高三化學二輪復習 專題限時集訓12 突破點18、19

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專題限時集訓(十二)　突破點18、19 [建議用時：45分鐘] 1．如圖所示是某同學設計的NH3的催化氧化(附著在玻璃纖維上的Cr2O3作催化劑)并檢驗反應生成的酸性物質的微型裝置(夾持和加熱裝置均已略去)。 實驗可提供的藥品有：①NH4Cl、Ca(OH)2的混合物；②濃氨水；③KClO3和MnO2；④蒸餾水；⑤0.5 mol/L NaOH溶液；⑥酚酞溶液；⑦濃H2SO4；⑧6 mol/L NaOH溶液。 請回答下列問題： (1)Y形管中的液態(tài)物質A是________，固體物質B是________。 (2)C處發(fā)生反應的化學方程式是______________________。 (3)混合物D的作用是_________________________， 組成是________，實驗過程中的現象為________。 (4)F處棉花應蘸取的物質是________。 [解析]　Y形管是NH3和O2的制備裝置，根據物質的狀態(tài)和題目提供的試劑，確定A為濃氨水，B為KClO3和MnO2。C處發(fā)生的是氨的催化氧化反應，該反應生成的NO在進入混合物D之前已有部分被管中的O2氧化為NO2；NO2能與水反應生成HNO3，根據實驗目的可知，混合物D是用于檢驗酸性物質的，因為硝酸可使含有酚酞的稀NaOH溶液褪色，故混合物D是0.5 mol/L NaOH溶液和酚酞溶液。F處的棉花應蘸取濃NaOH溶液，以除去尾氣，防止污染環(huán)境。 [答案]　(1)濃氨水　KClO3和MnO2　(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)檢驗酸性物質　0.5 mol/L NaOH溶液和酚酞溶液　紅色褪去　(4)6 mol/L NaOH溶液 2．(2016?？谡{研)硫的化合物在生產、生活中應用廣泛。 Ⅰ.某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋、I2。 (1)通入足量SO2后，裝置B中的現象是____________________________； 裝置C的作用是______________________。 (2)該小組同學認為SO2與FeCl3溶液發(fā)生的是氧化還原反應。 ①寫出SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式：___________________。 ②請設計實驗方案驗證有Fe2＋生成：_________________________。 Ⅱ.一些食品添加劑、抗氧化劑中含有焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)，大量的焦亞硫酸鈉會損傷細胞，具有生物毒性。 (3)鉻是環(huán)境中的一種主要污染物，可以用焦亞硫酸鈉處理含鉻酸性廢水(含有CrO)，利用氧化還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，S2O被氧化為SO，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。 [解析]　(1)通入SO2后，與I2反應生成I－，所以藍色消失；裝置C是尾氣處理裝置。(2)SO2與Fe3＋反應生成SO和Fe2＋，依據電荷守恒和原子守恒，即可寫出方程式。(3)CrO～Cr3＋中Cr的化合價由＋6到＋3，得3 mol電子，S2O～2SO中S的化合價由＋4到＋6，失去4 mol電子，依據電荷守恒，CrO與S2O的物質的量之比為4∶3。 [答案]　(1)溶液藍色褪去　吸收多余的SO2，防止污染空氣 (2)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋ ②取A中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅(或其他合理答案) (3)4∶3 3．硝酸是一種特殊的酸，不僅具有酸性，而且不論稀硝酸還是濃硝酸都具有強氧化性。根據題圖所示裝置，以濃硝酸、銅片、稀硫酸、濃硫酸、濃NaOH溶液為藥品，進行實驗。 【導學號：14942074】 請回答下列問題： (1)寫出濃硝酸與銅反應的化學方程式：_____________________。 (2)某化學實驗小組同學用裝置甲、丙、丁制備并收集干燥的二氧化氮氣體，且連接順序為a→d→e→f→g。從環(huán)境保護角度考慮，該實驗設計存在一定弊端。請你利用題目提供的裝置(可以重復使用)和實驗試劑改進該弊端： ______________________________________________________________。 (3)另一同學利用提供的所有裝置同時收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮，裝置連接順序為a→___________________________________。 其中裝置乙的作用是________。 (4)隨著反應的進行，燒瓶中產生氣體的顏色由________變?yōu)開_______，最后反應停止，但燒瓶中還留有銅片。該小組同學用上述提供的一種試劑和上述燒瓶中的殘液及剩余的銅片反應，又制取并收集到干燥的NO，該小組同學選用的試劑是________，該反應的離子方程式為__________________________。 [解析]　(2)現有實驗設計在收集二氧化氮時，二氧化氮逸出會造成污染，可以在原裝置丁后，再連接一個裝置丁(內盛堿液)以吸收尾氣。(3)裝置丙起到干燥二氧化氮的作用；假如裝置戊中的水倒吸，可以倒吸入裝置乙中，防止水倒吸入裝置丁中導致二氧化氮與水反應。(4)隨著反應的進行，濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛幔陨傻臍怏w由紅棕色的NO2變?yōu)闊o色的NO，最后溶液中沒有氫離子，則反應停止；過量的銅與濃硝酸反應后溶液中的溶質是Cu(NO3)2，該溶液中含有NO，因此向這種溶液中加入含氫離子的溶液(如稀硫酸)，就可以認為是硝酸的稀溶液。 [答案]　(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)另取一個裝置丁，向其中加入濃NaOH溶液，連接在第一個裝置丁之后，吸收集氣裝置中逸出的二氧化氮 (3)d→e→f→g→b→c→h或d→e→f→g→c→b→h　安全瓶(或防止水槽中的水倒吸入二氧化氮的收集裝置中) (4)紅棕色　無色　稀硫酸　3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 4．某小組想驗證鎂與二氧化碳的反應。請從題圖中選用裝置(可重復使用)進行該實驗?，F提供濃硫酸、稀鹽酸、稀硫酸、鎂粉、大理石、澄清石灰水、飽和NaHCO3溶液、飽和Na2CO3溶液(加熱儀器已略去)。 請將所選用的裝置按連接順序從上到下依次填入表格中，并寫出應加入的試劑名稱及各裝置的作用(可不填滿)： 適用的裝置(填字母) 加入的試劑 裝置的作用 [解析]　根據實驗目的可知，要驗證Mg與二氧化碳的反應，必須先用大理石與稀鹽酸反應制備二氧化碳。由于鹽酸有揮發(fā)性，二氧化碳中混有氯化氫，必須用飽和NaHCO3溶液除去氯化氫，然后用濃硫酸干燥，就可以得到干燥純凈的二氧化碳，接下來再將二氧化碳通入鎂粉中反應。因此選用裝置的序號為A→B→B→C，各裝置所加試劑及作用見答案。 [答案]　 適用的裝置(填字母) 加入的試劑 裝置的作用 A 稀鹽酸、大理石 制備二氧化碳 B 飽和NaHCO3溶液 除去二氧化碳中的氯化氫 B 濃硫酸 干燥二氧化碳 C 鎂粉 驗證鎂與二氧化碳的反應 5.(2016江西贛州高三摸底)某興趣小組設計SO2實驗方案做以下化學實驗。 Ⅰ.實驗方案一 (1)將SO2通入水中形成“SO2飽和H2SO3溶液”體系，此體系中存在多個含硫元素的平衡，分別用平衡方程式表示為________________________。 (2)已知：葡萄酒中有少量SO2可以作抗氧化劑[我國國家標準(GB2760－2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L]。 利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3。設計如圖實驗： 實驗結論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因為_______________。 Ⅱ.實驗方案二 如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。 (1)裝置B中試劑X是________，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是______。 (2)關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的方法是_______________________。 (3)關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，能說明I－還原性弱于SO2的現象為________，發(fā)生反應的離子方程式是________。 Ⅲ.實驗方案三 用電化學法模擬工業(yè)處理SO2。將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2通入如圖裝置(電極均為惰性材料)進行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電解。 (1)M極發(fā)生的電極反應式為_____________________________。 (2)若使該裝置的電流強度達到2.0 A，理論上每分鐘應向負極通入標準狀況下氣體的體積為________L。(已知：1個e－所帶電量為1.610－19 C) [解析]　Ⅰ.(1)SO2溶于水是可逆過程：SO2(g)SO2(aq)，與水反應生成酸也是可逆過程：SO2＋H2OH2SO3，亞硫酸是二元弱酸，分步電離也是可逆的：H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋SO。 (2)3 mL干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，是因為其中的SO2或者H2SO3含量太少。 Ⅱ.(1)A中制得的SO2含有少量水蒸氣，所以要先用濃硫酸來干燥，故試劑X為濃硫酸；裝置D是一個尾氣吸收裝置，吸收未反應完的SO2，防止其污染空氣。 (2)檢驗氧氣用帶火星的木條，看能否使其復燃。 (3)SO2通入含淀粉的碘水中，發(fā)生反應：I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO，所以溶液藍色褪去。 Ⅲ.(1)M極是負極，SO2在此處發(fā)生氧化反應：SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋。(2)電流為2.0 A，則每分鐘內通過的電子的數目為N(e－)＝，電子的物質的量為n(e－)＝＝ mol，所以負極通入的SO2在標準狀況下的體積V＝22.4 L/moln(SO2)＝22.4n(e－)＝22.4 L＝0.014 L。 [答案]　Ⅰ.(1)SO2(g)SO2(aq)、SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSO、HSOH＋＋SO (2)干白葡萄酒中二氧化硫或亞硫酸含量太少 Ⅱ.(1)濃硫酸　吸收未反應的SO2，防止污染空氣 (2)將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復燃 (3)E中溶液藍色褪去　SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋ Ⅲ.(1)SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ (2)0.014 6．氯化鋁為共價化合物，熔點、沸點都很低，且會升華，極易潮解，遇水放熱并產生白色煙霧。請回答下列問題： (1)甲組同學按照如圖一所示裝置，通過實驗制備AlCl3固體。裝置B中滴入濃硫酸后發(fā)生的反應為2NaCl＋H2SO4(濃)2HCl↑＋Na2SO4。裝置C中所盛裝的試劑是________，點燃D處酒精燈時，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________________________________。 裝置F的作用是______________________。 安裝好儀器后需要進行的操作有：①向裝置B中滴加濃硫酸；②點燃B處酒精燈；③點燃D處酒精燈。這三項操作的正確順序為________(填序號)。 (2)乙組同學認為甲組同學的裝置設計存在不安全因素，因此乙組同學對甲組同學所設計的裝置D、E進行了改進(如圖二所示)，裝置E改為帶支管的燒瓶，該燒瓶的名稱為________，改進后的優(yōu)點是________________________。 (3)設計實驗證明： ①AlCl3能夠水解：____________________。 ②AlCl3是共價化合物：___________________________。 [解析]　(1)制備出的AlCl3極易潮解，因此裝置C中應盛裝濃硫酸，用來干燥HCl氣體；由反應物為Al和HCl氣體可知裝置D中發(fā)生的反應為2Al＋6HCl(g)2AlCl3＋3H2；裝置E可收集制備的AlCl3，故裝置F可防止空氣中的水蒸氣進入裝置使收集到的AlCl3水解變質。先滴入濃硫酸，使?jié)饬蛩崤cNaCl混合，加熱使之反應，使反應生成的HCl氣體排出整個裝置中的空氣和水蒸氣，再點燃裝置D處的酒精燈。(2)根據提示可知該儀器為蒸餾燒瓶；甲組同學的裝置中連接D、E之間的玻璃管太細，容易發(fā)生堵塞，故乙組同學直接將裝置D的玻璃管插入裝置E中，較粗的玻璃管D可以防止凝華的AlCl3堵塞管道。(3)①AlCl3水解顯酸性，可用pH試紙檢驗。②共價化合物在熔融狀態(tài)下無游離的離子，不能導電。 [答案]　(1)濃硫酸　2Al＋6HCl(g)2AlCl3＋3H2　防止空氣中的水蒸氣進入裝置E?、佗冖邸?2)蒸餾燒瓶　防止凝華的AlCl3堵塞D、E之間的導氣管　(3)①取少量AlCl3溶液，用pH試紙測其pH，pH<7?、谧鯝lCl3熔融狀態(tài)下的導電實驗 7．(2016山西四校聯考)阿司匹林口服時，具有解熱鎮(zhèn)痛作用。是一種常用的治療感冒的藥物，也可用于抗風濕，促進痛風患者尿酸的排泄。近年來還發(fā)現阿司匹林能抑制血小板凝聚，可防止血栓的生成。它的有效成分是乙酰水楊酸()。實驗室以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成乙酰水楊酸。 【反應原理及部分裝置】 【實驗流程】 已知：①醋酸酐遇水分解生成醋酸 ②水楊酸和乙酰水楊酸均微溶于水，但其鈉鹽易溶于水，副產物為高分子化合物，難溶于水 回答下列問題： (1)合成過程中要控制溫度在85～90 ℃，最合適的加熱方法： ______________________________________________________________。 (2)用圖甲裝置過濾比普通漏斗過濾的優(yōu)點是_______________。 (3)粗產品提純： ①分批用少量飽和NaHCO3溶液溶解粗產品，目的是_______________； 判斷該過程結束的現象是______________________。 ②加濃鹽酸、冷卻后的操作是________、________、干燥、稱重、計算產率。 ③純度檢驗：取少許產品加入盛有2 mL水的試管中，加入1～2滴FeCl3溶液，溶液呈淺紫色?？赡艿脑蚴莀________________________。 (4)阿司匹林藥片中乙酰水楊酸含量的測定步驟(假定只含乙酰水楊酸和輔料，輔料不參與反應)： Ⅰ.稱取阿司匹林樣品m g； Ⅱ.將樣品研碎，溶于V1 mL a mol/L NaOH(過量)并加熱，除去輔料等不溶物，將所得溶液移入錐形瓶； Ⅲ.向錐形瓶中滴加幾滴甲基橙，用濃度為b mol/L的標準鹽酸滴定剩余的NaOH，消耗鹽酸的體積為V2 mL。 已知乙酰水楊酸與過量NaOH溶液加熱發(fā)生反應的化學方程式： 則阿司匹林藥片中乙酰水楊酸質量分數的表達式為____________。 [解析]　(1)水浴加熱可穩(wěn)定控制在100 ℃以內的反應溫度。(2)圖甲是抽濾裝置，可以加快過濾速度，且使過濾得到的產品更純、更干燥。(3)①生成的鈉鹽更易溶于水，從而更容易與雜質分離；當沒有CO2氣體生成時說明反應已完全；②加入鹽酸得到乙酰水楊酸，不溶于水，所以采取過濾的方法分離，再通過洗滌除去其中的可溶物；③加入FeCl3溶液，溶液呈紫色說明存在酚羥基，即產品中還存在水楊酸。(4)由信息可知NaOH被乙酰水楊酸和鹽酸共同消耗，再由方程式可知乙酰水楊酸的物質的量為 mol，則乙酰水楊酸的質量分數為100%。 [答案]　(1)水浴加熱 (2)過濾速度快，得到的產品較干燥 (3)①使乙酰水楊酸轉化為易溶于水的乙酰水楊酸鈉，便于與雜質分離　沒有氣體(CO2)產生?、谶^濾　洗滌?、郛a品中可能含有水楊酸 (4)