大一輪及課時(shí)分組練第十章 大題沖關(guān)滾動(dòng)練之十 化學(xué)實(shí)驗(yàn)大題含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精大題沖關(guān)滾動(dòng)練之十——化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)反應(yīng)制得ClO2(已知：①ClO2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)－59℃，沸點(diǎn)②草酸是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對(duì)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(xiě)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________，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(guò)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(guò)濾、洗滌，沉淀備用,對(duì)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：_______________________________________________________。②基于假設(shè)2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填入下表。限選實(shí)驗(yàn)試劑:1mol·L－1H2SO4溶液、0。1mol·L－1HCl溶液、0。01mol·L－1KMnO4溶液、澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)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）2122（2）溫度計(jì)將ClO2冷凝收集（3）過(guò)量的草酸與KHCO3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CaC2O4②實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論足量0.1mol·L－1HCl溶液沉淀全部溶解，且有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明沉淀中有碳酸鈣往步驟1的剩余物中，再滴加幾滴0。01mol·L－1KMnO4溶液溶液紫紅色褪去，說(shuō)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(diǎn)考查了氧化還原反應(yīng)的配平，實(shí)驗(yàn)條件的控制,水解原理,以及用文字表達(dá)分析解決問(wèn)題的過(guò)程，并做出合理解釋的能力。(2)根據(jù)題干信息，草酸與KClO3粉末的反應(yīng)溫度，ClO2的沸點(diǎn)，確定A中缺少的儀器是溫度計(jì)，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(guò)量的H2C2O4必然會(huì)與反應(yīng)生成的KHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2(4)用CaCO3與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體的特征檢驗(yàn)CaCO3，用CaC2O4的還原性檢驗(yàn)CaC2O4的存在.2．A～G為中學(xué)常見(jiàn)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(wú)色無(wú)味氣體，B為黑色粉末，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。請(qǐng)回答：（1)D跟G反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。（2)F中一定含有的官能團(tuán)的名稱為_(kāi)_______________________________________.（3）某課外小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)測(cè)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(qǐng)你在方框內(nèi)繪出裝置圖并寫(xiě)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_(kāi)___________，實(shí)驗(yàn)時(shí),該藥品未見(jiàn)明顯變化，證明______________________；③如何判斷A已完全分解？_______________________________________________________________________。④更精確的測(cè)定得出如下數(shù)據(jù):A受熱后完全分解，固體由8.0g變?yōu)?.0g，裝置乙增重0.90g。答案(1）2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(2)羥基（3）①②將A分解產(chǎn)生的水蒸氣送入盛有濃硫酸的洗氣瓶中無(wú)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、鼓氣、冷卻、稱量甲裝置的質(zhì)量,質(zhì)量差不超過(guò)0。1④CuCO3·2Cu(OH)2或Cu3（OH）4CO33．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(jì)如下實(shí)驗(yàn)過(guò)程。（1)取0.98gCu（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_(kāi)_____________和Cu2(2)為探究產(chǎn)物A能否被NH3還原，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置未畫(huà)出）.實(shí)驗(yàn)觀察到A變成紅色物質(zhì),同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體,該氣體的化學(xué)式為_(kāi)_________________，有人認(rèn)為在裝A物質(zhì)的試管與燒杯之間需加一個(gè)防倒吸裝置,你認(rèn)為是否有必要?________（填“有”或“沒(méi)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(shí)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_(kāi)_____________________________________________________________________。（4)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以判斷出A與B的穩(wěn)定性大小，結(jié)論是高溫時(shí)________________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(méi)有產(chǎn)生的氮?dú)怆y溶于水,如發(fā)生倒吸，生成的氮?dú)饪蓪⑺畨夯責(zé)?3）Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O（4）Cu2OCuO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＋3CuOeq\o（=,\s\up7(△）)N2＋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?yàn)榧词拱l(fā)生倒吸，生成的氮?dú)庖材軐⑺畨夯責(zé)?。?)Cu2O與稀H2SO4的反應(yīng)方程式為Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O，對(duì)應(yīng)的離子方程式為Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O。（4）因高溫時(shí)CuO能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Cu2O，說(shuō)明高溫時(shí)Cu2O比CuO穩(wěn)定;在酸性溶液中Cu2O轉(zhuǎn)化為Cu2＋，說(shuō)明＋2價(jià)的銅穩(wěn)定.4．(2012·四川理綜，28）甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)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(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測(cè)得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m1g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為m2g、乙小組測(cè)得:洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4g、請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1)寫(xiě)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(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表的空格中。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)藥品制備原理甲小組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(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。（5)乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比明顯小于理論值，其原因是________________.為此，乙小組在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)裝有某藥品的實(shí)驗(yàn)儀器，重新實(shí)驗(yàn).根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，得出了合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該藥品的名稱是___________________________________________.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）2eq\o(=，\s\up7（△)）2NH3↑＋2H2O＋CaSO4②B③氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋，4）＋OH－向逆方向移動(dòng)，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(jì)算的氫的量偏高堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等）解析明確實(shí)驗(yàn)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(yàn)裝置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)2eq\o（=,\s\up7(△））CaSO4＋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＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋，4）＋OH－，NaOH溶于水后放熱且增大了c(OH－)，使平衡逆向移動(dòng),從而生成氨氣。(4)該實(shí)驗(yàn)的原理為2NxHy＋yCuOeq\o(=,\s\up7（△））yCu＋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，其物質(zhì)的量為eq\f（m1－m2,16）mol，則生成的H2O中H原子的物質(zhì)的量為eq\f(m1－m2，8）mol；生成N2的體積為V1L，其物質(zhì)的量為eq\f（V1，22。4)mol，則N原子的物質(zhì)的量為eq\f(V1,11.2）mol,故N、H的原子個(gè)數(shù)比為eq\f（5V1,7m1－m2）.(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(gè)盛有堿石灰的干燥管,以吸收反應(yīng)過(guò)程中生成的水,進(jìn)而計(jì)算氫的含量。5．分析下列兩則信息，然后回答有關(guān)問(wèn)題：材料一①PbO＋Ceq\o（=,\s\up7（△))Pb＋CO↑；②PbO＋COeq\o(=，\s\up7(△）)Pb＋CO2；③［Cu（NH3）2］Ac＋CO＋NH3[Cu（NH3）3］Ac·CO.材料二NH4NO2不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生氮?dú)?實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縋bO中含有的氧元素。(1)寫(xiě)出裝置甲中生成氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________.(2）實(shí)驗(yàn)中使用的裝置如上圖所示，請(qǐng)按照氮?dú)饬鞣较蜻B接各個(gè)儀器（填儀器接口處字母編號(hào)）：(a）→(）（）→（）（)→()（)→(f）。(3)開(kāi)始時(shí),裝置乙中的澄清石灰水中只有氣泡，沒(méi)有白色渾濁出現(xiàn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是____________________________________________________________。（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(shí)驗(yàn)用干燥的空氣可以代替干燥的氮?dú)?你認(rèn)為這種想法是否可行？說(shuō)明理由：_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1）NH4Cl＋NaNO2eq\o(=，\s\up7（△）)NaCl＋NH4NO2,NH4NO2eq\o(=，\s\up7(△））2H2O＋N2↑(或NH4Cl＋NaNO2eq\o(=，\s\up7（△）)NaCl＋2H2O＋N2↑)（2）gh（或kj)de（或ed）bc（3）開(kāi)始時(shí)反應(yīng)的主要?dú)怏w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?yàn)榭諝庵械难鯕馀c碳反應(yīng)也產(chǎn)生二氧化碳，無(wú)法確定二氧化碳中的氧到底是來(lái)自PbO還是空氣解析該實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定PbO中含有的氧元素，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(yàn)產(chǎn)物中是否有CO2存在。(1)裝置甲中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，一個(gè)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(gè)是在加熱條件下亞硝酸銨分解產(chǎn)生氮?dú)?(2)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程是先制備氮?dú)?，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(yàn)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?dú)獾哪康氖欠乐箍諝庵械难鯕庥绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果。若用干燥的空氣代替干燥的氮?dú)?則空氣中的氧氣與碳反應(yīng)生成二氧化碳，不能說(shuō)明二氧化碳中的氧來(lái)自PbO。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