2023届高三化学高考备考一轮复习化学实验专题练习-大题含答案.pdf

2023 届高三化学高考备考一轮复习化学实验专题练习-大题（一）1、某校化学实验兴趣小组为了要探究实验室制备 Cl2的过程中会有水蒸气和 HCl 挥发出来，同时要证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题（1）若用含有 0.2mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2反应制 Cl2，制得的 Cl2在标准状况下体积总是_1.12L（填“大于”或“等于”或“小于”），原因是。（2）装置 B 中盛放的试剂名称为_，作用是_装置 D 和 E 中出现的不同现象说明了_装置 F 的作用是_写出装置 G 中发生主要反应的离子方程式为_（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入 AgNO3溶液中的气体只有一种为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入 AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置你认为该装置应加在_与_之间（填装置字母序号），装置中应放入_（填写试剂或用品名称）2、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)有广泛的用途，实验室中通过如下方法制备：不断搅拌条件下，在饱和 Na2CO3溶液中缓缓通入 SO2至反应完全；取下三颈烧瓶，测得反应液的 pH=4.1；将溶液蒸发浓缩、结晶、过滤得焦亚硫酸钠晶体。请回答下列问题：（1）实验室可利用 Na2SO3和较浓的硫酸制备少量 SO2气体，该反应的化学方程式为_。硫酸浓度太大不利于 SO2气体逸出，原因是_。制备、收集干燥的 SO2气体时，所需仪器如下。装置 A 是气体发生装置，按气流方向连接各仪器口，顺序为 a_f。装置 D 的作用是_。（2）步骤反应的离子方程式为_，合成 Na2S2O5的总化学方程式为_。（3）在强碱性条件下利用 Na2S2O5氧化 HCOONa 的方法可制备保险粉连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，反应的离子方程式为_。（4）工业上用焦亚硫酸钠法制备保险粉带来的主要问题是废水中含有大量的有机物，有机物总含碳量用 TOC 表征，常采用 Fenton 氧化法去除废水中的有机物，即通过向废水中加入 H2O2，以 Fe2+作催化剂，产生具有强氧化性的羟基自由基(OH)来氧化降解废水中的有机物。其他条件一定时，n(H2O2)n(Fe2+)的值对 TOC 去除效果的影响如图 1 所示：当 TOC 的去除率最大时，n(H2O2)n(Fe2+)=_。在 pH=4.5，其他条件一定时，H2O2的加入量对 TOC 去除效果的影响如图 2 所示，当 H2O2的加入量大于 40 mLL-1时，TOC 去除率反而减小的原因是_。3、从一种含银矿(含 Ag、Zn、Cu、Pb 及少量 SiO2)中提取 Ag、Cu 及 Pb 的工艺流程如下:(1)步骤提高矿物中金属离子浸取率，除可改变盐酸的浓度和氯酸钾的量外，还可采取的措施是_(写出两种即可)(2)步骤中试剂 X 为_(填化学式，下同)；步骤滤渣的成分为_。(3)步骤发生反应的化学方程式为_。(4)步骤发生反应的离子方程式为_；其中 N2H4(肼)的电子式为_。(5)“还原”后的“滤液”经氧化后，其中的溶质主要为_。(6)已知常温下，Ksp(AgCl)=1.810-10，Ksp(AgI)=1.010-16。若在 AgC1 的悬浊液中加入 NaCl 固体，AgCl 沉淀的溶解度_(填“升高”、“不变”或“降低”)，往 AgCl 的悬浊液中滴加 NaI 溶液，当 AgCl 开始转化为 AgI 时，I-的浓度必须不低于_mol/L(不用化简)。4、某化学学习小组设计下图实验装置(夹带装置略去)制备 Cl2，并探究氯气的相关性质。已知:硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液在工业上可作脱氯剂。(1)若 A 装置中固体药品为 KMnO4，产生标况下 3.36L 氯气时，被氧化的 HCl 的物质的量为_。(2)装置 B 的作用是_。(3)装置 C 的作用是探究氯气与 Na2S 溶液反应。反应开始后，观察到 C 中产生黄色沉淀。写出该反应的化学方程式_。(4)装置 D 的作用是验证氯气是否具有漂白性，I 处是湿润的有色布条，则 II、III 处应加入的物质分别是_、_。【探究与反思】按图中设计装置进行实验，甲同学观察到 C 中先产生黄色沉淀。但是长时间通入氯气后，溶液又变澄清，该同学思考后设计如下实验检验 C 中生成物的成分。实验操作步骤:取少量原 Na2S 溶液于小试管中，滴加 BaCl2溶液，无明显现象；取少量反应后 C 中澄清溶液于小试管中，滴加过量的盐酸，无气泡冒出，再滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀。(5)该同学根据实验现象得出结论:装置 C 中生成的含硫元素的物质是_(填化学式)。推测过量的氯气与 Na2S 溶液反应的离子方程式为_。(6)请用离子方程式说明装置 E 的作用_。(7)乙同学认真思考后认为装置 E 中的试剂不合理。请用离子方程式和必要的文字解释原因:_。5、磷化铝（AlP）通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒性 PH3气体（沸点-89.7，还原性强）。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。在 C 中加入 l00g 原粮，E 中加入 20.00mL l.50l0-3molL-1KMnO4溶液（H2SO4酸化），往 C 中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定 E 中过量的 KMnO4溶液。回答下列问题：（1）仪器 D 的名称是_。（2）AlP 与水反应的化学方程式为_。（3）装置 A 中盛装 KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体，装置 B 中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是_。（4）通入空气的作用是_。（5）装置 E 中 PH3被氧化成磷酸，则装置 E 中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为_。（6）收集装置E中的吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用4.0l0-4molL-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗 Na2SO3标准溶液 15.00mL，Na2SO3与 KMnO4溶液反应的离子方程式为：_，则该原粮中磷化物（以 PH3计）的含量为_mgkg-1（写计算表达式和计算结果）。6、硫代硫酸钠（Na2S2O3）是环保部门监测有害气体常用的一种药品，它易溶于水，遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图。实验具体操作步骤为：打开分液漏斗使硫酸慢慢滴下，适当调节分液漏斗的滴速，使反应产生的 SO2气体较均匀的通入 Na2S 和 Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸。直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的 pH 接近 7 时，停止通入 SO2气体。（1）写出仪器 A 的名称_。（2）写出 A 中发生反应的化学方程式_。（3）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的 SO2不能过量，原因是_。（4）Na2S2O3常用作脱氯剂，在溶液中易被 Cl2氧化成 SO42离子，该反应的离子方程式为_。（5）为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠，选用下图装置进行实验。实验装置的连接顺序依次是_（填装置的字母代号），装置 C 中的试剂为_。能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是_。7、在铝基氧化铜作催化剂时，可利用天然气脱除二氧化硫，并回收单质硫（熔点为 112.8，沸点为 444.6）。（1）甲组同学设计装置 A 拟制取 SO2和 CH4。装置中导管 X 的作用是：_。若用稀硫酸与 Na2SO3制取 SO2，反应需适当加热，其原因是：_。稀硫酸与 Al4C3在加热条件下反应制取甲烷的化学方程式为：_。（2）乙组同学利用甲组同学制得的 CH4和 SO2并结合下列装置验证反应：CH4+2SO22S+CO2+2H2O 生成的单质 S和 CO2。B 装置有三个作用，分别是干燥 CH4、SO2，充分混合 CH4、SO2和_。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 B、_(每个装置只用一次)。G 装置中发生反应的离子方程式为_。8、用含钴废料(含 CoCO3、少量 NiCO3与铁屑)制备 CoCl26H2O 的工艺流程如下：已知：除镍过程中溶液 pH 对 Co 的回收率影响如下图所示，部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示。金属离子开始沉淀的 pH完全沉淀的 pHFe3+1.54.1Fe2+7.59.7Co2+6.69.4（1）酸浸工艺中用“稀 HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，其优点为_。（2）除镍时应调节 pH=_，此步骤中 Ni2+是否形成 Ni(OH)2沉淀？_。（3）除铁过程的步骤：_，过滤得 CoCl2溶液。(可供选用的试剂：30%H2O2、1.0molL-1KMnO4、NaOH 固体、CoCO3固体)（4）除铁后加入盐酸调 pH 的作用是_。（5）工业上采用减压蒸干的方法制备 CoCl26H2O，减压蒸干的目的是_。9、溴化亚铜可用作工业催化剂，是一种白色粉末，微溶于冷水，不溶于乙醇等有机溶剂，在热水中或见光都会分解，在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备 CuBr 的实验步骤如下：步骤 1.在如上图所示的三颈烧瓶中加入 45gCuSO45H2O、19gNaBr、150mL 煮沸过的蒸馏水，60时不断搅拌，以适当流速通入SO22 小时。步骤 2.溶液冷却后倾去上层清液，在避光的条件下过滤。步骤 3.依次用溶有少量 SO2的水、溶有少量 SO2的乙醇、纯乙醚洗涤步骤 4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥 34h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥。（1）实验所用蒸馏水需经煮沸，煮沸目的是除去水中的_(写化学式)。（2）步骤 1 中：三颈烧瓶中反应生成 CuBr 的离子方程式为_；控制反应在 60进行，实验中可采取的措施是_；说明反应已完成的现象是_。（3）步骤 2 过滤需要避光的原因是_。（4）步骤 3 中洗涤剂需“溶有 SO2”的原因是_。（5）欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含 Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的 Na2SO37H2O 晶体。请补充实验步骤须用到 SO2(贮存在钢瓶中)、20%NaOH 溶液：_。_。加入少量维生素 C 溶液(抗氧剂),蒸发浓缩，冷却结晶。过滤，用乙醇洗涤 23 次。放真空干燥箱中干燥。10、过硫酸氢钾复盐(化学式表示为 K2SO4KHSO42KHSO5)，般用作漂白剂及 NOx、SO2等废气脱除剂。制备过硫酸氢钾复盐流程如图：（1）在“转化”操作前，需先用冰水冷却双氧水，可能的原因是_。“转化”过程中，浓硫酸与 H2O2发生可逆反应生成过硫酸(H2SO5)，写出该变化的化学反应方程式_。（2）已知 H2SO5为一元强酸。结晶操作中，加入 K2CO3即可获得过硫酸氢钾复盐晶体，该过程的离子反应方程式为_；操作中，选用 50%K2CO3溶液且需分批缓慢加入目的是_。过硫酸氢钾复盐产率(以产品含氧量表示)随溶液 pH 和温度的变化关系如图所示。则该过程适宜的条件是_。（3）过滤后，用无水乙醇取代蒸馏水洗涤沉淀，目的是_。答案：1、小于 随着反应的进行浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸与 MnO2不反应 无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 吸收氯气 Ag+Cl-AgCl F G 湿润的淀粉 KI 试纸2、Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O浓硫酸中只有少量 H2SO4电离，c(H+)很小，导致复分解反应速率慢decb防止倒 吸CO32+2SO2+H2O=2HSO3+CO2Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2HCOO-+S2O52+OH-=CO32+S2O42+H2O1酸性条件下 H2O2直接与 Fe2+反应，导致溶液中羟基自由基(OH)浓度减小，使得 TOC 去除率下降3、适当提高浸取温度、适当延长浸取时间、搅拌、将矿物粉碎Zn SiO2AgCl+2Na2SO3=Na3Ag(SO3)2+NaCl 4Ag(SO3)23-+N2H4+4OH-=4Ag+8SO32-+N2+4H2ONa2SO4降低4、0.30 mol 除去氯气中的氯化氢，平衡压强 Cl2+Na2S=2NaCl+S 无水氧化钙(或硅胶或 P2O5)干燥的有色布条 Na2SO4S2-+4Cl2+4H2O=SO42-+8Cl-+8H+S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+因为吸收氯气后，溶液中产生大量的 H+，与足量的Na2S2O3发生反应 S2O32-+2H+=S+SO2+H2O，产生有毒气体，污染空气。5、直形冷凝管（或冷凝管）AlP+3H2O=PH3+Al(OH)3吸收空气中的 O2保证生成的 PH3全部被酸性 KMnO4溶液吸收8:5 5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2+3H2O=1.2756、蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O SO2过量，溶液呈酸性，硫代硫酸钠分解，产量下降 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10HADCB 品红溶液（或高锰酸钾溶液）C 中品红不褪色（或高锰酸钾溶液不褪色），B 中石灰水变浑浊7、使硫酸顺利滴入烧瓶中 SO2易溶于水，加热时减小 SO2的溶解度以得到较多的 SO2l4C2+6H2SO42Al2(SO4)3+3CH4 观察气泡以便调节 CH4和 SO2的流速比约为 1:2 D、C、G、F、E 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+8、减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐（或防止将 Co2+氧化）10 否 向溶液中滴加适量 30%H2O2，使其充分反应向溶液中加入 CoCO3，调节溶液 pH 至 4.1pH6.6，使 Fe3+沉淀完全 抑制 Co2-水解 防止 COCl26H2O 分解9、O22Cu2+2Br-+SO2+2H2O=2CuBr+SO42-+4H+60水浴加热 溶液蓝色完全褪去 防止 CuBr 见光分解 防止 CuBr 被氧化 在烧杯中继续通入 SO2至饱和 然后向烧杯中加入 100g20%的 NaOH 溶液10、浓硫酸与 H2O2溶液混合时，大量放热，温度高 H2O2易分解H2SO4+H2O2H2SO5+H2O10K+5CO32-+4HSO4-4HSO5-+12H+=5CO2+2K2SO4KHSO42KHSO5+5H2O 控制反应条件，避免反应过于激烈 0pH=2 左右 便于晶体干燥或减少溶解损失