、SO2(Na2SO3和浓硫酸反应)、Cl2(KMnO4和浓盐酸反应)。答案(1)O2、NH3(2)Cl2、HCl(3)H2、CO2、NO、NO2NH32．测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示)，回答下列问题。(1)B装置的作用是___________________________________________________________，C装置的作用是_____________________________________________________________。(2)加热前先通入N2排尽装置中的空气，称取C、D装置的初始质量后，边加热边通入N2的作用是_____________________________________________________________________。答案(1)冷却气体吸收反应产生的CO2气体(2)将分解生成的气体全部带入C或D装置中，使其完全被吸收，并防止倒吸解析(1)B装置为长玻璃管，起到冷却气体的作用。C装置中的NaOH可以吸收反应生成的CO2气体。(2)因为加热后的装置中含有残留的CO2和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被C、D装置吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止倒吸。3．丁烷常用作制冷剂和有机合成原料，易燃易爆。某化学兴趣小组探究丁烷在氧化铝催化下的裂解实验。已知：CuO能将烃氧化成CO2和H2O。(1)连接好装置后，应该进行的操作是______(填字母)。A．给D、G装置加热B．检查装置的气密性C．排出装置中的空气(2)B装置的作用是______________________________________________________________。(3)C装置中的药品为________________，E装置中的现象为__________________________。答案(1)B(2)观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量(3)碱石灰(或其他合理答案)溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成解析(1)连接好装置后，应先检查装置的气密性。(2)B装置中盛有水，丁烷既不溶于水也不与水反应，B装置的作用是便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量。(3)C装置是干燥管，用来干燥丁烷，所盛药品可以是碱石灰等。丁烷裂解得到烯烃，烯烃与溴水反应，E装置中的现象为溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成。4．无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图所示，主要步骤如下：步骤1三颈烧瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置B中加入15mL液溴。步骤2缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈烧瓶中。步骤3反应完毕后恢复至常温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤4常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr2产品。已知：①Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。请回答：(1)仪器A的名称是________________，它在实验中的作用是___________________________。(2)实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2，原因是__________________________________。(3)步骤2中，可以将装置B中的溴完全导入三颈烧瓶中的原因是_______________________。(4)如将装置B改为装置C(图乙)，可能导致的后果是__________________________________。(5)步骤3中，第一次过滤除去的物质是__________。答案(1)球形冷凝管冷凝回流，防止乙醚和溴挥发(2)防止镁屑与氧气反应，生成的MgO阻碍Mg和Br2的反应(3)溴易挥发，N2气流可将溴带入到三颈烧瓶中(4)会将液溴快速压入三颈烧瓶，反应过快，大量放热而存在安全隐患(5)Mg5．某研究性学习小组的同学查阅资料得知：氨基化钠(NaNH2)是橄榄绿色晶体，熔点：210℃，沸点：400℃，极易与水反应生成氢氧化钠和氨，氨气在350℃时与钠反应可得到氨基化钠与氢气，他们设想用如下仪器(数量足够，加热仪器已省略)制备NaNH2并验证NaNH2与水反应的产物。(1)仪器X的名称是______________，实验中B中试剂是____________，D的用途是_______________________________________________________________________________。(2)A是用于制备NH3的，则制备NaNH2的实验中，各仪器接口顺序为___________________，若烧瓶中放入的试剂是CaO，则A中反应的化学方程式为_____________________________。(3)试剂加入完毕、仪器连接好后，应先通入一段时间的氨气，其目的是________________________________________________________________________________________________，实验中X中可能观察到的主要现象是______________________________________________。(4)证明NaNH2与水反应有氨气生成的方法：__________________________________________答案(1)锥形瓶碱石灰(或NaOH固体)吸收没有反应完的NH3，防止其污染空气(2)abcdebcfNH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑(3)排出装置中的空气，防止其与钠反应钠熔化成小球，然后有橄榄绿色物质生成(4)取少量NaNH2放入试管中，再向试管中滴加适量水，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色(或其他合理方法)解析(1)由于NaNH2遇水剧烈反应，故进入C中气体应是干燥的，干燥氨气应使用碱石灰或NaOH固体。NH3在C中不可能反应完，为防止其污染空气，需要用水吸收。(2)为防止水蒸气进入C中，在C、D之间还需要用一个干燥装置。(3)因钠易与氧气反应，故应先通入一段时间的NH3，目的是排出装置中的空气，防止其与钠反应。实验中钠受热后会熔化，然后与氨气反应生成橄榄绿色的NaNH2。(4)证明NaNH2与水反应有NH3生成的方法是先让其与水混合，再用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。6．实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，其流程如图：V2O5eq\o(→,\s\up7(6mol·L－1盐酸、N2H4·2HCl),\s\do7(微沸数分钟还原))VOCl2溶液eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3溶液),\s\do5(转化))氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体(1)“还原”过程中的还原剂是____________(填化学式)。(2)已知VO2＋能被O2氧化，“转化”可在如图装置中进行。①仪器M的名称是____________，实验开始前的操作是____________________。②装置B的作用是____________________________________________________。答案(1)N2H4·2HCl(2)①长颈漏斗检查装置的气密性②除去二氧化碳气体中的氯化氢7．碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。制备反应原理为2LaCl3＋6NH4HCO3=La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O；某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备碳酸镧。(1)盛放稀盐酸的仪器名称为________。(2)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为F→______→______→______→______→__________。(3)Y中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。(4)X中盛放的试剂是________，其作用为_________________________________________。(5)Z中应先通入NH3，后通入过量的CO2，原因为_________________________________。答案(1)分液漏斗(2)ABDEC(3)NH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑(4)饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(5)NH3极易溶于水，并且形成一个碱性环境，有利于CO2的吸收解析(2)装置W产生二氧化碳，通过装置X除去氯化氢，进入到装置Z中；装置Y产生氨气，进入装置Z中，且要防倒吸，因此要连接E；综上，制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为F→A→B→D→E→C。(3)Y中为浓氨水与生石灰反应产生氨气，发生反应的化学方程式为NH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑。(4)X中盛放的试剂的作用是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢气体，需要用饱和NaHCO3溶液。(5)Z中应先通入NH3，后通入过量的CO2，原因为NH3在水中的溶解度大，二氧化碳在水中的溶解度较小，但是在氨水中溶解度较大。这样操作可以得到浓度较大的碳酸氢铵溶液，提高反应速率和碳酸镧的产率。8．为了测定Na2CS3溶液的浓度，按如图装置进行实验，将35.0mLNa2CS3溶液置于装置A的三颈烧瓶中，打开仪器d的活塞，滴入足量2.0mol·L－1H2SO4，关闭活塞。已知：CSeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CS2＋H2S↑，CS2和H2S均有毒，CS2不溶于水，沸点：46℃，与CO2某些性质相似，与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。(1)反应开始时需要先通入一段时间N2，其作用为____________________________________。(2)B中发生反应的离子方程式是___________________________________________________。(3)反应结束后打开止水夹K，再缓慢通入热N2一段时间，其目的是___________________________________________________________________________________________________。(4)为了计算三硫