2014年高考化学(高考真题+模拟新题)分类汇编_J单元化学实验.pdf
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1、化学高考题分类目录 J 单元 化学实验 J1 化学实验常见仪器与基本方法 9 2014卷 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)。.【查阅资料】(1)Na2S2O35H2O 是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与 BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。.【制备产品】实验装置如图所示(省略夹持装置):实验步骤:(1)检查装置气密性,如图示加入试剂。仪器 a 的名称是_;E 中的试剂是
2、_(选填下列字母编号)。A稀 H2SO4 BNaOH 溶液 C饱和 NaHSO3溶液(2)先向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3的混合溶液,再向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经_(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。.【探究与反思】(1)为验证产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀 HNO3、稀 H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)取 适 量 产 品 配 成 稀 溶 液,滴 加 足 量BaCl2溶 液,有 白 色 沉 淀 生 成,_,若
3、沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4。(2)为减少装置 C 中生成 Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是_。(3)Na2S2O35H2O 的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过_方法提纯。9.(1)分液漏斗 B(3)蒸发.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸(2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3混合溶液(3)重结晶 解析.(1)a 为分液漏斗,E 中试剂用来吸收 SO2尾气,则为 NaOH 溶液。(
4、3)由于Na2S2O35H2O 是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。.(1)Na2S2O35H2O的稀溶液与BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4。(2)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成 Na2SO4,为了减少 Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O35H2O 的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。12
5、 2014新课标全国卷 下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是()A洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 B酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗 C酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 D用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体 12B 解析 容量瓶只能在室温下使用,不能用烘箱烘干,A 项错误;滴定管使用前,要先用标准液润洗,减小实验误差,B 项正确;酸碱滴定实验中,不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致待测液增多,影响测定结果,C 项错误;若加水超过容量瓶的刻度线,需重新实验,D 项错误。10 2014新课标全国卷 下列图示实验正确的是()A.除去粗盐
6、溶液,中的不溶物 B碳酸氢钠受热分解 10D 解析 过滤时玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧,A 项错误;固体碳酸氢钠受热分解时试管口应略向下倾斜,防止试管炸裂,B 项错误;洗气时应长导管进气,短导管出气,C项错误;制备乙酸乙酯时试管口向上,导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,D 项正确。5 2014卷 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()甲 乙 丙 丁 A用装置甲制取氯气 B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl24H2O 5C 解析 用 MnO2和浓盐酸制取氯气时需要加热,A 项错误;装置乙中进气
7、管不对,并且Cl2和含有的氯化氢气体与水作用生成盐酸,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,达不到除去氯气中氯化氢的目的,B 项错误;二氧化锰难溶于水,可用过滤的方法分离二氧化锰和氯化锰溶液,C项正确;MnCl24H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能用蒸发结晶的方法制取,D 项错误。11 2013卷 下列关于仪器使用的说确的是()A滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗 B锥形瓶用作反应容器时一定不能加热 C蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏瓶支管口 D振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞 11AD 解析 A 项,滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗,正确
8、;B 项,锥形瓶可隔着石棉网加热,错误;C 项,水银球不可以高于蒸馏瓶支管口,错误;D 项,振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞,防止漏液,正确。6 2014全国卷 下列叙述正确的是()A锥形瓶可用作加热的反应器 B室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中 C配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高 D用蒸馏水润湿的试纸测溶液的 pH,一定会使结果偏低 6A 解析 锥形瓶为可垫石棉网加热的仪器,A 项正确;室温下铁遇浓硫酸发生钝化,因此室温下可以用铁制容器盛放浓硫酸,B 项错误;配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度,会造成所加水偏多,浓度偏小,C 项错误;用蒸馏水润湿的试纸测溶液的 pH,相当于将待测液
9、稀释,当待测液为酸时,所测结果偏大,当待测液为中性时,不产生误差,D 项错误。9 2014卷 为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是()选项 实验目的 主要仪器 试剂 A 分离 Br2和 CCl4的混合物 分液漏斗、烧杯 Br2和 CCl4的混合物、蒸馏水 B 鉴别葡萄糖和蔗糖 试管、烧杯、酒精灯 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液 C 实验室制取 H2 试管、带导管的橡皮塞 锌粒、稀 HNO3 D 测定 NaOH 溶液的浓度 滴定管、锥形瓶、烧杯 NaOH 溶液、0100 0 molL1盐酸 9.B 解析 因为 Br2在 CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,故水不能
10、将溶于 CCl4中的Br2萃取出来,因此利用分液漏斗、烧杯无法分离CCl4和Br2的混合物,A项错误;葡萄糖可与银氨溶液发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,B 项正确;锌粒与稀硝酸发生氧化还原反应,不能生成氢气,C 项错误;缺少指示滴定终点的指示剂,D 项错误。6 2014卷 下列试剂中,标签上应标注和的是()AC2H5OH BHNO3 CNaOH DHCl 6B 解析 乙醇既没有氧化性也没有腐蚀性,A 错误;既有腐蚀性又有氧化性的为硝酸,B正确;氢氧化钠只有腐蚀性,没有氧化性,C 错误;氯化氢为气体,一般不用试剂瓶盛装,D 错误。29 2014全国卷 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧
11、化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:H2OH2SO4100130 NH4HSO4 Cu(OH)2 H2O 制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):已知:苯乙酸的熔点为 76.5,微溶于冷水,溶于乙醇。回答下列问题:(1)在 250 mL三口瓶 a 中加入 70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_。(2)将a中的溶液加热至100,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 继续反应。在装置中,仪器b的作用是_;仪器c的名称是_,其作用是_。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品
12、的是_(填标号)。A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是_,最终得到 44 g 纯品,则苯乙酸的产率是_。(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是_。(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入 Cu(OH)2搅拌 30 min,过滤,滤液 静 置 一 段 时 间,析 出 苯 乙 酸 铜 晶 体,混 合 溶 剂 中 乙 醇 的 作 用 是_。29(1)先加水,再加入浓硫酸(2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使气化的反应液冷凝)便于苯乙酸析出 BCE(3)重结
13、晶 95%(4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现(5)增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应 解析(1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并边加边搅拌。(2)分析装置图知,仪器 b 的作用是向三口瓶中加苯乙腈;仪器 c 是球形冷凝管,起冷凝回流苯乙腈的作用;根据题给苯乙酸的熔点和溶解性,可知反应结束后加适量冷水,目的是使苯乙酸结晶析出。分离苯乙酸结晶和溶液的方法是过滤,过滤需用到漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)根据制取苯乙酸的化学方程式,可计算出 40 g 苯乙腈参加反应理论上可制得 46.5 g 苯乙酸,所以苯乙酸的产率为44 g46.5 g100%95%。(4)判断沉淀是否
14、洗涤干净,可检验洗涤液中是否含 Cl。(5)根据苯乙酸溶于乙醇,可知混合液中加入乙醇是为了增大苯乙酸的溶解度,增大反应物的接触面积,便于充分反应。26(13 分)2014新课标全国卷 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:实验步骤:在 A 中加入 4.4 g 异戊醇、6.0 g 乙酸、数滴浓硫酸和 23 片碎瓷片。开始缓慢加热 A,回流 50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水 MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集 14014
15、3 馏分,得乙酸异戊酯 3.9 g。回答下列问题:(1)仪器 B 的名称是_。(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是_,第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_(填标号)。a直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。(5)实验中加入少量无水 MgSO4的目的是_。(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_(填标号)。a b.c d.(7)本实验的产率是_(填
16、标号)。a30%b40%c60%d90%(8)在进行蒸馏操作时,若从 130 便开始收集馏分,会使实验的产率偏_(填“高”或“低”),其原因是_。26(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高 会收集少量未反应的异戊醇 解析(2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和 NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和 NaHCO3溶液。(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d 项正确。(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的
17、乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即 b 正确。(7)根据题中数据可求出乙酸异戊酯的理论产量为 6.5 g,而实际生成乙酸异戊酯 3.9 g,其产率为3.9 g6.5 g100%60%。(8)若从 130 开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。10 2014卷 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是()A配制溶液 B中和滴定 C制备乙酸乙酯 D制备收集干燥的氨气 10C 解析 配制溶液定容时使用胶头滴管,A 项错
18、误;中和 NaOH 待测液需要标准酸溶液,图中盛酸溶液使用的是碱式滴定管,B 项错误;C 项正确;收集氨气的导气管应插入试管底部,D 项错误。31(20分)2014卷 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶 C 中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)=Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置 B 中的长颈漏斗注入液体至形成一段液柱,若_,则整个装置气密性良好。
19、装置 D 的作用是_。装置 E 中为_溶液。(2)为提高产品纯度,应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3物质的量之比为_。(3)装置 B 的作用之一是观察 SO2的生成速率,其中的液体最好选择_。a蒸馏水 b饱和 Na2SO3溶液 c饱和 NaHSO3溶液 d饱和 NaHCO3溶液 实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是_。已知反应()相对较慢,则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有_。a烧杯 b蒸发皿 c试管 d锥形瓶(4)反应终止后,烧瓶C中
20、的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:_。已知 Na2S2O35H2O 遇酸易分解:S2O232H=SSO2H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。31(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可)(2)21(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分)溶液变澄清(或浑浊消失)a、d(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有 Na2
21、SO4杂质(合理答案均可)解析(1)若装置气密性良好,则装置 B 中的长颈漏斗加入水,B 瓶压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置 D 是安全瓶,可防止 E 中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如 NaOH 溶液。(2)反应()2反应()反应()3 可得该转化过程的总反应:2Na2SNa2SO33SO2=3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为21。(3)为减少SO2的损失,装置 B 中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢 SO2的产
22、生速率从而达到减慢 SO2的进入烧瓶 C 的实验要求;烧瓶 C 中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有 Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中 SO23(包含S2O23与盐酸反应生成的 SO23),然后取上层清液,滴加 BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有 SO24的结论,进而做出产品中有无 Na2SO4杂质的判断。9 2014天津卷 Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。.制备 Na2S2O35H2O 反应原理:
23、Na2SO3(aq)S(s)=Na2S2O3(aq)实验步骤:称取 15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入 80 mL 蒸馏水。另取 5 g 研细的硫粉,用 3 mL 乙醇润湿,加入上述溶液中。安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸 60 min。趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出 Na2S2O35H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。回答问题:(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是_。(2)仪器 a 的名称是_,其作用是_。(3)产品中除了有未反应的 Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是_。检验是否存在该杂质的方法是_。(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则
24、产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:_ _。.测定产品纯度 准确称取 W g 产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用 0.100 0 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为 2S2O23I2=S4O262I(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:_。(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为_mL。产品的纯度为(设 Na2S2O35H2O 相对分子质量为 M)_。.Na2S2O3的应用(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO24,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_。9(1)使硫粉易于分散到溶液中(2)冷凝管 冷凝回流(3)Na2SO4 取少量产品溶于过
25、量盐酸,过滤,向滤液中加 BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有 Na2SO4(4)S2O232H=SSO2H2O(5)由无色变蓝色(6)18.10 3.620103MW100%(7)S2O234Cl25H2O=2SO248Cl10H 解析(1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器 a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物 Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是 Na2SO4;检验产品中是否含有 Na2SO4,即检验 SO24是否存在,需要防止 SO23的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸
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