2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十章 大題沖關(guān)滾動(dòng)練九 化學(xué)實(shí)驗(yàn)大題 新人教版1某研究性學(xué)習(xí)小組組裝了下圖所示的裝置制備ClO2氣體(加熱裝置用“”表示)，反應(yīng)原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60 時(shí)反應(yīng)制得ClO2(溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響制氣效率)。已知：ClO2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，熔點(diǎn)59 ，沸點(diǎn)11.0 。草酸是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對(duì)應(yīng)的鈣鹽(CaC2O4)不溶于醋酸，能溶于強(qiáng)酸，它還是一種還原性較強(qiáng)的物質(zhì)。(1)寫(xiě)出制備ClO2的化學(xué)方程式：KClO3_H2C2O4=_KHCO3_ClO2(2)A裝置中還缺少的一樣儀器名稱是_，B裝置的作用是_。(3)C裝置吸收尾氣后，溶液中含有NaOH、NaClO2、NaClO3等溶質(zhì)，小組成員認(rèn)為C中還可能含有Na2CO3，試分析可能的原因是_。(4)小組成員查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁、熱水浸泡、過(guò)濾得到溶液，調(diào)節(jié)溶液呈堿性，加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾、洗滌，沉淀備用，對(duì)生成的沉淀進(jìn)行探究。提出合理假設(shè)假設(shè)1：只存在CaCO3；假設(shè)2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；假設(shè)3：_?；诩僭O(shè)2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填入下表。限選實(shí)驗(yàn)試劑：1 molL1 H2SO4溶液、0.1 molL1 HCl溶液、0.01 molL1 KMnO4溶液、澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量沉淀于試管中，加入_。步驟2：_。答案(1)2122(2)溫度計(jì)將ClO2冷凝收集(3)過(guò)量的草酸與KHCO3反應(yīng)，逸出的CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3(或因KClO3具有較強(qiáng)氧化性，將草酸氧化成CO2，逸出的CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3)(4)只存在CaC2O4實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論足量0.1 molL1 HCl溶液沉淀全部溶解，且有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明沉淀中有碳酸鈣往步驟1的剩余物中，再滴加幾滴0.01 molL1 KMnO4溶液溶液紫紅色褪去，說(shuō)明沉淀中有CaC2O4，結(jié)合步驟1，假設(shè)2成立解析本題以ClO2制備為背景，重點(diǎn)考查了氧化還原反應(yīng)的配平，實(shí)驗(yàn)條件的控制，水解原理，以及用文字表達(dá)分析解決問(wèn)題的過(guò)程，并做出合理解釋的能力。(2)根據(jù)題干信息，草酸與KClO3粉末的反應(yīng)溫度，ClO2的沸點(diǎn)，確定A中缺少的儀器是溫度計(jì)，B裝置是冷凝收集ClO2的作用。(3)由于草酸的酸性大于醋酸，則其酸性也大于H2CO3，過(guò)量的H2C2O4必然會(huì)與反應(yīng)生成的KHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體。(4)用CaCO3與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體的特征檢驗(yàn)CaCO3，用CaC2O4的還原性檢驗(yàn)CaC2O4的存在。2AG為中學(xué)常見(jiàn)的化合物，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去)。A是綠色固體，含H、C、O、Cu四種元素。常溫下D為無(wú)色無(wú)味氣體，B為黑色粉末，E能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。請(qǐng)回答：(1)D跟G反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)F中一定含有的官能團(tuán)的名稱為_(kāi)。(3)某課外小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)測(cè)定某些裝置中試劑的質(zhì)量變化，探究A中各元素的質(zhì)量關(guān)系。為使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還需補(bǔ)充裝置，請(qǐng)你在方框內(nèi)繪出裝置圖并寫(xiě)出試劑名稱；向裝置中鼓入空氣的目的是_；丙裝置中藥品的名稱為_(kāi)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，該藥品未見(jiàn)明顯變化，證明_；如何判斷A已完全分解？_。更精確的測(cè)定得出如下數(shù)據(jù)：A受熱后完全分解，固體由8.0 g變?yōu)?.0 g，裝置乙增重0.90 g。寫(xiě)出A的化學(xué)式(表示為堿式鹽)：_。答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)羥基(3)將A分解產(chǎn)生的水蒸氣送入盛有濃硫酸的洗氣瓶中無(wú)水硫酸銅A分解產(chǎn)生的水蒸氣全部被濃硫酸吸收連續(xù)兩次加熱、鼓氣、冷卻、稱量甲裝置的質(zhì)量，質(zhì)量差不超過(guò)0.1 gCuCO32Cu(OH)2或Cu3(OH)4CO33某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究Cu(OH)2受熱分解的產(chǎn)物及產(chǎn)物性質(zhì)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(1)取0.98 g Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如下圖所示。產(chǎn)物A、B的化學(xué)式分別為_(kāi)和Cu2O。(2)為探究產(chǎn)物A能否被NH3還原，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置未畫(huà)出)。實(shí)驗(yàn)觀察到A變成紅色物質(zhì)，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體，該氣體的化學(xué)式為_(kāi)，有人認(rèn)為在裝A物質(zhì)的試管與燒杯之間需加一個(gè)防倒吸裝置，你認(rèn)為是否有必要？_(填“有”或“沒(méi)有”)。原因是_。(3)取少量產(chǎn)物B加入足量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(4)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以判斷出A與B的穩(wěn)定性大小，結(jié)論是高溫時(shí)_穩(wěn)定；在酸性溶液中_穩(wěn)定(用A、B的化學(xué)式表示)。答案(1)CuO(2)N2沒(méi)有產(chǎn)生的氮?dú)怆y溶于水，如發(fā)生倒吸，生成的氮?dú)饪蓪⑺畨夯責(zé)?3)Cu2O2H=Cu2CuH2O(4)Cu2OCuO解析(1)根據(jù)固體質(zhì)量變化和銅元素守恒，便可推出A為CuO，B為Cu2O。(2)NH3還原CuO的化學(xué)方程式為2NH33CuON23Cu3H2O，因氣體產(chǎn)物N2難溶于水，故在試管與燒杯之間不必加防倒吸裝置，因?yàn)榧词拱l(fā)生倒吸，生成的氮?dú)庖材軐⑺畨夯責(zé)小?3)Cu2O與稀H2SO4的反應(yīng)方程式為Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O，對(duì)應(yīng)的離子方程式為Cu2O2H=Cu2CuH2O。(4)因高溫時(shí)CuO能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Cu2O，說(shuō)明高溫時(shí)Cu2O比CuO穩(wěn)定；在酸性溶液中Cu2O轉(zhuǎn)化為Cu2，說(shuō)明2價(jià)的銅穩(wěn)定。4(xx四川理綜，28)甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測(cè)得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m1 g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為m2 g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1 L。乙小組測(cè)得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3 g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4 g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2 L。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出儀器a的名稱：_。(2)檢查A裝置氣密性的操作是_。(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表的空格中。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。乙小組_濃氨水、氫氧化鈉用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：_。(4)甲小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)。(5)乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比明顯小于理論值，其原因是_。 為此，乙小組在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)裝有某藥品的實(shí)驗(yàn)儀器，重新實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，得出了合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該藥品的名稱是_。答案(1)圓底燒瓶(2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱(3)(NH4)2SO4Ca(OH)22NH32H2OCaSO4B氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3H2ONH3H2ONHOH向逆方向移動(dòng)，加快氨氣逸出(4)5V17(m1m2)(5)濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)解析明確實(shí)驗(yàn)的目的，分析所給裝置的作用是解題的關(guān)鍵。(1)a為圓底燒瓶。(2)檢驗(yàn)裝置的氣密性可以用微熱法：連接導(dǎo)氣管，將導(dǎo)氣管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。(3)(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)的方程式為(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42NH32H2O；快速制備氨氣，可以將濃氨水滴加到NaOH固體上，故應(yīng)選擇裝置B；氨水中存在的平衡為NH3H2ONH3H2ONHOH，NaOH溶于水后放熱且增大了c(OH)，使平衡逆向移動(dòng)，從而生成氨氣。(4)該實(shí)驗(yàn)的原理為2NxHyyCuOyCuxN2yH2O。由甲小組的方法可知，(m1m2) g為CuO減少的O原子的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為 mol，則生成的H2O中H原子的物質(zhì)的量為 mol；生成N2的體積為V1 L，其物質(zhì)的量為 mol，則N原子的物質(zhì)的量為 mol，故N、H的原子個(gè)數(shù)比為。(5)NH3與CuO的反應(yīng)是氣體與固體的反應(yīng)，氣體不可能完全反應(yīng)，故濃硫酸除了吸收水外，還吸收了氨氣，氨氣的質(zhì)量被當(dāng)做水的質(zhì)量了，故使H的量偏高。應(yīng)在濃硫酸吸收水之前，加一個(gè)盛有堿石灰的干燥管，以吸收反應(yīng)過(guò)程中生成的水，進(jìn)而計(jì)算氫的含量。5分析下列兩則信息，然后回答有關(guān)問(wèn)題：材料一PbOCPbCO；PbOCOPbCO2；Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3AcCO。材料二NH4NO2不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生氮?dú)?。?shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縋bO中含有的氧元素。(1)寫(xiě)出裝置甲中生成氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式：_。(2)實(shí)驗(yàn)中使用的裝置如上圖所示，請(qǐng)按照氮?dú)饬鞣较蜻B接各個(gè)儀器(填儀器接口處字母編號(hào))：(a)()()()()()()(f)。(3)開(kāi)始時(shí)，裝置乙中的澄清石灰水中只有氣泡，沒(méi)有白色渾濁出現(xiàn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_。(4)燒杯中醋酸二氨合銅Cu(NH3)2Ac的作用是_。(5)有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)用干燥的空氣可以代替干燥的氮?dú)狻Ｄ阏J(rèn)為這種想法是否可行？說(shuō)明理由：_。答案(1)NH4ClNaNO2NaClNH4NO2，NH4NO22H2ON2(或NH4ClNaNO2NaCl2H2ON2)(2)gh(或kj)de(或ed)bc(3)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)的主要?dú)怏w產(chǎn)物是CO，而不是CO2(4)吸收CO氣體，防止CO逸出污染環(huán)境(5)不可行，因?yàn)榭諝庵械难鯕馀c碳反應(yīng)也產(chǎn)生二氧化碳，無(wú)法確定二氧化碳中的氧到底是來(lái)自PbO還是空氣解析該實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定PbO中含有的氧元素，方法是在加熱的條件下使碳和PbO反應(yīng)，然后用澄清石灰水檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有CO2存在。(1)裝置甲中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，一個(gè)是氯化銨與亞硝酸鈉的復(fù)分解反應(yīng)，生成亞硝酸銨，另一個(gè)是在加熱條件下亞硝酸銨分解產(chǎn)生氮?dú)狻?2)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程是先制備氮?dú)?，然后干燥，再在加熱的條件下C與PbO反應(yīng)，用澄清石灰水檢驗(yàn)產(chǎn)物二氧化碳，最后除去混合氣體中的有害氣體CO。(4)從已知的化學(xué)方程式可知醋酸二氨合銅能夠吸收CO，故其作用是防止CO逸出污染環(huán)境。(5)向反應(yīng)體系中通入干燥的氮?dú)獾哪康氖欠乐箍諝庵械难鯕庥绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果。若用干燥的空氣代替干燥的氮?dú)猓瑒t空氣中的氧氣與碳反應(yīng)生成二氧化碳，不能說(shuō)明二氧化碳中的氧來(lái)自PbO。6某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成CuCO3一種沉淀；乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解，只生成Cu(OH)2一種沉淀；丙同學(xué)認(rèn)為生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀。(查閱資料知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水)(1)按照乙同學(xué)的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)；在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為過(guò)濾洗滌干燥。(2)請(qǐng)用下圖所示裝置，選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置和必要的試劑，證明沉淀物中只有碳酸銅。各裝置連接順序?yàn)開(kāi)(用裝置編號(hào)表示)；裝置C中裝有試劑的名稱是_；能證明生成物中只有CuCO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(3)若Cu(OH)2和CuCO3兩者都有，可通過(guò)下列所示裝置的連接，進(jìn)行定量分析來(lái)測(cè)定其組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過(guò)量的空氣的作用是_。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)有：W1：樣品的質(zhì)量，W2：反應(yīng)后裝置B中殘?jiān)馁|(zhì)量，W3：反應(yīng)生成水的質(zhì)量，W4：反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，為了測(cè)定其組成，至少需要其中_個(gè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)將可能的組合填入下表中(每個(gè)空格中填一種組合，有幾種組合就填幾種，不必填滿)。答案(1)Na2CO3CuSO4H2O=Cu(OH)2Na2SO4CO2(2)ACB無(wú)水硫酸銅裝置B中澄清石灰水變渾濁，裝置C中無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)色(3)將裝置B中滯留的水蒸氣和CO2吹入后面的吸收裝置中以完全吸收2W1W2W1W3W1W4W2W3W2W4W3W4