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江苏省2014届高考化学二轮复习检测与评估:专题十 化学综合实验探究


专题十
非选择题

化学综合实验探究

1. (2013·北京卷)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究: 操 作 现 象

取4 g漂粉精固体,加入100 mL水 过滤,测漂粉精溶液的pH

部分固体溶解,溶液略有颜色 pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 i. 液面上方出现白雾 ii.

稍后, 出现浑浊, 溶液变为黄 绿色 iii. 稍后,产生大量白色沉淀, 黄绿色褪去

(1) Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 (2) pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是

。 。

(3) 向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i中的白雾由HCl小液滴形成, 进行如下实验: a. 用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化; b. 用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 ①实验a的目的 是 ②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。 。

1

(4) 现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成 分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案 是 。

(5) 将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 ①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色 沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。 。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:

2. (2013·四川卷改编)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组 设计了如下实验。 Ⅰ. AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧 化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。 可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 已知:Fe2+和[Fe(CN)6]3-产生蓝色沉淀。 (1) 请完成下表: 操 作 现 象 结 论

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN 溶液,振荡 取少量除尽Ag 后的溶液于试管中,加入 ② ,振荡
+



存在Fe3+



存在Fe2+

【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+ Ⅱ. AgNO3的热稳定性

2

用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体。在装置D中收集到无 色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。

(2) 装置B的作用是



(3) 经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法 是 。

(4) 【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是Ⅰ. Ag;Ⅱ. Ag2O;Ⅲ. Ag和Ag2O。 【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体于试管中,进行了如 下实验。 实验编号 a b 操 作 现 象

加入足量氨水,振荡 加入足量稀硝酸,振荡

黑色固体不溶解 黑色固体溶解,并有气体产生

【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 验编号)。 【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有 (填化学式)。

(填实

3. (2013·重庆卷改编)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响 (固定装置略)。

3

(1) MgCO3的分解产物为 (2) 装置C的作用是 为 。

(填化学式)。 ,处理尾气的方法

(3) 将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒 精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以 下实验。 步骤 1 操 作 甲组现象 溶解,无气泡 乙组现象 溶解,有气泡

取黑色粉末加入稀盐酸 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6] 溶液 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 向步骤3溶液中滴加新制氯水

2

蓝色沉淀

蓝色沉淀

3 4

变红 红色褪去

无现象 先变红,后褪色

①乙组得到的黑色粉末是 ②甲组步骤1中反应的离子方程式为 ③乙组步骤4中,溶液变红的原因 为 证方法为

。 。

;溶液褪色可能的原因及其验 。

④从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施
4





(4) 综上实验,CO还原Fe2O3的高温反应的化学方程式 是 。

4. (2013·泰州一模)某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研 究。 实验Ⅰ. 制取NaClO2晶体 已知: NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2· 3H2O, 高于38 ℃ 时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用下图所 示装置进行实验。

(1) 装置③的作用是 (2) 装置②中产生ClO2的化学方程式 为 备NaClO2的化学方程式为



;装置④中制 。

(3) 从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤如下: ①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③ 60 ℃干燥,得到成品。 实验Ⅱ. 测定某亚氯酸钠样品的纯度 设计如下实验方案,并进行实验: ①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶 体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:Cl O 2 +4I-+4H+ 得混合液配成250 mL待测溶液。
5
-

;④低于

2H2O+2I2+Cl-);将所

②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3 标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知: I2+2S2 O3
2-

2I-+S4 O6 )。 。 (用含m、c、V的代数式表示)。

2-

(4) 达到滴定终点时的现象为 (5) 该样品中NaClO2的质量分数为

(6) 在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表 示为 。

5. (2013· 福建卷)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。 某学习小组以Mg(NO3)2 为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出以下4种猜想: 甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 NO2、N2 (1) 实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由 是 查阅资料得知:2NO2+2NaOH 。 NaNO3+NaNO2+H2O。 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、

针对甲、乙、丙的猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均 省略):

(2) 实验过程 ①仪器连接后, 放入固体试剂之前, 关闭K, 微热A, 观察到E 中有气泡连续放出, 表明 。

②称取Mg(NO3)2固体3.79 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的 是 ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先

6

然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。 ④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g。 ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。 (3) 实验结果分析讨论 ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。

②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D 中将发生氧化还原反应: (填化学方程式),溶液颜色会褪

去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因 是 。

③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。

6. (2013·苏州摸底)过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水 和治理赤潮,也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下:

已知:CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。 (1) 用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是 (2) 沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右,其可能原因是 ① ② (3) 测定产品中CaO2含量的实验步骤如下: 第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶 ; 。 。

7

体,再滴入少量2 mol·L-1 H2SO4溶液,充分反应。 第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步: 逐滴加入浓度为c mol· L-1的Na2S2O3溶液至反应完全, 消耗Na2S2O3溶液V mL。 (已知:I2+2S2 O3
2-

2I-+S4 O6 ) (用a、c、V的代数式表示)。

2-

①CaO2的质量分数为

②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2 的质量分数可能 是 (填“不受影响”、“偏低”或“偏高”),原因 。

(4) 已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子 生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。 开始沉淀的pH Fe3+ Fe2+ Zn2+ 1.1 5.8 5.9 沉淀完全的pH 3.2 8.8 8.9

实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。 用过氧化钙处理过的废水中仍含有Fe2+、Fe3+、Zn2+,利用该废水制备ZnO的实验步 聚依次为 (填序号)。 ②向滤液中滴加1.0 mol· L-1 NaOH, ③过滤、洗涤、干燥 ④ ⑤

①向滤液中加入适量30% H2O2, 使其充分反应

调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全

滴加1.0 mol·L-1 NaOH,调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全 过滤 ⑥900 ℃煅烧

8

9

专题十 1. (1) 2Cl2+2Ca(OH)2 (2) 碱性、漂白性

化学综合实验探究

CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

(3) ①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 AgNO3反应产生白色沉淀

②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的

(4) 向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5) ①CaSO4 ②SO2+Cl2+2H2O S O 4 +2Cl-+4H+
2-

2. (1) ①溶液呈血红色

②K3[Fe(CN)6]溶液

③产生蓝色沉淀

(2) 防倒吸 (4) ①b

(3) 用带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明无色气体为氧气 ②Ag、NO2、O2

3. (1) MgO、CO2 (3) ①Fe

(2) 除CO2

点燃

②Fe3O4+8H+

Fe2++2Fe3++4H2O 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶 ④在装置B、C之间添加装置E,以防

③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色

液,若出现红色,则假设成立(答案合理即可) 倒吸(答案合理即可) (4) 3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe

4. (1) 防止倒吸 (2) 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 2NaOH+2ClO2+H2O2 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O

2NaClO2+2H2O+O2

(3) 用3860 ℃的温水洗涤

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(4) 溶液由蓝色变为无色,且30 s内不变色
90.5cV 4m % (5)

(6) 4I-+O2+4H+

2I2+2H2O

5. (1) 不符合氧化还原反应原理 检验产生干扰 2Na2SO3+O2

(2) ①装置气密性良好 (3) ①乙 ②

②避免对产物O2的

移动酒精灯预热硬质玻璃管

2Na2SO4

O2在通过装置B时已参与反应

6. (1) CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O

CaO2· 8H2O↓+2NH4Cl

(2) ①温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率 ②该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2· 8H2O的产率
3.6cV (3) ① a %

②偏高 在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从 而使测得的CaO2的质量分数偏高 (4) ①④⑤②③⑥

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