高考化学实验综合大题解析

高考化学实验综合大题解析

‎2015年高考化学真题分类解析 ‎[题型一] 化学实验综合大题 ‎1、（2015 课标1）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：‎ ‎（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是______ ___，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。装置B的主要作用是_____ _ __。‎ ‎（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。‎ ① 组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、____ __。装置H反应管中盛有的物质是_______。‎ ‎② 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是___ ___。‎ ‎（3）设计实验证明：‎ ‎① 草酸的酸性比碳酸的强 。‎ ② 草酸为二元酸 。‎ ‎【答案】⑴有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊；CO2；‎ 冷凝（水蒸气、草酸等），避免草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。‎ ‎⑵ ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化铜）；‎ ‎② H中的粉末有黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊；‎ ‎⑶ ① 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生。‎ ‎②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍 ‎2、（2015 课标2）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：‎ ‎（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。‎ ‎（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：‎ ① ‎ 电解时发生反应的化学方程式为 。‎ ② ‎ 溶液X中大量存在的阴离子有__________。‎ ‎③ 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。‎ a．水 b．碱石灰 C．浓硫酸 d．饱和食盐水 ‎（3）用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸：‎ Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口；‎ Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：‎ Ⅴ．用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：‎ ① 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。‎ ② 玻璃液封装置的作用是 。‎ ③ V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。‎ ④ 测得混合气中ClO2的质量为 g.。‎ ‎（4） O2处理过的饮用水会含有一定的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号)。‎ a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁 ‎【答案】(1) 2：1 （2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c ‎（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ‎④0.02700 （4）d 净水。‎ ‎3、（2015 课标2）氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_____ ___(填仪器接口的字母编号)‎ ‎（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。‎ ‎　　 A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度 ‎　　 C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充分冷却 ‎（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。‎ ‎　　① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ________ ___________‎ ‎　　②该同学的判断不正确，原因是_______ __________‎ ‎（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象________ ___。‎ ‎（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 _____ 。‎ ‎4、（2015 四川卷）（NH4）2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。‎ ‎[查阅资料] （NH4）2SO4在‎2600C和‎4000C时分解产物不同。‎ ‎[实验探究] 该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）‎ 实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）。通入N2排尽空气后，于‎2600C加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2，品红溶液不褪色，去下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-.‎ ‎（1）仪器X的名称是________________.‎ ‎（2）滴定前，下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。‎ ‎ a. 盛装0.2000mol/LNaOH溶液 b. 用0.2000mol/LNaOH溶液润洗 ‎ c. 读数、记录 d. 查漏、清洗 e. 排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 ‎（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是__________mol 实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，与‎4000C加热装置A至（NH4）2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-.进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。‎ ‎（4）检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是__________ .‎ ‎（5）装置B内溶液吸收的气体是____________.‎ ‎（6）（NH4）2SO4在‎4000C分解的化学方程式是______________________.‎ ‎5、（2015 安徽卷）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba（NO3）2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组突出了如下假设:‎ 假设一：溶液中的NO3-‎ 假设二：溶液中溶解的O2‎ （1） 验证假设 该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象 实验步骤 实验现象 结论 实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体 假设一 成立 实验2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体 ‎（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图 实验1中溶液pH变小的原因是____ ;V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_________ 。‎ ‎（3）验证假设二：请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。‎ 实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）‎ ‎（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的O2和KNO3，氧化相同的H2SO3溶液（溶液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的pH前者_______(填大于或小于)后者，理由是___________ ‎ ‎6、（2015 福建卷）某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。‎ 实验一制取氯酸钾和氯水 利用右图所示的实验装置进行实验。‎ ‎（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有______ 。‎ ‎（2）若对调B和C装置的位置，_____(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸钾的产率。‎ 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究 ‎（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：‎ ‎① 系列a实验的实验目的是_______ 。‎ ‎② 设计1号试管实验的作用是___________ 。‎ ‎③ 若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_________________ 。‎ 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 ‎（4）该小组设计的实验方案为：使用右图装置，加热15.0ml饱和氯水 试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因 是_______ 。‎ ‎(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)‎ ‎（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：‎ ‎______ ‎ 资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；‎ ‎ ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。‎ ‎【答案】（15分）（1）烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)；（2）能；‎ ‎（3）①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；②硫酸浓度为0的对照实验；‎ ‎③ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O ‎（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量 ‎（5）量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)。‎ ‎7、（2015 重庆卷）ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。‎ ‎（1）仪器D的名称是。安装F中导管时，应选用题9图2中的 。‎ ‎（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。‎ ‎ 为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。‎ ‎（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。‎ ‎（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。‎ ‎（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是 。‎ ‎8、（2015 海南卷）工业上，向500—600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为 ，装置B中加入的试剂是 。‎ ‎（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取 。尾气的成分是 。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是 、 。‎ ‎（3）若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ，检验FeCl3常用的试剂是 ‎ 欲制得纯净的FeCl2 ，在实验操作中应先 ，再 。‎ ‎【参考答案】（1）MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O，浓硫酸。‎ ‎ （2）HCl；HCl和H2；发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。‎ ‎ （3）KSCN溶液；点燃A处的酒精灯，点燃C处的酒精灯。‎ ‎【解析】‎