2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專項強化突破練四實驗基礎(chǔ)與化學(xué)計算一、選擇題(本題包括5小題,每小題8分,共40分)1.(xx雅安三模)下列說法錯誤的是()A.安裝燃煤“固硫”裝置,可以降低酸雨發(fā)生率B.氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑的條件下才能實現(xiàn)C.研發(fā)易降解塑料,防止白色污染D.日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜,對內(nèi)部金屬起保護作用【解析】選B。安裝燃煤“固硫”裝置,可以減少二氧化硫的排放,降低酸雨發(fā)生率,故A正確;把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物是氮的固定,工業(yè)上用氫氣和氮氣合成氨是氮的固定,植物也能固氮,故B錯誤;塑料難以降解容易造成白色污染,所以研發(fā)易降解的塑料,防止白色污染,故C正確;鋁易被氧化成氧化鋁覆蓋在鋁的表面,對內(nèi)部金屬起保護作用,故D正確。2.(xx全國卷)下列有關(guān)實驗的操作正確的是()實驗操作A配制稀硫酸先將濃硫酸加入燒杯中,后倒入蒸餾水B排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2先熄滅酒精燈,后移出導(dǎo)管C濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸,后通過飽和食鹽水DCCl4萃取碘水中的I2先從分液漏斗下口放出有機層,后從上口倒出水層【補償訓(xùn)練】下列實驗操作、現(xiàn)象與結(jié)論對應(yīng)關(guān)系正確的是()選項實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論或解釋A向盛有漂白粉溶液的試管中加入濃硫酸產(chǎn)生黃綠色氣體濃硫酸具有氧化性B向SO2水溶液中滴入幾滴BaCl2溶液,振蕩出現(xiàn)白色沉淀此沉淀是BaSO3C使裝有NO2氣體的密閉容器體積減小氣體顏色先變深,而后變淺氣體顏色變淺的原因是:2NO2N2O4正向移動D先向2 mL 0.1 molL-1Na2S溶液中滴入幾滴0.1 molL-1ZnSO4溶液,再加入幾滴0.1 molL-1CuSO4溶液開始有白色沉淀生成;后又有黑色沉淀生成溶度積(Ksp):ZnS>CuS【解析】選C。加入硫酸ClO-和Cl-在酸性條件下反應(yīng)生成氯氣,濃硫酸在這個反應(yīng)中只表現(xiàn)出了酸性,A錯誤;SO2與BaCl2反應(yīng)不會生成BaSO3的白色沉淀,因為酸性:H2SO3<HCl,B錯誤;2NO2N2O4,容器的體積減小,NO2的濃度增大,顏色加深,體系的壓強增大,平衡正向移動,NO2轉(zhuǎn)化為N2O4,顏色變淺,C正確;硫化鈉過量,能和硫酸鋅、硫酸銅都反應(yīng)生成沉淀,所以不能比較溶度積的大小,D錯誤。3.下列有關(guān)實驗的操作、現(xiàn)象描述及相關(guān)結(jié)論正確的是()A.取少量溶液,加幾滴KSCN溶液,若有紅色沉淀產(chǎn)生則溶液中含有Fe3+B.Na2SO410H2O失水時吸熱,結(jié)晶時放熱,因而該晶體可作為儲熱材料實現(xiàn)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)換C.取5 mL 0.1 molL-1KI溶液,滴加0.1 molL-1FeCl3溶液56滴,繼續(xù)加入2 mL CCl4,充分振蕩后靜置,取上層溶液加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象D.取一小塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放入燒杯中,再加一定量的水,觀察現(xiàn)象【解析】選B。A項,Fe(SCN)3不是沉淀,錯誤;C項,Fe3+與I-的反應(yīng)是可逆反應(yīng),所以上層清液中仍存在Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液呈紅色,錯誤;D項,應(yīng)該將Na放入有水的燒杯中,錯誤。4.已知:I2+2S2S4+2I-。某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度,過程如下:取0.36 g試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應(yīng),生成白色沉淀。用0.100 0 molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達滴定終點時,消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。下列說法中錯誤的是()A.可選用淀粉溶液作滴定指示劑B.滴定終點的現(xiàn)象是藍(lán)色褪去,放置一定時間后不復(fù)色C.CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為2Cu2+4I-2CuI+I2D.試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90%【解析】選D。“間接碘量法”測定含有CuCl22H2O晶體試樣的純度的基本原理是CuCl2氧化I-生成I2,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,而淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色,故可用淀粉溶液作指示劑,達到滴定終點時,溶液由藍(lán)色變成無色,且半分鐘內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色。CuCl2與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為2Cu2+4I-2CuI+I2。由題給信息可得關(guān)系式:2Cu2+I22S2,則有n(CuCl22H2O)=n(Cu2+)=n(S2)=0.100 0 molL-120.0010-3L=2.00010-3mol,m(CuCl22H2O)=2.00010-3mol171 gmol-1=0.342 g。試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=95%?！痉椒ㄒ?guī)律】滴定終點的兩種指示方法:1.儀器法:通過測定滴定過程中電位、電流等的變化。2.指示劑法:利用達滴定終點時指示劑顏色的突變。(1)自身指示劑:利用標(biāo)準(zhǔn)溶液或被滴物本身顏色指示滴定終點,稱為自身指示劑。例如:在高錳酸鉀法滴定中,可利用稍過量的高錳酸鉀自身的紫紅色來指示滴定終點的到達。(2)專屬指示劑:如淀粉與游離碘生成深藍(lán)色配合物。5.已知:物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp(25)8.010-162.210-204.010-38對于1 L含F(xiàn)e2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的混合溶液,根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷,下列說法錯誤的是()A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀B.向溶液中加入雙氧水,并用CuO粉末調(diào)節(jié)pH,過濾后可獲得溶質(zhì)主要為CuSO4的溶液C.該溶液中c(S)c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)=54D.將少量FeCl3粉末加入含Cu(OH)2的懸濁液中,其中c(Cu2+)增大【解析】選C。由題給信息可知,混合溶液中c(Fe2+)=c(Cu2+)=0.5 molL-1,c(Fe3+)=1 molL-1,根據(jù)三種氫氧化物的Ksp,可知生成Fe(OH)3所需c(OH-)最小,A正確;加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,加CuO消耗H+,促進Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,B正確;由于Fe3+、Fe2+、Cu2+水解,比例應(yīng)大于54,C錯誤;發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,c(Cu2+)增大,D正確。二、填空題(本題包括3小題,共60分)6.(20分)海波(Na2S2O35H2O)是無色透明的晶體,易溶于水,遇酸立即分解:S2+2H+S+SO2+H2O,硫化堿法是工業(yè)上制備海波的方法之一,反應(yīng)原理為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O35H2O,實驗裝置如圖所示:(1)裝置A中滴加濃硫酸的儀器名稱是_,實驗室還可以用A裝置制取的氣體單質(zhì)的離子方程式是_。(2)裝置D的作用是檢驗裝置C中SO2的吸收效率,D中的試劑可以是_。表明SO2吸收效率低的實驗現(xiàn)象是_。(3)實驗制得的Na2S2O35H2O產(chǎn)品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。請設(shè)計實驗,檢測Na2S2O35H2O產(chǎn)品中是否存在Na2SO4雜質(zhì),簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論:_。(4)Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑,為了測定某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固體和適量的稀硫酸,滴加指示劑,用0.100 0 molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,3次平行實驗測得平均消耗Na2S2O3溶液的體積為30.00 mL,則c(K2Cr2O7)=_molL-1。(已知:Cr2+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O,2S2+I2S4+2I-)【解析】(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點可知,裝置A中滴加濃硫酸的儀器名稱是分液漏斗;裝置A為二氧化硫的制取,Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O,該裝置屬于固液加熱型裝置,實驗室還可以用A裝置制取氯氣,濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制備Cl2,離子方程式為MnO2+4H+2Cl-Mn2+2H2O+Cl2。(2)裝置D的作用是檢驗裝置C中SO2的吸收效率,說明D中物質(zhì)能與二氧化硫反應(yīng),且有明顯的現(xiàn)象,二氧化硫具有漂白性,能使品紅褪色,具有還原性,能被溴水氧化,溴水褪色:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,二氧化硫與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),硫元素化合價升高,二氧化硫表現(xiàn)還原性,高錳酸鉀溶液褪色:5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4,所以可以用品紅、溴水或KMnO4溶液,來檢驗二氧化硫是否被品紅完全吸收,如C中SO2吸收效率低,則D中進入較多的二氧化硫,導(dǎo)致D中溶液顏色很快褪去。(3)檢測Na2S2O35H2O產(chǎn)品中是否存在Na2SO4雜質(zhì),先加過量的稀鹽酸排除干擾,靜置,取上層清液,再加氯化鋇,若出現(xiàn)白色沉淀,說明溶液中含有硫酸根離子,即Na2S2O35H2O產(chǎn)品中含有Na2SO4。(4)取10.00 mL K2Cr2O7溶液于錐形瓶中,加入過量KI固體和適量的稀硫酸,反應(yīng)生成I2,用0.100 0 molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,3次平行實驗測得平均消耗Na2S2O3溶液的體積為30.00 mL,則n(Na2S2O3)=cV=0.100 0 molL-10.030 0 L=0.003 00 mol,已知:Cr2+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O,2S2+I2S4+2I-,Cr23I26S21 mol 6 moln 0.003 00 mol則n(K2Cr2O7)=0.000 500 mol,所以c(K2Cr2O7)=0.050 0 molL-1。答案:(1)分液漏斗MnO2+4H+2Cl-Mn2+2H2O+Cl2(2)品紅(溴水或KMnO4溶液)溶液顏色很快褪去(3)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸中,靜置,取上層清液(或過濾后取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀則說明Na2S2O35H2O晶體中含有Na2SO4雜質(zhì)(4)0.050 0【加固訓(xùn)練】碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。(1)合成該物質(zhì)的步驟如下:步驟1:配制0.5 molL-1MgSO4溶液和0.5 molL-1NH4HCO3溶液。步驟2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL四口燒瓶中,開啟攪拌器。溫度控制在50。步驟3:將250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min內(nèi)滴加完后,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9.5。步驟4:放置1 h后,過濾、洗滌。步驟5:在40的真空干燥箱中干燥10 h,得碳酸鎂晶須產(chǎn)品(MgCO3nH2On=15)?；卮鹣铝袉栴}:步驟3中加氨水后的離子方程式為_。步驟4為加快過濾速度,常用_(填過濾方法)。(2)測定合成的MgCO3nH2O中的n值。稱量1.000 g碳酸鎂晶須,放入如圖所示的廣口瓶中,加入水,滴入稀硫酸與晶須反應(yīng),生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室溫下反應(yīng)45 h,反應(yīng)后期將溫度升到30,最后的燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定,測得CO2的總量;重復(fù)上述操作2次。圖中氣球的作用是_。上述反應(yīng)后期要升溫到30,主要目的是_。設(shè)3次實驗測得每1.000 g碳酸鎂晶須與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2平均值為amol,則n值為_(用含a的表達式表示)。(3)稱取100 g上述晶須產(chǎn)品進行熱重分析,熱重曲線如圖。則該條件下合成的晶須中,n=_(選填1、2、3、4、5)?！窘馕觥?1)加入氨水促進HC離子的電離,適當(dāng)增大C離子的濃度。加快過濾的方法只能是減壓過濾或抽濾。(2)開始時產(chǎn)生CO2的速率大于NaOH溶液吸收CO2的速率,氣球逐漸脹大,暫時儲存CO2,避免產(chǎn)生的CO2使內(nèi)部壓強過大;后期CO2被NaOH吸收時,氣球逐漸變小。升高溫度,氣體的溶解度減小。找出關(guān)系:MgCO3nH2OCO2 84+18n 44 1 44a=得n=(1-84a)/18a(3)從圖中看,剩余質(zhì)量為82.3 g時,即為失去的結(jié)晶水的質(zhì)量,剩余39.5 g時,減少的質(zhì)量為分解出的CO2的質(zhì)量,列式:10018n/(84+18n)=100-82.3,得n1。答案:(1)NH3H2O+Mg2+HCMgCO3+N+H2O減壓過濾(或抽濾)(2)暫時儲存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持裝置中壓強相對穩(wěn)定使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收(1-84a)/18a(3)17.(20分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4xH2O)是制備多種藥物的重要原料,受熱易分解。(1)甲組同學(xué)設(shè)計如下圖所示裝置,探究硫酸亞鐵晶體的受熱分解產(chǎn)物和結(jié)晶水含量。已知:SO3的熔點為16.8,沸點是44.8;能被濃硫酸充分吸收;溶于水放出大量熱,易形成酸霧。裝置B的作用_。點燃酒精燈之前,需在a處向裝置中通入一段時間的N2,目的為_。實驗過程中,觀察到裝置C中產(chǎn)生少許酸霧,裝置D中品紅溶液褪色,則分解產(chǎn)物中一定有_(填化學(xué)式)。若實驗開始前,向試管中加入27.8 g硫酸亞鐵晶體,充分分解后,停止加熱至試管冷卻,測得B、C共增重16.6 g。試管冷卻過程中,同時需要進行的操作為_。進一步檢驗裝置A中殘留固體成分:取少量固體,溶于適量稀硫酸,滴加酸性KMnO4溶液,無明顯現(xiàn)象,則生成固體的俗名為_。通過上述實驗,可得出n(FeSO4xH2O)=_(列出表達式并計算);該晶體分解的化學(xué)方程式為_。(2)乙組同學(xué)為證明酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3,選用甲組實驗中的裝置A、B、C和下圖所示的部分裝置進行實驗。乙組同學(xué)的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、C、_(填裝置字母)。能證明H2CO3的酸性強于H2SiO3的現(xiàn)象為_?！窘馕觥?1)生成的三氧化硫在常溫下是氣體,很容易液化,用冰水冷卻,主要是冷凝反應(yīng)生成的水和SO3;點燃酒精燈之前,需在a處向裝置中通入一段時間的N2,目的是排除裝置內(nèi)的空氣;根據(jù)題意,觀察到裝置C中產(chǎn)生少許酸霧,表明生成了SO3,裝置D中品紅溶液褪色,表明生成了SO2;試管冷卻過程中,為了防止倒吸,需要向裝置內(nèi)通入適量的氮氣;取少量固體,溶于適量稀硫酸,滴加酸性KMnO4溶液,無明顯現(xiàn)象,表明生成物中沒有亞鐵離子,則生成物是三氧化二鐵,俗名鐵紅;根據(jù)上述分析,生成的產(chǎn)物有Fe2O3、SO2、SO3、H2O,結(jié)合化合價升降守恒,有n(Fe2O3)=n(SO2),則生成的三氧化二鐵和二氧化硫的質(zhì)量之和=27.8 g-16.6 g,則n(FeSO4xH2O)=0.1 mol;根據(jù)元素守恒,n(Fe2O3)=n(SO2)=n(SO3),生成水的質(zhì)量為16.6 g-80 gmol-10.05 mol=12.6 g,物質(zhì)的量為0.7 mol,該晶體的化學(xué)式為FeSO47H2O,分解的化學(xué)方程式為2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O;(2)要證明酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3,需要用亞硫酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳,再將出來的氣體中的二氧化硫除去后通入硅酸鈉溶液中觀察現(xiàn)象即可,依次連接的合理順序為A、B、C、I、K、G、H、J;G中品紅溶液不褪色,H中有白色膠狀物生成,證明H2CO3的酸性強于H2SiO3。答案:(1)冷凝反應(yīng)生成的水和SO3排除裝置內(nèi)的空氣SO3、SO2通入N2鐵紅=0.1 mol2FeSO47H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O(2)I、K、G、H、JG中品紅溶液不褪色,H中有白色膠狀物生成【加固訓(xùn)練】(xx宜春二模)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點:33,沸點:73。實驗室可用如圖裝置制取ICl3。(1)儀器a的名稱是_。(2)制備氯氣選用的藥品為漂白粉固體主要成分為Ca(ClO)2和濃鹽酸,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)裝置B可用于除雜,也是安全瓶,能監(jiān)測實驗進行時裝置C中是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象:_。(4)試劑X為_。(5)氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于70下反應(yīng)。則裝置D適宜的加熱方式為_?！窘馕觥?1)根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱為蒸餾燒瓶;(2)漂白粉固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2+2H2O;(3)裝置B亦是安全瓶,監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞,發(fā)生堵塞時B中的壓強增大,吸濾瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升;(4)反應(yīng)后剩余的氯氣能夠污染空氣,不能排放到空氣中,裝置E為球形干燥管,裝有固體藥品堿石灰,吸收多余的氯氣,防止污染空氣,所以試劑X為堿石灰;(5)因水浴能控制加熱的溫度,且能使反應(yīng)試管受熱均勻,由于氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于70下反應(yīng),應(yīng)采取水浴加熱。答案:(1)蒸餾燒瓶(2)Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2+2H2O(3)吸濾瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升(4)堿石灰(5)水浴加熱8.(20分)(xx泰州一模)K2SO4是無氯優(yōu)質(zhì)鉀肥,MnSO4H2O在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備K2SO4和MnSO4H2O的工藝流程如下:(1)檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質(zhì)的實驗操作是_。(2)已知軟錳礦漿主要成分是MnO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)已知室溫下Mn(OH)2的Ksp=4.510-13,向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,此時溶液中殘留的Mn2+的濃度為_molL-1。(4)取一定量MnSO4H2O樣品在空氣中加熱,樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量100%)隨溫度的變化如下圖所示(樣品在300時已完全失去結(jié)晶水,900以上殘留固體為金屬氧化物)。該曲線中B段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為_。煅燒過程中固體錳含量隨溫度的升高而增大,但當(dāng)溫度超過1 000時,再冷卻后,測得產(chǎn)物的總錳含量反而減小。試分析產(chǎn)物總錳含量減小的原因:_?！窘馕觥?1)檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質(zhì),即檢驗是否存在氯離子,實驗操作是取少量樣品于試管中配成溶液,滴加過量Ba(NO3)2溶液,取上層清液滴加AgNO3溶液;(2)軟錳礦漿主要成分是MnO2,反應(yīng)為MnO2和SO2的反應(yīng),化學(xué)方程式為MnO2+SO2MnSO4;(3)Mn(OH)2的Ksp=4.510-13,溶液的pH=10,則c(OH-)=10-4molL-1,Ksp= c(Mn2+)c2(OH-)=4.510-13,則此時溶液中殘留的Mn2+的濃度為4.510-5molL-1;(4)設(shè)MnSO4H2O的物質(zhì)的量為1 mol,則m(MnSO4H2O)=1 mol169 gmol-1=169 g,曲線中B段為錳的氧化物,其質(zhì)量為m(氧化物)=169 g0.451 7=76.34 g其中n(Mn)=1 mol,m(Mn)=1 mol55 gmol-1=55 gn(O)=moln(Mn)n(O)=1 molmol=34因此B段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為Mn3O4。溫度超過1 000時,再冷卻后,測得產(chǎn)物的總錳含量反而減小的原因可能是四氧化三錳被氧化為二氧化錳或三氧化二錳,使錳含量減小。答案:(1)取少量樣品于試管中配成溶液,滴加過量Ba(NO3)2溶液,取上層清液滴加AgNO3溶液(2)MnO2+SO2MnSO4(3)4.510-5(4)Mn3O4部分Mn3O4又被氧化為Mn2O3或MnO2,造成總錳含量減小