高三化学实验专题训练5

高三化学实验专题训练5
1．已知某混合金属粉末，除铝处还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。

请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。

完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；
（2）设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。

（3）实验过程
根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

【提示】Ⅰ．在答题卡上按以下方式作答，注意前后内容对应；
Ⅱ．注意文字简洁，确保不超过答题卡空间。

编号实验操作预期现象和结论
①
②
③
④
2．某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与c(H+)相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝与盐酸反应速率更快。

他决定对其原因进行探究。

填写下列空白：
⑴该同学认为：由于预先控制了反应的其它条件，那么，两次实验时反应的速率不一样
的原因，只有以下五种可能：
原因①：Cl-对反应具有促进作用，而SO2-
对反应没有影响；
4
原因
②：；
原因③：Cl-对反应具有促进作用，而SO2-
对反应具有阻碍作用；
4
原因④：Cl-、SO2-
均对反应具有促进作用，但Cl-影响更大；
4
原因
⑤：；
⑵该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确的结论。

他取了两片等质量、外形和组成相同、表面积经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到
盛有同体积、c(H+)相同的盐酸和稀硫酸的试管中（两试管的规格完全相同）。

①在盛有稀硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；
②在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化；
或观察到实验①中，而实验②中，则说明原因③是正确的。

依次类推，该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl-对反应具有促进作用。

⑶为了使实验“定量化”、使结果更精确，可以对实验进行如下改进：
①配制c(H+)相同的盐酸和稀硫酸：现有浓度为1mol/L的盐酸和密度为1.225g/mL、质
量分数为20%的硫酸，若要准确量取该硫酸20.00mL，需要用（填仪器名称）量取；将量取的硫酸配成c(H+)=1mol/L的溶液，计算可知溶液的体积应为；配制溶液时还需要用到的玻璃仪器有、烧杯、胶头滴管和量筒等。

②比较反应速率：反应时间可以用秒表测定。

如果要对上述实验中的反应速率进行比较，
可以通过测定哪些物理量来确定？（要求回答一种即可）。

3．向过氧化钠与水后的溶液中滴入酚酞，先变红，后褪色。

对于酚酞褪色的原因，甲认为是由于过氧化钠与水反应产生的氢氧化钠过浓造成的；乙认为是由于过氧化钠与水反应生成的双氧水的强氧化性作用所致。

请设计一个实验论证甲、乙两位同学的解释中谁正确：。

4、食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为_________（只填化学式）。

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为_________。

(2)用提纯的NaCl配制500 mL4.00 mol·L-1NaCl溶液，所用
仪器除药匙、玻璃棒外还有________（填仪器名称）。

(3) 电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2 L，
则同样条件下收集的Cl2______（填“>”、“=”或“<”）2 L，原因是
__________。

装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中
NaOH的浓度，常用的方法是_____________。

(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（浓）错误！未找到引用源。

MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置_______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_________（填代号）。

可选用制备气体的装置：
5．实验室用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2=
Ca(ClO)2+CaCl2+2H3O+Q，温度稍高即发生副反应：
6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，现有三个同学分别设计的三套实验装置如图5-44：
(1)请从①不容易控制反应速率；②容易控制反应速率；③有副反应发生；④可防止副反
应发生；⑤污染环境；⑥可防止污染环境。

几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价，并选择符合题目要求的选项填在空格内。

(2)上述装置中，甲由A，B两部分组成，乙由C，D，E三部分组成，丙由F，G两部分组
成，请从上述装置中，选取合理的组成部分，组装一套较完善的实验装置，装置各部分的连接顺序(按气流从左到右的方向)是___。

(3)实验中若用12mol·L-1的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量总是_______。

0.15mol；(填大于、小于或等于)，其原因是(假定各步反应均无反应物损耗，且无副反应发生)。

6．实验室可以通过多种途径得到氮气：
方法一：将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜粉。

方法二：将空气通过灼热的铜粉，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。

方法三：将亚硝酸钠(NaNO2，一种致癌物质，有剧毒)和氯化铵的混合溶液加热，逸出氮气。

下列是进行实验时可选择的实验仪器：(铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出)
A B C D E
回答下列问题：
（1）按途径①制取N2时所需要的氨气要用浓氨水与生石灰作原料制取，最好采用上述仪器中的（填仪器代码，下同）做氨气发生装置，该反应的化学方程式为。

要制取并收集纯净的N2（允许含少量的水蒸气），还使用到上述仪器中的（按气流从左到右的顺序列出）。

（2）按途径②制取N2，原料气空气是通过向中加入而送人反应器的，反应器内发生的现象是
（3）上述三种制取N2的途径，①和②两条途径常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径③相比优越性在于。

1．（1）Cu；Fe（顺序可交换）
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
（3）（注意分几个步骤；每个步骤有几个要点；陈述的严密性等等）
编
号
实验操作预期现象和结论
①用药匙
．．取少许
．．样品，加入试管
．．A中，再用滴．
管．取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充
分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备
用
样品部分溶解，并有气体放出
②往试管A的剩余固体中加过量
．．稀硫酸，充分反
应后，静置。

取上层清液于试管B中，剩余固
体备用
固体部分溶解，并有气体放出，
溶液呈浅绿色，可能含铁
③往试管B中加入少许
．．稀硝酸，再滴加KSCN
溶液
溶液先变黄色，加KSCN后显血
红色，结合②可知，一定含铁
④往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶
液
固体溶解，有无色刺激性气体产
生并很快变成红棕色，溶液显蓝
色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀
产生，一定含铜。

2．⑴原因②：Cl-对反应没有影响，而SO2-
4对反应具有阻碍作用；原因⑤：Cl-、SO2-
4
均对
反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO2-
4
影响更大）；两个原因可互换位置。

⑵②反应速率加快；反应速率减慢；
⑶①酸式滴定管；100mL；100mL容量瓶、玻璃棒；
②消耗完全相同质量的铝片需要的时间；或相同时间内消耗铝片的质量（其他合理也可）；
3．向上述褪色后的溶液中逐滴滴入盐酸（或用水水稀释），如果红色复出，则甲正确；若红色不再复出，则乙正确。

4、(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3。

②75％乙醇。

(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管。

(3)<；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；中和滴定。

(4)e；d。

5．(1)
(2)F，B，E
(3)小于，浓盐酸随反应的进行而变为稀盐酸，
从而使反应停止
6．(1)E；CaO＋2NH3·H2O＝Ca(OH)2＋2NH3↑＋H2O；A、C、D
(2) E；蒸馏水；红色固体逐渐变黑。

(3)Cu和CuO可以以循环使用，节约了原料，避免使用有毒物质而造成的污染。