1、2014高考化学名师综合题专练 化学实验练习卷与答案（带解析） 实验题 为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数 ,某化学活动小组设计了如图所示的实验装置 ,并完成以下实验探究。 (1)往圆底烧瓶中加入 m g铁碳合金 ,并滴入过量浓硫酸 ,未点燃酒精灯前 ,A、 B均无明显现象 ,其原因是 : 常温下 ,Fe在浓硫酸中钝化 ; 。 (2)反应一段时间后 ,从 A中逸出气体的速率仍然较快 ,除因反应温度较高外 ,还可能的原因是 。 (3)装置 B的作用是 。 (4)甲同学观察到装置 C中有白色沉淀生成 ,他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。装
2、置 A中能产生二氧化碳的化学方程式为 。 (5)乙同学认为甲同学的结论是错误的 ,他认为为了确认二氧化碳的存在 ,需在装置 B-C之间添加装置 M。装置 E、 F中盛放的试剂分别是 、 。重新实验后观察到装置 F中的现象是 。 (6)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用 KMnO4溶液来测定 (5Fe2+Mn+8H+ 5Fe3+Mn2+4H2O)。 测定铁元素质量分数的实验步骤如下 : .往烧瓶 A中 加入过量的还原剂使溶液中的 Fe3+完全转化为 Fe2+,过滤 ,得到滤液B; .将滤液 B稀释为 250 mL; .取稀释液 25.00 mL,用浓度为 c mol L-1的酸性 KMnO4
3、溶液滴定 ,三次滴定实验所需 KMnO4溶液体积的平均值为 V mL。 步骤 中 ,将滤液 B稀释为 250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外 ,还必须要用到的是 。 丙同学设计了下列滴定方式 (夹持仪器省略 ),最合理的是 (填字母序号 )。 滴定过程中 (填 “需要 ”或 “不需要 ”)加入指示剂。 铁碳合金中铁元素的质量分数为 。 答案： (1)常温下碳与浓硫酸不反应 (2)铁、碳在酸溶液中形成原电池 (3)检验 SO2的存在 (4)C+2H2SO4(浓 ) CO2+2SO2+2H2O (5)酸性 KMnO4溶液或溴水 (或其他合理答案： ) 品红溶液 品红溶液不褪色或无
4、明显现象 (6) 250 mL容量瓶 b 不需要 100% 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。反应原理 : +2KMnO4 +KOH+ 2MnO2+H2O +HCl +KCl 实验方法 :一定量的甲苯和 KMnO4溶液在 100 反应一段时间后停止反应 ,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 122,熔点 122.4 ,在 25 和 95 时溶解度分别为 0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。 (1)操作 为 ,操作 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
5、 ,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。请完成表中内容。 序号 实验方案 实验现象 结论 将白色固体 B加入水中 ,加热溶解 , 得到白色晶体和无色滤液 取少量滤液于试管中 , 生成白色沉淀 滤液含Cl- 干燥白色晶体 , 白色晶体 是苯甲酸 (4)纯度测定 :称取 1.220 g产品 ,配成 100 mL甲醇溶液 ,移取 25.00 mL溶液 ,滴定 ,消耗 KOH的物质的量为 2.4010-3 mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二
6、位有效数字 )。 答案： (1)分液 蒸馏 (2)甲苯 酸性高锰酸钾试液 溶液褪色 (3) 序号 实验方案 实验现象 结论 冷却、过滤 滴入 23滴AgNO3溶液 加热使其熔化 熔点为122.4 (4) 100%=96% 某研究性学习小组为合成 1 丁醇 ,查阅资料得知一条合成路线 : CH3CH CH2+CO+H2 CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH; CO的制备原理 :HCOOH CO+H2O,并设计出原料气的制备装置 (如图 )。 请填写下列空白 : (1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、 2 丙醇 ,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯 ,写出化学反应方程式 :
7、 , 。 (2)若用以上装置制备干燥纯净的 CO,装置中 a和 b的作用分别是 , 。 c和 d中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备 H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集干燥 H2的装置图。 (3)制丙烯时 ,还产生少量 SO2、 CO2及水蒸气 ,该小组用以下试剂检验这四种气体 ,混合气体通过试剂的顺序是 (填序号 )。 饱和 Na2SO3溶液； 酸性 KMnO4溶液； 石灰水； 无水 CuSO4； 品红溶液 (4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应 ,为增大反应速率和提高原料气的转化率 ,你认为应该采用的适宜反应条件是 。 a.低温、高压、催化剂 b.适当
8、的温度、高压、催化剂 c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂 (5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的 1 丁醇粗品。为纯化 1 丁醇 ,该小组查阅文献得知 : RCHO+NaHSO 3(饱和 ) RCH(OH)SO3Na; 沸点 :乙 醚34 ,1 丁醇 118 ,并设计出如下提纯路线 : 粗品 滤液 有机层 1 丁醇、乙醚 纯品 试剂 1为 ,操作 1为 ,操作 2为 ,操作 3为 。 答案： (1)Zn+2HCl ZnCl2+H2 CH3CH CH2+H2O (3) (或 ) (4)b (5)饱和 NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏 某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反
9、应。其中 A、 F分别为氨气和氯气的发生装置 ,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。 (1)装置 F中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置 A中的烧瓶内固体可选用 (填以下选项的代号 )。 A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.五氧化二磷 E.烧碱 (3)虚线框内应添加必要的除杂装置 ,请从上图的备选装置中选择 ,并将编号填入下列空格 :B ,D ,E (均填编号 )。 (4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气 ,装置 C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结 ,请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵 : 。 (5)从装置 C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体 ,如何处理 。
10、 答案： (1)MnO2+4H+2Cl- M +Cl2+2H2O (2)A、 B、 E (3) (4)取一定量该固体加水溶解 ,将该溶液分成两份于试管中 ,向其中一份中加入NaOH溶液 ,加热 ,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ,说明含 N ;向另一份溶液中加入 HNO3酸化 ,然后加入 AgNO3,出现白色沉淀 ,说明含 Cl-;通过上述现象即可证明该固体是氯化铵 (5)将尾气通入盛有稀 NaOH溶液的烧杯中 氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置 ,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置 (图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶
11、中鼓入空气的仪器 )。 (1)氯水需临时配制的原因是 (用化学方程式表示 )。 (2)图甲所示装置中 ,烧杯内的液体是 。 (3)用图乙所示装置中配制氯水时 ,操作步骤如下 : 关闭活塞 2 ,打开分液漏斗上口的玻璃塞 ,再打开活塞 1 ,将少量浓盐酸注入大试管内。 关闭活塞 1 ,盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。 轻轻摇动瓶 A ,使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外 ,另一个重要原因是 。 分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸 ,可能引起的后果是 。 (4)配制氯水完
12、成后 ,不必拆卸装置即可从瓶 A 中取用少量氯水 ,方法是 。 答案： (1)2HClO 2HCl+O2 (2)NaOH溶液 (3)氯气在瓶内产生较大压强 ,增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气 ,瓶内压强过大会使瓶 A的橡皮塞弹开 (4)打开活塞 2,关闭活塞 1,用鼓气球向瓶 A中鼓入空气 某化 学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验 (图中 a、 b、 c表示止水夹 )。 请按要求填空 : (1)利用 B装置可制取的气体有 (写出两种即可 )。 (2)A、 C、 E相连后的装置可用于制取 Cl2并进行相关的性质实验。 若在丙中加入适量水 ,即可制得氯水。将所得氯水分为两份 ,进行
13、实验 、 ,实验操作、现象、结论如下 : 实验序号 实验操作 现象 结论 将氯水滴入品红溶液 溶液褪色 氯气与水反应的产物有漂白性 氯水中加入 NaHCO3粉末 有无色气泡产生 氯气与水反应的产物具有较强的酸性 请你评价实验 、 的结论是否合理 若不合理 ,请说明理由 。 请利用上述装置设计一个简单的实验验证 Cl-和 Br-的还原性强弱 (分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论 ) 。 (3)B、 D、 E装置相连后 ,在 B中盛装浓硝酸和铜片 (放在有孔塑料板上 ),可制得NO2并进行有关实验。 B中发生反应的化学方程式为 。 欲用 D装置验证 NO2与水的反应 ,其操作步骤如下
14、:先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,使烧杯中的水进入试管丁的操作是 。 试管丁中的 NO2与水充分反应后 ,若向试管内缓缓通入一 定量的 O2,直至试管全部充满水 ,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 (气体按标准状况计算 )。 答案： (1)H2、 CO2等 (2) 实验 结论不合理 ,因为未进行干燥的 Cl2是否能使品红褪色实验 ,即使品红褪色的不一定是氯气与水反应的产物 ,也可能是未反应的氯气。实验 结论不合理 ,制取的氯气中含有 HCl气体 ,HCl溶于水后能与 NaHCO3粉末反应产生气泡 在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、 MnO2、 NaBr溶液 ;烧瓶中有黄绿色气体生成 ,丙试管中溶液
15、由无色变为橙色 ;可证明 Cl2的氧化性强于 Br2,则 Br-的还原性强于 Cl- (3) Cu+4HNO3(浓 ) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O a、 b c 双手紧握 (或微热 )试管丁使试管中气体逸出 ,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中 0.045 mol L-1 阿司匹林 (乙酰水杨酸 , )是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解 ,分解温度为 128 135 。某学习小组在实验室以水杨酸 (邻羟基苯甲酸 )与醋酸酐 (CH3CO)2O为主要原料合成阿司匹林 ,制备基本操作流程如下 : 乙酸酐 +水杨酸 粗产品 乙酰水杨酸 (阿司匹林 )
16、 测熔点 主要试剂和产品的物理常数 名称 相对分子质量 熔点或沸点 ( ) 水 水杨酸 138 158(熔点 ) 微溶 醋酸酐 102 139.4(沸点 ) 反应 乙酰水杨酸 180 135(熔点 )微溶 请根据以上信息回答下列问题 : (1)制备阿司匹林时 ,要使用干燥的仪器的原因是 。 (2) 合成阿司匹林时 ,最合适的加热方法是 。 加热后冷却 ,未发现被冷却容器中有晶体析出 ,此时应采取的措施是 。 抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤 ,则洗涤的具体操作是 。 (3)试剂 A是 。 另一种改进的提纯方法如下 : 粗产品 乙酰水杨酸 (4)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示 , 使用温度计的目的是 。 此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是 : ,所得产品的有机杂质要比原方案少 ,原因是 。 答案： (1)防止乙酸酐水解 (2) 水浴加热 振荡容器 (或用玻璃棒搅拌 ;或用玻璃棒摩擦容器内壁 ;或投入几粒晶种 ) 关小水龙头 ,向布氏漏斗中加洗涤剂 (冰水 )至浸没沉淀物 ,使洗涤剂缓慢通过沉淀物 ,重复操作 2 3次 (3)NaHCO3 (4) 控制反应温度 ,防止温度过高 ,乙酰水杨酸受热分解 作为重结晶的溶剂 水杨酸易溶于乙酸乙酯 ,在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中 ,很少结晶出来
