1、2019 年高考理综专项训练化学大题一化学实验综合与探究1实验室利用如图装置制备 H2S 气体,并探究 H2S 的有关性质。回答下列问题:(1)实验开始时,检查装置气密性的方法是_。(2)若装置不漏气,加入装置中的药品为_(填字母) 。aFeS 和稀硫酸 bNa 2S 和稀硫酸cZnS 和稀硝酸 dCuS 和稀盐酸该反应的离子方程式为_。(3)打开弹簧夹使反应发生,将生成的 H2S 气体通入 1.0 mol/L Fe(NO3)3 溶液中,观察到有浅黄色固体析出。为探究实际参与该反应的微粒种类,设计如右图装置:若 A 装置中加入 1.0 mol/L 的 FeCl3 溶液,并测其 pH1,则 B装
2、置中加入的试剂是_;实验观察到 A、B 中均有浅黄色固体析出,则 H2S 与 Fe(NO3)3 溶液反应的离子方程式为_。(4)实验结束时,使反应停止的操作是_;此时反应停止的原因是_。(5)常温下,以 Na2S 为样品,选择合理的仪器和试剂设计实验证明氢硫酸为二元弱酸测量并估算氢硫酸的 Ka2(H2S),则需要的主要计量仪器为电子天平、容量瓶、_、_。2 亚硝酸钠(NaNO 2)是一种工业盐,外观与食盐相似。下面是某学习小组设计的 NaNO2 制取实验和纯度检验实验。该小组收集了相关资料:SO 2 和 HNO3 溶液反应生成 NOx和 H2SO43NO 2H =2NONO H 2O 2 3N
3、O Ag =AgNO2(AgNO 2 为淡黄色接近白色固体,在 2水中形成沉淀).亚硝酸钠的制取实验(1)仪器 a 的名称为 _,A 装置中发生的化学反应方程式为_。(2)B 装置中多孔球泡的作用是_。(3)若装置 B 中逸出的 NO 与 NO2 气体物质的量之比为 2:1,则装置 B 中发生反应的化学方程式为_。(4)实验过程中需控制 C 装置中溶液 pH7,否则 C 中生成的NaNO2 的产量会下降,理由是_。(5)请根据题干所给信息设计实验证明 C 装置中有 NO 产生: 2_。(限选用的试剂:稀硝酸、硝酸银溶液、NaOH 溶液).亚硝酸钠的纯度检验已知:NO MnO H NO Mn 2
4、 H 2O 2 4 3(6)反应结束后 C 中溶液通过结晶获得 NaNO2 粗产品 m g,溶解后稀释至 250 mL,分别取 25.00 mL 用 c mol/L 的酸性 KMnO4 溶液平行滴定三次,平均每次消耗酸性 KMnO4 溶液的体积为 V mL。则粗产品中 NaNO2 的质量分数为_(用含 c、V、m 的式子表示)。32018南昌市高三第二次模拟 某实验小组模拟受热时 H2 与Ca3N2 反应制取 CaH2。回答下列问题。已知:Ca 3N2、CaH 2 都可以与水反应。(1)启普发生器中发生的化学反应方程式是_。利用该装置制取气体的优点是_。(2)实验中,先通入氢气,然后_,再加热
5、。(3)装置连接顺序为 a、_、h(某些装置可以重复使用)。其中干燥管的作用是干燥氢气、_。(4)H2 与 Ca3N2 制取 CaH2 随着温度不同,生成的气体也不同。若取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,则制取 CaH2 的反应方程式为_。(5)反应后,设计实验证明试管中的固体有CaH2: _。42018天津市第一中学月考 煤气中主要的含硫杂质有 H2S 以及 COS(羰基硫 ),煤气燃烧后含硫杂质会转化成 SO2 从而引起大气污染,因此煤气中 H2S 的脱出程度已成为煤气洁净度的一个重要指标。请回答下列问题:(1)脱除煤气中 COS 的方法有 Br2 的 KOH 溶液氧化法、H 2 还原法
6、、水解法等。COS 的分子结构与 CO2 相似,COS 的结构式为_。Br 2 的 KOH 溶液将 COS 氧化为硫酸盐的离子方程式为_。已知:H 2、COS、H 2S、CO 燃烧热依次为285 kJ/mol、 299 kJ/mol、586 kJ/mol、283 kJ/mol:H 2 还原 COS发生的反应为 H2(g) COS(g)=H2S(g)CO(g),该反应的H _ kJ/mol。恒温恒容条件下,密闭容器中将气体按 n(H2):n(COS)2 :1 混合发生上述反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是_(填字母)。a混合气体的平均相对分子质量不再改变bn(H 2)与 n(COS)的比值
7、不变cCO 的体积分数不变d形成 2 mol HS 键的同时形成 1 mol HH 键用活性 Al 2O3 催化 COS 水解反应为 COS(g)H 2O(g)CO2(g) H2S(g)H0,相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下H2S 的产率 (未达到平衡)如图所示;由图可知,催化剂活性最大时对应的温度约为_,H 2S的产率在后期下降的原因是_。(2)煤气燃烧后含硫杂质转化成的 SO2,可以被氨水吸收。已知25 时,NH 3H2O 的 Kb1.810 5 ,H 2SO3 的Ka11.310 2 ,K a26.210 8 。将 SO2 通入氨水中,当溶液呈中性时溶液中的 _。此时溶液
8、中各离子浓度大小顺cNH 4cHSO 3序为:_。52018武汉市模拟 硼酸三甲酯用作柠檬类水果的熏蒸剂。实验室合成硼酸三甲酯的原理及装置如下:硼酸三甲酯 甲醇溶解性 与乙醚、甲醇混溶,能水解 与水混溶沸点/ 68 64硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为 54Na2B4O710H2O2H 2SO416CH 3OH 2NaHSO44(CH 3O)3B CH3OH17H 2O实验步骤如下:在圆底烧瓶中加入 44.8 g 甲醇和 19.1 g Na2B4O710H2O (硼砂,式量为 382),然后缓慢加入浓 H2SO4 并振荡;加热烧瓶中的液体;通过分馏柱回流一段时间。先接收 5155 的馏分,再接
9、收 5560 的馏分。将两次馏分合并,加入氯化钙进行盐析分层,上层为硼酸三甲酯,分离。精馏得高纯硼酸三甲酯 19.2 g。回答下列问题:(1)图中仪器 a 的名称为_;直形冷凝管冷却水应从_(填 “b”或“c”)接口进入。(2)本实验加热方式为_,优点是_。(3)加入氯化钙盐析分层的主要目的是_。(4)U 型管中 P2O5 的作用是_。(5)步骤 的仪器选择及安装都正确的是_(填标号) ,应收集_ 的馏分。(6)本次实验的产率是_。62018邯郸市第二次模拟 某合作学习小组的同学验证文献上用乙烯气脱除氮氧化物。回答下列问题:(1)甲组同学设计实验制取纯净的乙烯气体和 NO。设计的制备 C2H4
10、 装置如下图所示:装置 B 中盛放的试剂为_(填小写字母)。aKMnO 4 溶液 bBr 2/CCl4 溶液c浓 NaOH 溶液 d浓硫酸装置 C 的作用是_。设计右图装置制备 NO 气体装置 D 烧瓶中发生反应的离子方程式为_;装置 E 盛放的常见试剂是_。(2)乙组利用甲组制得的 C2H4 和 NO 并选用下列装置进行催化反应,并检验乙烯的氧化产物 CO 和 CO2(部分装置可重复使用,已知C2H4 可被热的 CuO 氧化为碳的氧化物,酸性高锰酸钾可氧化 NO和 C2H4,不氧化 CO)。各装置的连接顺序为_HG_M。 (按顺序填一个或多个字母)酸性高锰酸钾溶液的作用是_。证明乙烯的氧化产
11、物中有 CO 的现象是_;若 NO 还原为 N2,乙烯氧化为 CO,则其反应的化学方程式为_。72018山东第三次模拟 某课外活动小组根据镁与 CO2 的反应设计实验探究镁与 NO2 的反应。甲同学推测产物是 MgO 和 N2;乙同学推测产物除了 MgO 和 N2 外,固体中还可能含有 Y。该小组同学设计了如图所示装置探究镁与 NO2 反应的固体产物,并测定其组成。(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红棕色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做的目的是_。(2)装置 B 中的试剂可以选用_(填字母序号)。A浓硫酸 B无水氯化钙C五氧化
12、二磷 D碱石灰(3)装置 C 中盛装氢氧化钠溶液的作用是:_。(4)为保证生成体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是:气体恢复至室温再读数;_;_。(5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。说明乙组同学推测正确,请写出 Y 与水反应的化学方程式:_。(6)若初始加入镁粉质量为 3.6 g,在足量的 NO2 中充分反应后,收集到 N2 体积为 448 mL(标准状况),则产物中 MgO 的质量是_。82018唐山市第一中学模拟 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:实验方法:一定量的甲
13、苯和适量的 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:苯甲酸相对分子质量 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 _,需要用到的主要玻璃仪器为_;操作为_。(2)无色液体 A 是_ ,定性验证 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
14、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溶液 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 产品溶解在甲醇中配成 100 mL 溶液,移取 25.00 mL 溶液,滴定,消耗 KOH 的物质的量为 2.40103 mol,产品中苯甲酸质量分数为 _。大题一 化学实验综合与探究1答案:(1)夹紧弹簧夹,往长颈漏斗中加水至漏斗管内液面高于试管内液面,一段时间后,液面差保持不变,证明气密性良好,否则气密性不好(2)a FeS 2H H 2SFe 2(3)浓度分别为 3.
15、0 molL1 和 0.1 molL1 的 KNO3HCl 混合溶液 2H 2S Fe3 NO 2SFe 2 NO2H 2O 3(4)用弹簧夹夹紧橡皮管 夹紧弹簧夹后,装置中产生的 H2S 难溶于稀硫酸,使试管内气体压强增大,将稀硫酸压回长颈漏斗使FeS 固体和稀硫酸分离而停止反应(5)酸式滴定管 pH 计解析:(1) 检查装置的气密性原理通常是想办法造成装置不同部位有压强差,并产生某种明显现象,如气泡的生成,水柱生成,液面升降。对本装置检查气密性方法是:用弹簧夹夹紧橡皮管,往长颈漏斗中加水至漏斗管内液面高于试管内液面,一段时间后,液面差保持不变,证明气密性良好,否则气密性不好;(2)制取硫化
16、氢气体,FeS 和稀硫酸反应生成硫化氢气体,且硫化亚铁不溶于水,a 可以;Na 2S 和稀硫酸也能反应生成硫化氢气体,但硫化钠易溶于水,无法控制硫化氢气体产生的速度,所以 b 不符合实验装置要求;稀硝酸具有强氧化性,可以将2 价的硫氧化,不产生硫化氢气体,所以 c 不可以; CuS 与稀盐酸不反应,所以 d 不可以;FeS 和稀硫酸反应的离子方程式为:FeS2H =Fe2 H 2S;(3)H 2S 气体通入 1.0 mol/L Fe(NO3)3溶液中,观察到有浅黄色固体析出,Fe 3 与NO 都能够与 H2S 反应产生 S 沉淀,Fe 3 与 NO 有氧化性,A 3 3装置中加入 1.0 mo
17、l/L 的 FeCl3溶液,并使溶液的 pH1,确定是否是 Fe3 引起的,因此 B 中应该验证是否是 NO 在酸性(pH1) 条 3件下引起的,B 中可以加入浓度分别为 3.0 molL1 和 0.1 molL1的 KNO3HCl 混合溶液,即:B 装置中加入的试剂是浓度分别为3.0 molL 1和 0.1 molL1 的 KNO3HCl 混合溶液;A、B 中均有浅黄色固体析出,则 H2S 与 Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式为2H2SFe 3 NO =2SFe 2 NO2H 2O;(4)利用启普发 3生器制取气体的原理,关闭启普发生器的活塞,产生的气体将液体压回漏斗中,固体与液体分离,
18、反应停止,所以本实验结束时,使反应停止的操作:用弹簧夹夹紧橡皮管;此时反应停止的原因是:夹紧弹簧夹后,装置中产生的 H2S 难溶于稀硫酸,使试管内气体压强增大,将稀硫酸压回长颈漏斗使 FeS 固体和稀硫酸分离而停止反应;(5) 用电子天平称取一定质量的 Na2S 样品,配制成 0.001 mol/L溶液,用 pH 计测定其溶液的 pH,pH 大于 7,说明溶液呈碱性,证明 Na2S 发生水解反应,根据:S 2 H 2O HS OH 说明 H2S 是弱酸;再配制 0.001 mol/L H2SO4的稀溶液,取 0.001 mol/L Na2S溶液 20.00 mL 于锥形瓶中,用 0.001 m
19、ol/L H2SO4溶液进行滴定,当滴入 5 mL 0.001 mol/L 硫酸溶液时,此时溶液中 S2 与 HS 的浓度基本相同,用 pH 计测定溶液的 pH,通过换算确定 Ka2,K a2c (S2 )c(H )/c(HS )c(H ),因此,以 Na2S 为样品,选择合理的仪器和试剂设计实验证明氢硫酸为二元弱酸测量并估算氢硫酸的Ka2(H2S),则需要的主要计量仪器为电子天平、容量瓶、酸式滴定管和 pH 计。2答案:(1)分液漏斗 Na 2SO3H 2SO4(浓)=Na2SO4SO 2H 2O(2)增大气体与溶液的接触面积,让反应充分进行(3)7SO26HNO 34H 2O=4NO2NO 27H 2SO4(4)如果 pH7,亚硝酸盐会转化为硝酸盐和 NO 气体,使其产量下降(5)取 C 中溶液少量于试管中,加足量稀硝酸有气体生成,遇空气变红棕色,则证明 C 中有 NO 生成 2(6)(345cV/2m)%或 3.45cV/2m解析:(1) 仪器 a 的名称为分液漏斗,A 装置中利用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水制备二氧化硫,发生的化学反应方程式为 Na2SO3H 2SO4(浓)= =Na2SO4SO 2H 2O;(2)B装置中多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积,让反应充分进行;(3) 若装置 B 中逸出的 NO 与 NO2气体物质的量之比为