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【2015高考化学专题专练】考前争分特训压轴题三


压轴题三
考点模型

综合实验题

(1)制备原理:试剂、仪器的选择,主反应和副反应的方程式等。 (2)基本操作:注意书写全面,思路顺畅,关键词突出。 (3)分离提纯:过滤、蒸发、蒸馏、萃取、分液、洗气等。 (4)废物处理:环境保护、绿色化学、循环利用等。 (5)条件控制:催化剂的使用、物质的过量要求、温度的控制等。 (6)产品纯度:有关计算。 1. 某小组同学将一定浓度 NaHCO3 溶液加入到 CuSO4 溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为 沉淀是 CuCO3;乙同学认为沉淀是 CuCO3 和 Cu(OH)2 的混合物,他们设计实验测定沉淀 中 CuCO3 的质量分数。 (1)按照甲同学的观点,发 生反应的离子方程式为____________。 (2)乙同学认为有 Cu(OH)2 生成的理论依据是________(用离子方程式表示)。 (3)两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为________、洗 涤、干燥。 ②装置 E 中碱石灰的作用是________。 ③实验过程中有以下操作步骤: a.关闭 K1、K3,打开 K2、K4,充分反应 b.打开 K1、K4,关闭 K2、K3,通入过量空气 c.打开 K1、K3,关闭 K2、K4,通入过量空气 正确的顺序是________(填选项序号,下同)。 若未进行步骤________,将使测量结果偏低。 ④若沉淀样品的质量为 m g,装置 D 的质量增加了 n g,则沉淀中 CuCO3 的质量分数为 ________。 (4)丙同学认为还可以通过测量 CO2 的体积或测量________来测定沉淀中 CuCO3 的质量分 数。

-1-

2. 利用如图装置探究氯气和氨气之间的反应。其中 A、F 分别为氨气和氯气的发生装置,C 为较纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题: (1)装置 F 中发生反应的离子方程式为________________。 (2)装置 A 中的烧瓶内固体宜选用________(请填以下选项的代号)。 A.碱石灰 E.烧碱 (3)按 A 接 B 接 C;F 接 E 接 D 接 C,请在各虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂 名称: B.生石灰 C.二氧化硅 D.五氧化二磷

(4) 在 C 中 观 察 到 大 量 白 烟 , 同 时 产 生 一 种 气 体 单 质 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ____________________。 (5) 从 装 置 C 的 G 处 逸 出 的 尾 气 可 能 含 有 污 染 环 境 的 气 体 , 如 何 处 理 : ____________________。 3. 为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探 究活动: [探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中, 10 分钟后移入硫酸铜溶 液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是______________________。 (2)称取碳素钢 6.0 g 放入 15.0 mL 浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液 X 并收集到混合 气体 Y。 ①甲同学认为 X 中除 Fe3 之外还可能含有 Fe2 。 若要确认其中的 Fe2 , 应选用________(选
+ + +

填序号)。 A.KSCN 溶液和氯水 C.浓氨水 B.铁粉和 KSCN 溶液 D.酸性 KMnO4 溶液

②乙同学取 560 mL(标准状况)气体 Y 通入足量溴水中,发生 SO2+Br2+2H2O===2HBr+ H2SO4 反应,然后加入足量 BaCl2 溶液,经适当操作后得干燥固体 4.66 g。由此推知气体 Y 中 SO2 的体积分数为________。

-2-

[探究二]根据上述实验中 SO2 体积分数的分析, 丙同学认为气体 Y 中还可能含有 Q1 和 Q2 两种气体,其中 Q1 气体,在标准状况下,密度为 0.089 3 g· L 1。为此设计了下列探究实


验装置(假设有关气体完全反应)。

(3)装置 B 中试剂的作用是________________________。 (4)分析 Y 气体中的 Q2 气体是如何生成的______________(用化学方程式表示)。 ( 5)已知洗气瓶 M 中盛装澄清石灰水,为确认 Q2 的存在,需在装置中添加洗气瓶 M 于 ________(填序号)。 A.A 之前 C.B—C 间 B.A—B 间 D.C—D 间

(6)如果气体 Y 中含有 Q1,预计实验现象应是____________________。 4. 实验室用下列方法测定某水样中 O2 的含量。

(1)实验原理 用如图所示装置,使溶解在水中的 O2 在碱性条件下将 Mn2 氧化成 MnO(OH)2,反应的离


子方程式为________。 再用 I 将生成的 MnO(OH)2 还原为 Mn2 ,反应的离子方程式为 MnO(OH)2+2I +4H
- + - +

===Mn2 +I2+3H2O。


然后用 Na2S2O3 标准溶液滴定生成的 I2,反应方程式为 I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。 (2)实验步骤 ①打开止水夹 a 和 b,从 A 处向装置内鼓入过量 N2,此操作的目的是________; ②用注射器抽取某水样 20.00 mL 从 A 处注入锥形瓶; ③再分别从 A 处注入含 m mol NaOH 溶液及过量的 MnSO4 溶液; ④完成上述操作后,关闭 a、b,将 锥形瓶中溶液充分振荡; ⑤打开止水夹 a、b,分别从 A 处注入足量 NaI 溶液及含 n mol H2SO4 的硫酸溶液; ⑥重复④的操作; ⑦取下锥形瓶,向其中加入 2~3 滴________作指示剂; ⑧用 0.005 mol· L (3)数据分析
-3-1

Na2S2O3 滴定至终点。

①若滴定过程中消耗的 Na2S2O3 标准溶液体积为 3.90 mL,则此水样中氧(O2)的含量为 ________(单位:mg· L 1)。


②若未用 Na2S2O3 标准溶液润洗滴定管, 则测得水样中 O2 的含量将________(填“偏大”、 “偏小”或“不变”) 。 ③实验要求加入适量的 H2SO4 使溶液接近中性,其原因是____________________。
1



5. 可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的 NO 气体和 NO2 气体的物质的量之比(用 m 表示),其中装置 C 由广口瓶和量气管组成,量气管由甲、 乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0~50 mL),乙管可上下 移动。

回答下列问题: (1)实验中气体(NO 和 NO2)发生装置应选择________(填装置序号)。 (2)实验中的气体(NO 和 NO2)通入 C 装置,请在下图的广口瓶中将导气管画出。

(3)要测定 m 值,需要将 C 中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱 指示剂氧化褪色而影响实验。因此,中和滴定前必须进行的操作是________________。 (4)连接好装置,检查气密性后,应进行两步必要的操作: 第一,打开 b,向 C 装置的乙管中加适量水; 第二,__________________________________________________________。 (5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此 时应进行的操作是____________________________。 (6)实验后若量气管中气体的体积( 换算成标准状况下)为 V L,C 中硝酸的物质的量为 n mol,则用含 n 和 V 的式子表示 m=________________(结果可不必化简)。 6. Cl2O 为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,它是棕黄色强刺激性气体,沸点 3.8 ℃,熔点 -116 ℃。实验室可用潮湿的 Cl2 与 Na2CO3 反应制取少量 Cl2O,装置如下图Ⅰ:

-4-

回答下列问题: (1)把浓盐酸直接滴在 KMnO4 晶体上就可以产生 Cl2。请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A 处补 画出正确的装置图,并作必要的标注。 (2)B 中试剂 a 应选用________(填字母序号)。 a.CCl4 c.浓 H2SO4 b.饱和 NaCl 溶液 d.饱和 NaHCO3 溶液

(3)通入适量的氯气,在 C 中生成棕黄色的物质 Cl2O,该物质常温下为气体,方程式为 ____Cl2+____Na2CO3+______===____NaHCO3+____NaCl+____Cl2O (4)对 C 中反应后的固体成分进行检验,请写出实验步骤以及预期的现象和结论。 限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀 HNO3、BaCl2 溶液、Ba(OH)2 溶液、AgNO3 溶液、澄 清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置。 实验步骤 步骤一:取 C 中的少量固体样品于试管中,滴 加足量蒸馏水至完全溶解, 然后将溶液分别置于 a、b 试管中。 步骤二:向 a 试管中滴加 BaCl2 溶液,静置。 步骤三: 步骤四: ____________则证明固体中含有 NaCl。 无明显现象,证明固体中不含 Na2CO3。 现象和结论

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压轴题三
1 答案
+ -

综合实验题

(1)Cu2 +2HCO3 ===CuCO3↓+CO2↑+H2O


(2)HCO3 +H2O

H2CO3+OH



(3)①过滤 ②防止空气中 CO2 和水蒸气进入装置 D 31n ③cab b ④ ×100% 11m (4)样品质量和样品充分灼烧后的质量 解析 (1)甲同学的观点认为 HCO3
+ - -

2 H +CO2 CO2 同 3 , 3 和 Cu 反应生成 CuCO3 沉淀,
+ - - +

时,H +HCO3

H2CO3

H2O+CO2↑。

所以离子方程式为 Cu2 +2HCO3 ===CuCO3↓+CO2↑+H2O。
+ -

(2)乙同学认为有 Cu(OH)2 是由于 HCO3 +H2O Cu(OH)2。



H2CO3+OH ,Cu2 与 OH 结合生成
- + -

(3)①分离沉淀采用过滤的方法,而净化沉淀须洗涤(洗去附着的离子)、干燥(除去水分)。 ②装置 D 需准确称量,所以 E 中碱石灰是为了防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 D 装置。 ③一开始应排除系统内的空气,所以应关闭 K2、K4,打开 K1、K3;然后滴入稀硫酸使样 品反应,所以应关闭 K1、K3,打开 K2、K4;为了使生成的 CO2 气体充分被吸收,应通入 过量空气,此时应关闭 K2、K3,打开 K1、K4。若未进行最后一步,生成的 C O2 不能被 充分吸收,造成所测结果偏低。 n ×124 44 31n ④ ×100%= ×100%。 m 11m (4)通过 CO2 可求 CuCO3,进一步求其质量分数;样品为 CuCO3、Cu(OH)2,灼烧后为 CuO, 可列方程组求 CuCO3 的质量分数。 2 答案 (1)MnO2+4H +2Cl =====Mn2 +Cl2↑+2H2O
+ - +



(2)ABE (3)见下图

(4)3Cl2+8NH3===6NH4Cl +N2 (5)将尾气通过一倒置的漏斗通入盛有 NaOH 溶液的烧杯中

-6-

解析

(2)利用浓氨水的分解制备 NH3,可把浓氨水滴到碱石灰、生石灰或烧碱固体上。

(3)NH3 需用碱石灰干燥,净化 Cl2 应先除去 HCl,然后再用浓 H2SO4 干燥。 (4)Cl2 把 NH3 氧化成 N2,并生成 HCl 气体,HCl 和 NH3 反应生成 NH4Cl 白烟。 (5)从 G 中逸出的气体中含 有 NH3 或 Cl2,均可用 NaOH 溶液吸收,为了防止倒吸,要用 倒扣的漏斗。 3 答案 (1)铁被钝化 (2)①D ②0.80 (3)检验 SO2 是否除尽 (4)C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)C (6)D 中的固体由黑变红、E 中的固体由白变蓝 解析 (1)由于在常温下,铁在浓硫酸中钝化,从而在铁表面形成一层致密的氧化膜,所


以不再和 CuSO4 溶液反应。 (2)①Fe2 具有还原性,可以被 KMnO4(H )氧化,从而溶液褪色,据此可以鉴别,答案选
+ +

D。 4.66 g 0.56 L ②n(BaSO4)= - =0.02 mol,n(SO2)=0.02 mol,n(混)= - =0.025 mol, 233 g· mol 1 22.4 L· mol 1 0.02 mol 所以 SO2 的体积分数为 =0.80。 0.025 mol (3)M=0.089 3 g· L 1×22.4 L· mol 1=2.0 g· mol 1。所以 Q1 为 H2。
- - -

由于 C 能被浓 H2SO4 氧化成 CO2,所以 Q2 应为 CO2。检验 H2 用 CuO,而检验 CO2 气体 需用澄清石灰水,在验证 CO2 之前,须除尽 S O2 气体,所以 A 装置用来除去 SO2,B 装 置用来检验是否除尽,M 装置应放在 B、C 之间。若有 H2,CuO 应由黑变红,CuSO4 由 白变蓝。 4 答案 (1)2Mn2 +O2+4OH ===2MnO(OH)2
+ -

(2)①赶走装置内的空气,避免空气中 O2 的干扰 ⑦淀粉溶液 (3)①7.8 mg· L
-1

②偏大 ③若碱过量,则 MnO(OH)2 不能全部转变为 Mn2 ,而酸过量


时,滴定过程中 Na2S2O3 可与酸反应 解析 (3)根据电子守恒,结合已知方程式可得关系式:

O2→2MnO(OH)2→2I2→4Na2S2O3 故水样中 O2 的含量为 3.90×10 3L×0.005 mol· L 1×32 g· mol 1×1 000 mg· g 1 - =7.8 mg· L 4×0.02 L
- - - -

-7-

5 答案 (1)B

(2) (3)将 C 中的溶液加适量水稀释 (4)打开 a,通足量 N2,排净装置中的空气 (5)向下移动乙管,使甲、乙两管液面在同一水平面上 V-11.2n (6) 33.6n 解析 空气中的氧气能将产生的 NO 氧化,故需要在实验前将装置中空气排尽,选用 B 装置。排水量气装置中导气管应“长进短出”。且读数需要注意两点:一是读数时视线 应与液面相平,二是保持左右两管中液面相平。 (6)根据方程式:3NO2+H2O===2HNO3+NO 3n 铜与硝酸反应生成的 NO2 的物质的量为 2 V n 铜与硝酸反应生成的 NO 的物质的量为 - 22.4 2 故铜与该硝酸反应生成的 NO 气体和 NO2 气体的物质的量之比为 V n - 22.4 2 V-11.2n m= = 。 3n 33.6n 2 6 答案 (1)见下图

(2)b (4)

(3)2 2 H2O

2 2 1

实验步骤 步骤三:取 a 试管 的上层清液于 c 试管中(或 过滤,取滤液加入试管 c),加入适量 Ba(OH)2

现象和结论

产生白色沉淀(或澄清石灰水变浑浊),则证明

溶液(或加入稀 HNO3,塞上带导管的橡皮塞, 固体中含有 NaHCO3。 将生成的气体通 入澄清石灰水中)。 步骤四: 向试管 b 中滴加过量的稀 HNO3 溶液, 有白色沉淀

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再滴加少量 AgNO3 溶液。 解析 气体。 (3)用倒配法配平。 即:2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。 (4)反应后的固体 C 中可能是 Na2CO3、NaHCO3、NaCl 的混合物。证明是否含有 Na2CO3, 用 BaCl2 检验; 是否含有 NaHCO3, 用 Ba(OH)2 或稀 HNO3 检验; 是否含有 NaCl, 用 AgNO3 检验。 (2)利用浓盐酸和 KMnO4 固体制取 Cl2 会含有 HCl,所以应用饱和食盐水除去 HCl

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