2022屆高考化學二輪教學案-題型一化學實驗綜合題實驗綜合逐空特訓

實驗綜合逐空特訓A組(20分鐘)1．觀察下列實驗裝置圖，試回答下列問題：(1)寫出圖中實驗操作對應的名稱①：______________、③：________。(2)下列實驗需要在哪套裝置中進行(填序號)：a．分離植物油和水：______；b．從海水中提取蒸餾水：______。(3)裝置①中玻璃棒的作用是________。(4)實驗室需要490mL0.5mol·L－1NaOH溶液，請回答下列問題：①需稱取________g燒堿固體。②配制的玻璃儀器除燒杯和玻璃棒、膠頭滴管外，還需要________________。③下列各項中，可能導致實際濃度偏高的是________(填字母)。A．定容時，仰視容量瓶的刻度線B．NaOH溶解時放出大量的熱，未冷卻立即配制溶液C．溶解NaOH固體之后的燒杯未洗滌D．向容量瓶中轉移溶液時不慎灑出答案(1)過濾蒸餾(2)④③(3)引流(4)①10.0②500mL容量瓶③B解析(1)①裝置用來分離固液混合物，是過濾；③裝置用來分離互溶的液體混合物，屬于蒸餾。(2)植物油和水分層，利用分液漏斗分液；從海水中提取蒸餾水，沸點不同，利用蒸餾裝置。(3)過濾操作中玻璃棒的作用是引流。(4)①m(NaOH)＝cVM＝0.5mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝10.0g。②溶液配制過程中，用燒杯溶解燒堿，用玻璃棒攪拌和引流，用500mL的容量瓶配制溶液，用膠頭滴管定容，用托盤天平稱量燒堿，用藥匙取藥品，所以還需要的玻璃儀器是500mL容量瓶。③A項，定容時，仰視容量瓶的刻度線導致溶液的體積偏大，則配制溶液的濃度偏低；B項，NaOH溶解時放出大量的熱，未冷卻立即配制溶液，導致溶液的體積偏小，則配制溶液的濃度偏高；C項，溶解NaOH固體之后的燒杯未洗滌，導致溶質的物質的量偏小，則配制溶液的濃度偏低；D項，向容量瓶中轉移溶液時不慎灑出，導致溶質的物質的量偏小，則配制溶液的濃度偏低。2．某小組在實驗室中用下圖裝置制備純凈的SO2，發(fā)生裝置中反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________，裝置的連接順序為a→________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。答案H2SO4(濃)＋2NaHSO3=2SO2↑＋2H2O＋Na2SO4b→c→g→f→d3．硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑。[查閱資料]隔絕空氣加熱至500℃時硫酸亞鐵銨能完全分解，分解產物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。[實驗探究]某化學小組選用下圖所示部分裝置進行實驗(夾持裝置略)。驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，并探究殘留固體成分。(1)所選用裝置的正確連接順序為__________(填裝置的字母)。(2)證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為_____________________________________________。(3)證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為_______________________________________________。答案(1)ACBD(2)C中無水硫酸銅變藍(3)D中溶液變?yōu)榧t色解析(1)實驗驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮氣排凈裝置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過裝置C中無水硫酸銅檢驗生成的水，再通過裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過裝置D檢驗氨氣的生成，通入后溶液變紅色說明生成氣體中含氨氣，所選用裝置的正確連接順序為ACBD。4．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的抗氧化劑之一，受熱易分解。實驗室制備少量Na2S2O5的步驟如下：a．按如圖組裝好實驗裝置，檢驗氣密性后裝入藥品。b．不斷攪拌，控制反應溫度在40℃左右，向Na2CO3過飽和溶液中通入SO2。c．當溶液pH約為4時，停止反應。在20℃左右靜置，結晶生成Na2S2O5，化學方程式為2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O。步驟b中控制溫度在40℃左右，原因是____________________________________________。答案溫度低，反應速率慢，溫度過高，SO2易逸出，同時NaHSO3易分解5．(2021·上海徐匯區(qū)高三模擬)硫酸銅是一種重要的鹽。完成下列填空：(1)無水硫酸銅為________色粉末，CuSO4·5H2O屬于________晶體，由飽和CuSO4溶液獲取CuSO4·5H2O晶體的方法為____________。(2)0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程中熱重曲線如圖所示。計算確定200℃時固體物質的化學式為____________________________________。答案(1)白離子降溫結晶(2)CuSO4·H2O解析(2)如圖所示，樣品受熱分步脫水。從0.80g到0.57g共脫水0.23g。CuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7(△))CuSO4·(5－n)H2O＋nH2O25018n0.80g0.23geq\f(250,0.80g)＝eq\f(18n,0.23g)，解得n≈4。故200℃時固體物質的化學式為CuSO4·H2O。6．已知還原性：H2SO3>Fe2＋>I2，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(xiàn)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：________________________________________________。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=SOeq\o\al(2－,4)＋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)7．SrS可用作光譜純試劑等，可由碳還原硫酸鍶制得，其反應的化學方程式為3C＋2SrSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))SrS＋SrO＋SO2↑＋2CO2↑＋CO↑。(1)某同學選用合適的發(fā)生裝置制備SrS，選擇的發(fā)生裝置是________(填字母)。(2)利用下列裝置(有的裝置可以重復使用)驗證收集的混合氣體中含有SO2、CO。①品紅溶液檢驗的氣體是__________(填化學式)，G中應裝試劑的名稱是__________。②按氣流方向從左向右儀器導管口連接順序為：混合氣集氣瓶導管口→________→_______→c→d→______→______→i→j→______→______→______→______→k(填字母)。③裝置H中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________________。④裝置F的作用為________；證明有一氧化碳氣體的實驗現(xiàn)象是____________________。答案(1)B(2)①SO2澄清石灰水②abefgh(或hg)ef③CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))CO2＋Cu④吸收SO2和CO2H中黑色固體變?yōu)榧t色，接H前G中澄清石灰水不變渾濁，接H后G中澄清石灰水變渾濁8．如圖所示是用于氣體制備、干燥(或除雜質)、性質驗證、尾氣處理的部分儀器裝置(加熱及夾持固定裝置均已略去，各裝置可重復使用也可不用)。請根據(jù)要求回答下列問題：若用A→C→D→B組合進行氫氣還原氧化銅實驗。分液漏斗中的試劑是鹽酸，C中試劑是水，其作用是____________________________________________________________________；A中反應開始后，加熱B之前的實驗操作是______________________________________，加熱后B中將觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________________。答案吸收氫氣中的HCl檢驗氫氣純度固體粉末由黑變紅(答案合理即可)解析鹽酸易揮發(fā)，所以先將所得氣體通入水中，目的是吸收氫氣中的HCl。在氫氣與氧化銅反應之前一定要檢驗氫氣的純度，所以加熱B之前的操作是檢驗氫氣純度。氫氣與氧化銅反應生成金屬銅和水，所以觀察到的現(xiàn)象應為固體粉末由黑變紅。9．綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業(yè)生產中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質進行探究。回答下列問題：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：____________、________________________。(2)為探究硫酸亞鐵的分解產物，將FeSO4放入下圖所示的裝置A中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為________(填字母)。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為______________________________________________________________________________。a．品紅b．NaOHc．BaCl2d．Ba(NO3)2e．濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式：______________________________________。答案(1)樣品中沒有Fe3＋Fe2＋易被氧氣氧化為Fe3＋(2)①c、a生成白色沉淀、褪色②2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑解析(1)綠礬溶解于水電離出Fe2＋，滴加KSCN溶液后顏色無明顯變化，說明樣品中沒有Fe3＋，通入空氣之后，空氣中的氧氣把Fe2＋氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋與KSCN反應而使溶液顯紅色，說明Fe2＋易被氧氣氧化為Fe3＋。(2)①實驗后反應管中殘留的紅色粉末為Fe2O3，根據(jù)得失電子守恒可知必然有SO2產生，根據(jù)元素守恒可知還會生成SO3，檢驗的試劑應選擇品紅溶液、BaCl2溶液，不能選擇Ba(NO3)2溶液，因為SO2會與Ba(NO3)2溶液反應產生白色沉淀，干擾SO3的檢驗，由于SO3可與水反應生成硫酸，故應先檢驗SO3，再利用SO2能使品紅褪色的原理檢驗SO2。②由題意可以得到硫酸亞鐵分解的化學方程式為2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。B組(20分鐘)1．下圖是常見的氣體發(fā)生裝置根據(jù)要求從O2、NH3、Cl2、HCl、H2、CO2、NO、NO2中選擇適當?shù)奈镔|填空。(1)A裝置用于制備__________。(2)B裝置用于制備SO2(Cu和濃硫酸反應)、_____________________________________。(3)C裝置用于制備____________、O2(H2O2和MnO2反應)、__________(CaO和濃氨水反應)、SO2(Na2SO3和濃硫酸反應)、Cl2(KMnO4和濃鹽酸反應)。答案(1)O2、NH3(2)Cl2、HCl(3)H2、CO2、NO、NO2NH32．測定產品MgCO3·nH2O中的n值(儀器和藥品如圖所示)，回答下列問題。(1)B裝置的作用是___________________________________________________________，C裝置的作用是_____________________________________________________________。(2)加熱前先通入N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D裝置的初始質量后，邊加熱邊通入N2的作用是_____________________________________________________________________。答案(1)冷卻氣體吸收反應產生的CO2氣體(2)將分解生成的氣體全部帶入C或D裝置中，使其完全被吸收，并防止倒吸解析(1)B裝置為長玻璃管，起到冷卻氣體的作用。C裝置中的NaOH可以吸收反應生成的CO2氣體。(2)因為加熱后的裝置中含有殘留的CO2和水蒸氣，為了避免引起實驗誤差，保證反應產生的氣體全部被C、D裝置吸收，所以要通入N2排出裝置內殘留的氣體，同時也是為了防止倒吸。3．丁烷常用作制冷劑和有機合成原料，易燃易爆。某化學興趣小組探究丁烷在氧化鋁催化下的裂解實驗。已知：CuO能將烴氧化成CO2和H2O。(1)連接好裝置后，應該進行的操作是______(填字母)。A．給D、G裝置加熱B．檢查裝置的氣密性C．排出裝置中的空氣(2)B裝置的作用是______________________________________________________________。(3)C裝置中的藥品為________________，E裝置中的現(xiàn)象為__________________________。答案(1)B(2)觀察丁烷氣體的流速，從而控制丁烷氣體的流量(3)堿石灰(或其他合理答案)溶液顏色變淺，下層有無色油狀物質生成解析(1)連接好裝置后，應先檢查裝置的氣密性。(2)B裝置中盛有水，丁烷既不溶于水也不與水反應，B裝置的作用是便于觀察丁烷氣體的流速，從而控制丁烷氣體的流量。(3)C裝置是干燥管，用來干燥丁烷，所盛藥品可以是堿石灰等。丁烷裂解得到烯烴，烯烴與溴水反應，E裝置中的現(xiàn)象為溶液顏色變淺，下層有無色油狀物質生成。4．無水MgBr2可用作催化劑。實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖所示，主要步驟如下：步驟1三頸燒瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚；裝置B中加入15mL液溴。步驟2緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導入三頸燒瓶中。步驟3反應完畢后恢復至常溫，過濾，濾液轉移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0℃，析出晶體，再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。步驟4常溫下用苯溶解粗品，冷卻至0℃，析出晶體，過濾，洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160℃分解得無水MgBr2產品。已知：①Mg與Br2反應劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性。②MgBr2＋3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。請回答：(1)儀器A的名稱是________________，它在實驗中的作用是___________________________。(2)實驗中不能用干燥的空氣代替干燥的N2，原因是__________________________________。(3)步驟2中，可以將裝置B中的溴完全導入三頸燒瓶中的原因是_______________________。(4)如將裝置B改為裝置C(圖乙)，可能導致的后果是__________________________________。(5)步驟3中，第一次過濾除去的物質是__________。答案(1)球形冷凝管冷凝回流，防止乙醚和溴揮發(fā)(2)防止鎂屑與氧氣反應，生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應(3)溴易揮發(fā)，N2氣流可將溴帶入到三頸燒瓶中(4)會將液溴快速壓入三頸燒瓶，反應過快，大量放熱而存在安全隱患(5)Mg5．某研究性學習小組的同學查閱資料得知：氨基化鈉(NaNH2)是橄欖綠色晶體，熔點：210℃，沸點：400℃，極易與水反應生成氫氧化鈉和氨，氨氣在350℃時與鈉反應可得到氨基化鈉與氫氣，他們設想用如下儀器(數(shù)量足夠，加熱儀器已省略)制備NaNH2并驗證NaNH2與水反應的產物。(1)儀器X的名稱是______________，實驗中B中試劑是____________，D的用途是_______________________________________________________________________________。(2)A是用于制備NH3的，則制備NaNH2的實驗中，各儀器接口順序為___________________，若燒瓶中放入的試劑是CaO，則A中反應的化學方程式為_____________________________。(3)試劑加入完畢、儀器連接好后，應先通入一段時間的氨氣，其目的是________________________________________________________________________________________________，實驗中X中可能觀察到的主要現(xiàn)象是______________________________________________。(4)證明NaNH2與水反應有氨氣生成的方法：__________________________________________答案(1)錐形瓶堿石灰(或NaOH固體)吸收沒有反應完的NH3，防止其污染空氣(2)abcdebcfNH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑(3)排出裝置中的空氣，防止其與鈉反應鈉熔化成小球，然后有橄欖綠色物質生成(4)取少量NaNH2放入試管中，再向試管中滴加適量水，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍色(或其他合理方法)解析(1)由于NaNH2遇水劇烈反應，故進入C中氣體應是干燥的，干燥氨氣應使用堿石灰或NaOH固體。NH3在C中不可能反應完，為防止其污染空氣，需要用水吸收。(2)為防止水蒸氣進入C中，在C、D之間還需要用一個干燥裝置。(3)因鈉易與氧氣反應，故應先通入一段時間的NH3，目的是排出裝置中的空氣，防止其與鈉反應。實驗中鈉受熱后會熔化，然后與氨氣反應生成橄欖綠色的NaNH2。(4)證明NaNH2與水反應有NH3生成的方法是先讓其與水混合，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體。6．實驗室以V2O5為原料制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}，其流程如圖：V2O5eq\o(→,\s\up7(6mol·L－1鹽酸、N2H4·2HCl),\s\do7(微沸數(shù)分鐘還原))VOCl2溶液eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3溶液),\s\do5(轉化))氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體(1)“還原”過程中的還原劑是____________(填化學式)。(2)已知VO2＋能被O2氧化，“轉化”可在如圖裝置中進行。①儀器M的名稱是____________，實驗開始前的操作是____________________。②裝置B的作用是____________________________________________________。答案(1)N2H4·2HCl(2)①長頸漏斗檢查裝置的氣密性②除去二氧化碳氣體中的氯化氫7．碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥。制備反應原理為2LaCl3＋6NH4HCO3=La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O；某化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中模擬制備碳酸鑭。(1)盛放稀鹽酸的儀器名稱為________。(2)制備碳酸鑭實驗流程中導管從左向右的連接順序為F→______→______→______→______→__________。(3)Y中發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________________。(4)X中盛放的試劑是________，其作用為_________________________________________。(5)Z中應先通入NH3，后通入過量的CO2，原因為_________________________________。答案(1)分液漏斗(2)ABDEC(3)NH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑(4)飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(5)NH3極易溶于水，并且形成一個堿性環(huán)境，有利于CO2的吸收解析(2)裝置W產生二氧化碳，通過裝置X除去氯化氫，進入到裝置Z中；裝置Y產生氨氣，進入裝置Z中，且要防倒吸，因此要連接E；綜上，制備碳酸鑭實驗流程中導管從左向右的連接順序為F→A→B→D→E→C。(3)Y中為濃氨水與生石灰反應產生氨氣，發(fā)生反應的化學方程式為NH3·H2O＋CaO=Ca(OH)2＋NH3↑。(4)X中盛放的試劑的作用是為了除去二氧化碳氣體中的氯化氫氣體，需要用飽和NaHCO3溶液。(5)Z中應先通入NH3，后通入過量的CO2，原因為NH3在水中的溶解度大，二氧化碳在水中的溶解度較小，但是在氨水中溶解度較大。這樣操作可以得到濃度較大的碳酸氫銨溶液，提高反應速率和碳酸鑭的產率。8．為了測定Na2CS3溶液的濃度，按如圖裝置進行實驗，將35.0mLNa2CS3溶液置于裝置A的三頸燒瓶中，打開儀器d的活塞，滴入足量2.0mol·L－1H2SO4，關閉活塞。已知：CSeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CS2＋H2S↑，CS2和H2S均有毒，CS2不溶于水，沸點：46℃，與CO2某些性質相似，與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。(1)反應開始時需要先通入一段時間N2，其作用為____________________________________。(2)B中發(fā)生反應的離子方程式是___________________________________________________。(3)反應結束后打開止水夾K，再緩慢通入熱N2一段時間，其目的是___________________________________________________________________________________________________。(4)為了計算三硫