2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實驗基礎(chǔ)及綜合探究 課時3 物質(zhì)制備及性質(zhì)探究類實驗題題型沖關(guān)練習(xí).doc

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課時3　物質(zhì)制備及性質(zhì)探究類實驗題 1．(2016課標(biāo)全國Ⅲ，26)過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?；卮鹣铝袉栴}： (一)碳酸鈣的制備 (1)步驟①加入氨水的目的是________________________。 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于________。 (2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是________(填標(biāo)號)。 a．漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁 d．濾紙邊緣高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度 (二)過氧化鈣的制備 CaCO3濾液白色結(jié)晶 (3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時溶液呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸，趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是____________________________。 (4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________， 該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是____________________________________。 (5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是________。 (6)制備過氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是_______________________，產(chǎn)品的缺點是____________________________。 解析　(1)反應(yīng)混合液中鹽酸過量，加入氨水可以中和鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于過濾分離。(2)a項，漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁，容易造成溶液飛濺，錯誤；b項，玻璃棒用作引流，正確；c項，將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁，防止有氣泡，正確；d項，濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗口，錯誤；e項，用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動容易劃破濾紙，錯誤。(3)步驟②中逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故應(yīng)將溶液煮沸以除去溶解的CO2氣體。(4)根據(jù)題意可知反應(yīng)物為CaCl2、H2O2、NH3H2O，產(chǎn)物為CaO2、NH4Cl和H2O，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2＋2NH3H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高溫下易分解，所以反應(yīng)應(yīng)在冰浴中進(jìn)行。(5)由于乙醇與水互溶且易揮發(fā)，所以使用乙醇洗滌去除晶體表面的水分。(6)制備過氧化鈣的另一種方法將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是：工藝簡單，操作方便，產(chǎn)品的缺點是：沒有除雜凈化工藝，所制得產(chǎn)品純度低。 答案　(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀　過濾分離　(2)ade (3)酸　除去溶液中的CO2 (4)CaCl2＋2NH3H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3H2O＋H2O2＋6H2O===CaO28H2O↓＋2NH4Cl　溫度過高時雙氧水易分解 (5)去除晶體表面水分 (6)工藝簡單，操作方便　純度較低 2．(2017廣西適應(yīng)性測試)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行探究實驗。 【實驗一】　制取氯酸鉀和氯水 利用如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。(部分夾持裝置已省略) (1)儀器a的名稱是________，寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________。 裝置B中的現(xiàn)象為______________________________________________。 (2)為了使Cl2在裝置C中被KOH溶液充分吸收，裝置A中滴加濃鹽酸的速率宜________(填“快”或“慢”)。 (3)有同學(xué)認(rèn)為對調(diào)裝置B和裝置C的位置不利于提高裝置C中氯酸鉀的產(chǎn)率，你是否認(rèn)同該觀點并說明理由：_________________________________ _______________________________________________________________。 【實驗二】　測定飽和氯水中氯元素的含量 實驗步驟如下： ①從裝置B中量取25.00 mL氯水于錐形瓶中，向其中慢慢地充入SO2，溶液黃綠色完全消失后再充入一段時間的SO2。 ②向錐形瓶中加入足量BaCO3粉末，過濾，洗滌，將濾液導(dǎo)入滴定池中。 ③取0.01 molL－1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入棕色滴定管，用電勢滴定法(在化學(xué)計量點附近，溶液的電極電勢有最大的變化)測定氯元素的含量。通過測得的電動勢(E)可知溶液中c(Cl－)的變化，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表： V(AgNO3溶液)/mL 35.00 39.00 39.80 39.98 40.00 40.02 41.00 43.00 45.00 E/mV －225 －200 －150 －100 32.5 165 245 270 295 (4)量取25.00 mL氯水所用的儀器是_________________________________； 操作②的目的是__________________________________________________。 (5)測定氯元素含量的過程中，使用棕色滴定管的原因是____________________。 (6)達(dá)到該次滴定終點時，消耗AgNO3溶液的體積為________ mL。 解析　(1)由裝置圖可知儀器a為分液漏斗，裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，發(fā)生離子反應(yīng)：2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；氯氣通入水中，首先看到有氣泡冒出，一部分氯氣溶于水中，溶液呈現(xiàn)黃綠色。(2)裝置A中滴加濃鹽酸的速率慢，可以使產(chǎn)生的氯氣被C中KOH溶液完全吸收。(3)若B、C對調(diào)位置，則隨氯氣出來的氯化氫會與KOH反應(yīng)，降低氯酸鉀的產(chǎn)率。(4)氯水呈酸性和強(qiáng)氧化性，所以用酸式滴定管或移液管量取25.00 mL氯水，因為SO也能與Ag＋反應(yīng)生成沉淀，所以加入足量BaCO3粉末，以將SO全部沉淀，消除對Cl－滴定的干擾。(5)AgNO3見光易分解，為防止AgNO3見光分解，用棕色滴定管滴定。(6)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)加入AgNO3溶液的體積為40.00 mL左右時，溶液的電極電動勢有最大的變化，說明達(dá)到滴定終點時消耗AgNO3溶液40.00 mL。 答案　(1)分液漏斗　2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　有氣泡冒出，溶液顏色逐漸變成黃綠色 (2)慢 (3)認(rèn)同，若對調(diào)位置，氯氣中的HCl會消耗KOH，降低KClO3的產(chǎn)率 (4)酸式滴定管(或移液管)　將SO全部沉淀，消除對Cl－滴定的干擾 (5)防止AgNO3見光分解 (6)40.00 3．(2017廣西調(diào)研)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了探究NO的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實驗。 (1)甲同學(xué)設(shè)計了圖甲裝置進(jìn)行實驗，觀察到集氣瓶中收集到無色氣體，由此確定銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體。甲同學(xué)的推斷________(填“正確”或“不正確”)，理由是_______________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的推斷，他觀察到圖甲裝置圓底燒瓶中的氣體不是無色。為此乙同學(xué)設(shè)計了圖乙裝置進(jìn)行實驗，步驟為： ①在大試管中放入適量石灰石，加入過量稀硝酸； ②待石灰石反應(yīng)完全，將銅絲浸入過量的稀硝酸中； ③一段時間后，觀察到大試管中氣體始終為無色，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體； ④待集氣瓶充滿氣體后從水槽中取出，敞口正放在桌面上，觀察到瓶口氣體顏色有變化，證明稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO。 步驟①的作用是：__________________；步驟④瓶口氣體的顏色變化是____________________。 (3)當(dāng)過量的銅與稀硝酸完全反應(yīng)后，再加入20%的稀硫酸，銅片上又有氣泡產(chǎn)生，稀硫酸的作用是________(填正確選項的編號)，反應(yīng)的離子方程式是：________________________。 a．還原劑 b．氧化劑 c．酸化 d．提供熱能 解析　(2)乙同學(xué)的設(shè)計中，使稀硝酸先與碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生CO2將裝置內(nèi)的空氣排盡，以避免空氣中的氧氣對實驗產(chǎn)生干擾。(3)過量的銅與稀硝酸完全反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)為硝酸銅，在銅片過量的情況下，再加入稀硫酸，提供了足量的H＋，NO在H＋存在的情況下繼續(xù)和銅反應(yīng)生成NO。 答案　(1)不正確　NO2能與水反應(yīng)生成NO，無論銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO還是NO2，集氣瓶中收集到的氣體都是NO (2)排凈裝置內(nèi)的空氣　無色變成紅棕色 (3)c　3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 4．(2016上海化學(xué)，六)乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè)，中學(xué)化學(xué)實驗常用a裝置來制備。 完成下列填空： (1)實驗時，通常加入過量的乙醇，原因是______________________________ _____________________________________________________________。 加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實際用量多于此量，原因是________________________________________________________________； 濃硫酸用量又不能過多，原因是______________________________________ ________________________________________________________________。 (2)飽和Na2CO3溶液的作用是________。 (3)反應(yīng)結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。 (4)若用b裝置制備乙酸乙酯，其缺點有____________、____________。由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是________，分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是________。 解析　(1)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此加入過量的乙醇增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率。由于濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率，因此實際用量多于此量；由于濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會使有機(jī)物炭化，降低酯的產(chǎn)率，所以濃硫酸用量又不能過多。(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以飽和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)乙酸乙酯不溶于水，因此反應(yīng)結(jié)束后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，振蕩、靜置，然后分液即可。(4)根據(jù)b裝置可知由于不是水浴加熱，溫度不易控制，因此制備乙酸乙酯的缺點有溫度過高原料損失較大、溫度較低發(fā)生副反應(yīng)，由于乙醇發(fā)生分子間脫水生成乙醚，所以由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸點相差較大，則分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是蒸餾。 答案　(1)增大反應(yīng)物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率(合理即可) 濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產(chǎn)率 濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性，會使有機(jī)物炭化，降低酯的產(chǎn)率 (2)中和乙酸、溶解乙醇，減少乙酸乙酯在水中的溶解 (3)振蕩　靜置 (4)原料損失較大　易發(fā)生副反應(yīng)　乙醚　蒸餾 5．(2016南昌模擬)無水氯化亞鐵用于制造鐵系催化劑、印染的媒染劑和染料還原劑，還可用于冶金、醫(yī)藥、照相等行業(yè)。一實驗小組模仿工業(yè)方法制取氯化亞鐵，設(shè)計裝置如下： 通過查閱相關(guān)資料可知： ①在持續(xù)高溫500 ℃時，鐵與純凈、干燥Cl2反應(yīng)可生成FeCl2，在溫度較低時可生成FeCl3； ②FeCl3熔沸點低，易升華。 根據(jù)以上信息回答相關(guān)問題： (1)a、b、c儀器組合成制取氯氣的裝置，反應(yīng)無需加熱，請寫出a容器內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)d、e盛裝的藥品分別是________和________，f、g的作用是________________________。 (3)反應(yīng)器為硬質(zhì)玻璃管，純凈的鐵粉與氯氣在500 ℃左右反應(yīng)。 ①化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________。 ②實驗操作順序是：組裝儀器、________、裝入藥品、________、________、停止加熱、關(guān)閉c的活塞。 (4)實驗小組記錄的實驗現(xiàn)象如下： 觀察到的部分現(xiàn)象 第一次實驗 反應(yīng)器中有白霧、紅色固體，g瓶有白霧和黃綠色氣體 第二次實驗 反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有紅棕色的煙和黃綠色氣體 第三次實驗 反應(yīng)器中有綠色晶體，g瓶有黃綠色氣體 ①第一次實驗，發(fā)現(xiàn)e瓶沒有盛裝任何藥品，所以得到紅色固體，其原因是______________________________________。 ②第二次實驗，g瓶有紅棕色的煙，其原因是____________________________ _________________________________________________________________。 (5)第三次實驗得到的固體，最可能含有的微量雜質(zhì)是________，如果需要配制約2～3 mol/L的染料還原劑溶液，則無需除去，理由是________________。 解析　(1)KMnO4(或次氯酸鹽)溶液氧化濃鹽酸制取Cl2時無需加熱。(2)由于濃鹽酸容易揮發(fā)，故制取的Cl2中含有HCl、H2O(g)，d中盛裝飽和食鹽水，除去HCl，e中盛裝濃硫酸，干燥Cl2，f、g起到安全瓶的作用，防止倒吸。(3)①根據(jù)提供的信息可知，在500 ℃時Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl2：Fe＋Cl2500 ℃,FeCl2。②組裝完儀器后需檢查裝置的氣密性。(5)第三次實驗中可能含有的雜質(zhì)為Fe，配制FeCl2溶液時，無需除去Fe，因為鐵單質(zhì)可以防止Fe2＋被氧化。 答案　(1)2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(用次氯酸鹽也可) (2)飽和食鹽水　濃硫酸　安全、防止倒吸 (3)①Fe＋Cl2500 ℃,FeCl2?、跈z查裝置的氣密性　先加熱　再打開c的活塞 (4)①氯氣沒有干燥，生成的鹽發(fā)生水解，生成了氫氧化物，最終分解得到Fe2O3?、诩訜釙r溫度沒有維持在500 ℃左右，在溫度較低時生成了氯化鐵，由于氯化鐵熔沸點低，受熱時變成氣體進(jìn)入g瓶中 (5)鐵單質(zhì)　鐵單質(zhì)可以防止Fe2＋被氧化