DOC《温馨提示：》

温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后.

关闭Word文档返回原板块. 高考非选择题专项练

(四) 综合实验探究题 【题型特点】 评价探究类综合性实验题能力要求高,主要考查在化学实验背景下发现问题和解决问题的能力和根据

图表信息形成结论的能力.该类试题主要由提出假设、制订方案、实验验证、得出结论等一系列步骤组成.在审题过程中要注意审 目的 、审

图表 、审 操作 ,答题时要注意抓住关键词、语言的组织与表达,做到严谨规范,切不可似是而非. 在解题过程中,要注意以下几个问题: (1)纵观全题,对题目中所设置的问题做到心中有数. (2)仔细读题,看清提出的问题和做出的猜想,结论要与提出的问题相吻合. (3)重视给定资料,善于在资料中搜寻信息,资料中必有未学过的知识,在后面的题目中必要用到. (4)设计实验方案要遵循四个原则:科学性、安全性、可行性、简约性. (5)实验结论及解释的关键是紧扣实验目的、实验方案进行思考、解答.要注意语言的表述,要详细,可以兼顾其他步骤模仿来写. (6)解答反思与评价类问题的关键是紧扣实验目的,从合理性、科学性、安全性、可行性、简约性、经济性等方面进行分析、思考,并提出改进的具体建议. 1.(2014・福州质检)肼是重要的化工原料.某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4・H2O). CO(NH2)2+2NaOH+NaClONa2CO3+N2H4・H2O+NaCl 实验一:制备NaClO溶液.(实验装置如下图所示) (1)配制30% NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有_填标号). A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒 (2)锥形瓶中发生反应的化学方程式是? (3)因后续实验需要,需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度.请选用所提供的试剂(H2O2溶液、FeCl2溶液、0.100

0 mol・L-1盐酸、酚酞试液),设计实验方案. 实验二:制取水合肼.(实验装置如下图所示) 控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应.加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分. (已知:N2H4・H2O+2NaClON2↑+3H2O+2NaCl) (4)分液漏斗中的溶液是_填标号). A.CO(NH2)2溶液 B.NaOH和NaClO混合溶液 选择的理由是? 实验三:测定馏分中肼含量. 称取馏分5.000 g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL,用0.100

0 mol・L-1的I2溶液滴定.滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右.(已知:N2H4・H2O+2I2N2↑+4HI+H2O) (5)滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是? (6)实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL,馏分中水合肼(N2H4・H2O)的质量分数为_ 【解析】(1)配制溶液需要在烧杯内进行,需要用量筒量取水,用玻璃棒搅拌,还用到胶头滴管,所以选择B、D. (2)Cl2与NaOH溶液发生反应时,生成氯化钠、次氯酸钠和水. (3)取一定量锥形瓶内混合溶液,加入适量的H2O2溶液后(加双氧水的目的是除去溶液中的次氯酸根离子),滴加2~3滴酚酞试液,用0.100

0 mol・L-1盐酸滴定,重复上述操作2~3次. (4)分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液,因为如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化. (5)NaHCO3会与滴定过程中产生的HI反应,所以可以控制溶液的pH. (6)根据化学方程式,I2的物质的量是0.100 0*18.00*10-3=1.8*10-3mol,水合肼的物质的量是0.9*10-3mol,其质量为0.045 g,因为只取用了原溶液的十分之一,所以质量分数为=*100%=9%. 答案:(1)B、D (2)Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O (3)取一定量锥形瓶内混合溶液,加入适量的H2O2溶液后,滴加2~3滴酚酞试液,用0.100

0 mol・L-1盐酸滴定,重复上述操作2~3次(4)B 如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化 (5)NaHCO3会与滴定过程中产生的HI反应 (6)9% 2.(2014・龙岩模拟)镁、铝、铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用. Ⅰ:实验室采用MgCl

2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下: (1)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8*10-11, Ksp[Al(OH)3]=3*10-34,该温度下向浓度均为0.01 mol・L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_沉淀(填化学式). (2)高温焙烧时发生反应的化学方程式: 洗涤沉淀时的方法是? (3)常温下如果向AlCl3饱和溶液中不断通入HCl气体,可析出AlCl3・6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因: Ⅱ:某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体.为此,他们设计了如下装置验证所产生的气体. (1)G装置的作用是_ (2)证明有SO2生成的现象是_ 为了证明气体中含有氢气,装置E和F中加入的试剂分别为_ (3)若将铁丝换成铜丝,反应后的溶液没有出现预计的蓝色溶液,而出现了大量白色固体,原因是? 【解析】Ⅰ.(1)向等浓度的两种混合液中加入氨水,根据两者的Ksp可知,当Mg2+开始沉淀时c(OH-)≈4.2*10-5mol・L-1,当Al3+开始沉淀时c(OH-)≈3.1*10-11mol・L-1,故先生成Al(OH)3沉淀. (2)因得到的两种沉淀分别是Mg(OH)

2、Al(OH)3,两者发生的是非氧化还原反应,利用原子守恒可得高温焙烧时发生的反应为2Al(OH)3+Mg(OH)2MgAl2O4+4H2O;

沉淀在洗涤时,应加入蒸馏水,使得沉淀刚好没入水中,不可搅拌,使水自然流下,重复洗涤2~3次即可. (3)饱和AlCl3溶液中通入HCl后,因HCl溶于水后电离出Cl-而使得溶液中c(Cl-)增大,使得溶解平衡AlCl3・6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l)逆向移动,从而析出晶体. Ⅱ.铁与浓硫酸在加热时生成了SO2,随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,预计会有H2生成,故本实验是验证SO2和H2的存在.SO2的检验可以用酸性高锰酸钾溶液(溶液褪色),而H2的检验方法是将H2与CuO在加热条件下反应,通过检验生成的水来间接检验H2的存在. (1)由实验流程可知,在E处生成了水,F为检验水的装置,为防止空气中的水对本实验的干扰,应选用G装置(可装入碱石灰等)来防止空气中的H2O进入F. (2)产生的气体中含有SO2时,装置C中的酸性高锰酸钾溶液将褪色;

为验证有H2,在E装置中加入氧化铜(与H2反应生成水),在F装置中加入无水硫酸铜(遇水变蓝而检验生成的水). (3)铜与浓硫酸反应后生成了CuSO4,由于浓硫酸具有吸水性,且浓硫酸中水的含量低,故得到的是白色的CuSO4,而得不到蓝色晶体CuSO4・5H2O,更得不到蓝色溶液. 答案:Ⅰ.(1)Al(OH)3 (2)2Al(OH)3+Mg(OH)2MgAl2O4+4H2O 向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全没过沉淀,待其自然流尽后,重复2~3次即可 (3)AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:AlCl3・6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl-)增大,平衡向析出固体的方向移动,从而析出AlCl3・6H2O晶体 Ⅱ.(1)防止空气中的H2O进入F (2)酸性高锰酸钾溶液褪色 CuO 无水CuSO4(合理即可) (3)浓硫酸中的水很少 【加固训练】研究小组用下图装置制取Cl2,证明产生的气体中含有HCl. (1)仪器A的名称为_ A中反应的离子方程式为_ (2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液: 实验序号 试剂 现象 a 紫色石蕊溶液 b AgNO3溶液 出现白色沉淀 ①实验a中的现象为_ ②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是_填字母序号). (3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出.乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但该实验不能证明气体中含有HCl,结合化学用语解释其原因: (4)已知:2S2+I2S4+2I-.丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液X,进行以下实验证明气体中含有HCl. Ⅰ.测定X中溶解的Cl2.取25.00 mL溶液X,加入过量KI溶液,然后用 0.04 mol・L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液VmL. Ⅱ.测定X中氯元素总量.另取25.00 mL溶液X,选用适当的还原剂将溶解的Cl2全部还原为Cl-,再用0.10 mol・L-1AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-. ①X中的HClO不会影响Ⅰ的测定结果,原因是? ②由Ⅰ、Ⅱ中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl,则Ⅱ中消耗 0.10 mol・L-1AgNO3溶液的体积应大于_mL(用含V的代数式表示). 【解析】实验室制取Cl2:MnO2+4H++2Cl-Cl2↑+2H2O+Mn2+;

Cl2溶于水也能生成HCl:Cl2+H2OHCl+HClO,由上述可知不论A中产生的气体有没有HCl,通入水中后都会具有HCl的性质,(2)(3)中涉及的三个实验都是想从性质方面检验出是否含有HCl气体,因此不能成功. (4)①虽然X中Cl2有部分与水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,但并不影响测定结果,可从两个方面分析:由Cl2+H2OHCl+HClO可知,若消耗Cl2,平衡向逆反应方向移动,还会再生成Cl2,Cl2会与I-反应;

或生成的HClO直接氧化I-,1 mol HClO与1 mol Cl2均能将2 mol I-氧化成I2. ②根据Ⅰ、Ⅱ中给出的关系可知: 2S2~2I-~Cl2~2Cl-~2Ag+

2 2 0.04 mol・L-1*VmL 0.10 mol・L-1*V(AgNO3) 解得:V(AgNO3)=0.4VmL,A中产生的气体中若是含有HCl,HCl也会与硝酸银反应,所以消耗的AgNO3溶液的体积应大于0.4VmL. 答案:(1)圆底烧瓶 MnO2+4H++2Cl-Cl2↑+2H2O+Mn2+ (2)①溶液先变红再褪色 ②a、b (3)Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后便生成HCl,同时使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体 (4)①答案一:生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2,HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2 答案二:Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡向逆反应方向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应 ②0.4V 3.(2014・开封模拟)二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义. (1)工业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3.该反应中被氧化的元素是_填元素符号).当该反应转移2.75 mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L. (2)实验室用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响). ①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:........