最新高考化学实验题锦集.docx
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最新高考化学实验题锦集
高考化学实验题集锦(有答案)
1 全国新课标理综(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。
在b中小心加入4.0mL液态溴。
向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了 气体。
继续滴加至液溴滴完。
装置d的作用是 ;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用l0mL水、8mLl0%的NaOH溶液、10mL水洗涤。
NaOH溶液洗涤的作用 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
加入氯化钙的目的是;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为,要进一步提纯,下列操作中必须的是(填入正确选项前的字母);
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是(填入正确选项前的字母)。
A.25mLB.50mLC.250mLD.509mL
(1)HBr吸收HBr和Br2
(2)除去HBr和未反应的Br2 干燥(3)苯 C(4)B
2 全国理综(15分)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是 ;
尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为(填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 。
(1)HCOOH
CO↑+H2O
(2)样品由黑色变红色
(3)acb
(4)96%
(5)用蒸馏水稀释浓HNO3,与一定样品反应,使样品完全反应,收集产生的NO气体,并在标况下测其体积。
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(只要合理就给分,硫酸与水混合再与氧化铜反应等)
3 天津(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。
某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
Cu、Al
Fe、Au
Pt
②H2O2,NaOH调溶液pH
①稀H2SO4,
浓HNO3
滤液1
滤液2
滤渣1
滤渣2
加热,过滤
加热,过滤
蒸发、冷却、结晶、过滤
③
CuSO4·5H2O
……
Al2(SO4)3·18H2O
请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为 ;
得到滤渣1的主要成分为 。
(2)第②步加H2O2的作用是 ,使用H2O2的优点是 ;
调溶液pH的目的是使 生成沉淀。
(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是 。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
H2SO4
酸浸液
滤渣2
蒸发、冷却、结晶、过滤
Al2(SO4)3·18H2O
滤渣2
NaOH溶液
过滤
滤液
H2SO4
蒸发、冷却、结晶、过滤
Al2(SO4)3·18H2O
溶液
滤渣2
H2SO4
蒸发、冷却、结晶、过滤
Al2(SO4)3·18H2O
滤液
酸浸液
适量Al粉
过滤
甲:
乙:
丙:
上述三种方案中, 方案不可行,原因是 :
从原子利用率角度考虑, 方案更合理。
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。
取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应如下:
Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式 w= ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是 。
a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
⑴Cu+4H++2NO
Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO
3Cu2++2NO↑+4H2OAu、Pt
⑵将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Fe3+、Al3+⑶加热脱水 ⑷甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙
⑸
×100%c
5 重庆(15分)氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,现用题27图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
足量的
NaOH
C
bc
足量
浓硫酸
D
de
B
冷却玻管
a
N2
A
加热装置
(1)Mg2Al(OH)6Cl•xH2O热分解的化学方程式为。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定
则装置的连接顺序为(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。
装置连接后,首先要进行的操作名称是。
(3)加热前先通过N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2的作用是 、等。
(4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则
=,若取消冷却玻管B后进行试验,测定
值将(填“偏高”或“偏低”)。
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl(1-2x)(CO3)2•zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用
(2)中连接的装置和试剂进行试验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定。
(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑
(2)a-e-d-b 吸收HCl气体 检查气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收 防止产生倒吸(合理答案均给分) (4)3 偏低
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
6 浙江
+(CH3CO)2CO
COCH3
+ CH3COOH
AlCl3
实验室制备苯乙酮的化学方程式为:
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2 +HCl↑ 等副反应。
主要实验装置和步骤如下:
(I)合成:
在三颈瓶中加入20g无水三氯化铝和30mL无水苯。
为避免反应升温过快,边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓慢回流。
滴加完毕后加热回流1小时。
(II)分离与提纯:
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层。
②水层用苯萃取,分液
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:
;装置b的作用 。
(2)合成过程中要求无水操作,理由是 。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致
A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动 C.反应变缓慢 D.副产物增多
(4)分离与提纯操作②的目的是 。
该操作是否可改用乙醇萃取?
(填“是”或“否”),原因是
(5)分液漏斗使用前须 并洗净备用。
萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并 后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。
分离上下层液体时,应先 ,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
A B C D
(6)粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是 ,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是 。
(1)干燥管 吸收HCl气体
(2)防止三氯化铝与乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可)
(3)AD (4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失;否,乙醇与水混溶
(5)检漏,放气,打开上口玻璃塞 (6)CAB
7 四川甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计如下实验流程:
制取氨气
装有足量干燥剂
的干燥管
装有氧化铜
的硬质玻管
装有足量浓硫酸
的洗气瓶
测定生成
氮气的体积
实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。
反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得,反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。
乙小组测得,洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氮气在标准状况下的体积V2L。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称。
(2)检查A装置气密性的操作是。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、硫酸、硫酸铵
反应的化学方程式为①。
乙小组
②
浓氨水、氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:
③。
(4)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为。
(5)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是 。
为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器,重新实验。
根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出了合理的实验结果。
该药品的名称是 。
(1)圆底烧瓶
(2)连接导管,将导管插入水中;加热试管,导管口有气泡产生;停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱。
(3)①(NH4)2SO4+Ca(OH)2△2NH3↑+2H2O+CaSO4②B
③氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度,使NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH—向逆方向移动,加快氨气逸出
(4)5V1∶7(m1-m2)(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)
8 山东实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:
沉淀反应器
过滤
洗涤沉淀
干燥
高温焙烧
MgAl2O4
MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)
氨水(B)
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。
高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是。
F中试剂的作用是。
用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为__________。
(1)B
(2)漏斗下端尖嘴末紧贴烧杯内壁
(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);坩埚
(4)除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰(NaOH与CaO固体混合物)
9 广东苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。
某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
+2KMnO4
+KOH+2MnO2+H2O
CH3
COOK
△
+KCl
+HCl
COOH
COOK
反应原理:
无色液体A
操作II
白色固体B
②冷却,过滤
①蒸发浓缩
浓盐酸酸化
水相
过滤
反应混合物
滤液
有机相
②过滤
①无水Na2SO4干燥
操作I
实验方法:
一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:
苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为,操作Ⅱ为。
(2)无色液体A是,定性检验A的试剂是,现象是。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。
该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。
请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将白色固体B加入水中,
加热溶解,
得到白色晶体和无色溶液
②
取少量滤液于试管中,
生成白色沉淀
滤液含有Cl-
③
干燥白色晶体,
白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:
称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。
产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为,计算结果为(保留两位有效数字)。
(1)分液 蒸馏
(2)甲苯 酸性KMnO4溶液 溶液褪色。
(3)①冷却、过滤 ②滴入2-3滴AgNO3溶液 ③加热使其融化,测其熔点;熔点为122.4℃
(4)(2.40×10-3×122×4)/1.22;96%
10 福建实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如右图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是(填序号)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。
为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出的下列实验方案:
甲方案:
与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
乙方案:
采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:
与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
丁方案:
与足量Zn反应,测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行,理由是。
②进行乙方案实验:
准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测的试样中盐酸浓度为mol·L-1;
b.平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
[已知:
Ksp(CaCO3)=2.8×
、Ksp(MnCO3)=2.3×10-11]
④进行丁方案实验:
装置如右图所示(夹持器具已 略去)。
(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。
(ii)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小,直至不变。
气体体积逐次减小的原因是(排除仪器和实验操作的影响因素)。
(1)ACB
(2)①加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量,而不能求出剩余盐酸的浓度。
②0.1100③偏大了
③偏大了
④Zn粒 残余清液 反应是放热的,气体未冷却了。
11 江苏废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。
实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
水
稀硫酸
30%H2O2
NaOH溶液
锌灰(稍过量)
ZnO
电池铜帽
超声清洗
溶解
调pH=2
反应
过滤
……
海绵铜
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。
除去H2O2的简便方法是。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。
实验操作为:
准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2I2+2S2O
=2I-+S4O
①滴定选用的指示剂为,滴定终点观察到的现象为。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会(填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)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pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Zn2+
5.9
8.9
实验中可选用的试剂:
30%H2O2、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:
① ;
② ;
③过滤;
④ ;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液蓝色褪去②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应
②滴加1.0moL·L-1的氢氧化钠,调节pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0moL·L-1的氢氧化钠,调节pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
B.[实验化学]
次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。
以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:
在烧瓶中(装置如右图所示)加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:
将装置A中导气管换成橡皮塞。
向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。
步骤3:
将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是。
(2)①步骤2中,反应生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是 。
②冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有(填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有、(填仪器名称)。
②滤渣的主要成分有、(填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解。
步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
(1)NaOH溶液
(2)①快速搅拌②HCHO (3)①吸滤瓶布氏漏斗②Zn(OH)2Zn(4)防止产物被空气氧化
12 海南实验室制备1,2一二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH
CH2=CH2 CH2=CH2+Br2
BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:
乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。
用少量溴和足量的乙醇制备1,2一二溴乙烷的装置如下图所示:
乙醇
1,2−二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/g·cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点/℃
78.5
132
34.6
熔点/℃
−130
9
−116
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右。
其最主要目的是:
(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:
(填正确选项前的字母)
a.水b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是:
(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填“上”、“下”)
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水b.氢氧化钠溶液c.碘化钠溶液d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是。
(1)d
(2)c (3)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b
(6)蒸馏(7)避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的沸点低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
13 北京有文献记载:
在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。
某同学进行如下验证和对比实验。
装置
实验序号
试管中的药品
现象
热水浴
实验I
2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液
有气泡产生;一段时间后,溶液逐渐变黑试管壁附着有银镜
实验II
2mL银氨溶液和数滴较浓氨水
有气泡产生;一段时间后,溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.Ag(NH3)
+2H2O
Ag++2NH3·H2O b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(1)配制银氨溶液所需的药品是
。
(2)经检验,实验I的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是。
②产生Ag2O的原因是。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:
可能是NaOH还原Ag2O。
实验及现象:
向AgNO3溶液中加入,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
热水浴
含NaOH的潮湿Ag2O固体
尾气处理装置
(4)重新假设:
在NaOH存在下,可能是NH3还原Ag2O。
用下图所示装置进行实验。
现象:
出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。
由此又提出假设:
在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。
进行如下实验:
热水浴
Ag2O固体
无色溶液
少量Ag2O固体
2mL氨水
数滴较浓NaOH溶液
①有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是。
②实验结果证实假设成立,依据的现象是。
(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是。