高考化学三轮冲刺专题复习练习卷综合实验.docx

高考化学三轮冲刺专题复习练习卷综合实验.docx

《高考化学三轮冲刺专题复习练习卷综合实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学三轮冲刺专题复习练习卷综合实验.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高考化学三轮冲刺专题复习练习卷综合实验

综合实验

1．N2在诸多领域用途广泛。

某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。

请你参与交流与讨论。

[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：

方案1：

加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。

方案2：

加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。

方案3：

将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。

[实验准备]以实验室常见仪器（药品）等设计的部分装置如下图（部分夹持和加热仪器未画出）。

A　　　B

C　　　　D　　　E

[分析交流]

（1）若以方案1制得N2，应选择的发生装置是________。

（2）若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是______（填字母）。

获得N2的反应原理是_____________________（写反应方程式）。

（3）若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。

但也不宜用排空气法，其原因是______________________________。

你提出的收集方法是________________________________。

（4）上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是________。

在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是________________________________________。

2．某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率，利用下图所示装置进行实验。

将CN－的浓度为0.2mol·L－1的含氰废水100mL与100mLNaClO溶液（过量）置于装置②三颈烧瓶中，充分反应。

打开分液漏斗活塞，滴入100mL稀H2SO4，关闭活塞。

已知装置②中发生的主要反应依次为

CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－

2CNO－＋2H＋＋3ClO－===N2↑＋2CO2↑＋3Cl－＋H2O

（1）①和⑥的作用是____________________________。

（2）装置②中，生成需由装置③除去的物质的离子方程式为_____________________。

（3）反应结束后，缓缓通入空气的目的是_________________________________。

（4）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，需要测定__________的质量。

（5）已知CN－的处理效率可高达90%，产生的CO2在标准状况下的体积为____________（保留一位小数）。

3．Fe3O4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。

图1是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。

请回答下列问题：

（1）图2中仪器a的名称是______________。

（2）根据题目要求，在图2中最好选择________（填序号）作为A装置。

（3）对图2中装置①进行气密性检查的方法是________________________________________。

（4）在B装置中发生的主要反应的化学方程式是______________________________。

（5）反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉碘化钾溶液，没有蓝色出现，推测固体粉末中除Fe3O4外，一定有______（填名称）。

（6）写出Fe3O4溶于足量稀硫酸的离子方程式______________________________________，要检验所得溶液中的Fe2＋，常用试剂是____________（填名称）。

4．某课题组探究草酸锰（MnC2O4）受热分解的产物。

Ⅰ.探究气态产物。

取少量草酸锰按如图所示的装置进行实验，加热使固体完全分解。

（1）B、G瓶盛装的试剂、实验现象、作用均相同。

B、D瓶盛装的试剂相同，但是作用不相同，D装置的作用是______________________________________。

（2）C瓶盛装的是氢氧化钠溶液，用离子方程式表示C装置的作用：

_______________________。

B瓶中出现浑浊，D装置在实验过程中没有出现浑浊，G瓶中变浑浊。

F装置中黑色粉末变红色。

通过上述实验证明草酸锰受热分解的气态产物为________。

Ⅱ.探究固体产物

（3）[提出假设]根据氧化还原反应原理，提出如下假设：

假设1：

固体产物为Mn。

假设2：

固体产物为MnO。

假设3：

固体产物为________。

[查阅资料]①在金属活动性顺序表中，锰介于铝与锌之间。

②氧化锰（MnO）是灰绿色粉末。

不溶于水，可溶于酸。

③高锰酸钾溶液能将Mn2＋氧化成二氧化锰。

（4）[设计实验]设计如下实验方案验证固体产物：

实验

操作过程及实验现象

Ⅰ

将少量固体产物加入稀盐酸中，无气泡产生

Ⅱ

取少量固体产物溶于稀硫酸中，滴加高锰酸钾溶液，产生黑色沉淀

[实验评价]上述实验中，能证明固体成分的实验是________（填序号）。

理由是__________________。

（5）[实验结论]根据上述实验结论，写出草酸锰受热分解的化学反应方程式：

__________________。

（6）[实验反思]某同学将一定量的草酸锰在空气中灼烧，固体质量与灼烧时间的关系曲线如图所示。

在amin之后固体质量增加的原因是______________________________________。

5．碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。

（1）合成该物质的步骤如下：

步骤1：

配制0.5mol·L－1MgSO4溶液和0.5mol·L－1NH4HCO3溶液。

步骤2：

用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在50℃。

步骤3：

将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。

步骤4：

放置1h后，过滤，洗涤。

步骤5：

在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3·nH2O　n＝1～5）。

回答下列问题：

①步骤3中加氨水后的离子方程式_________________________。

②步骤4为加快过滤速度，常用________（填过滤方法）。

（2）测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。

称量1.000g碳酸镁晶须，放入上图所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5h，反应后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。

①图中气球的作用是____________________________________；

②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是_________________________________；

③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol，则n值为________（用含a的表达式表示）。

（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如下图。

则该条件下合成的晶须中，n＝________（选填：

1、2、3、4、5）。

6．某化学小组用下列装置制取、收集纯净的氯气，并研究其性质。

请回答下列问题：

（1）装置甲中仪器A的名称是　　　　　　　　　　，装置丙中盛装的溶液是　　　　　　　　　　，装置甲中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。

制取、收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→　　　→　　　→　　　→　　　→　　　→g。

（2）制备反应会因盐酸浓度的下降而停止，为测定反应后残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：

方案Ⅰ：

与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。

方案Ⅱ：

采用酸碱中和滴定法测定。

方案Ⅲ：

与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量。

①某同学判定方案Ⅰ不可行，理由是　　　　　　　　　　　　　；

②该同学进行方案Ⅱ实验：

准确量取残余清液并稀释一定倍数后作为试样。

a.量取试样20.00mL于锥形瓶中，若锥形瓶中存有少量水，对实验结果　　　　　　　（填“有”或“无”）影响。

用0.10mol·L−1NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH标准溶液的体积如图戊所示，其读数为　　　　mL。

b.平行滴定后获得实验结果。

③已知：

Ksp（CaCO3）=2.8×10−9，Ksp（MnCO3）=2.3×10−11，则方案Ⅲ的实验结果　　　　　　　（填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

（3）某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置，请在下面的方框中画出该装置并注明试剂。

7．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（假设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应）。

某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究。

【提出假设】

假设1：

铁矿石中只含+3价铁；

假设2：

铁矿石中只含+2价铁；

假设3：

　　　。

【查阅资料】2KMnO4+16HCl（浓）

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

【定性探究】

实验

（一）

取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：

①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；

②向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；

③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量过氧化氢溶液；

④向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液。

（1）上述X溶液是　　　（填“稀硝酸”“稀硫酸”或“浓盐酸”）；上述方案中，一定能证明铁矿石中含+2价铁的方案是　　　（填序号）。

【定量探究】

实验

（二）　铁矿石中含氧量的测定：

①按图组装仪器，检查装置的气密性；

②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示（夹持装置已略去）；

③A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；

④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却。

（2）按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：

　　　。

如果拆去B装置，测得结果可能会　　　（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（3）改进方案后，测得反应后D装置增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为　　　。

若将H2换成CO，则还需补充　　　装置。

实验（三）　铁矿石中含铁量的测定：

（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、　　　。

（5）步骤④中煮沸的作用是　　　。

（6）若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为　　　。

8．[2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：

NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。

回答下列问题：

（1）a的作用是_______________。

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f的名称是__________________。

（3）清洗仪器：

g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。

铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。

打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是___________________。

②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

9．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。

实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ．取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。

记录大气压及水体温度。

将水样与Mn（OH）2碱性悬浊液（含有KI）混合，反应生成MnO（OH）2，实现氧的固定。

Ⅱ．酸化、滴定

将固氧后的水样酸化，MnO（OH）2被I−还原为Mn2+，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2

+I2=2I−+

）。

回答下列问题：

（1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是_____________。

（2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。

（3）Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。

配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和____________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。

（4）取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L−1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为____________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L−1。

（5）上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。

（填“高”或“低”）

10．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。

某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。

回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。

再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。

由此可知：

______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。

按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。

a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2

d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量Af．冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将

（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。

实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。

a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba（NO3）2e．浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

11．用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c（I−），实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。

Ⅰ．准备标准溶液

a．准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。

b．配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液，备用。

Ⅱ．滴定的主要步骤

a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。

b．加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液（过量），使I−完全转化为AgI沉淀。

c．加入NH4Fe（SO4）2溶液作指示剂。

d．用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。

e．重复上述操作两次。

三次测定数据如下表：

实验序号

1

2

3

消耗NH4SCN标准溶液体积/mL

10.24

10.02

9.98

f．数据处理。

回答下列问题：

（1）将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。

（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。

（3）滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是___________________________________。

（4）b和c两步操作是否可以颠倒________________，说明理由________________________。

（5）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL，测得c（I−）=_________________mol·L−1。

（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________________________。

（7）判断下列操作对c（I−）测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_______________。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________________。

12．某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。

针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。

同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号

取样时间/min

现象

ⅰ

3

产生大量白色沉淀；溶液呈红色

ⅱ

30

产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深

ⅲ

120

产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅

（资料：

Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

②对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：

可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：

空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：

酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：

根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：

向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：

装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：

______。

13．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。

实验过程如下：

（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3（s）+2H+（aq）

Mg2+（aq）+CO2（g）+H2O（l）　ΔH=−50.4kJ·mol−1

Mg2SiO4（s）+4H+（aq）

2Mg2+（aq）+H2SiO3（s）+H2O（l）　ΔH=−225.4kJ·mol−1

酸溶需加热的目的是　　　　；所加H2SO4不宜过量太多的原因是　　　　　　　　　　　　。

（2）加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为　                                                         。

（3）用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为　　　　。

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：

向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，　　　　、静置、分液，并重复多次。

（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：

边搅拌边向溶液中滴加氨水，　　　　，过滤、用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

[已知该溶液中pH=8.5时Mg（OH）2开始沉淀；pH=5.0时Al（OH）3沉淀完全]。

14．水中溶氧量（DO）是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L−1。

我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg·L−1。

某化学小组同学设计了下列装置（夹持装置略），测定某河水的DO。

Ⅰ.测定原理：

碱性条件下，O2将Mn2+氧化为MnO（OH）2：

①2Mn2++O2+4OH−

2MnO（OH）2↓

酸性条件下，MnO（OH）2将I−氧化为I2：

②MnO（OH）2+I−+H+

Mn2++I2+H2O（未配平）

用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：

③2

+I2

+2I−

Ⅱ.测定步骤：

a.安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。

b.向烧瓶中加入200mL水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液（过量）、2mL碱性KI无氧溶液（过量），开启搅拌器，至反应①完全。

d.搅拌并向烧瓶中加入2mLH2SO4无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。

e.从烧瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.0100mol·L−1Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。

f.……

g.处理数据（忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化）。

回答下列问题：

（1）配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为　　　　。

（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是　　　　。

①滴定管　　　　②注射器　　　　③量筒

（3）搅拌的作用是　                              。

（4）配平反应②的方程式，其化学计量数依次为　                       。

（5）步骤f为　                                       。

（6）步骤e中达到滴定终点的标志为　　　　　　　　　　　　。

若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水样的DO=　　　　mg·L−1（保留一位小数）。

作为饮用水源，此次测得DO是否达标：

　　　　（填“是”或“否”）。

（7）