高考化学实验综合大题解析

高考化学实验综合大题解析

‎2016年高考化学真题分类解析 ‎[题型一] 化学实验综合大题 ‎1 .（16年全国卷I）氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx3还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：‎ ‎（1）氨气的制备 ① ‎ 氨气的发生装置可以选择上图中的_______，反应的化学方程式为 。‎ ‎② 欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→_______（按气流方向，用小写字母表示）。‎ ‎（2）氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 ① Y管中___________‎ ② 反应的化学方程式 ‎______________________‎ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③____________________‎ ③ ‎____________________‎ ‎2 .（16年全国卷II）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：‎ ‎（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____________。‎ ‎（2）甲组同学取2 mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________。‎ ‎（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用 是_____________。‎ ‎（4）丙组同学取10 ml 0.1 mol·L-1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取 ‎ ‎2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：‎ ① 第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；‎ ② 第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；‎ ③ 第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。‎ 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有______(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_______。‎ ‎（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为___________________________;一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是______________________，生成沉淀的原因是__________________________（用平衡移动原理解释）。‎ ‎ 【答案】‎ ‎3 .（16年全国卷III）‎ 过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎（一）碳酸钙的制备 ‎（1）步骤①加入氨水的目的是 。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，‎ 有利于___ 。‎ ‎（2）右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______（填标号）。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎（二） 过氧化钙的制备 CaCO3滤液白色晶体 ‎（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈____性（填“酸”、“碱”或“中”）。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。‎ ‎（4）步骤③中反应的化学方程式为 ，该反应需要在冰浴下进行，原因是 。‎ ‎（5）将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_______。‎ ‎（6）制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 ，产品的缺点是 。‎ ‎【答案】‎ ‎4、（2016年 北京卷）以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。‎ 实验 试剂 现象 滴管 试管 ‎2 mL ‎0.2 mol·L−1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 ‎0.2 mol·L−1 CuSO4‎ Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀 ‎0.1 mol·L−1 Al2（SO4）3溶液 Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 ‎（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：____________。‎ ‎（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42−，含有Cu+、Cu2+和SO32−。‎ 已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓（白色）+I2。‎ ‎① 用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________。‎ ① 通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO32−。‎ ② a. 白色沉淀A是BaSO4，试剂1是____________。‎ b. 证实沉淀中含有Cu+和SO32−的理由是 。‎ ‎（3）已知：Al2（SO3）3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。‎ ‎① 推测沉淀中含有亚硫酸根和________。‎ ② ‎ 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：‎ i. 被Al（OH）3所吸附；‎ ii. 存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。‎ a. 将对比实验方案补充完整。‎ 步骤二：_____________（按上图形式呈现）。‎ ‎（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有___________。盐溶液间反应的多样性与________有关。‎ ‎5、（2016 江苏卷）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。‎ ‎（1）Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。‎ Ca(OH)2+H2O2+6H2OCaO2·8H2O 反应时通常加入过量的Ca(OH)2，其目的是_____________。‎ ‎（2） 向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有_____‎ ‎（填序号）。‎ A.Ca2+ B.H+ C.CO32－ D.OH－‎ ‎(3) 水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I－完全反应生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：‎ O2MnO(OH)2 I2 S4O62－‎ ① 写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式： 。‎ ② 取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水样的溶解氧， 消耗0.01000 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用mg·L－1表示），写出计算过程。‎ ‎5、（2016 江苏卷选做）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的抗氧化剂，在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量Na2S2O5的方法：在不断搅拌下，控制反应温度在40℃左右，向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2，实验装置如下图所示。‎ 当溶液pH约为4时，停止反应。在20℃左右静置结晶。生成Na2S2O5的化学方程式为 ‎2NaHSO3=Na2S2O5+H2O ‎（1） SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2，其离子方程式为____________________。‎ ‎（2）装置Y的作用是______________________________。‎ ‎（3）析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25℃-30℃干燥，可获得Na2S2O5固体。‎ ‎① 组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、________________和抽气泵。‎ ‎② 依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤Na2S2O5固体。用饱和SO2水溶液洗涤的目的是_________________。‎ ‎（4）实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3 和Na2SO4，其可能的原因是______。‎ ‎6、（2106上海卷）乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。‎ 完成下列填空：‎ ‎（1）.实验时，通常加入过量的乙醇，原因是______________。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是_______________ ；浓硫酸用量又不能过多，原因是____________ 。‎ ‎（2）.饱和Na2CO3溶液的作用是_______________ 。‎ ‎（3）.反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，_________、________，然后分液。‎ ‎（4）.若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有__________ 、__________ 。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是_______________。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高脂的产率。（合理即给分）‎ 浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率。‎ 浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率。‎ ‎（2）中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解 ‎（3）振荡、静置 ‎（4）原料损失较大、易发生副反应 乙醚；蒸馏 ‎7、（2016 四川卷）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。‎ ‎【资料查阅】‎ ‎【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）仪器X的名称是__________。‎ ‎（2）实验操作的先后顺序是a→______→c（填操作的编号）‎ a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处干燥HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入HCl，然后通入N2‎ ‎（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______。‎ ‎（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。‎ ‎（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：‎ ① 若杂质是CuCl2，则产生的原因是_______________‎ ② 若杂质是CuO，则产生的原因是________________。‎ ‎8、（2016 天津卷）水中溶氧量（DO）是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg/L,我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置（夹持装置略），测定某河水的DO。‎ ‎1、测定原理：‎ 碱性体积下，O2将Mn2+氧化为MnO（OH）2：① 2Mn2++O2+4OH- = 2MnO(OH)2↓，酸性条件下，MnO（OH）2将I-氧化为I2：② MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O（未配平）,用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-‎ ‎2、测定步骤 a. 安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。‎ b．向烧瓶中加入200ml水样 c．向烧瓶中依次迅速加入1mlMnSO4无氧溶液（过量）2ml碱性KI无氧溶液（过量），开启搅拌器，至反应①完全。‎ d. 搅拌并向烧瓶中加入2ml硫酸无氧溶液至②完全，溶液为中性或若酸性。‎ e．从烧瓶中取出40．00ml溶液，以淀粉作指示剂，用0．001000mol/LNa2S2O3溶液进行滴定，记录数据。‎ f．……‎ g．处理数据（忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化）。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）配置以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。‎ ‎（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为__________。‎ ‎①滴定管 ②注射器 ③量筒 ‎（3）搅拌的作用是__________。‎ ‎（4）配平反应②的方程式，其化学计量数依次为__________。‎ ‎（5）步骤f为__________。‎ ‎（6）步骤e中达到滴定终点的标志为__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50ml，水样的DO=__________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：__________（填是或否）‎ ‎（7）步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因（用离子方程式表示，至少写出2个）__________。‎ ‎9、（2016 浙江）无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1，主要步骤如下：‎ ‎ ‎ 步骤1 三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚；装置B中加入15 mL液溴。‎ 步骤2 缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。‎ 步骤3 反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。‎ 步骤4 常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。‎ 已知：①Mg和Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。‎ ‎②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5‎ 请回答：‎ ‎（1） 仪器A的名称是________。实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是___ __ ____ _ _。‎ ‎（2）如将装置B改为装置C（图2），可能会导致的后果是____ 。‎ ‎（3）步骤3中，第一次过滤除去的物质是___________。‎ ‎（4）有关步骤4的说法，正确的是___________。‎ A. 可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗涤晶体可选用0℃的苯 C. 加热至160℃的主要目的是除去苯 D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 ‎（5）为测定产品的纯度，可用EDTA（简写为Y4-）标准溶液滴定，反应的离子方程式：‎ Mg2++ Y4-=Mg Y2-‎ ① 滴定前润洗滴定管的操作方法是___ 。‎ ② ‎ 测定前，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500 mol·L-1的EDTA标 准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50 mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是______（以质量分数表示）。‎