2019-2020年高考化學一輪復習 課時38 化學實驗探究檢測與評估.docx

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2019-2020年高考化學一輪復習 課時38 化學實驗探究檢測與評估 1. 某探究小組用測量HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。限選試劑:1.00 molL-1 HNO3、2.00 molL-1 HNO3，細顆粒大理石、粗顆粒大理石，35 ℃水浴。 (1) 他們能完成哪些因素對速率影響的探究? 　 。 (2) 請根據(jù)能進行的探究內(nèi)容，填寫以下實驗設(shè)計表，完成探究實驗: 實驗編號 T/℃ 大理石規(guī)格 HNO3濃度/molL-1 ① 常溫 2.00 ② 1.00 ③ 2.00 ④ 2.00 (3) 整個實驗中應(yīng)控制的不變量是硝酸體積和　　　　　。 (4) 該實驗小組用下圖實驗裝置進行實驗。 ①除電子天平、干燥管、錐形瓶、藥匙、膠塞等儀器外，必需的實驗儀器還有　　　　　。 ②干燥管中應(yīng)放置的試劑是　　　　　　(填字母)。 A. 堿石灰　　　　　B. 無水CaCl2　　　　C. P2O5固體　　　　　D. 濃硫酸 ③若撤除干燥管裝置，所測速率　　　　(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 2. 黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料，其主要成分為CuFeS2，現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石SiO2)，為了測定該黃銅礦的純度，某同學設(shè)計了如下實驗: 稱取研細的黃銅礦樣品1.150 g，在空氣存在的條件下進行煅燒。實驗后取d中溶液的置于錐形瓶中，用0.05 molL-1標準碘溶液進行滴定，初讀數(shù)為0.10 mL，終讀數(shù)如右上圖所示。 (1) 黃銅礦煅燒的反應(yīng)為8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2，該反應(yīng)中被還原的元素是　　　　　　(填元素符號)。 (2) 標準碘溶液盛放在　　　　(填“堿式”或“酸式”)滴定管中;裝液之前，滴定管要用標準碘溶液潤洗2~3次，潤洗的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。請用化學方程式表示滴定的原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3) 滴定終點的讀數(shù)為　　　　mL;通過計算可知，該黃銅礦的純度為　　　　。 (4) 若去掉c裝置，會使測定結(jié)果　　　　(填“偏低”、“偏高”或“無影響”)。 (5) 假設(shè)實驗操作均正確，測得黃銅礦的純度偏低，可能的原因主要有　　　　　　　　　　　　。 3. 某工廠廢液中含有苯酚、乙酸苯酚酯，實驗小組對該廢液進行探究，設(shè)計如下方案: 已知熔點:乙酸16.6 ℃、苯酚43 ℃。沸點:乙酸118 ℃、苯酚182 ℃。 (1) 寫出反應(yīng)②的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2) ②中分離B的操作名稱是　　　 　。 (3) 現(xiàn)對物質(zhì)C的性質(zhì)進行實驗探究，請你幫助實驗小組按要求完成實驗過程記錄，在下表中填寫出實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和現(xiàn)象解釋。 限選試劑:蒸餾水、稀硝酸、2 molL-1 NaOH、0.1 mol L-1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、飽和溴水、紫色石蕊試液。 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋 步驟1:取少量C放入a試管，加入少量蒸餾水，振蕩 　　　　　　 　　　　　 步驟2:取少量C的稀溶液分裝b、c兩支試管，往b試管　　　　　　　　　　 產(chǎn)生白色沉淀 　　　　 步驟3:往c試管　　　　　　　　　 　　　　　 C與加入的試劑發(fā)生顯色反應(yīng) (4) 稱取一定量的C試樣，用水溶解后全部轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中定容。取此溶液 25.00 mL，加入濃度為0.016 67 molL-1的KBrO3標準溶液30.00 mL，再加入過量的 KBr溶液， 酸化并放置。待反應(yīng)完全后，加入過量的KI，再用0.110 0 molL-1的Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2 ，耗去Na2S2O3標準溶液11.80 mL。則試樣中C的物質(zhì)的量的計算表達式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (部分反應(yīng)離子方程式:Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O; I2+2S22I-+S4) 4. (xx安徽高考)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。 為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下: (1) 在25 ℃下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，作對比實驗，完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。 實驗編號 初始pH 廢水樣品體積/mL 草酸溶液體積/mL 蒸餾水體積/mL ① 4 60 10 30 ② 5 60 10 30 ③ 5 60 測得實驗①和②溶液中的Cr2濃度隨時間變化關(guān)系如右圖所示。 (2) 上述反應(yīng)后草酸被氧化為　　　　(填化學式)。 (3) 實驗①和②的結(jié)果表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;實驗①中0~t1時間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=　　　　(用代數(shù)式表示)mol L-1min-1。 (4) 該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)424H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三。 假設(shè)一:Fe2+起催化作用。 假設(shè)二:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 假設(shè)三:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 …… (5) 請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。 [除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2的濃度可用儀器測定] 實驗方案(不要求寫具體操作規(guī)程過程) 預(yù)期實驗現(xiàn)象與結(jié)論 5. 某小組同學探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱，設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗)。 請回答下列問題: (1) 寫出儀器A的名稱:　　　　　　　。 (2) 實驗記錄如下: 步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 Ⅰ 打開活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至過量 燒瓶內(nèi)溶液　　　 Br2的氧化性大于H2SO3 Ⅱ 向步驟Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液 剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色 　　　　　　　　　　　 (3) 步驟Ⅱ中，開始時顏色無明顯變化的原因是(寫出一條即可):　 ; 寫出步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式:　 。 (4) 實驗室常用Cl2通入NaBr溶液中制得單質(zhì)溴，工業(yè)上常用電解飽和食鹽水制備Cl2，裝置如右圖所示，利用該裝置，工業(yè)上除得到氯氣外，還可以得到　　　　　　　　(填化學式);裝置中的離子交換膜Na+可以通過而OH-不能通過的目的是　　　　　　　　　　　　　　。 6. 某學生利用以下裝置探究噴泉實驗。其中A、F分別為硫化氫和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與硫化氫反應(yīng)的裝置。 請回答下列問題: (1) 裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2) 裝置A中的分液漏斗內(nèi)液體a可選用　　　　(填字母)。 A. 鹽酸　　 B. 濃硫酸　 C. 稀硫酸　 D. 稀硝酸 (3) 虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置，請從上圖的“備選裝置”中選擇合適裝置的編號，填入下列空格。 B:　　　　、D:　　　　、E:　　　　。 (4) 打開K1、K2，將常溫常壓下的H2S、Cl2以體積比1∶1充滿燒瓶后，燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)用化學方程式表示為　　　　　　　　　　　　　　;關(guān)閉K1、K2，始終看不到燒瓶內(nèi)產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，理由是　 。 (5) 在操作(4)的基礎(chǔ)上，引發(fā)噴泉操作方法是　 。 專題九　綜合化學實驗 課時38　化學實驗探究 1. (1) 硝酸濃度、溫度、大理石表面積 (2) 實驗編號 T/℃ 大理石規(guī)格 ① 常溫 粗顆粒 ② 常溫 粗顆粒 ③ 35 ℃水浴 粗顆粒 ④ 常溫 細顆粒 (3) CaCO3質(zhì)量 (4) ①秒表、量筒?、贐C?、燮? 【解析】　(1) 根據(jù)所給的試劑可知有兩種不同濃度的硝酸,因此可比較濃度對反應(yīng)速率的影響;有兩種不同狀態(tài)的大理石,因此可比較固體表面積對反應(yīng)速率的影響;還有35 ℃水浴,因此可比較溫度對反應(yīng)速率的影響。(2) 因為①與②的不同是HNO3濃度不同,所以其他的因素應(yīng)該相同;若①中大理石為粗顆粒,則②中大理石為粗顆粒,溫度為常溫;①與②研究的是HNO3濃度對反應(yīng)速率的影響;①③中HNO3的濃度相同,可以控制溫度變化,碳酸鈣都為粗顆粒,分析溫度對反應(yīng)速率的影響;①④中HNO3濃度相同,可改變CaCO3的狀態(tài),比較常溫下粗顆粒與粉末狀CaCO3的反應(yīng)速率快慢。其他合理答案也可。(3) 反應(yīng)過程中除了控制硝酸的體積相同外,還要控制CaCO3的質(zhì)量相同。(4) ①根據(jù)圖中裝置可知要測定單位時間內(nèi)燒杯內(nèi)減少的質(zhì)量,把減少的質(zhì)量看作是CO2的質(zhì)量。所以還需要用量筒量取所需HNO3體積及秒表計算所需時間。②干燥CO2且不能讓水蒸氣逸出,需要酸性干燥劑或中性干燥劑,B、C都可以。③若不用干燥裝置,則相同時間內(nèi)減少的質(zhì)量增大,認為生成的CO2增大,反應(yīng)速率偏大。 2. (1) Cu、O (2) 酸式　往滴定管上口加入3~5 mL標準碘溶液,傾斜轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕全部滴定管內(nèi)壁,然后,一手控制活塞,將液體從滴定管下部放出　SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI(或H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI) (3) 20.10　80% (4) 偏低 (5) 二氧化硫未能被水充分吸收,亞硫酸部分被氧化 【解析】　(1) Cu元素和O元素的化合價在反應(yīng)前為+2價、0價,在反應(yīng)后分別變?yōu)?價、-2價,化合價降低,發(fā)生了還原反應(yīng)。(2) 標準碘溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管中,碘會腐蝕堿式滴定管中的橡膠。滴定的原理是SO2與I2在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng),方程式為SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。(3) 由關(guān)系式法可以計算。設(shè)在錐形瓶中含有x mol的SO2: CuFeS2　~　2SO2　~　2I2 1 mol　　　2 mol　　　2 mol mol　　x mol　0.05 molL-1(20.10-0.10)10-3 L = x=0.001 mol 黃銅礦的純度=100% =100% =80% (4) 去掉c裝置,氣體中二氧化硫在水溶液中會和氧氣反應(yīng),反應(yīng)的化學方程式為2SO2+O2+H2O2H2SO4,測定結(jié)果偏小。(5) 假設(shè)實驗操作均正確,測得的黃銅礦純度仍然偏低,可能的原因主要有用水吸收二氧化硫不充分,亞硫酸部分被氧化。 3. (1) (2) 分液 (3) 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋 出現(xiàn)白色渾濁 苯酚常溫下溶解度不大 滴入適量飽和溴水,振蕩 苯酚與溴發(fā)生取代反應(yīng),生成三溴苯酚白色沉淀 滴入幾滴FeCl3溶液,振蕩 溶液變?yōu)樽仙? (4) (0.016 67 molL-130.0010-3 L-0.110 0 molL-111.8010-3 L) 【解析】　(2) 分離難溶的液體混合物,可用分液的方法。(3) 苯酚常溫下溶解度不大,往苯酚中加入少量水后,振蕩,有白色渾濁的現(xiàn)象出現(xiàn)。苯酚與溴水反應(yīng), 生成難溶于水的三溴苯酚,在水溶液中,會有白色沉淀的現(xiàn)象,若是苯酚過量,三溴苯酚易溶于有機溶劑,則看不到白色沉淀。FeCl3溶液與苯酚有顯色反應(yīng),出現(xiàn)紫色。(4) 由Br~3Br2,可算出生成的Br2的物質(zhì)的量n1=0.016 67 molL-130.0010-3 L3。與苯酚反應(yīng)后剩余的Br2與KI發(fā)生反應(yīng)生成I2,I2的量用Na2S2O2滴定確定,由Br2~I2和I2~2Na2S2O2,可得剩余的溴與Na2S2O2的關(guān)系:Br2~2Na2S2O2,從而算出剩余的Br2的物質(zhì)的量為n2=L。與苯酚反應(yīng)消耗的溴的物質(zhì)的量n3=n1-n2=0.016 67 molL-130.0010-3 L3-,苯酚與溴反應(yīng)的關(guān)系式: ~3Br2,可以算出25.00 mL溶液中苯酚的物質(zhì)的量n==(0.016 67 molL-130.0010-3 L3-0.110 0 molL-111.8010-3 L)樣品有1 000 mL,試樣中C物質(zhì)的量的計算表達式為(0.016 67 molL-130.0010-3 L3-0.110 0 molL-111.8010-3 L)=(0.016 67 molL-130.0010-3 L-0.110 0 molL-111.8010-3 L)。 4. (1) 15　25(只要草酸溶液體積與蒸餾水體積之和為40 mL即可)　(2) CO2　(3) pH越大,反應(yīng)的速率越慢　　(4) Al3+起催化作用　Fe2+和Al3+起催化作用(5) 取pH=5的廢水60 mL,加入10 mL草酸和30 mL蒸餾水,滴加幾滴FeSO4,測定反應(yīng)所需時間　預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論:與②對比,如果速率明顯加快,故起催化作用的為Fe2+ 【解析】　(2) 該反應(yīng)為探究重鉻酸根與草酸反應(yīng)過程中的催化作用,該反應(yīng)為一比較熟悉的反應(yīng),草酸被氧化后的產(chǎn)物為二氧化碳。(3) 考查了從圖像中獲取數(shù)據(jù)并分析的能力。圖像越陡,反應(yīng)速率越快。(4) 對于假設(shè)可以從加入的物質(zhì)鐵明礬中獲取。然后根據(jù)上面的過程,進行對比實驗,即可以得到答案。 5. (1) 球形冷凝管 (2)Ⅰ:由橙黃色變?yōu)闊o色(或橙黃色褪去) Ⅱ:H2O2的氧化性大于Br2 (3) 步驟Ⅰ的H2SO3有過量,H2O2先和H2SO3反應(yīng)(或H2O2濃度小或Br-與H2O2反應(yīng)慢) H2SO3+H2O22H++S+H2O、2H++2Br-+H2O2Br2+2H2O (4) NaOH、H2　可以獲得高純度的NaOH溶液(或避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO,影響NaOH的產(chǎn)量) 【解析】　亞硫酸與溴水中的溴發(fā)生氧化還原反應(yīng),H2O+H2SO3+Br2H2SO4+2HBr,溶液由橙黃色變?yōu)闊o色。Br2的氧化性大于H2SO3,步驟Ⅱ溶液中過量的H2SO3先與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng),H2SO3+H2O22H++S+H2O,剛開始溶液顏色無明顯變化,繼續(xù)滴加,溶液中的HBr與逐滴加入的H2O2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴單質(zhì),2H++2Br-+H2O2Br2+2H2O,溶液變?yōu)槌赛S色溶液。(4) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,裝置中的離子交換膜Na+可以通過而OH-不能通過,是為了得到高純度的NaOH溶液或避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO,影響NaOH的產(chǎn)量。 6. (1) MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O (2) AC (3) Ⅲ?、瘛、? (4) H2S+Cl2S+2HCl　燒瓶內(nèi)的氣壓與外界氣壓相同,不能產(chǎn)生壓強差,故無噴泉現(xiàn)象 (5) 方法①:用手(或熱毛巾)將燒瓶捂熱或?qū)课?燒瓶內(nèi)氣體受熱膨脹(即增大壓強),使HCl與燒杯中溶液接觸,即可引發(fā)噴泉;方法②:用冰水或其他制冷劑澆在燒瓶上(給燒瓶降溫),以減小燒瓶內(nèi)氣體的壓強,燒杯中溶液通過導管進入燒瓶內(nèi)與HCl氣體接觸,即可引發(fā)噴泉 【解析】　(2) 濃硫酸、濃硝酸具有強氧化性,與FeS發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能生成H2S。(3) B吸收水蒸氣,E吸收氯氣中的HCl氣體,D吸收氯氣中的水蒸氣。