高考化學21題等值模擬【第19題】及答案

《高考化學21題等值模擬【第19題】及答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學21題等值模擬【第19題】及答案（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、精品文檔精品文檔 精品文檔精品文檔 第十九題　綜合實驗探究 1． (2012·山東理綜，30)實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4，主要流程如下： (1)為使Mg2＋、Al3＋同時生成沉淀，應先向沉淀反應器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反應物。 (2)如下圖所示，過濾操作中的一處錯誤是____________________________________。 (3)判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是__________。高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是__________。 (4)無水AlC

2、l3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。 裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是___________________________。 F中試劑的作用是________________。用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為________________。 答案　(1)B (2)漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁 (3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)　坩堝 (4)除去HCl　吸收水蒸氣(或防止水蒸汽進入E)　堿石灰(或NaOH與CaO混合物) 2． 氯化鐵是實驗室中的重要試劑。某同學用m g含有鐵銹(F

3、e2O3)的廢鐵屑來制取 FeCl3·6H2O晶體，同時測定廢鐵屑中鐵的質量分數。 為此設計了如圖裝置(夾持裝置略，氣密性已檢驗)： 操作步驟如下： Ⅰ.打開彈簧夾K1，關閉彈簧夾K2，并打開活塞a，緩慢滴加鹽酸。 Ⅱ.當……時，關閉彈簧夾K1，打開彈簧夾K2，當A中溶液完全進入燒杯后關閉活塞a。 Ⅲ.將燒杯中溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到FeCl3·6H2O晶體。 請回答： (1)A中發(fā)生的置換反應的化學方程式是______________________________________。 (2)操作Ⅱ中“……”的內容是_______________________

4、_______________________， 燒杯中的現(xiàn)象是__________________________________________________________， 燒杯中相應的離子方程式和化學方程式是___________________、__________________。 (3)操作Ⅲ不采用直接加熱制FeCl3·6H2O晶體的原因是 ________________________________________________________________________。 (用簡要文字并結合離子方程式解釋)。 (4)測得B中所得的氣體是V mL(標準

5、狀況下)，由此計算出該廢鐵屑中鐵的質量分數是，該數值比實際數值偏低，若實驗過程中操作無誤，偏低的原因是 ________________________________________________________________________。 (5)為了準確測定鐵的質量分數，另取m g廢鐵屑和某種常見的還原性氣體在加熱條件下充分反應到恒重，測得實驗后剩余固體質量是w g。由此求出鐵的準確質量分數是________(用含m和w的式子表示)。 答案　(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)A中固體完全消失　淺綠色溶液逐漸變黃，有氣泡產生 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=

6、==2Fe3＋＋2H2O　2H2O22H2O＋O2↑ (3)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加熱會促進FeCl3水解，產生Fe(OH)3沉淀 (4)Fe3＋和Fe發(fā)生反應消耗部分Fe，使與鹽酸反應的Fe相應減少 (5)×100%或×100% 解析　(1)裝置A中發(fā)生的化學反應是鐵與鹽酸的反應和氧化鐵與鹽酸的反應，其中前者為置換反應。(2)裝置A中反應完全的現(xiàn)象是固體溶解；裝置A中反應后的溶液溶質成分是FeCl2，與過氧化氫混合后，被氧化為黃色的FeCl3，同時在氯化鐵的催化作用下過氧化氫分解產生氧氣。(3)氯化鐵在水溶液中水解，加熱可促進其水解。(4)鹽酸與氧化鐵反應生成

7、的Fe3＋會與Fe反應，這部分單質鐵沒有生成氫氣，導致測得的結果偏低。(5)減少的質量為雜質Fe2O3中O的質量，故Fe2O3的物質的量為×，即混合物中單質鐵的質量為m－××160＝。 3． 某實驗小組的同學在獲得了如下資料的情況下，利用下面的裝置來探究二氧化氮與碳酸氫鈉溶液反應的產物及反應的機理。 資料：①亞硝酸是一種弱酸，酸性較碳酸酸性強。 ②亞硝酸不穩(wěn)定，很易分解：3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O。 實驗步驟如下： ①檢查裝置氣密性。 ②在U形管中盛滿蒸餾水，從b處通入二氧化氮氣體，在U形管的B處得到無色氣體，打開分液漏斗活塞，使少量氣體進入分液漏斗，在分液漏斗

8、中看到有紅棕色氣體。 ③在U形管中盛滿飽和碳酸氫鈉溶液，從b處通入二氧化氮氣體，在U形管的B處也得到無色氣體，打開分液漏斗活塞，使少量氣體進入分液漏斗，在分液漏斗中卻看不到紅棕色氣體。 ④將③中B處無色氣體通過導管b通入足量澄清石灰水中有白色沉淀生成。 ⑤將U形管中盛滿氫氧化鈉溶液，從b處通入二氧化氮時在B處得不到任何氣體。 請回答下列各題： (1)檢查裝置氣密性的方法為________________________________________________。 (2)在②中B處得到的無色氣體是__________；用兩個化學方程式表示二氧化氮與水反應的化學反應機理：____

9、____________________________________________________。 (3)在③中B處得到的無色氣體(單一純凈)是________；只得到該無色氣體的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)取出③中得到的溶液，加入足量稀鹽酸，預測可觀察到的現(xiàn)象________________。 (5)寫出⑤中發(fā)生的化學反應方程式_________________________________________。 答案　(1)關閉分液漏斗的活塞

10、，夾緊止水夾b，從長頸漏斗加水，長頸漏斗中有一段水柱不下降，證明氣密性良好 (2)NO　2NO2＋H2O===HNO2＋HNO3、3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O (3)CO2　NO2與水反應生成HNO2和HNO3，二者都比碳酸的酸性強，因而與NaHCO3反應生成CO2 (4)產生無色氣體，在空氣中變?yōu)榧t棕色 (5)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 解析　解答該題的關鍵是能及時遷移應用資料卡中的信息，結合已掌握的氮及其化合物的性質，合理解釋每步實驗現(xiàn)象。①帶有長頸漏斗的裝置檢查氣密性，一般都采用“液差法”，首先應注意密封一端。②說明NO2與水反應生成

11、NO，印證3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的存在。③，④說明NO2與NaHCO3溶液反應，氣體產物只有CO2，沒有NO，從而否定NO2CO2的常規(guī)認識，再根據資料卡中的信息，預測可能是NO2與水反應生成HNO3和HNO2，生成的HNO2立即與NaHCO3反應生成了穩(wěn)定的NaNO2，不能分解產生NO。⑤更進一步驗證了上述推測的正確性。 4． 氮及其化合物在生產、生活中有重要的作用。 (1)NH3是制堿工業(yè)中不可缺少的重要物質。繼侯德榜“聯(lián)合制堿法”后，上世紀50年代某些化工專家開始研究有機胺制堿法，其工藝流程如下： 已知：NR3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3＋NR3

12、·HCl， NR3＋HCl===NR3·HCl，且NR3·HCl易溶于有機溶劑。 ①操作Ⅰ名稱為__________； ②某實驗小組同學查閱資料知，有機溶劑和有機胺的沸點差別較大，現(xiàn)欲將A中各成分進行分離，請寫出除了導管、酒精燈、牛角管、錐形瓶外，該分離操作所需的玻璃儀器名稱____________________________________________________________________； (2)N2在化工生產、農業(yè)、醫(yī)療、航天航空等領域用途廣泛?，F(xiàn)提供以下裝置(連接儀器略去)： ①某化學興趣小組甲同學欲用加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2，應該

13、選擇的發(fā)生裝置是____________，在添加藥品、制取氣體前必須進行的操作是 ________________________________________________________________________。 ②在加熱條件下，用NH3還原CuO可制得N2，同時獲得銅粉，此反應的化學反應方程式是____________________________________________________________________。 乙同學用此法制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料。按氣流從左到右的方式，整套裝置的連接順序是_____________

14、_(填寫字母序號)；最后一個裝置中試劑的作用是__________________________________________________________。 答案　(1)①分液?、谡麴s燒瓶、溫度計、冷凝管(或直形冷凝管) (2)①A　檢查氣密性?、?CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O　DEBC　干燥N2并除去其中的NH3 解析　(1)操作Ⅰ是分離兩種互不相溶的液體，顯然是分液，分離兩種互溶但沸點差別較大的液體使用蒸餾。 (2)①制取N2是固液加熱制取裝置，故選A。②用濃氨水與生石灰制NH3，選用裝置D，注意干燥NH3只能用堿石灰，要獲取純凈、干燥的N2必須除去未反應的NH3

15、及生成的水蒸氣。 5． 碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。 (1)合成該物質的步驟如下： 步驟1：配制0.5 mol·L－1MgSO4溶液和0.5 mol·L－1NH4HCO3溶液。 步驟2：用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL四口燒瓶中，開啟攪拌器。溫度控制在50 ℃。 步驟3：將250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1 min內滴加完后，用氨水調節(jié)溶液pH到9.5。 步驟4：放置1 h后，過濾、洗滌。 步驟5：在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h，得碳酸鎂晶須產品(MgCO3·nH2O　n＝1～5)。 回答下列問題：

16、 ①步驟3中加氨水后的離子方程式__________________________________________。 ②步驟4為加快過濾速度，常用____________(填過濾方法)。 (2)測定合成的MgCO3·nH2O中的n值。稱量1.000 g碳酸鎂晶須，放入如圖所示的廣口 瓶中加入水滴入稀硫酸與晶須反應，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室溫下反應 4～5 h，反應后期將溫度升到30 ℃，最后的燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定，測得CO2的總量；重復上述操作2次。 ①圖中氣球的作用是__________________________________________

17、____________。 ②上述反應后期要升溫到30℃，主要目的是__________________________________。 ③設3次實驗測得每1.000 g碳酸鎂晶須與稀硫酸反應產生的CO2平均值為a mol，則n值為________(用含a的表達式表示)。 (3)稱取100 g上述晶須產品進行熱重分析，熱重曲線如圖。則該條件下合成的晶須中，n＝________(選填1、2、3、4、5)。 答案　(1)①NH3·H2O＋Mg2＋＋HCO===MgCO3↓＋NH＋H2O ②減壓過濾(或抽濾) (2)①暫時儲存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持裝置中壓

18、強相對穩(wěn)定 ②使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收 ③(1－84a)/18a (3)1 解析　(1)①加入氨水促進HCO離子的電離，適當增大CO離子的濃度。 ②加快過濾的方法只能是減壓過濾。 (2)①開始時產生的CO2速率大于NaOH溶液吸收CO2的速率，氣球逐漸脹大，暫時儲存CO2，避免產生的CO2使內部壓強過大，造成泄露；后期CO2被NaOH吸收時，氣球逐漸變小。②升高溫度，氣體的溶解度減小。 ③找出關系：MgCO3·nH2O～CO2 84＋18n 1 1　 a　得n＝(1－84a)/18a (3)從圖中看，剩余質量為82.3 g時，即為失去的結晶水的質量，剩余39.2 g時，減少的質量為分解出的CO2的質量，列式：100×18n/(84＋18n)＝100－82.3，得n≈1。