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2019-2020年高中化學二輪復(fù)習高考壓軸大題特訓(xùn)題型四“選擇儀器型”定性定量實驗探究 1．(xx湖北省武昌區(qū)高三5月調(diào)研)青蒿素是一種有效的抗瘧藥。常溫下，青蒿素為無色針狀晶體，難溶于水，易溶于有機溶劑，熔點為156～157 ℃。提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法，提取流程如下： 請回答下列問題： (1)對青蒿進行破碎的目的是_________________________________。 (2)操作Ⅰ用到的玻璃儀器是__________________________________________， 操作Ⅱ的名稱是________。 (3)用下列實驗裝置測定青蒿素的化學式，將28.2 g青蒿素放在燃燒管C中充分燃燒： ①儀器各接口的連接順序從左到右依次為__________(每個裝置限用一次)。A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為___________________________________________。 ②裝置C中CuO的作用是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③裝置D中的試劑為________。 ④已知青蒿素是烴的含氧衍生物，用合理連接后的裝置進行實驗。測量數(shù)據(jù)如下表： 裝置質(zhì)量 實驗前/g 實驗后/g B 22.6 42.4 E(不含干燥管) 80.2 146.2 則青蒿素的最簡式為____________。 (4)某學生對青蒿素的性質(zhì)進行探究。將青蒿素加入含有NaOH 、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解度較小，加熱并攪拌，青蒿素的溶解度增大，且溶液紅色變淺，與青蒿素化學性質(zhì)相似的物質(zhì)是________(填字母)。 A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖 答案　(1)增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率　(2)漏斗、玻璃棒、燒杯　蒸餾　(3)①afgdebchi　2H2O2 2H2O＋O2↑　②使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O?、蹪饬蛩帷、蹸15H22O5　(4)C 解析　本題主要考查物質(zhì)的分離方法。 (1)對青蒿進行破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率。 (2)操作Ⅰ是過濾，用到的玻璃儀器是漏斗、玻璃棒、燒杯，操作Ⅱ?qū)⑻崛∫褐械囊颐逊蛛x出來，其名稱是蒸餾。 (3)① 裝置A產(chǎn)生的氧氣需要經(jīng)過裝置D干燥，純凈的氧氣進入裝置C，產(chǎn)生的水蒸氣被裝置B吸收，二氧化碳被裝置E吸收，儀器各接口的連接順序從左到右依次為afgdebchi。A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2H2O22H2O＋O2↑。 ② 裝置C中CuO的作用是使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O。 ③ 裝置D中的試劑為干燥劑濃硫酸。 ④B吸收水19.8 g，其中含氫2.2 mol即2.2 g，E吸收二氧化碳66 g，其中含碳1.5 mol即18 g,28.2 g青蒿素含氧8 g即0.5 mol，則青蒿素的最簡式為C15H22O5。 (4)在含有NaOH 、酚酞的水溶液中，乙酸乙酯水解，生成物乙酸與氫氧化鈉反應(yīng)使溶液紅色變淺，所以與青蒿素化學性質(zhì)相似的物質(zhì)是乙酸乙酯，故選C。 2．(xx河北省衡水中學高三最后一卷)三氯化硼的熔點為－107.3 ℃，沸點為12.5 ℃，易水解生成硼酸(H3BO3)，可用于制造高純硼、有機合成催化劑等。實驗室制取三氯化硼的原理為B2O3＋3C＋3Cl22BCl3＋3CO。 (1)甲組同學擬用下列裝置制取純凈干燥的氯氣(不用收集)。 ①裝置B中盛放的試劑是__________________________________，裝置C的作用是________________________________________________________________________。 ②裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙組同學選用甲組實驗中的裝置A、B、C和下列裝置(裝置可重復(fù)使用)制取BCl3并驗證反應(yīng)中有CO生成。 ①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A→B→C→G→________→________→________→________→F→D→I。 ②能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③開始實驗時，先點燃________(填“A”或“G”)處的酒精燈。 ④請寫出BCl3水解的化學方程式_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ⑤硼酸是一元弱酸，其鈉鹽化學式為Na[B(OH)4]，則硼酸在水中電離方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①飽和食鹽水　干燥氯氣?、?MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(2)①E　H　J H?、谘b置F中黑色粉末變?yōu)榧t色，裝置D中澄清石灰水變渾濁?、跘　④BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl?、軭3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋ 解析　(1)根據(jù)實驗裝置圖可知，用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣，同時生成氯化鉀和氯化錳，制得的氯氣中含有氯化氫和水雜質(zhì)，要用飽和食鹽水除去氯化氫，用濃硫酸除去水分，而得到干燥純凈的氯氣。 ①根據(jù)上面的分析可知，裝置B中盛放的試劑是飽和食鹽水，裝置C中裝有濃硫酸，其作用是干燥氯氣； ②裝置A中高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣，同時生成氯化鉀和氯化錳，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。 (2)乙組同學選用甲組實驗中的裝置A、B、C制得干燥的氯氣，用氯氣與B2O3、C反應(yīng)生成三氯化硼和CO，三氯化硼的熔點為－107.3 ℃，沸點為12.5 ℃，所以收集三氯化硼要用冰水冷卻，未反應(yīng)的氯氣尾氣用氫氧化鈉吸收，三氯化硼易水解，為防止氫氧化鈉溶液中的水進入裝置E，在E和J之間接上H裝置，用于吸水，生成的CO經(jīng)干燥后再通過F裝置還原氧化銅，再將生成的氣體通過澄清石灰水檢驗，可以證明原反應(yīng)中有一氧化碳生成，多余的CO不能排放到空氣中，要用排水法收集。 ①根據(jù)上面的分析可知，乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A→B→C→G→E→H→J→H→F→D→I； ②根據(jù)實驗的原理可知，生成的CO能將黑色的氧化銅還原為紅色的銅，同時產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，所以能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是裝置F中黑色粉末變?yōu)榧t色，裝置D中澄清石灰水變渾濁； ③加熱CuO前需要利用CO除去裝置內(nèi)空氣，則開始實驗時，先點燃A處的酒精燈； ④BCl3水解生成硼酸和氯化氫的化學方程式為BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl； ⑤根據(jù)硼酸是一元弱酸，且其鈉鹽化學式為Na[B(OH)4]，可知硼酸在水中電離方程式是H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋。 3．(xx六安市第一中學高三6月適應(yīng)性考試)某研究小組探究在加熱條件下FeSO4分解的氣體產(chǎn)物及相關(guān)性質(zhì)。已知：SO2的沸點為－10 ℃、SO3的沸點為44.8 ℃。 Ⅰ.用如圖所示裝置設(shè)計實驗，驗證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物。 (1)實驗前必須進行的操作是________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：a→___________________。 (3)若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生，裝置丁中溶液變成無色，則FeSO4分解的化學方程式為_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.為探究SO2使品紅溶液褪色的原理，進行如下實驗： 實驗1：將稀鹽酸和NaOH溶液分別滴入品紅水溶液中。觀察到前者溶液顏色變淺，但未能完全褪色，后者溶液顏色幾乎不變。 實驗2：在滴有稀鹽酸和NaOH溶液的兩份品紅水溶液中分別通入SO2。觀察到前者溶液逐漸褪色，后者溶液很快褪色。 實驗3：在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。 (1)由實驗1可推測品紅水溶液呈________性。 (2)由實驗2、3可推知，使品紅水溶液褪色的主要微粒是____________________(填化學式)。 (3)若將SO2通入品紅的無水乙醇溶液，試預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象____________________ ________________________________________________________________________。 (4)加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液，發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)紅色，試解釋原因_______________ ________________________________________________________________________。 答案?、?(1)檢查裝置氣密性　(2)d→e→f→g→b→c　(3)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑?、?(1)堿　(2)SO　(3)品紅的無水乙醇溶液不褪色　(4)Na2SO3溶液中的c(SO)大，加熱后水解程度增大，但仍無法除盡 解析?、?(1)驗證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物，氣體制備或檢驗氣體的產(chǎn)生實驗，在實驗前必須進行檢查裝置氣密性的操作。(2)先將高溫分解氣體通過丙裝置冷卻收集得到三氧化硫，再通過丁的品紅水溶液檢驗二氧化硫的存在，最后用乙裝置吸收尾氣，按氣流方向連接順序為a→d→e→f→g→b→c。(3)若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生，則產(chǎn)物有三氧化硫；裝置丁中溶液變成無色，則產(chǎn)物中有二氧化硫，則 FeSO4分解的化學方程式為2FeSO4Fe2O3＋ SO2↑＋ SO3↑。 Ⅱ.(1)加入稀鹽酸時品紅顏色變淺，而加入氫氧化鈉溶液時溶液顏色幾乎不變，說明酸對品紅溶液影響大，則由實驗1可推測品紅水溶液呈堿性。 (2)實驗2：SO2通入鹽酸中不反應(yīng)，以亞硫酸的形式存在溶液中，溶液中電離出的亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子濃度都很小，品紅水溶液逐漸褪色；SO2通入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)生成亞硫酸鈉，溶液中亞硫酸根離子(或亞硫酸氫根離子)濃度較大，品紅水溶液很快褪色?？赏茰y品紅水溶液褪色可能是由亞硫酸根離子或亞硫酸氫根離子引起；實驗3：在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。進一步說明是由亞硫酸根離子引起的褪色而不是亞硫酸氫根離子。(3)根據(jù)上述實驗可知，使品紅水溶液褪色的是亞硫酸根離子，若將SO2通入品紅的無水乙醇溶液中，溶液中不存在亞硫酸根離子，則品紅的無水乙醇溶液不褪色。(4)加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液，Na2SO3溶液中的c(SO)大，加熱后水解程度增大，但仍無法除盡，不能使品紅水溶液恢復(fù)紅色。 4．(xx桂林市桂林中學高三5月全程模擬)氨氣和氯氣是重要的工業(yè)原料，某興趣小組設(shè)計了相關(guān)實驗探究它們的某些性質(zhì)。 實驗一：用氨氣認識噴泉實驗的原理，并測定電離平衡常數(shù)K(NH3H2O)。 (1)檢查圖1的裝置Ⅰ的氣密性的方法是______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)噴泉實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)三頸燒瓶未充滿水(假如裝置的氣密性良好)，原因是________________________________________________________________________。 用________(填儀器名稱)量取25.00 mL噴泉實驗后的氨水至錐形瓶中，用0.050 0 molL－1鹽酸滴定測定氨水的濃度，滴定曲線如圖2所示。下列關(guān)于該滴定實驗的說法中正確的是________(填字母)。 A．當pH＝7.0時，氨水與鹽酸恰好中和 B．選擇酚酞作為指示劑，測定結(jié)果偏低 C．酸式滴定管未用鹽酸潤洗會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低 D．當 pH＝11.0 時，K(NH3H2O)約為2.310－5 實驗二：擬用如下裝置設(shè)計實驗來探究純凈、干燥的氯氣與氨氣的反應(yīng)。 (3)A中所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)上圖中的裝置連接順序為A→________→________→________→________→________ (用大寫字母表示)。若按照正確順序連接實驗裝置后，整套實驗裝置存在的主要缺點是________________________________________________________________________。 (5)寫出F裝置中的反應(yīng)的一種工業(yè)用途______________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)反應(yīng)完成后，F(xiàn)裝罝中底部有固體物質(zhì)生成。請利用該固體物質(zhì)設(shè)計一個實驗方案證明NH3H2O為弱堿(其余實驗用品自選)________ __________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)關(guān)閉止水夾 K，打開分液漏斗的旋塞和蓋子，從分液漏斗往燒瓶中加水，若分液漏斗中形成一段水柱且一段時間不變化，說明氣密性良好　(2)氨氣中混有空氣　堿式滴定管(或 25 mL 移液管)　BD　(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　(4)D　F　C　E　B　無尾氣處理裝置　(5)用氨氣檢驗氯氣管道是否泄漏　(6)取 F 裝置中的固體物質(zhì)溶于水配成溶液，測定溶液的 pH，若 pH<7，可證明 NH3H2O 為弱堿 解析　(1)檢查圖1的裝置Ⅰ的氣密性的方法是關(guān)閉止水夾 K，打開分液漏斗的旋塞和蓋子，從分液漏斗往燒瓶中加水，若分液漏斗中形成一段水柱且一段時間不變化，說明氣密性良好 。(2)噴泉實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)三頸燒瓶未充滿水(假如裝置的氣密性良好)，原因是氨氣中混有空氣。用堿式滴定管(或 25 mL 移液管) 量取25.00 mL噴泉實驗后的氨水至錐形瓶；關(guān)于該滴定實驗的說法：NH4Cl溶液呈酸性，當pH＝7.0時，氨水與鹽酸沒有完全中和，鹽酸不足，故A錯誤； 選擇酚酞作為指示劑，加入的鹽酸不足，測定結(jié)果偏低，故B正確；酸式滴定管未用鹽酸潤洗會導(dǎo)致所加鹽酸體積偏大，測定結(jié)果偏高，故C錯誤；由圖可知，恰好完全反應(yīng)時，鹽酸的體積為22.5 mL，c(NH3H2O)＝＝0.045 molL－1，當 pH＝11.0 時，HCl的體積為0，K(NH3H2O)＝＝≈2.310－5，故D正確；故選BD。(3)A制取氨氣，反應(yīng)的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。(4)A制NH3，D干燥NH3，F(xiàn)混合兩氣體，C干燥Cl2，E除去Cl2中HCl，B制取Cl2，裝置連接順序為A→D→F→C→E→B ；若按照正確順序連接實驗裝置后，整套實驗裝置存在的主要缺點是無尾氣處理裝置。(5)F裝置中的反應(yīng)的一種工業(yè)用途：用氨氣檢驗氯氣管道是否泄漏。(6)反應(yīng)完成后，F(xiàn)裝置中底部有固體物質(zhì)生成。利用該固體物質(zhì)設(shè)計一個實驗方案證明NH3H2O為弱堿：取 F 裝置中的固體物質(zhì)溶于水配成溶液，測定溶液的 pH，若 pH<7，可證明 NH3H2O 為弱堿。