2021高中化学 实验专题限时集训

高中化学实验专题限时集训

(时间：40分钟)

1．下列有关实验原理、方法和结论都正确的是( )

A．已知Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O，氢气还原氧化铜后所得红色固体能完全溶于稀硝酸，说明还原产物是铜

B．用蒸馏水、酚酞、BaCl2溶液和已知浓度盐酸标准液作试剂，可测定NaOH固体(杂质仅为Na2CO3)的纯度

C．实验室制取的溴乙烷中常含有少量溴，加适量的苯，振荡、静置后分液，可除去溴乙烷中的溴

D．取一定量水垢加盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明水垢的主要成分为CaCO3、MgCO3

2．图14－1表示从混合物中分离出X的两种方案，根据方案Ⅰ和方案Ⅱ指出下列说法不合理的是( )

图14－1

A．若含X的混合物为溴水，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为CCl4液体，充分振荡后液体分层，下层为X的CCl4溶液

B．若含X的混合物为苯和乙酸，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为NaOH溶液，X为苯C．若含X的混合物为皂化反应后的混合物，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为饱和食盐水，残留液中含有甘油

D．若含X的混合物为Fe、Al，可通过方案Ⅱ进行分离，加入试剂为过量NaOH溶液，1 mol X与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子

3．某学校科技实验小组设计和运用“化学实验”来验证常见的化学反应原理。

利用图14－2所示装置可以证明：CO2与NaOH溶液发生了化学反应。

图14－2

(1)若用胶管将A与B连接，打开止水夹，挤压胶头滴管中的液体，发生的实验现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，开始时，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)若操作不变，用胶管将A与C连接，可观察到的现象是________________________________________________________________________。

Ⅱ.向100 mL 2 mol/L烧碱溶液中不断通入一定量CO2充分反应。在低温下蒸干溶液，得到白色固体X，X的组成可能有四种情况：①NaOH、Na2CO3，②____________，③Na2CO3、NaHCO3，

④__________________________________________(按反应的先后顺序)。

(1)常温下，将固体X重新溶于水，在溶液中加入盐酸至溶液的pH＝7，再将溶液蒸干，得到固体的质量为___________________________________________________g，在该步实验中，用到的玻璃仪器有________________________________________________________________________(填仪器名称)。

(2)若要验证固体X为第①种组成，选用的试剂为________________________________________________________________________ (填序号字母)。

a．Ba(OH)2溶液b．MgCl2溶液c．酚酞溶液

d．盐酸e．BaCl2溶液

(3)若白色固体X为第③种组成，下列方案中不能确定NaHCO3质量分数的是________。

a．称量a g固体X与足量盐酸反应，加热、蒸干并灼烧得到b g固体

b．称量a g固体X与足量Ba(OH)2溶液反应，过滤、洗涤并烘干得到b g固体

c．称量a g固体X充分加热，质量减小b g

d．称量a g固体X与足量稀硫酸反应，用足量碱石灰吸收放出的气体，碱石灰质量增重

b g

(4)若固体X的质量为14.0 g，则X的组成为________(填①、②、③或④)。

4．S2Cl2常用于橡胶硫化，有机物氯化的试剂，某研究性学习小组拟用实验室常用试剂和仪器合成S2Cl2。

查阅资料获息：

①S2Cl2可由氯气通入熔融硫中制得： Cl2＋2S(熔融)===S2Cl2；

②S2Cl2主要性质：

纯净的S2Cl2为无色油状液体，常含杂质呈红黄色，熔点－80 ℃，沸点138 ℃，有窒息性恶臭，在空气中强烈发烟，能刺激眼睛引起流泪，遇水强烈分解生成S、SO2和HCl；

③设计仪器装置，部分药品如图14－3所示。(必要时仪器装置可重复使用)

图14－3

请回答下列问题：

(1)已知S2Cl2分子中各原子均达8电子稳定结构，请写出S2Cl2的电子式：________；

(2)制取Cl2反应的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(3)写出S2Cl2与水反应的化学反应方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(4)欲得到较纯净的S2Cl2，请合理选择上述仪器，装置连接顺序是(按气流从左到右流向填接口代号)________________________________________________________________________；

(5)在选用的仪器装置中是否还有不足之处，若没有此小题可不必作答；

若有，请选用与题目不重复的仪器和药品以达到目的，将图画在方框内，并简要说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

5．发酵粉是一种生产面食和膨化食品的化学膨松剂，由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分，进行如下实验。

【提出假设】

(1)假设1：由小苏打和臭粉组成；

假设2：由小苏打和明矾组成；

假设3：由________________组成。

【方案与流程】

为探究某品牌的发酵粉的化学成分，某同学设计如下实验，得到如下现象：

图14－4

(2)气体A的化学式为________，该发酵粉的成分为________(填化学式)，步骤②操作过程中观察到的实验现象是________________________________________________________________________________。

(3)若步骤①和②操作不变(现象也相同)，将步骤③中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成，能否确定发酵粉的成分并说明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)另一品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况，请你设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。

6.四氯化钛是无色液体，沸点为136 ℃。它极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”(TiCl4＋H2O===TiOCl2＋2HCl↑)。在650 ℃～850 ℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。图14－5是某科研小组制备TiCl4的反应装置，其主要操作步骤如下：

图14－5

①连接好整套装置，在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间；

②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止；

③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；

④将电炉升温到800 ℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水。

试回答下列问题：

(1)正确的操作顺序为(填序号)________。

(2)C装置中的反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)B中的试剂为________；其作用是________________________________________________________________________。

(4)D装置的作用是________________________________________________________________________。

(5)干燥管中无水CaCl2的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)从环境保护的角度，提出一个优化方案：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

专题限时集训答案

1．B [解析] Cu 、CuO 和Cu 2O 均能溶于稀硝酸，A 项错误；B 项可首先称量一定质量的样品溶于适量水中，加入足量BaCl 2后，以酚酞作指示剂用标准盐酸滴定可测得NaOH 样品的纯度，该项正确；苯和溴乙烷互溶，C 项错误；水垢的主要成分为CaCO 3和Mg(OH)2，D 项错误。

2．C [解析] CCl 4的密度大于水的密度，应在水的下层，A 项正确；乙酸和苯互溶，混合物中加入NaOH 溶液，与乙酸反应生成可溶于水的乙酸钠，通过分液可获得苯，B 项正确；皂化反应后的混合物可通过方案Ⅰ进行分离，但加入试剂应为食盐固体，残留液中含有甘油，C 项错误；Fe 、Al 混合物中加入过滤NaOH 溶液，通过过滤可获得Fe ，1 mol Fe 与足量氯气完全反应时，转移3 mol 电子，D 项正确。

3．Ⅰ.(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶 CO 2＋2OH －===CO 2－3＋H 2O

(2)B 导管口有气泡冒出

Ⅱ.Na 2CO 3 NaHCO 3

(1)11.7 玻璃棒和酒精灯

(2)eb(或ec)

(3)d

(4)③

[解析] Ⅰ.由于CO 2与NaOH 溶液发生反应，使得烧瓶内压强减小，广口瓶里的水会沿导管进入烧瓶中，若连接C 管，B 管口会有气泡冒出。

Ⅱ.CO 2与NaOH 溶液反应的过程中，随CO 2量的不同，会生成NaOH 和Na 2CO 3的混合物、Na 2CO 3、Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物、NaHCO 3四种情况。

(1)当固体溶于水并用盐酸调至中性时溶质为NaCl ，根据钠元素守恒可计算出NaCl 固体质量为11.7 g ，蒸发过程中用到的玻璃仪器为酒精灯和玻璃棒。

(4)根据元素守恒，若全部生成Na 2CO 3时，质量为10.6 g ；若全部为NaHCO 3时，质量为16.8 g ，所以为第③种组成。

4．(1)

(2)MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O

(3)2S 2Cl 2＋2H 2O===3S ＋SO 2↑＋4HCl↑

(4)a→hi→jk→bc→fg→jk

(5)设计中缺吸收尾气的装置与药品，应添加一个装有碱石灰的干燥管

[解析] (1)根据S 2Cl 2分子中各原子均达8电子稳定结构，则可根据价键规则(每个硫原子形成2条共价键，而每个氯原子形成1条共价键)首先写出其结构式，再将结构式改写成电子式，改写时将共价键改成电子对，使个原子均达到8电子结构。

(2)制取Cl 2的实验为固体MnO 2与浓盐酸加热。

(3)根据题意，S 2Cl 2遇水强烈分解生成S 、SO 2和HCl ，根据电子守恒配平方程式即可。

(4)根据题中信息“S 2Cl 2可由氯气通入熔融硫中制得”“遇水强烈分解”，故反应装置不能选用C 装置，因为熔融的硫可能流出，应选用B 装置。其流程应为：制取氯气→除杂→干燥→反应制备→冷凝使产物液化→连接干燥装置隔绝空气保护产品。

(5)在化学实验中，只要涉及有毒气体的产生，就一定要进行尾气处理。

5．(1)臭粉和明矾

(2)NH 3 NH 4HCO 3、NaHCO 3 产生无色刺激性气味的气体，固体明显减少但不能消失

(3)不能，因为碳酸钠和硫酸铝钾均能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀

[解析] (1)很明显，三种假设为三种物质的两种物质的组合，共有三种组合方式。

(2)由发酵粉与熟石灰研磨可得气体，则该气体为氨气，发酵粉中含有臭粉；由步骤③，气体B 为CO 2，则发酵粉中含有小苏打。

(4)本题为让考生补充实验，应在所给步骤之后追加实验操作，要证明发酵粉中含有小苏

打，只要证明操作1所得溶液中含有Na ＋即可，可用焰色反应来证明；要证明发酵粉中含有明

矾，只要证明操作1所得溶液中含有SO 2－4或Al 3＋即可，故用BaCl 2 溶液或NaOH 溶液来证明都

可。

6．(1)③①④②

(2)TiO 2＋2Cl 2＋2C=====高温TiCl 4＋2CO

(3)浓硫酸 干燥氯气

(4)冷凝四氯化钛

(5)防止E 中的水蒸气进入D 中，使TiCl 4水解

(6)在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置

[解析] 由题意四氯化钛极易水解，故应首先用惰性气体(这里指CO 2)排尽装置中的空气，且制得的氯气应先经过干燥，即B 中应盛装浓硫酸，且制得的四氯化钛应采取保护措施，避免与空气中的水蒸气反应，故在冷凝管后连接了无水氯化钙；在650 ℃～850 ℃下发生反应生成四氯化钛和一氧化碳，在D 装置中被冷却并收集，尾气中含有没反应的氯气以及一氧化碳，故装置最后还需要添加处理一氧化碳的装置。由上分析可得正确的操作顺序应为③①④②。