2022年新高考化学时事热点情境化考题-实验装置题（原卷版）

2022年新高考化学时事热点情境化考题实验装置题1．2021年10月14日，神舟十三号载人飞行任务的三名宇航员已经成功进入我国自主建造的空间站。可用作火箭、导弹推进剂，某小组在实验室制备并测定其纯度。Ⅰ：实验室制备如图(a)（1）瓶a中的试剂为___________(填序号)。A．饱和食盐水 B．浓硫酸 C．饱和碳酸氢钠溶液 D．浓氨水（2）①根据制备方程式，产品的理论产率为___________。[]②实验最终产率小于理论产率，原因可能是___________(任答一条即可)。Ⅱ：模拟工业交换膜电解法，高电压下电解NaCl溶液制备，进而获得，可以提高产率。（3）实验时，常因电压控制不当，产生副产品，写出其总反应的离子方程式：___________。（4）“获取产品”①往电解后的产品溶液中加入KCl，原理为，。反应结束后，将溶液放到冰水浴中，20秒后会析出较多的粗产品晶体，这样做是因为[溶解度数据见图(b)]。a．溶解度在相同温度时小于溶液中其他成分；b．溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小；溶解度___________。②将粗产品晶体溶解于水，加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，重复2～3次，进行精制。整个过程中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、酒精灯、烧杯、___________。最后干燥，得到产品。（5）“纯度测定”查阅资料，和HCl均为一元强酸，且前者酸性远远大于后者。但在室温下，同浓度时，二者的pH值相同。这是由于水夺取的能力过于强大，将酸的强度“拉平”导致的。而在非水溶剂甲基异丁酮中，由于其较弱的结合能力，能将与HCl的酸性“区分”开。“滴定法”测定产品纯度i.称取样品(杂质只有)0.8735g，在坩埚中加热至400℃，发生反应。ii.冷却，经一系列处理后，得到和HCl的混合液体。ⅲ.将混合液溶于非水溶剂甲基异丁酮中，用1mol/L的标准溶液氢氧化四丁基铵(一元强碱)的异丙醇溶液进行滴定，滴定结果数据如图所示，则杂质的百分含量为___________%(保留三位有效数字)。2．新型冠状病毒肺炎（NCP）肆虐全球，酒精、84消毒液、双氧水、过氧乙酸等化学品是常用的消毒剂，能够杀死新型冠状病毒。Ⅰ.如图是简易84消毒液发生器，写出该电解池中发生的总反应的化学方程式：__。Ⅱ.过氧化尿素是一种新型漂白剂、消毒剂，漂白、消毒的效果优于H2O2和过氧乙酸。某工业用过氧化尿素的部分参数见下表：分子式外观热分解温度熔点水溶性（20℃）CO(NH2)2·H2O2白色晶体45℃75～85℃500g·L1合成过氧化尿素的流程及反应器的示意图如图：回答下列问题：（1）流程中操作①的名称为__，仪器X的名称是__。（2）流程中操作②的具体过程是__。A．盐析、过滤B．减压蒸馏、结晶、过滤C．分液、过滤D．常压蒸馏、萃取（3）搅拌器选用的材质是玻璃而不是铁质的原因是__。（4）为测定产品中活性氧的含量（含双氧水34%，则其中活性氧为16%），一般采用KMnO4标准溶液进行滴定，但由于KMnO4的强氧化性，其溶液很容易被空气或水中的少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液有如下步骤：a.利用氧化还原滴定方法，在70~80℃条件下用基准试剂纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质）溶液标定其浓度。b.过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处。c.称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸。d.用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2。①请按照正确的流程对上述步骤进行排序__（填字母）。②在下列物质中，用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用__。A．H2C2O4·2H2OB．FeSO4C．浓盐酸D．Na2SO3③若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，用KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。称取干燥样品1.2g，溶解后置于锥形瓶中加入1mL6mol·L1的硫酸，然后用上述KMnO4标准溶液滴定（KMnO4溶液与尿素不反应），平行实验三次，实验结果如下：实验序号123KMnO4溶液体积（mL）滴定前读数0.000.001.00滴定后读数19.9022.7021.10产品中活性氧的质量分数为__（用含字母的最简等式表示）。3．新冠病毒爆发期间，各类消毒剂大显身手，ClO2泡腾片就是一种，使用时将其投入水中即可产生ClO2对水体、环境消毒。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应：2NaClO2＋Cl2=2ClO2＋2NaCl。如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中的未反应的Cl2)。（1）仪器P的名称是__。（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式__。（3）B装置中所盛试剂是__。（4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是__(从①②③中选择)，其中与E装置导管相连的导管口是__(填导管口的字母)（5）相同条件下，ClO2的消毒能力是Cl2的__倍（以等物质的量的消毒剂得电子的数目计算）。4．间溴苯甲醛常用作医药中间体，实验室以苯甲醛为原料，在无水AlCl3催化下加热制备间溴苯甲醛。I．催化剂的制备如图1是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置。已知无水氯化铝易升华，极易潮解。（1）若气体A是Cl2，且由KMnO4和浓盐酸反应制取，该反应的离子方程式为_______。（2）若固体B是AlCl3·6H2O，则气体A是_______，通入气体A的目的是_______。（3）若气体A为Cl2，乙中的药品是碱石灰，则碱石灰的作用是___________。II．间溴苯甲醛的制备实验所用装置如图2(夹持及加热装置已省略)：已知相关物质的沸点如下表所示：物质沸点/℃液溴58.8苯甲醛1791，2­－二氯乙烷83.5间溴苯甲醛229实验步骤如下：步骤1：将一定配比的无水AlCl3、1，2­－二氯乙烷和苯甲醛在三颈烧瓶中充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，维持温度不变，反应一段时间后，冷却。步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。步骤3：往洗涤后的有机相中加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后，进行下一操作。步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。（4）仪器a的名称为___________，本实验需要控制反应温度为60℃，为了更好地控制反应温度，宜采用的加热方式是___________。（5）步骤2分液时有机相处于___________(填“上层”或“下层”)，NaHCO3可以除去有机相中的Br2，反应中1molBr2参与反应，转移1mol电子且产生无色气体，反应的离子方程式为_______。（6）步骤3中将加入无水MgSO4固体的有机相放置一段时间后，进行的下一操作是_______。5．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂，主要用于自来水、污水等水环境的杀菌消毒，也常用作纸浆、砂糖、油脂的漂白剂。图为目前生产亚氯酸钠的流程之一(夹持装置省略)，所得NaClO2具有纯度高的优点。已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。试回答下列问题：（1）仪器a的名称为___________。（2）装置A用来制取ClO2，发生反应的离子方程式为___________。（3）研究测得C装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)=___________mol/L，=___________。（4）C装置采用“冰水浴”的目的是___________。（5）充分反应后，为从产品溶液中获取NaClO2晶体，从下列选项中选出合理的操作并排序：()→()→()→干燥，___________a．趁热过滤b．50℃水洗涤c．加热蒸发结晶d．冰水洗涤e．55℃恒温减压蒸发结晶6．次氯酸及其盐溶液有杀菌、消毒、漂白的作用。在此次抗击新冠疫情中发挥了巨大作用。某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8mol·L1的次氯酸溶液。（查阅资料）资料1：常温常压下，Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水，且会与水反应生成次氯酸。资料2：Cl2O的沸点为3.8℃，42℃以上会分解生成Cl2和O2；Cl2的沸点为34.6℃该小组用Cl2与潮湿的碳酸钠制取Cl2O，并进一步制取次氯酸，装置如下。回答下列问题：（1）装置连接顺序为Cl2→___。（用字母表示）（2）装置A中反应的化学方程式是___。（3）装置B的作用___，整个实验加快反应速率所采用的方法有___。（4）装置D中反应的化学方程式是___。（5）如果要收集Cl2O，则可以在B装置后连接E装置进行收集，这样做的依据是什么___，逸出气体的主要成分是___。（6）此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是___（答出一条即可）。（7）测定反应完成后A中物质的质量分数：取mg样品加适量蒸馏水使之溶解，加入几滴酚酞，用0.1molL1的盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，消耗盐酸V1mL；再向已变无色的溶液中加入几滴甲基橙，继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色，又消耗盐酸V2mL。①则由上述实验可测定反应完成后A中物质的质量分数为___（说明具体物质并用含m、V1和V2的代数式表示）。②若用甲基橙作指示剂滴定结束时，滴定管尖嘴有气泡，对测定结果的影响是___。7．“84”消毒液、医用酒精等能对新冠病毒进行有效消杀。某兴趣小组在实验室自制“84”消毒液。请回答以下问题：（1）“84”消毒液消杀新冠病毒的原理是__。（2）甲同学设计图1所示实验装置（夹持装置省略）制取“84”消毒液。①B中的试剂是__。②干燥管的作用是__。③当C中NaOH溶液吸收完全后，停止通氯气，检验氯气已过量的方法为__。（3）乙同学设计图2所示电解装置制取“84”消毒液。①铁电极作__极。②该电解制取NaClO的总反应的化学方程式为__。③充分电解后，为检验电解液中是否还残留少量Cl，取少量电解后溶液于试管中，滴加AgNO3溶液，试管中产生白色沉淀并有无色气体产生，该气体能使带火星的木条复燃。试管中发生反应的离子方程式为___。④取25.00mL电解后溶液，加入过量KI与稀硫酸混合溶液，充分反应后加入2滴淀粉液，用0.1000mol•L1Na2S2O3溶液滴定，消耗12.00mL。则该电解液有效氯（以有效氯元素的质量计算）的浓度为___mg/L。（已知：2S2O32+I2═S4O62+2I）（4）与甲同学制法相比，乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有：__、__（请列举出两种）。8．在防治新冠肺炎的工作中，过氧乙酸（CH3COOOH）是众多消毒剂中的一种。过氧乙酸具有强氧化能力，可将各种病原微生物杀灭。其性质不稳定，遇热易分解。某同学利用高浓度的双氧水和冰醋酸制备少量过氧乙酸并进行相关实验。I．过氧乙酸的制备．向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸，滴加42.5%双氧水15mL，之后加入一定量浓硫酸，维持反应温度为40℃，磁力搅拌4h后，室温静置12h。（1）三颈烧瓶中制取过氧乙酸的反应方程式为____。（2）资料显示浓硫酸的用量对制得的过氧乙酸的质量分数有较为明显的影响，如图所示。根据图中数据分析本实验中浓硫酸的用量应为____（填字母）。II．过氧乙酸质量分数的测定准确称取1.00g过氧乙酸样液，定容子100mL容量瓶中，取其中10.00mL溶液调pH后，用KMnO4标准溶液滴定