全國(guó)通用版2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練:高考?jí)狠S大題特訓(xùn)題型三以“氣體流程”為載體的定性定量實(shí)驗(yàn)探究.doc
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題型三 以“氣體流程”為載體的定性、定量實(shí)驗(yàn)探究 1.(2018新鄉(xiāng)市高三三模)亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑,但使用過(guò)量會(huì)使人中毒。某學(xué)習(xí)小組針對(duì)亞硝酸鈉設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 【制取NaNO2】 設(shè)計(jì)的制取裝置如下圖(夾持裝置略去): 該小組查閱資料知:①2NO+Na2O2===2NaNO2;2NO2+Na2O2===2NaNO3; ②NO能被酸性高錳酸鉀氧化為NO。 (1)裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器名稱為_(kāi)_________,裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)裝置D的作用是__________________________________________________________。 (3)若無(wú)裝置B,則進(jìn)入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有____________。 (4)甲同學(xué)檢查裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質(zhì)。下列可以提高NaNO2純度的方案是________(填字母)。 a.將B中的藥品換為堿石灰 b.將稀硝酸換為濃硝酸 c.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通一段時(shí)間CO2 d.在裝置A、B之間增加盛有水的洗氣瓶 【測(cè)定制得樣品中NaNO2的含量】 (5)該實(shí)驗(yàn)中需配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液并酸化,應(yīng)選擇________(填化學(xué)式)來(lái)酸化KMnO4溶液。 (6)已知:在酸性溶液中,NO可將MnO還原為Mn2+。為測(cè)定樣品中亞硝酸鈉的含量,該小組稱取4.0 g樣品溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于錐形瓶中,用0.100 molL-1的酸性KMnO4 溶液進(jìn)行滴定,消耗20.00 mL酸性KMnO4溶液。滴定過(guò)程中酸性KMnO4溶液的作用是____________________,所得樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 答案 (1)分液漏斗 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O (2)吸收過(guò)量的NO,避免尾氣造成污染 (3)O2、NO2 (4)ad (5)H2SO4 (6)作氧化劑和指示劑 86.25% 解析 (1)控制液體的滴加速度,裝置A中用于盛放稀硝酸的儀器為分液漏斗;金屬銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,所以裝置A中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。 (2)裝置D中盛有酸性高錳酸鉀溶液,能夠氧化一氧化氮?dú)怏w,減少氣體對(duì)環(huán)境的污染。 (3)沒(méi)有氯化鈣,水蒸氣就會(huì)與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣,部分NO會(huì)被氧氣氧化為NO2,所以,若無(wú)裝置B,則進(jìn)入裝置D中的氣體除N2、NO外還可能有O2、NO2。 (4)由于獲得一氧化氮所用的硝酸具有揮發(fā)性,且獲得NO的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生其他氮氧化物,因此提高NaNO2純度需要除去硝酸氣體和其他氮氧化物。將B中的藥品換為堿石灰可以吸收硝酸氣體和氮氧化物,a正確;將稀硝酸換為濃硝酸,硝酸的揮發(fā)性增強(qiáng),不能除去硝酸氣體,b錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通一段時(shí)間CO2不能除去硝酸氣體和氮氧化物,c錯(cuò)誤;在A、B之間增加盛有水的洗氣瓶可以吸收硝酸氣體和氮氧化物,d正確。 (5)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液并酸化,酸化的酸應(yīng)選擇稀硫酸。 (6)NO可將MnO還原為Mn2+,體現(xiàn)了高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不變色;消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為20.00 mL,25.00 mL樣品消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.100 molL-10.02 L=0.002 mol,則250 mL樣品溶液中消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.002 mol=0.02 mol,根據(jù)化合價(jià)變化可得反應(yīng)關(guān)系式:2MnO~5NO,則4.0 g樣品中含有亞硝酸鈉的物質(zhì)的量為0.02 mol=0.05 mol,質(zhì)量為69 gmol-10.05 mol=3.45 g,所以反應(yīng)后的固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=86.25%。 2.(2018河南省高三4月適應(yīng)性考試)某化學(xué)探究學(xué)習(xí)小組擬利用如圖所示裝置(部分固定裝置已略去)測(cè)定某黑色銅硫化物樣品的化學(xué)式,按照如下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 步驟一:利用如圖所示裝置,高溫灼燒1.6 g CuxSy至固體質(zhì)量不再變化,得到紅色固體和一種能使品紅溶液褪色的氣體。 步驟二:將D中所得溶液按下述流程進(jìn)行處理。 煮沸D中溶液并冷卻→配制250 mL溶液→取25.00 mL溶液,滴入2~3滴酚酞溶液→滴定,消耗0.1 molL-1 NaOH溶液20.00 mL。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。 停止加熱后還需繼續(xù)通入一段時(shí)間的O2,其目的是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)儀器a的作用為_(kāi)___________。裝置D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。 (3)步驟二中配制溶液時(shí)所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外,還有______________________; 判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)利用題中提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算得出該銅硫化物的化學(xué)式為_(kāi)_______。 (5)有同學(xué)認(rèn)為可將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管,通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后干燥管的增重來(lái)計(jì)算硫元素的含量。你認(rèn)為此方案________(填“合理”或“不合理”),原因是__________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案 (1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 使生成的SO2全部被H2O2溶液吸收 (2)防止倒吸 SO2+H2O2===H2SO4 (3)250 mL容量瓶、膠頭滴管 當(dāng)加入最后一滴NaOH溶液時(shí),溶液變?yōu)闇\紅色且30秒內(nèi)不褪色 (4)Cu2S (5)不合理 部分SO2被氧化,且空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重 解析 (1)裝置A中發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,根據(jù)操作步驟需要測(cè)SO2的含量,求銅硫化合物中硫的量,因此必須讓SO2全部被吸收,反應(yīng)停止后,繼續(xù)通一段時(shí)間的O2,其目的是讓SO2全部被吸收。(2)儀器a是干燥管,目的是防止倒吸;裝置D中盛放的是H2O2溶液,能氧化SO2,化學(xué)反應(yīng)方程式為H2O2+SO2===H2SO4。(3)配制溶液時(shí),用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、250 mL容量瓶,缺少的是膠頭滴管、250 mL容量瓶;判斷滴定到終點(diǎn)的標(biāo)志是加入最后一滴NaOH溶液時(shí),溶液變?yōu)闇\紅色且30秒內(nèi)不褪色。(4)樣品中硫的物質(zhì)的量為 mol=0.01 mol,樣品中銅的物質(zhì)的量為(1.6-0.0132)/64 mol=0.02 mol,因此銅硫化物的化學(xué)式為Cu2S。(5)裝置D不能改用足量的堿石灰,因?yàn)榭諝庵泻蠧O2和水蒸氣,均能被堿石灰吸收,造成所測(cè)S的物質(zhì)的量偏大,因此此方案不合理。 3.(2018茂名市高三下學(xué)期二模)ICl(氯化碘)紅棕色液體,熔點(diǎn)13.9 ℃,沸點(diǎn)97.4 ℃,易水解,接觸空氣時(shí)能形成五氧化二碘,能與許多單質(zhì)發(fā)生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列儀器制備氯化碘?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)檢查A裝置氣密性的方法為_(kāi)____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)上述裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)開(kāi)_____________(裝置可重復(fù)使用),A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C裝置的作用是_______________________________________________________。 (4)E裝置的燒瓶反應(yīng)時(shí)需放在水中,控制溫度大約40 ℃,其目的是______________ __________________________________________________________。 (5)按上述連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①檢查裝置氣密性后,裝入藥品 ②打開(kāi)分液漏斗活塞 ③關(guān)閉分液漏斗活塞 ④停止加熱E,充分冷卻 ⑤水浴加熱E 請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào)____________________________________________。 (6)在A裝置后可連接如圖的裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置的作用是________________________________________________________________________。 (7)ICl和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。 答案 (1)從A的導(dǎo)管口連接一個(gè)導(dǎo)管伸入水中,關(guān)閉分液漏斗活塞,手握?qǐng)A底燒瓶,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,手放開(kāi)燒瓶后,有一段水柱倒吸入導(dǎo)管,說(shuō)明A 裝置氣密性良好 (2)ACBEBD MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3)除去Cl2中混有的HCl (4)減少I(mǎi)2的升華和ICl的揮發(fā) (5)①②⑤④③ (6)儲(chǔ)存多余的Cl2 (7)ICl+H2O===HIO+HCl 解析 (2)利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣,氯氣中含有氯化氫、水蒸氣雜質(zhì),因此混合氣體先通過(guò)飽和食鹽水溶液,除去氯化氫,再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣,得到干燥純凈的氯氣,氯氣進(jìn)入到裝置E中,與碘進(jìn)行反應(yīng),由于ICl(氯化碘)為紅棕色液體,易水解,所以還必須連接裝置B,最后多余的尾氣被堿液吸收;按氣流方向連接的順序?yàn)锳CBEBD,A中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣,離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。 (4)氯化碘是紅棕色液體,熔點(diǎn)13.9 ℃,沸點(diǎn)97.4 ℃,根據(jù)信息可知ICl易揮發(fā),溫度高揮發(fā)的快,同時(shí)單質(zhì)碘也易升華,因此E裝置的燒瓶反應(yīng)時(shí)需放在水中,控制溫度大約40 ℃,以減少I(mǎi)2的升華和ICl的揮發(fā)。 (5)裝置連接好后,首先檢查裝置的氣密性,不漏氣后,加入藥品,打開(kāi)分液漏斗活塞,反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,用水浴法給裝置E加熱,反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱E,充分冷卻,待到室溫后,再關(guān)閉分液漏斗活塞,正確實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③。 (6)在A裝置后可連接如圖的裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置可以用來(lái)儲(chǔ)存多余的Cl2,避免釋放到空氣中污染空氣。 (7)ICl易發(fā)生水解,生成鹽酸和次碘酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ICl+H2O===HIO+HCl。 4.(2018珠海市高三3月質(zhì)量檢測(cè))甲醛(HCHO),無(wú)色氣體,易溶于水,有特殊的刺激氣味,對(duì)人眼、鼻等有刺激作用。40%甲醛溶液沸點(diǎn)為96 ℃,易揮發(fā)。甲醛在堿性溶液中具有極強(qiáng)的還原性。為探究過(guò)量甲醛和新制Cu(OH)2反應(yīng)的產(chǎn)物成分,進(jìn)行如下研究: (1)在下圖裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向a中加入0.5 molL-1 CuSO4溶液50 mL和5 molL-1 NaOH溶液100 mL,振蕩,再加入40%的甲醛溶液40 mL,緩慢加熱a,在65 ℃時(shí)回流20分鐘后冷卻至室溫。反應(yīng)過(guò)程中觀察到有棕色固體生成,最后變成紅色,并有氣體產(chǎn)生。 ①儀器b的名稱是____________。 ②儀器c的作用為_(kāi)___________。 ③能說(shuō)明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________________。 (2)查閱資料發(fā)現(xiàn)氣體產(chǎn)物是副反應(yīng)產(chǎn)生的。為確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2不含CO,將裝置A和如下圖所示的裝置連接后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①依次連接的合理順序?yàn)椋篈→B→______→______→______→______→G。 ②裝置B的作用是___________________________________________________________。 ③確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2而不含CO的現(xiàn)象是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知:。證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)的實(shí)驗(yàn)方案為:取少量a中反應(yīng)后的清液,__________________________ ________________________________________________________________________,則說(shuō)明甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)。 (4)為研究紅色固體產(chǎn)物的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(以下每步均充分反應(yīng)): 已知:ⅰ.Cu2O[Cu(NH3)4]+(無(wú)色)[Cu(NH3)4]2+(藍(lán)色) ⅱ.2Cu+8NH3H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),可以得出紅色固體產(chǎn)物主要是________________。 答案 (1)①恒壓漏斗?、诶淠亓鳌、跘中出現(xiàn)紅色物質(zhì)(或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì)) (2)①E F D C?、谖占兹┱魵?,防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)?、跢中CuO顏色由黑變紅,D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),C中澄清石灰水不變渾濁 (3)滴入過(guò)量的濃鹽酸,未見(jiàn)氣泡產(chǎn)生 (4)Cu2O和Cu 解析 (1)①儀器b為恒壓漏斗。 ②儀器c為球形冷凝管,主要是冷凝回流反應(yīng)物。 ③能說(shuō)明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是和新制氫氧化銅加熱反應(yīng)生成氧化亞銅紅色沉淀,A中出現(xiàn)紅色物質(zhì)(或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì))。 (2)①為確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2不含CO,裝置A連接裝置B除去甲醛,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,利用裝置E吸收水蒸氣,通過(guò)裝置F中氧化銅加熱反應(yīng),利用裝置D中無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)是否生成水蒸氣,裝置C中澄清石灰水檢驗(yàn)是否生成二氧化碳,從而驗(yàn)證氣體中是否含一氧化碳,通過(guò)裝置G收集剩余氣體,依次連接的合理順序?yàn)锳BEFDCG。 ②裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣,防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)。 ③F中氧化銅顏色由黑變紅,D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),說(shuō)明生成了水蒸氣,原氣體中含有氫氣;C中澄清石灰水不變渾濁,說(shuō)明沒(méi)有生成二氧化碳,說(shuō)明氣體產(chǎn)物中不含CO。 (3)甲醛被氧化為甲酸,甲酸被氧化為碳酸,若堿溶液中甲醛被氧化生成碳酸鹽,加入濃鹽酸會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)的方法為:取少量a中反應(yīng)后的清液,滴入過(guò)量的濃鹽酸,未見(jiàn)氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)。 (4)紅色固體與濃氨水混合,得到無(wú)色溶液,在空氣中變化為藍(lán)色,說(shuō)明含有Cu2O;剩余固體中加入濃氨水并搖動(dòng)錐形瓶得深藍(lán)色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色絡(luò)離子,說(shuō)明含有Cu,因此紅色固體產(chǎn)物主要是Cu2O和Cu。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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