《2022年高考化學(xué)一輪課時達(dá)標(biāo)習(xí)題 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)（4）（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考化學(xué)一輪課時達(dá)標(biāo)習(xí)題 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)（4）（含解析）（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考化學(xué)一輪課時達(dá)標(biāo)習(xí)題 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)（4）（含解析） 1．過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。利用圖2裝置制備過碳酸鈉，在冷水浴中充分反應(yīng)后，按圖1流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品。 (1)恒壓滴液漏斗中支管的作用是__使液體順利流下__。 (2)制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是__控制反應(yīng)溫度__。 (3)如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子，不僅會削弱洗滌劑的去污能力，甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因：__2H2O22H2O＋O2↑或2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋

2、3CO2↑__(寫出其中一種即可，用化學(xué)方程式表示)。 (4)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對這種新型漂白劑的不良影響，取該漂白劑100 mL，加入25 g FeCl3固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體。請選用下列試劑和實(shí)驗(yàn)用品完成氣體成分的探究過程：0.1 mol/L NaOH溶液、8.0 mol/L NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol/L KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。 ①提出假設(shè)：對該氣體成分提出合理假設(shè)。 假設(shè)1：氣體是O2。 假設(shè)2：氣體是__CO2和O2__。 假設(shè)3：氣體是CO2。 ②設(shè)計方案：設(shè)計

3、實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 將氣體依次通入盛有__澄清石灰水__、__8.0_mol/L_NaOH溶液__的洗氣瓶中，__并將帶火星的木條放在最后一個洗氣瓶的出口處__ ①__若澄清石灰水不變渾濁，木條復(fù)燃，則假設(shè)1成立__ ②__若澄清石灰水變渾濁，木條復(fù)燃，則假設(shè)2成立__ ③__若澄清石灰水變渾濁，木條不復(fù)燃，則假設(shè)3成立__ 解析 (1)恒壓滴液漏斗中支管連接了上下兩端，使液體上下氣壓相等，使漏斗中的液體能順利流下。(2)溫度高時H2O2易分解，故控制好反應(yīng)溫度是關(guān)鍵。(3)鐵離子可以作催化劑，使過氧化氫分解，

4、另外鐵離子和碳酸根離子可以發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)。(4)無色無味氣體可能是O2或CO2或CO2和O2二者的混合氣體。檢驗(yàn)CO2用澄清石灰水，檢驗(yàn)O2用帶火星的木條。 2．將綠礬(FeSO4·7H2O)在隔絕空氣條件下加強(qiáng)熱分解。已知產(chǎn)物全部為氧化物。為探究綠礬分解的產(chǎn)物，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)： 【實(shí)驗(yàn)一】　為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)，該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)溶液，進(jìn)行以下猜想和實(shí)驗(yàn)： 猜想 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 猜想一：鐵元素只顯__＋2__價 ①向所得溶液中滴入KSCN溶液 ②向稀酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象；稀酸性KMnO

5、4溶液顏色__褪色__ 猜想二：鐵元素只顯__＋3__價 KSCN溶液呈__血紅__色；稀酸性KMnO4溶液顏色__無變化__ 猜想三：鐵元素既有＋2價又有＋3價 KSCN溶液呈__血紅__色；稀酸性KMnO4溶液顏色__褪色__ 【實(shí)驗(yàn)二】　為進(jìn)一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)： (1)實(shí)驗(yàn)開始時，點(diǎn)燃B處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A處活塞通CO2，其目的是__排凈裝置內(nèi)的空氣__。 (2)圖中裝置C的作用是__防止產(chǎn)生倒吸__。 (3)該組同學(xué)稱取了55.6 g綠礬按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待綠礬分解完全后，測得D瓶中沉淀的質(zhì)量為23.3 g，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得知，綠

6、礬分解的化學(xué)方程式為__2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O__。 (4)該組同學(xué)設(shè)計的裝置存在著一個明顯的缺陷是__未進(jìn)行尾氣處理__。 解析 【實(shí)驗(yàn)一】　由題意知綠礬分解的產(chǎn)物全為氧化物，則鐵元素可能為＋2價，也可能為＋3價，或者既有＋2價又有＋3價。＋2價鐵具有還原性，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，＋3價鐵遇KSCN溶液生成血紅色物質(zhì)，利用這些性質(zhì)可以檢驗(yàn)鐵元素的價態(tài)。 【實(shí)驗(yàn)二】　(1)FeSO4具有還原性，能夠被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)開始時先通CO2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣，防止FeSO4·7H2O被氧化。(2)本實(shí)驗(yàn)有加熱裝置，反應(yīng)產(chǎn)生氣體，氣體與氯化

7、鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減小，容易發(fā)生倒吸，C為防倒吸裝置。(3)55.6 g綠礬的物質(zhì)的量為＝0.2 mol，那么分解前硫元素的物質(zhì)的量為0.2 mol，白色沉淀為硫酸鋇，其物質(zhì)的量為＝0.1 mol，所以除了SO3以外還應(yīng)有SO2，其物質(zhì)的量也為0.1 mol，因此綠礬分解的化學(xué)方程式是2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。(4)二氧化硫會污染環(huán)境，應(yīng)添加尾氣處理裝置。 3．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是重要的化工原料，可用作分析試劑及鞣革的還原劑，易溶于水，受熱、遇酸易變質(zhì)。Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶

8、液混合無沉淀生成。工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O，某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)模擬其生產(chǎn)過程并探究其化學(xué)性質(zhì)。 燒瓶C中發(fā)生的反應(yīng)如下： Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq)① 2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)?、? S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)?、? Ⅰ.制備Na2S2O3·5H2O (1)加入藥品之前須進(jìn)行的操作是__檢查裝置氣密性__；裝置D的作用是__防止倒吸__；裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的試劑最好選

9、用__c__(填字母)。 a．蒸餾水　　　　 b．飽和Na2SO3溶液 c．飽和NaHSO3溶液　　　　 d．飽和NaHCO3溶液 (2)為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的SO2不能過量，原因是__若SO2過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解，產(chǎn)率降低__；所制得的粗產(chǎn)品可以通過__重結(jié)晶__方法進(jìn)一步提純得到純Na2S2O3·5H2O。 Ⅱ.測定產(chǎn)品純度 準(zhǔn)確稱取w g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.10 mol·L－1 I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為2S2O＋I(xiàn)2===S4O＋2I－。 (3)滴定至終點(diǎn)時的現(xiàn)象：__溶液由無色變藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色__。滴定起始和終點(diǎn)時I

10、2標(biāo)準(zhǔn)溶液液面位置如圖所示，則消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為__18.10__mL。產(chǎn)品的純度為　%　(設(shè)Na2S2O3·5H2O的相對分子質(zhì)量為M，列出用M、w表示的表達(dá)式)。 Ⅲ.探究Na2S2O3的部分化學(xué)性質(zhì) (4)【提出假設(shè)】 假設(shè)一：Na2S2O3與Na2SO4的結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)也應(yīng)該相似，因此，室溫時Na2S2O3溶液的pH＝7。 假設(shè)二：從S的化合價推測Na2S2O3具有較強(qiáng)的還原性。 【驗(yàn)證假設(shè)】　配制適量Na2S2O3溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請將實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整。 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)結(jié)論或現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示) 假設(shè)一 __用玻璃棒蘸取Na2S2O3

11、溶液點(diǎn)在pH試紙中部，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照(或用pH計測量Na2S2O3溶液的pH)__ 溶液pH＝8 __S2O＋H2O===HS2O＋OH－__ 假設(shè)二 向溴水中滴入適量Na2S2O3溶液 溴水褪色 __S2O＋4Br2＋5H2O===2SO＋8Br－＋10H＋__ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：__Na2S2O3溶液呈堿性，且具有還原性(或假設(shè)一不成立，假設(shè)二成立)__。 Ⅳ.Na2S2O3的應(yīng)用 (5)Na2S2O3的商品名為“海波”，俗稱“大蘇打”，化學(xué)上常用于滴定實(shí)驗(yàn)。為測定某K2Cr2O7溶液的濃度，研究小組的同學(xué)準(zhǔn)確量取10.00 mL K2Cr2O7溶液于錐形瓶中，加入過量KI固

12、體和適量稀H2SO4，滴加幾滴指示劑，用0.10 mol·L－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)后，測得平均消耗Na2S2O3溶液的體積為30.00 mL，則c(K2Cr2O7)＝__0.05__mol·L－1。(已知：Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O) Ⅴ.探究與反思 (6)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)方案，請將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。 取適量產(chǎn)品配成稀溶液，__滴加足量BaCl2溶液有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀部分溶解，并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，則可確定產(chǎn)品中含有N

13、a2SO3和Na2SO4__。(所需試劑從BaCl2溶液、稀HNO3、稀H2SO4、稀鹽酸、蒸餾水中選擇) 解析 (1)加入藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；裝置D為安全瓶，防倒吸；裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，故所選試劑應(yīng)不與SO2反應(yīng)，且SO2在其中的溶解度較小，故最好選用飽和NaHSO3溶液。(2)由題意可知硫代硫酸鈉受熱、遇酸易變質(zhì)，若SO2過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物變質(zhì)，產(chǎn)率降低；通常采用多次結(jié)晶的方法，即重結(jié)晶法提純晶體產(chǎn)物。(3)Na2S2O3與I2反應(yīng)產(chǎn)生I－，因此當(dāng)Na2S2O3反應(yīng)完全，過量的I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色。故滴定至終點(diǎn)時，溶液顏色的變化是由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘

14、內(nèi)不褪色。根據(jù)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置圖可知反應(yīng)消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10 mL。n(I2)＝0.10 mol·L－1×0.018 1 L＝1.81×10－3 mol；根據(jù)關(guān)系式2S2O～I(xiàn)2可知n(Na2S2O3)＝2×1.81×10－3mol＝3.62×10－3 mol，所以產(chǎn)品的純度為3.62×10－3 mol×M g·mol－1÷w g×100%＝%。(4)假設(shè)一的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是溶液的pH＝8，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定溶液的pH，具體操作是用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點(diǎn)在pH試紙中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。溶液呈堿性，原因是S2O在溶液中水解，離子方程式是S2O＋H2OHS2O

15、＋OH－。假設(shè)二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溴水褪色，證明Na2S2O3有還原性，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是S2O＋4Br2＋5H2O===2SO＋8Br－＋10H＋，故實(shí)驗(yàn)結(jié)論是Na2S2O3溶液呈堿性，且Na2S2O3具有還原性。(5)根據(jù)所給離子方程式可得對應(yīng)關(guān)系式：K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，則c(K2Cr2O7)＝×n(Na2S2O3)÷V＝×0.10 mol·L－1×0.03 L÷0.01 L＝0.05 mol·L－1。(6)題干中給出Na2S2O3稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成，則可取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成。因Na2S2O3在酸性環(huán)境中易分解，

16、故需要過濾并用蒸餾水洗滌沉淀，再向沉淀中加入足量稀鹽酸，若固體部分溶解，產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體，證明產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。 4．氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計如下三種實(shí)驗(yàn)方案。(已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋ NH3↑) 【方案1】　取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。 (1)上圖裝置C中球形干燥管的作用是__防倒吸__。 (2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先__檢查裝置氣密性__，再加入實(shí)驗(yàn)藥品，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是__關(guān)閉K1，打開

17、K2__，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r間，測定裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖莀_把裝置中殘留的氨氣全部趕入裝置C__。 (3)由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見：__裝置C出口處連接一個干燥裝置__?！? 【方案2】　用下圖裝置測定m g樣品中AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。 (4)為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是__ab__(填字母)。 a．CCl4　　　　 b．C6H6　　　　 c．NH4Cl溶液　　　　 d．H2O (5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)

18、換為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是　×100%　(用含m、V的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示)。 【方案3】　按以下步驟測定樣品中AlN的純度： (6)步驟②生成沉淀的離子方程式為__AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO__。 (7)若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將__偏高_(dá)_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 解析 (1)根據(jù)裝置和儀器作用分析，氨氣與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨，易發(fā)生倒吸，裝置C中球形干燥管的作用是防止倒吸。(2)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，由原理可知?dú)怏w制備需要先檢查裝置氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液

19、，至不再產(chǎn)生氣體。為了將裝置內(nèi)的氨氣全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測定裝置C的增重，打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r間，測定裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。(3)裝置中存在的缺陷是空氣中的水蒸氣也可以進(jìn)入裝置C，使測定結(jié)果偏高，改進(jìn)的方法是在裝置C出口處連接一個干燥裝置。(4)由于氨氣極易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑(苯或CCl4 )，所以為了測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是苯或CCl4，選ab項。(5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，設(shè)AlN的質(zhì)量為x，則： AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑ 41 g　　　　　　　　　　　　22.4 L x　　　　　　　　　　　　 V×10－3 L x＝ g 則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。 (6)步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。(7)若在步驟③中未洗滌，得到濾渣質(zhì)量會增大，測定結(jié)果會偏高。