【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十章 大題沖關(guān)滾動練九 化學(xué)實驗大題 新人教版

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1、 大題沖關(guān)滾動練之九——化學(xué)實驗大題 1．某研究性學(xué)習(xí)小組組裝了下圖所示的裝置制備ClO2氣體(加熱裝置用“△”表示)，反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60 ℃時反應(yīng)制得ClO2(溫度過高或過低都會影響制氣效率)。 已知：①ClO2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點－59 ℃，沸點11.0 ℃。 ②草酸是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對應(yīng)的鈣鹽(CaC2O4)不溶于醋酸，能溶于強(qiáng)酸，它還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì)。 (1)寫出制備ClO2的化學(xué)方程式： KClO3＋____H2C2O4===____KHCO3＋____ClO2↑ (2)A裝置中還缺少的一樣儀器名稱是_____

2、___，B裝置的作用是______________。 (3)C裝置吸收尾氣后，溶液中含有NaOH、NaClO2、NaClO3等溶質(zhì)，小組成員認(rèn)為C中還可能含有Na2CO3，試分析可能的原因是_____________________________。 (4)小組成員查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁、熱水浸泡、過濾得到溶液，調(diào)節(jié)溶液呈堿性，加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌，沉淀備用，對生成的沉淀進(jìn)行探究。 ①提出合理假設(shè) 假設(shè)1：只存在CaCO3； 假設(shè)2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4； 假設(shè)3：________________

3、_______________________________________。 ②基于假設(shè)2，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗。請將實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填入下表。限選實驗試劑：1 mol·L－1 H2SO4溶液、0.1 mol·L－1 HCl溶液、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：取少量沉淀于試管中，加入________________。 步驟2：________________________________________。 答案　(1)2　1　2　2 (2)溫度計　將ClO2冷凝收集 (3)過量的草酸與KHCO

4、3反應(yīng)，逸出的CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3(或因KClO3具有較強(qiáng)氧化性，將草酸氧化成CO2，逸出的CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3) (4)①只存在CaC2O4 ② 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 足量0.1 mol·L－1 HCl溶液 沉淀全部溶解，且有氣泡產(chǎn)生，說明沉淀中有碳酸鈣 往步驟1的剩余物中，再滴加幾滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 溶液紫紅色褪去，說明沉淀中有CaC2O4，結(jié)合步驟1，假設(shè)2成立 解析　本題以ClO2制備為背景，重點考查了氧化還原反應(yīng)的配平，實驗條件的控制，水解原理，以及用文字表達(dá)分析解決問題的過程，并做出合理解釋的能力

5、。 (2)根據(jù)題干信息，草酸與KClO3粉末的反應(yīng)溫度，ClO2的沸點，確定A中缺少的儀器是溫度計，B裝置是冷凝收集ClO2的作用。 (3)由于草酸的酸性大于醋酸，則其酸性也大于H2CO3，過量的H2C2O4必然會與反應(yīng)生成的KHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體。 (4)用CaCO3與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體的特征檢驗CaCO3，用CaC2O4的還原性檢驗CaC2O4的存在。 2．A～G為中學(xué)常見的化合物，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系( 反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去)。A是綠色固體，含H、C、O、Cu四種元素。常溫下D為無色無味氣體，B為黑色粉末，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 請回答： (1)D跟G反

6、應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。 (2)F中一定含有的官能團(tuán)的名稱為________________________________________。 (3)某課外小組同學(xué)設(shè)計了下列實驗裝置，通過測定某些裝置中試劑的質(zhì)量變化，探究A中各元素的質(zhì)量關(guān)系。 ①為使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還需補(bǔ)充裝置，請你在方框內(nèi)繪出裝置圖并寫出試劑名稱； ②向裝置中鼓入空氣的目的是________________________________________； 丙裝置中藥品的名稱為____________，實驗時，該藥品未見明顯變化，證明

7、______________________； ③如何判斷A已完全分解？ _______________________________________________________________________。 ④更精確的測定得出如下數(shù)據(jù)：A受熱后完全分解，固體由8.0 g變?yōu)?.0 g，裝置乙增重0.90 g。寫出A的化學(xué)式(表示為堿式鹽)：____________。 答案　(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　(2)羥基 (3)① ②將A分解產(chǎn)生的水蒸氣送入盛有濃硫酸的洗氣瓶中 無水硫酸銅　A分解產(chǎn)生的水蒸氣全部被濃硫酸吸收 ③連續(xù)兩次加熱、鼓

8、氣、冷卻、稱量甲裝置的質(zhì)量，質(zhì)量差不超過0.1 g ④CuCO3·2Cu(OH)2或Cu3(OH)4CO3 3．某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究Cu(OH)2受熱分解的產(chǎn)物及產(chǎn)物性質(zhì)設(shè)計如下實驗過程。 (1)取0.98 g Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如下圖所示。產(chǎn)物A、B的化學(xué)式分別為______________和Cu2O。 (2)為探究產(chǎn)物A能否被NH3還原，設(shè)計如下實驗裝置(夾持裝置未畫出)。 實驗觀察到A變成紅色物質(zhì)，同時生成一種無污染的氣體，該氣體的化學(xué)式為__________________，有人認(rèn)為在裝A物質(zhì)的試管與燒杯之間需加一個防倒

9、吸裝置，你認(rèn)為是否有必要？________(填“有”或“沒有”)。原因是__________________ _______________________________________________________________________。 (3)取少量產(chǎn)物B加入足量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，該反應(yīng)的離子方程式為 ______________________________________________________________________。 (4)通過以上實驗可以判斷出A與B的穩(wěn)定性大小，結(jié)論是高溫時_____________

10、___穩(wěn)定；在酸性溶液中___________________________________________________穩(wěn)定 (用A、B的化學(xué)式表示)。 答案　(1)CuO　(2)N2　沒有　產(chǎn)生的氮氣難溶于水，如發(fā)生倒吸，生成的氮氣可將水壓回?zé)小?3)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　(4)Cu2O　CuO 解析　(1)根據(jù)固體質(zhì)量變化和銅元素守恒，便可推出A為CuO，B為Cu2O。(2)NH3還原CuO的化學(xué)方程式為2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，因氣體產(chǎn)物N2難溶于水，故在試管與燒杯之間不必加防倒吸裝置，因為即使發(fā)生倒吸，生成的氮氣也能將水壓回?zé)?/p>

11、。(3)Cu2O與稀H2SO4的反應(yīng)方程式為Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O，對應(yīng)的離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。(4)因高溫時CuO能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Cu2O，說明高溫時Cu2O比CuO穩(wěn)定；在酸性溶液中Cu2O轉(zhuǎn)化為 Cu2＋，說明＋2價的銅穩(wěn)定。 4．(2012·四川理綜，28)甲、乙兩個研究性學(xué)習(xí)小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設(shè)計了如下實驗流程： 實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。 下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用

12、到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。 甲小組測得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m1 g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為m2 g、生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1 L。 乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3 g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4 g、生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2 L。 請回答下列問題： (1)寫出儀器a的名稱：________________。 (2)檢查A裝置氣密性的操作是___________________________________________。 (3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。 實驗裝置 實驗藥

13、品 制備原理 甲小組 A 氫氧化鈣、硫酸銨 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①___________。 乙小組 __②__ 濃氨水、氫氧化鈉 用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：③__________。 (4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為________。 (5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是________________。 為此，乙小組在原有實驗的基礎(chǔ)上增加了一個裝有某藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結(jié)果。該藥品的名稱是______________________

14、_____________________。 答案　(1)圓底燒瓶 (2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱 (3)①(NH4)2SO4＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaSO4 ②B?、蹥溲趸c溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向逆方向移動，加快氨氣逸出　(4)5V1∶7(m1－m2)　(5)濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計算的氫的量偏高　堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等) 解析　明確實驗的目的，分析所給裝置的作用是解題的關(guān)鍵。 (1)a為圓底燒瓶。 (2)檢驗裝置

15、的氣密性可以用微熱法：連接導(dǎo)氣管，將導(dǎo)氣管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。 (3)①(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)的方程式為(NH4)2SO4＋Ca(OH)2CaSO4＋2NH3↑＋2H2O；②快速制備氨氣，可以將濃氨水滴加到NaOH固體上，故應(yīng)選擇裝置B；③氨水中存在的平衡為NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，NaOH溶于水后放熱且增大了c(OH－)，使平衡逆向移動，從而生成氨氣。 (4)該實驗的原理為2NxHy＋yCuOyCu＋xN2＋yH2O。由甲小組的方法可知，(m1－m2) g為CuO減少的O原子的質(zhì)量，其

16、物質(zhì)的量為 mol，則生成的H2O中H原子的物質(zhì)的量為 mol；生成N2的體積為V1 L，其物質(zhì)的量為 mol，則N原子的物質(zhì)的量為 mol，故N、H的原子個數(shù)比為。 (5)NH3與CuO的反應(yīng)是氣體與固體的反應(yīng)，氣體不可能完全反應(yīng)，故濃硫酸除了吸收水外，還吸收了氨氣，氨氣的質(zhì)量被當(dāng)做水的質(zhì)量了，故使H的量偏高。應(yīng)在濃硫酸吸收水之前，加一個盛有堿石灰的干燥管，以吸收反應(yīng)過程中生成的水，進(jìn)而計算氫的含量。 5．分析下列兩則信息，然后回答有關(guān)問題： 材料一?、貾bO＋CPb＋CO↑；②PbO＋COPb＋CO2；③[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。 材

17、料二　NH4NO2不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生氮氣。 實驗?zāi)康模禾骄縋bO中含有的氧元素。 (1)寫出裝置甲中生成氮氣的化學(xué)方程式：___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗中使用的裝置如上圖所示，請按照氮氣流方向連接各個儀器(填儀器接口處字母編號)：(a)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(f)。 (3)開始時，裝置乙中的澄清石灰水中只有氣泡，沒有白色渾濁出現(xiàn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的

18、原因是____________________________________________________________。 (4)燒杯中醋酸二氨合銅[Cu(NH3)2]Ac的作用是____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)有同學(xué)認(rèn)為該實驗用干燥的空氣可以代替干燥的氮氣。你認(rèn)為這種想法是否可行？說明理由：________________________________________________________

19、 _______________________________________________________________________。 答案　(1)NH4Cl＋NaNO2NaCl＋NH4NO2， NH4NO22H2O＋N2↑(或NH4Cl＋NaNO2NaCl＋2H2O＋N2↑) (2)g　h(或k　j)　d　e(或e　d)　b　c (3)開始時反應(yīng)的主要氣體產(chǎn)物是CO，而不是CO2 (4)吸收CO氣體，防止CO逸出污染環(huán)境 (5)不可行，因為空氣中的氧氣與碳反應(yīng)也產(chǎn)生二氧化碳，無法確定二氧化碳中的氧到底是來自PbO還是空氣 解析　該實驗的目的是測定PbO中含有的氧元素

20、，方法是在加熱的條件下使碳和PbO反應(yīng)，然后用澄清石灰水檢驗產(chǎn)物中是否有CO2存在。(1)裝置甲中發(fā)生兩個反應(yīng)，一個是氯化銨與亞硝酸鈉的復(fù)分解反應(yīng)，生成亞硝酸銨，另一個是在加熱條件下亞硝酸銨分解產(chǎn)生氮氣。(2)整個實驗流程是先制備氮氣，然后干燥，再在加熱的條件下C與PbO反應(yīng)，用澄清石灰水檢驗產(chǎn)物二氧化碳，最后除去混合氣體中的有害氣體CO。(4)從已知的化學(xué)方程式可知醋酸二氨合銅能夠吸收CO，故其作用是防止CO逸出污染環(huán)境。(5)向反應(yīng)體系中通入干燥的氮氣的目的是防止空氣中的氧氣影響實驗結(jié)果。若用干燥的空氣代替干燥的氮氣，則空氣中的氧氣與碳反應(yīng)生成二氧化碳，不能說明二氧化碳中的氧來自PbO。

21、 6．某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成CuCO3一種沉淀；乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解，只生成Cu(OH)2一種沉淀；丙同學(xué)認(rèn)為生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀。(查閱資料知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水) (1)按照乙同學(xué)的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________；在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①過濾 ②洗滌　 ③干燥。 (2)請用下圖所示裝置，選擇合適的實驗裝置和必要的試劑，證明沉淀物中只有碳酸銅。 ①各裝置連接順序

22、為______(用裝置編號表示)； ②裝置C中裝有試劑的名稱是______； ③能證明生成物中只有CuCO3的實驗現(xiàn)象是__________________________。 (3)若Cu(OH)2和CuCO3兩者都有，可通過下列所示裝置的連接，進(jìn)行定量分析來測定其組成。 ①實驗結(jié)束時通入過量的空氣的作用是__________。 ②實驗過程中測定的數(shù)據(jù)有：W1：樣品的質(zhì)量，W2：反應(yīng)后裝置B中殘渣的質(zhì)量，W3：反應(yīng)生成水的質(zhì)量，W4：反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，為了測定其組成，至少需要其中____個數(shù)據(jù)，請將可能的組合填入下表中(每個空格中填一種組合，有幾種組合就填幾種，不必填滿)。 答案　(1)Na2CO3＋CuSO4＋H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋CO2↑ (2)①A→C→B?、跓o水硫酸銅 ③裝置B中澄清石灰水變渾濁，裝置C中無水硫酸銅不變藍(lán)色 (3)①將裝置B中滯留的水蒸氣和CO2吹入后面的吸收裝置中以完全吸收 ②2 W1W2 W1W3 W1W4 W2W3 W2W4 W3W4 8