2020届一轮复习人教通用版第31讲化学实验热点题型作业

2020届一轮复习人教通用版第31讲化学实验热点题型作业

一、选择题 ‎1．(2018·高考全国卷Ⅱ)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)‎ 编号 实验目的 实验过程 A 配制0.400 0 mol·L－1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容 B 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象 解析：选B。NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转移至250 mL容量瓶中，且需用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液并入容量瓶，然后定容，A项不能达到实验目的；实验中若观察到FeCl3溶液的黄色逐渐褪去，且溶液变成浅绿色，说明维生素C具有还原性，B项能达到实验目的；通过NaOH溶液可除去H2中混有的少量HCl杂质，再经浓硫酸干燥即可得到H2，没有必要经过KMnO4溶液，C项不能达到实验目的；NaHSO3溶液与H2O2溶液的反应没有明显实验现象，无法判断反应进行的快慢，D项不能达到实验目的。‎ ‎2．(2019·试题调研)实验室常用乙醇与浓硫酸混合加热至170 ℃来制取乙烯气体，实验装置如图所示。此反应常会有副产物SO2、CO2等产生，为了验证产物乙烯，a、b、c装置中的试剂应依次为(　　)‎ A．溴水　品红溶液　酸性KMnO4溶液 B．品红溶液　氯化铁溶液　溴水 C．NaOH溶液　品红溶液　溴的CCl4溶液 D．含碘单质的淀粉溶液　浓硫酸　溴水 解析：选C。解题时应抓住混合气体中各成分的性质，乙烯中含有碳碳双键，可用溴水、溴的CCl4溶液或酸性高锰酸钾溶液检验；SO2具有还原性，能与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应，也能被NaOH溶液吸收；CO2的存在不影响乙烯的鉴别。故检验乙烯前应选择用NaOH溶液吸收SO2，用品红溶液确认SO2已除尽。‎ ‎3．(2019·郑州高三模拟)下列各组物质，不用任何试剂即可鉴别的是(　　)‎ A．NaCl、NaBr、KI三种无色溶液 B．HCl、NaCl、NaNO3、Na2CO3四种溶液 C．NaBr、HCl、KCl三种溶液 D．淀粉、淀粉碘化钾、碘化钾、溴水四种溶液 解析：选D。NaCl、NaBr、KI三种无色溶液要用AgNO3溶液鉴别，选项A不符合题意；HCl、NaCl、NaNO3、Na2CO3四种溶液两两混合，依据互滴法可鉴别HCl和Na2CO3，剩余的NaCl和NaNO3两种溶液需用AgNO3溶液鉴别，选项B不符合题意；NaBr、HCl、KCl三种溶液需先用Na2CO3溶液鉴别出HCl，再用AgNO3溶液鉴别出NaBr和KCl，选项C不符合题意；淀粉、淀粉碘化钾、碘化钾、溴水四种溶液中溴水有颜色，溴水与碘化钾溶液反应生成碘单质，溶液颜色加深，溴水与淀粉碘化钾溶液反应生成碘单质，碘单质与淀粉反应使溶液呈蓝色，剩余的为淀粉溶液，选项D符合题意。‎ ‎4．(2016·高考全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 制备Fe(OH)3胶体 将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2‎ 将MgCl2溶液加热蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥 D 比较水和乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中 解析：选D。NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀，并非Fe(OH)3胶体，A项错误；加热能促进MgCl2水解和HCl逸出，最终MgCl2完全水解生成 Mg(OH)2，不能得到无水MgCl2，B项错误；加入稀硝酸，CuO和Cu均溶解，C项错误；根据Na分别与水、乙醇反应的剧烈程度或产生气泡的快慢可比较水和乙醇中氢的活泼性，D项正确。‎ 二、非选择题 ‎5．(2019·试题调研)氯苯在染料、医药工业中常用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基苯酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去)。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)仪器a中盛有KMnO4晶体，仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞，使浓盐酸缓缓滴下，可观察到仪器a内的现象是________________________，用离子方程式表示产生该现象的原因：_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)仪器b外侧的细玻璃导管的作用是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)仪器d中盛有苯、FeCl3粉末，仪器a中生成的Cl2经过仪器e进入仪器d中。‎ ‎①仪器e的名称是________，其中盛装的试剂名称是________。‎ ‎②仪器d中的反应进行过程中，应保持温度在40～60 ℃之间，以减少副反应的发生。仪器d的加热方式最好采用________加热。‎ ‎(4)仪器c的作用是________________。‎ ‎(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质。在工业生产中，先通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2，然后通过碱洗除去其余Cl2，碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物，‎ 混合物成分及各成分的沸点如表所示：‎ 有机物 苯 氯苯 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯 沸点/℃‎ ‎80.0‎ ‎132.2‎ ‎180.4‎ ‎172.0‎ ‎173.4‎ ‎①碱洗前先进行水洗的目的是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②从该有机混合物中提取氯苯时，采用蒸馏方法，收集________℃左右的馏分。‎ ‎(6)实验工业生产中，苯的流失量如表所示：‎ 损失项目 蒸气挥发 二氯苯 其他 合计 苯流失量/(kg/t)‎ ‎20.8‎ ‎11.7‎ ‎56.7‎ ‎89.2‎ 某一次投产，加入13 t苯，则制得的氯苯为________t(保留一位小数)。‎ 解析：(1)仪器a内发生的反应是KMnO4在酸性条件下氧化Cl－生成Cl2的反应。(2)仪器b外侧的细玻璃导管能使仪器a与仪器b中的压强保持相同，从而使浓盐酸能顺利滴下。(3)①仪器a中制备的Cl2中含有水蒸气和HCl杂质，而后续氯苯的制备中也产生HCl，故HCl对氯苯的制备无影响，因此洗气瓶中应盛有浓硫酸，对气体进行干燥。②制备氯苯的反应需要温度低于100 ℃，故最好采用平缓易控的水浴加热方式。(4)仪器c为球形冷凝管，起冷凝回流的作用。(6)13 t××≈17.1 t。‎ 答案：(1)有黄绿色气体生成　2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(2)使浓盐酸能顺利滴下(或平衡仪器a、b内的压强)　(3)①洗气瓶　浓硫酸　②水浴　(4)冷凝回流　(5)①减少后续碱洗操作时碱的用量，节约成本　②132.2　(6)17.1‎ ‎6．(2019·试题调研)硫铁矿(主要成分为FeS2)焙烧所得尾气中主要含N2、O2、气体X和少量的CO2、H2O。取标准状况下的V L尾气测定其中气体X含量的方案如下：‎ ‎【方案一】将尾气缓慢通入如图所示装置A中：‎ ‎(1)装置A的名称是________，装置C的作用是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验时先通入一定量氮气，再通入尾气，通过装置B的增重计算气体X的体积分数，该方案是否合理：________(填“合理”或“不合理”)，理由是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【方案二】将尾气缓慢通入装置D中，与足量试剂M充分反应后，再滴入过量试剂N，经过滤、洗涤、干燥、称量，沉淀的质量为m g。‎ ‎(3)进行沉淀洗涤的操作是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若试剂M、N分别是溴水、BaCl2溶液，写出气体X的体积分数的表达式：________(用含m、V的代数式表示)。‎ ‎(5)若试剂M是________，不用再滴加试剂N，观察到装置D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色。写出溶液中反应的离子方程式：__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：硫铁矿焙烧所得尾气中含有SO2，故X为SO2。(1)结合装置A的仪器特点及在实验中的作用可知其为洗气瓶。装置C中干燥管盛有碱石灰，目的是吸收空气中的水蒸气、CO2，防止这些气体进入装置B干扰实验。(2)因为尾气中的CO2也能被装置B中的碱石灰吸收，使所测SO2的体积分数偏大，故该实验方案不合理。(3)洗涤沉淀是在漏斗中的沉淀上滴加蒸馏水，直至恰好没过沉淀，待水流下后再重复2～3次此操作。(4)装置D中发生的反应是SO2被Br2氧化为SO，SO与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀，则n(SO2)＝n(BaSO4)＝ mol，标准状况下，V(SO2)＝22.4× L，故尾气中SO2的体积分数的表达式是%。(5)无色气体在瓶口变成红棕色，说明无色气体为NO，则试剂M中含有NO；因产生BaSO4沉淀，故试剂M为Ba(NO3)2溶液。通入尾气时，SO2被硝酸氧化为SO，而NO被还原为NO，反应的离子方程式为3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋。‎ 答案：(1)洗气瓶　防止空气中的水蒸气、CO2进入装置B干扰实验　(2)不合理　因为尾气中的CO2也能被装置B中的碱石灰吸收，使所测SO2的体积分数偏大　(3)在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀，待水流下后再重复2～3次此操作　(4)%　(5)Ba(NO3)2溶液　3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋‎ ‎7．亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业盐，大量用作高分子材料的发泡剂和偶氮染料的原料；有毒，少量NaNO2可作为肉类食品的护色剂；易溶于水，难溶于乙醇。某化学兴趣小组对NaNO2进行多角度探究。‎ Ⅰ.NaNO2的制备 ‎(1)实验中用恒压滴液漏斗，相比于普通分液漏斗，其显著优点是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置D中澄清石灰水变浑浊，则装置C中制备NaNO2的化学反应方程式为________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.探究NaNO2与硫酸反应的气体产物的成分 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O；②气体液化的温度：NO2为21.2 ℃，NO为－151.7 ℃。‎ ‎(3)反应前打开弹簧夹，先通入一段时间的N2，目的是___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按从左到右的顺序连接)为A、C、________、________、________。‎ ‎(5)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。‎ ‎①确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②装置E的作用是_____________________________________________________。‎ ‎(6)如果没有装置C，对实验结论造成的影响是_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ 解析：Ⅰ.(1)恒压滴液漏斗连接反应仪器，平衡滴液漏斗与烧瓶中的压强，有利于漏斗中反应液的顺利滴下。(2)装置D中澄清石灰水变浑浊，说明反应中有CO2生成，故反应的化学方程式为4NO＋O2＋2Na2CO3===4NaNO2＋2CO2。Ⅱ.(3)反应前通入N2，目的是排出装置中的空气，防止可能产生的NO与O2反应生成NO2。(4)若气体产物中含有NO2，装置E可使NO2液化，达到除去气体产物中NO2的目的；若气体产物中含有NO，则装置D中通入O2，生成红棕色的NO2；装置B可吸收有毒尾气，故仪器连接顺序为A、C、E、D、B。(5)①装置A中产生NO，则装置D中通入O2时，NO转化为NO2，现象是烧瓶内气体由无色变为红棕色。②NO2液化温度较高，故装置E可使NO2液化。(6)装置C可除去混合气体中的水蒸气，以防水蒸气与NO2反应生成NO，从而无法确定气体产物中是否存在NO。(7)根据上述分析可知，NaNO2与硫酸反应生成NO和NO2，故反应的离子方程式为2NO＋2H＋===NO2↑＋NO↑＋H2O。‎ 答案：Ⅰ.(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中的压强，有利于稀硝酸顺利滴下　(2)4NO＋O2＋2Na2CO3===4NaNO2＋2CO2　Ⅱ.(3)防止可能产生的NO被空气中的O2氧化成NO2，干扰气体产物的检验　(4)E　D　B　(5)①装置D中通入氧气后，气体由无色变为红棕色　②冷凝，使NO2完全液化　(6)水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清　(7)2NO＋2H＋===NO2↑＋NO↑＋H2O ‎8．氯化亚砜(SOCl2)和硫酰氯(SO2Cl2)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量白雾。SO2Cl2常做氯化剂或氯磺化剂，用于制造药品、染料和表面活性剂，其部分性质如表所示：‎ 物质 物理性质 化学性质 SO2Cl2‎ 熔点：－54.1 ℃；‎ 沸点：69.1 ℃‎ ‎100 ℃以上分解生成SO2和Cl2‎ Ⅰ.氯化亚砜遇水蒸气发生反应的化学方程式是_________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 实验室蒸干FeCl3溶液不能得到无水FeCl3，但是加热SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到无水FeCl3，其主要原因是__________________________________________________。‎ Ⅱ.实验室合成SO2Cl2的原理：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)　ΔH<0。某小组设计的实验装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答问题：‎ ‎(1)装置D中的试剂是________；活性炭的作用是___________________________。‎ ‎(2)实验室常用高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下反应制氯气，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验室用Na2SO3粉末与75%的浓硫酸反应制备SO2，发现产生的SO2很少，可能的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________(任写一种原因即可)。‎ ‎(4)实验完毕后，从装置C的反应瓶中的混合物中分离硫酰氯的操作是________。‎ ‎(5)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应)，称取a g SO2Cl2产品于锥形瓶中，加入足量蒸馏水，充分反应，实验装置如图所示。用c mol·L－1 AgNO3溶液滴定反应后的溶液至终点(滴加K2CrO4溶液做指示剂)，消耗AgNO3溶液的体积为V mL。‎ ‎①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液，其原因是_______________________________。‎ ‎②该SO2Cl2产品的纯度为________。‎ ‎③实验中，控制分液漏斗活塞，缓慢滴加蒸馏水，避免氯化氢挥发。如果操作时滴加蒸馏水的速率过快，则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 解析：Ⅱ.由于SO2Cl2的沸点较低，在高于100 ℃时分解，且合成SO2Cl2的反应是可逆反应，正反应是放热反应，所以冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。氯气和二氧化硫反应不充分，过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收，装置E用于吸收尾气，同时避免空气中的水蒸气进入反应装置。由于SO2Cl2遇水蒸气发生剧烈反应，所以氯气、二氧化硫在进入反应瓶前都需要干燥。(1)SO2为酸性氧化物，应用P2O5或硅胶干燥。(4)装置C中的反应瓶中的活性炭和硫酰氯(液态)通过过滤分离。(5)②题中存在隐含关系式：n(AgNO3)＝n(AgCl)＝2n(SO2Cl2)，SO2Cl2的纯度为×100%＝%。③若滴加蒸馏水的速率过快，产生氯化氢的速率过快，部分氯化氢会挥发出来，导致生成氯化银的量减少，使测得结果偏低。‎ 答案：Ⅰ.SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑　SOCl2与水反应产生的HCl会抑制FeCl3水解 Ⅱ.(1)P2O5(或硅胶)　做催化剂　(2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(3)Na2SO3已变质(或浓硫酸的浓度太小或产生的SO2部分溶解等，任写一种即可)　(4)过滤　(5)①AgNO3见光易分解 ‎②%　③偏低