2019年高三化学二轮复习题型专练09综合性化学实验(含解析).doc
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1、1专题 09 综合性化学实验1. 氯气是氯碱工业的主要产品之一,常作强氧化剂,可与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。某兴趣小组在实验室中对以下反应进行了探究。回答下列问题:、三氯化硼(BCl 3)的制备,已知:BCl 3的沸点为 12.5 ,熔点为107.3 ; 2B6HCl 2BCl33H 2。(1)按气流方向连接各装置的接口,顺序为 a( )( )( )( )( )( )fgh。_(2)装置 D 的作用是_;实验中若不用装置 C,可能产生的危险是_。(3)BCl 3遇水发生水解观察到大量的白雾,生成两种酸,其反应的化学方程式为:_。、SO 2与漂粉精溶液的反应操作 现象取 4g 漂粉精
2、固体,加入 100mL 水,测漂粉精溶液的pHpH 试纸先变蓝(约为 12) ,后褪色1.液面上方出现白雾;2.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;3.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去(4)pH 试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(5)现象 2 中溶液变为黄绿色的原因是:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和 Cl- 发生反应。该反应的离子方程式为_。(6)用离子方程式解释现象 3 中黄绿色褪去的原因_。2【答案】 (1). e d j k b c(或 cb) (2). 液化 BCl3使其从混合气体中分离出来 (3). B 与 HCl反应生成 H2,H 2、Cl 2混合受热发生爆炸 (4
3、). BCl 33H 2O3HClH 3BO3 (5). 碱性、漂白性 (6).ClO +Cl +2H+=2H2O+Cl2 (7). SO 2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4+2Cl -+4H+(或 SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+)【解析】.(1)二氧化锰与浓盐酸加热反应,生成的氯气中含有杂质气体氯化氢和水蒸气,分别需用饱和食盐水和浓硫酸来除去,干燥纯净的氯气再与硼反应,由于 BCl3的沸点 12.5 , 可以采用降温的方法,使 BCl3变 为 液 态 物 质,最 后 多 余 的 尾 气 氯 气和氯化氢可以用碱石灰吸收,还能防止外界的水蒸气进入装置 D 中,正确
4、的连接顺序:e d j k b c(或 cb)。(2)降低温度,使 BCl3液 化,便 于分离,答 案 为液化 BCl3使其从混合气体中分离出来。实验中若不用装置 C,会有氯化氢气体进入装置 B 中,B 与 HCl 反应生成 H2,H 2、Cl 2混合受热发生爆炸,正确答案:B 与 HCl 反应生成 H2,H 2、Cl 2混合受热发生爆炸。(3)盐酸挥发出氯化氢气体遇到水蒸气产生大量白雾,即盐酸,根据元素守恒规律,另外一种酸只能为硼酸,正确答案:BCl 33H 2O3HClH 3BO3。.(4)漂粉精主要成分为次氯酸钙,它的水溶液中含有水解产生的次氯酸和强碱氢氧化钙,强碱使 pH 试纸先变蓝,
5、次氯酸具有漂白性,漂白了 pH 试纸,试纸颜色褪去。(5)溶液变为黄绿色是因为有反应生成的氯气溶解在溶液中造成,二氧化硫与水反应生成酸,在酸性条件下,溶液中 ClO和 Cl发生归中反应生成氯气,正确答案:ClO +Cl +2H+=2H2O+Cl2。(6)反应产生的氯气和二氧化硫混合气体与水反应,生成盐酸和硫酸两种强酸,而硫酸根离子和溶液中的钙离子反应生成白色沉淀硫酸钙,氯气不断被消耗,溶液的颜色褪去,正确答案:SO 2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+,Ca 2+SO42-= CaSO4; 或 SO2+Cl2+2H2O+Ca2+=CaSO4+2Cl -+4H+。2. S2Cl2用
6、作橡胶的低温硫化剂和粘结剂,由硫与限量氯气在 5060反应制得,进一步氯化可得SCl2、S2Cl 2、SCl 2的某些性质如下:水溶性 密度(g/cm 3) 颜色 熔点 沸点S2Cl2 空气中发烟雾,通水即分解 1.687 金黄色 -76 138SCl2 溶于水且剧烈反应 1.621 樱桃红 -122 59用如图所示装置制备 S2Cl2回答下列问题:3(1)写出 S2Cl2的电子式_。(2)写出仪器 c 的名称_;实验开始前先在 b 中放入一定量的硫粉,加热使硫熔化,然后转动和摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁形成一固体薄层,这样做的目的是_。(3)实验时,b 装置需加热。最好采用何种方式加热_。(4
7、)b 中的反应开始前,需排除装置中的空气,简述相关操作:_。(5)装置 d 中盛放的试剂是_;其作用是_。(6)为了获得更纯净的 S2Cl2,需要对产品进行的操作是_。(7)若将 S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的方程式_。【答案】 (1). (2). 直型冷凝管 (3). 增大反应接触面积 (4). 水浴加热 (5). 通 Cl2一段时间后,看到黄绿色气体充满装置 b 后,再开始加热 b (6). 碱石灰 (7). 防止空气中的水蒸气进入 d 使产品与水反应 (8). 吸收剩余的 Cl2 (9). 分馏(或蒸馏) (10). 2S2Cl2+2H2O=SO2+3S+4HCl【解析
8、】根据氯原子成一键,硫原子成二键规律,该物质的电子式为 ;正确答案:;起到冷凝作用的应该用球型冷凝管;正确答案:球型冷凝管;为了加快反应速度,硫形成薄层附着在烧瓶内壁,增大接触面积;正确答案:增大反应接触面积; (3)硫与限量氯气在 5060反应制得,所以可以用水浴加热;正确答案:水浴加热;(4)先通入 Cl2一段时间后,看到黄绿色气体充满装置 b 后,排净了装置内的空气。再开始加热 b ;正确答案:通 Cl2一段时间后,看到黄绿色气体充满装置 b 后,再开始加热 b;(5)装置 d 中盛放的试剂是碱石灰,它既可以吸收反应剩余的氯气,同时防止外界中水蒸气进入 b 装置,因为 S2Cl2在空气中
9、发烟雾,通水即分解;正确答案:碱石灰 ;防止空气中的水蒸气进入 d 使产品与水反应; (6)制得的 S2Cl2中含有 SCl2等杂质,二者沸点差别较大,可以采用蒸馏的方法进行分离,以获得更纯净的 S2Cl2;正确答案:分馏(或蒸馏) ;4(7)若将 S2Cl2放入水中同时产生单质硫沉淀和氯化氢气体;根据电子得失守恒规律,还会有另外一种气体二氧化硫生成;正确答案: 2S 2Cl2+2H2O=SO2+3S+4HCl;3. 氮化锂是一种优良的贮氢材料,它是一种紫色或红色的晶状固体,在空气中长期暴露,最终会变成碳酸理。氮化理易水解生成氢氧化锂和氨气,在空气中加热能剧烈燃烧,特别是细粉末状的氮化锂: 锂
10、与氨反应生成 LiNH2和 H2实验室用以下装置制取干燥、纯净的 N2并与金属锂(密度为 0.534g/cm3) 反应制取氮化锂。回答下列问题:(1)连接好装置进行实验前必须_(2)实验步骤如下:装药品 点燃 C 处酒精灯 点燃 E 处酒精灯 打开 A 中分液漏斗正确的先后顺序为_(填序号)(3)装置 A 是制备氨气的简易装置烧瓶中固体是:_;D 装置的作用是_.(4)写出 C 中化学方程式为_(5)将 12.0g 锂放入 E 反应,实验结束后称得 E 装置增加了 7.0g,计算生成复化理的质量分数为_(结果保留一位小数)。(6)设计简单实验证明 E 中产物为氮化锂:_【答案】 (1). 检查
11、装置气密性 (2). (3). 碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠 (4). 吸收氨气并干燥氮气 (5). 3CuO + 2NH 3 Cu + N2 + 3H2O (6). 92.1% (7)取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水,用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝色,则产物有氮化锂,否则不含氮化锂【解析】 (1)凡是制备气体的实验,在进行实验前,都要检查装置气密性;正确答案:检查装置气密性。(2)先加入药品,打开分液漏斗的活塞,使试剂滴下,产生氨气,利用氨气排净装置内的空气,然后点燃E 处酒精灯,给金属锂预热,再点燃 C 处酒精灯,让氨气和氧化铜反应生成铜和氮气,产生的氮气再与锂5迅速
12、反应;正确答案: 。(3)实验室可以用浓氨水和生石灰反应制备氨气,固体为生石灰,也可以为碱石灰、氢氧化钠固体等;吸收反应产生水蒸气,并吸收氨气;正确答案:碱石灰或生石灰或固体氢氧化钠;吸收氨气并干燥氮气。 (4)氨气具有还原性,还原氧化铜得到金属铜,本身被氧化为氮气;正确答案:3CuO + 2NH 3 Cu + N2 + 3H2O。(5) E 装置增加 7.0g,说明氮气的质量为 7.0g,物质的量为 0.25mol,反应的反应为:6Li+N2= 2Li3N,生成氮化锂的质量为 0.535=17.5g,消耗金属锂质量 0.2567=10.5g,剩余金属锂 12-10.5=1.5g,最终固体混合
13、物总质量为 1.5+17.5=19g,氮化锂的质量分数为17.519100%=92.1%;正确答案:92.1%。(6)氮化理易水解生成氢氧化锂和氨气,生成的氨气为碱性气体,然后再用湿润的红色石蕊试纸进行检验,如果试纸变为蓝色,结论得证;正确答案:取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水,用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝色,则产物有氮化锂,否则不含氮化锂。4. 已知:甲醛(HCHO)与葡萄糖化学性质相似,都具有还原性。甲醛易挥发,甲酸钙易溶于水。为探究过量的甲醛和新制 Cu(OH)2反应的产物,进行如下实验:(1)在下图装置中进行实验,向 a 中加入 0.5molL-1CuSO4溶液
14、 50mL 和 5甲醛易挥发,甲酸钙易溶NaOH 溶液 100mL,振荡,再加入 40%的甲醛溶液 50mL,缓慢加热 20 分钟后冷却至室温。仪器 a、b 的名称分别是_、_。(2)上述实验有副反应发生,产生的气体为 CO、H 2中的一种或两种。为确认气体成分,将装置 A 和如下图所示装置连接后进行实验。依次连接的合理顺序为 A_G。副产物中如果有 CO,实验现象是:_。6(3)已知 HCHO 最终被氧化为 CO32-,请写出 a 容器中发生的反应化学方程式:_。(4)反应后 a 中有红色固体产生,为探究其组成,提出如下假设:假设一:只有 Cu2O 假设二:只有 Cu 假设三:Cu 2O 和
15、 Cu 假设四:_;其中假设三明显不成立,理由是_。(5)为了对(4)的猜想进行验证,进行如下实验(以下任步均充分反应):已知:已知:Cu 2O Cu(NH3)4+(无色) Cu(NH3)42+ (蓝色) 锥形瓶 ii 中固体加入浓氨水后,完全溶解得到深蓝色溶液,该过程所发生的离子方程式为 _; 将容量瓶 ii 中的溶液稀释 20 倍后,溶液的颜色与容量瓶 i 相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为_。【答案】 (1). 三颈烧瓶 (2). (恒压)滴液漏斗 (3). BEFDC (4). F 中黑色固体变红色,C中变浑浊(出现白色沉淀) (5). HCHO+4Cu(OH) 2+2Na
16、OHNa 2CO3+2Cu2O+6H 2O (6). Cu2O 和 Cu (7). CuO 为黑色固体 (8). 2Cu+O 2+8NH3H2O =2Cu(NH3)42+4OH +6H2O (9). n(Cu2O) n(Cu)140【解析】(1) 仪器 a 为三颈烧瓶;仪器 b 为滴液漏斗;正确答案:三颈烧瓶;滴液漏斗。(2)甲醛易挥发, 产生的气体 CO、H 2中含有挥发出的甲醛,因此混合气体先通入 B 装置除去甲醛,然后用 E 装置进行气体干燥,干燥后的混合气体进入 F 装置,与氧化铜加热反应,产生的气体进入 D 装置,进行水蒸气的检验,剩余气体最后进入 G 装置;连接合理顺序为 BEFD
17、C;一氧化碳还原氧化铜观察到现象:F 中黑色固体变红色,C 中变浑浊(出现白色沉淀);正确答案: BEFDC;F 中黑色固体变红色,C 中变浑浊(出现白色沉淀)。(3)已知 HCHO 最终被氧化为 CO32-,Cu(OH) 2被还原为 Cu2O;反应化学方程式为:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa 2CO3+2Cu2O+6H 2O;正确答案:HCHO+4Cu(OH) 2+2NaOHNa 2CO3+2Cu2O+6H 2O。7(4)假设四为 Cu2O 和 Cu 的混合物;假设三中,CuO 为黑色固体,不符合题意;正确答案:Cu 2O 和 Cu ; CuO 为黑色固体。(5)锥形瓶 ii 中
18、固体铜与浓氨水、氧气共同作用,生成深蓝色溶液Cu(NH 3)42+,该过程所发生的离子方程式为 2Cu+O2+8NH3H2O =2Cu(NH3)42+4OH +6H2O;正确答案:2Cu+O 2+8NH3H2O =2Cu(NH3)42+4OH +6H2O。由上述反应过程可知固体产物的组成 Cu2O 和 Cu;根据反应关系:容量瓶 i 中 Cu2O2Cu(NH 3)42+;容量瓶 ii 中 2Cu2Cu(NH 3)42+,将容量瓶 ii 中溶液稀释 20 倍等于容量瓶 i 中溶液的浓度,即两瓶溶液中cCu(NH3)42+ 相等,所以锥形瓶 ii 中 Cu 的量为 Cu2O 的 40 倍;正确答案
19、: n(Cu2O) n(Cu)140。5. 2017 年 10 月 27 日,世界工生组织国际癌症研究机构将三氯乙醛划为 2A 类致癌物,但它可用于生产氯霉素、合霉素等。某探究小组模拟备三氯乙醛自实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。已知:C 2H5OH+4Cl2=CCl3CHO+5HCl,副反应是 C2H5OH+HCl=C2H5Cl+H20。容下列问题:(1)写出装置 A 中发生反应的化学方程式:_。(2)仪器 b 中冷凝水从_(填“p”或“q” ,下同 )口进,_口出。(3)进入装置 D 的是纯净、干燥的 Cl2,则装置 B 中的试剂为_,装置 C 中的试剂为_。若撤去装置 B,对实验
20、的影响是_。(4)实验时发现 D 中导管口处气泡速率过快,合理的解决方法是_。(5)已知:CCl 3CHO +OH-=CHCl3+HC00-; HC00 -+I2=H+2I-+CO2 I 2+2S2O32-=2I-+S4O62-称取 0.40g 产品,配成待测溶液,加入 20.00mL0.100mol/L 碘标准溶液,再加入适量 Na2C03溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的 pH,并立即用 0.020mol/L 的 Na2S2O3溶液滴定至终点。重复上述操作 3 次,平均消耗 Na2S2O3溶液 20.00mL。滴定时所用指示剂是_,达到滴定终点的现象是_,测得产品的纯度为_。【答案】 (1
21、). MnO 2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O (2). p (3). q (4). 饱和食盐水 8(5). 浓 H2SO4 (6). 氯化氢杂质与乙醇反应,生成氯乙烷,导致三氯乙醛的纯度降低 (7). 停止对A 加热(或控制滴加 1 盐酸量等合理答案) (8). 淀粉溶液 (9). 蓝色变为无色,且半分钟内不变色 (10). 66.4% (或 66.375%)【解析】 (1)二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯气;正确答案:MnO 2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2+2H 2O。(2)为保证冷凝效果,采用逆流原理,仪器 b 中冷凝水从 p 口进,q 口出;正确答案:p、q。
22、(3)氯气含有氯化氢和水蒸气,因此混合气体先通过饱和食盐水,除去氯化氢,然后再通过浓硫酸,吸收水蒸气,最后的得到纯净的氯气;若没有装置 B,氯化氢会与乙醇反应生成氯代烃,发生了副反应,影响三氯乙醛的纯度;正确答案:饱和食盐水;浓 H2SO4 ;氯化氢杂质与乙醇反应,生成氯乙烷,导致三氯乙醛的纯度降低。 (4)想法控制氯气的生成速率,可以停止对 A 加热,或者控制滴加盐酸量等方法;正确答案:停止对 A加热(或控制滴加 1 盐酸量等合理答案)。(5)碘与淀粉相遇溶液变蓝色,碘与硫代硫酸根离子反应,还原为碘离子,溶液变为无色,半分钟内不变色,达到滴定终点;正确答案:淀粉溶液 ; 蓝色变为无色,且半分
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- 2019 年高 化学 二轮 复习 题型 09 综合性 实验 解析 DOC
