2011年2月高中理綜實(shí)驗(yàn)部分（2）（化學(xué)部分）

1、2011年2月理科綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分（2）1（16分）某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用銅和硫酸為原料多種方法制取硫酸銅。制備方法如下：方法一：（1）濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標(biāo)簽是 （填序號）。（2）甲同學(xué)取6.4 g銅片和10 mL 18mol·L1濃硫酸，放在試管中共熱時(shí)發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學(xué)為了驗(yàn)證其中白色沉淀的主要成分。設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： ；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：所得白色固體的化學(xué)式為 。（3）乙還觀察到加熱過程中，起初液面以下出現(xiàn)大量白色煙霧，在試管內(nèi)壁上

2、部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸面消失。淡黃色固體消失的原因是（用化學(xué)反應(yīng)方程式回答） 。直到最后反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余。乙根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，認(rèn)為試管中還有硫酸剩余。他這樣認(rèn)為的理由是 。方法二：（4）丙同學(xué)認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不好，他自己設(shè)計(jì)的思路是：2CuO2 2CuO，CuOH2SO4=Cu SO4H2O。對比甲的方案，你認(rèn)為丙同學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是 ， 。方法三：（5）丁同學(xué)取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍(lán)色。寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式 。2某研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行有關(guān)課題研究時(shí)了解到，現(xiàn)代軍事后勤保障的一項(xiàng)重要內(nèi)容

3、就是在野外加熱食物，通常采用化學(xué)加熱法。而“無焰食品加熱器”是最常見的反應(yīng)容器。1早期的加熱品曾用美與稀硫酸反應(yīng)放熱來加熱食品。該小組在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件下，用標(biāo)準(zhǔn)卷尺、托盤天平、溫度計(jì)以及如圖所示的儀器、稀硫酸和鎂，通過測量反應(yīng)前后體系溫度的變化和生成氣體的體積來探究該反應(yīng)的熱效應(yīng)。（1）儀器丙由左、右兩部分組成，用橡皮臂連通，并裝入適量水。上下移動調(diào)管可以調(diào)節(jié)液面高低。甲乙兩試管各有兩根導(dǎo)管。用橡膠管連接對應(yīng)接口后，部分接口的連接方式如下：A接連 ，C接連 （填寫各接口的編號）。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，只要倒置盛有稀硫酸的試管 （填儀器編號），即可引發(fā)反應(yīng)，故出氣體。（2）檢查該裝置的氣密性的方法是：將儀

4、器丙的右管上移， 。 II.由于稀硫西安不便攜帶。帶代各國基本上都改用新的配方，該小組通過查閱資料得知。新配方的主要化學(xué)成分為鎂粉、鐵粉、氧化鈉，使用時(shí)加入水與其中的鎂反應(yīng)放出熱量。下面是某資料中記載的20下對該產(chǎn)品的兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1向加有等量水的隔熱容器中分別加入下列各組物質(zhì)，結(jié)果參見圖1。1.0mol鎂條、0.10mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末；將1.0mol鎂條剪成100份、0.10mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末；1.0mol鎂粉、0.10mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末實(shí)驗(yàn)2向如有100mL水的隔熱容器中分別加入0.10mol鎂粉，0.50mol鐵粉及不同量的氯化鈉

5、粉末，不斷攪拌，分別記錄溫度升高的最大值如圖2.請回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)1是證實(shí)影響鎂與水反應(yīng)速率的主要因素為 。（2）實(shí)驗(yàn)2中NaCl的用量不必大于0.125mol，原因是 。（3）實(shí)驗(yàn)2中若加入0.060mol NaCl，則實(shí)驗(yàn)達(dá)到的最高溫度接近于 。A34B42C50D62（4）鐵粉、NaCl能使反應(yīng)速率增加的原因是 。3（15分）某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度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)生成只有CuCO3一種沉淀；乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解反應(yīng)，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

6、和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水）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。具體操作為過濾洗滌干燥。請用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。各裝置連接順序?yàn)?。裝置C中裝有試劑的名稱是 。能證明生成物中有CuCO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。若CuCO3和Cu(OH)2兩者都有，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。裝置C中堿石灰的作用是 ，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)都要通入過量的空氣其作用分別是 。若沉淀樣品的質(zhì)量為m克，裝置B質(zhì)量增加了n克，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 。4（8分）兩個(gè)學(xué)習(xí)小組用

7、下圖裝置探究乙二酸（HOOCCOOH）受熱分解的部分產(chǎn)物。 （1）甲組： 按接口順序：abcdefgh連接裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B中溶液變渾濁，證明分解產(chǎn)物有 ；裝置C的作用是 ；E中溶液變渾濁，D中的現(xiàn)象是 ，證明分解產(chǎn)物有 。 乙二酸受熱分解的化學(xué)方程式為 。 （2）乙組： 將接口a與j連接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到F中生成的氣體可使帶火星的木條復(fù)燃，則F中最主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。從AF中選用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明甲組通入D的氣體能否與Na2O2反應(yīng)。最簡單的裝置接口連接順序是 ；實(shí)驗(yàn)后驗(yàn)證F中的固體可采用的方法是 （可另選試劑）。5（15分）新型材料納米粉具有超強(qiáng)的磁性能，可用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效

8、催化劑等。在不同溫度下，粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同：溫度低于570時(shí)，生成FeO，高于570時(shí)，生成Fe3O4。某?；瘜W(xué)小組學(xué)生利用下圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并探究固體產(chǎn)物成分（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）。 （1）在高溫下，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （2）請?jiān)谙铝醒b置中選擇滿足虛線框圖C的氣體收集裝置 。 （3）該小組同學(xué)為探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)的固體物質(zhì)成分，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)： 【查閱資料】該小組同學(xué)通過資料得知，固體產(chǎn)物中一般不會同時(shí)出現(xiàn)三種形態(tài)混合物組合。 【提出假設(shè)】假設(shè)1：全部為氧化亞鐵；假設(shè)2：全部為四氧化三鐵；假設(shè)3：鐵和氧化亞鐵混合物；假設(shè)4：鐵和四氧

9、化三兒混合物；假設(shè)5： 。 【設(shè)計(jì)方案】小組成員討論后對假設(shè)4提出實(shí)驗(yàn)方案（不要在答題卡上作答） 【實(shí)驗(yàn)過程】 根據(jù)上述設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在答題卡上按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將反應(yīng)后得到黑色粉末X（假定為均勻的），取出少量放入另一試管中，加入適量鹽酸，微熱黑色粉末全部溶解，溶液呈 ，有少量氣泡產(chǎn)生向?qū)嶒?yàn)中得到的溶液加幾滴KSCN溶液，振蕩溶液不顯血紅色【交流討論】實(shí)驗(yàn)步驟加入 KSCN后溶液不顯血紅色的原因 。 繼續(xù)向溶液中加稀硝酸，立即出現(xiàn)血色，寫出該過程中發(fā)生變化的離子方程式 。參考答案1（16分） （1）BD2分 （2）沉淀中白色物質(zhì)溶解，溶液變

10、藍(lán)色；CuSO4 4分 （3）S2H2SO4（濃） 3SO22H2O3分 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)；2分 （4）產(chǎn)生等量的硫酸銅，乙消耗的硫酸更少，而且不產(chǎn)生污染物SO2。2 分 （5）H2SO4CuH2O2 CuSO42H2O23分2（16分）（每空2分）I.（1）D、F；乙（2）如果看到丙的兩端液面形成了一段穩(wěn)定的高度差，則說明氣密性良好。II.（1）（1）鎂的表面積 （2）乙達(dá)到沸點(diǎn)不會再有濕度變化（3）D （4）鎂粉、鐵粉與NaCl的水溶液構(gòu)成了原電池3（15分）Na2CO3 +CuSO4 +H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+CO2（2分）；（1）ACB（2分）（2）無水硫酸銅（2分） （3）裝置B中澄清石灰水變渾濁（2分）（1）吸收空氣中的H2O 蒸汽和CO2（2分），開始時(shí)通入處理過的空氣可以將裝置中原有含H2O 蒸汽和CO2的空氣排出；結(jié)束時(shí)通入處理過的空氣可以將裝置中滯留的H2O 蒸汽和CO2排出。（2分）（2）1（49n/9m）（3分）4（8分） （1）CO2；充他除去CO2；溶液褪色或變淺，COHOOCCOOH CO2+CO+H2O （2）Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 adej；取F中的固體，滴加稀硫酸，將生