高考总复习课程--2018年高考化学第二轮复习(江苏版)课后练习册子-第17讲-化学实验探究经典精讲

第17讲化学实验探究经典精讲题一：在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6mol/L盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。填写下列空白：(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是______；烧瓶B的作用是_______________；烧瓶C的作用是____________________；在试管D中收集得到的是_______________。(2)实验时，U型管G中应加入的试剂是_____________________；长颈漏斗H中应加入___________。(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__________。(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是_________。(5)试管E中发生反应的化学方程式是_______________。(6)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________________；E管中的反应开始后，在F出口处应______________。题二：某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料：铝是银白色金属，熔点660.4℃，沸点2467℃；无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，常压下在177.8℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂，以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置，请结合题意回答问题：(1)A装置中发生反应的化学方程式为：_________________________________。(2)装置B的作用是______________，装置C中所盛试剂为_______________。.(3)请在标记为F的实线方框内画出合适的装置__________。(4)工业上制备金属Al，用电解熔融的Al2O3，而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。(5)AlCl3遇潮湿空气立即产生大量白雾的原因是(结合化学方程式说明)_________。(6)有同学认为该装置有不足之处，存在安全隐患。若你同意他的观点，请指出其不足之处______________________________________________________。(7)反应后D得到氯化铝与铝粉的混合物，设计方案分离出纯净的氯化铝(简述分离原理和操作)_____________________________________________。题三：某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸。请回答下列问题。(1)仪器中装入的试剂：B_________、C________、D___________。(2)连接好装置后应首先_________________________。(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是：_________________。在这两步之间还应进行的操作是_____________________。(4)反应过程中G管逸出的气体是___________，其处理方法是：___________________________________________________________________。(5)从实验中测得了下列数据①空E管的质量a②E管和WO3的总质量b③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量)④反应前F管及内盛物的总质量d⑤反应后F管及内盛物的总质量e由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知)：计算式1：Ar(W)＝____________；计算式2：Ar(W)＝____________。题四：叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。实验室测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数。实验步骤如下：①称取约2.5000g叠氮化钠试样，配成250mL溶液。②准确量取25.00mL溶液置于锥形瓶中，用滴定管加入50.00mL0.1000mol·L1(NH4)2Ce(NO3)6(六硝酸铈铵)，[发生反应为：2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](杂质不参与反应)。③反应后将溶液稍稀释，然后向溶液中加入5mL浓硫酸，滴入2滴邻菲哕啉指示液，用0.0500mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准滴定溶液滴定过量的Ce4+至溶液由淡绿色变为黄红色(发生的反应为：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)，消耗硫酸亚铁铵标准溶液24.00mL。(1)步骤①配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有、。(2)叠氮化钠受撞击时生成两种单质，反应的化学方程式为。(3)若其它读数正确，滴定到终点后，读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积按图图示读取，将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数(选填：“偏大”、“偏小”或“不变”)。(4)通过计算确定叠氮化钠试样中含NaN3的质量分数为多少(写出计算过程)。第17讲化学实验探究经典精讲题一：(1)普通铁粉(或铁粉)作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)防止水倒吸(或用作安全瓶)氢气(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)6mol·L1盐酸(3)A、B、E(4)加快氢气产生的速率(5)Fe3O4+4H23Fe+4H2O(6)检验氢气的纯度点燃氢气解析：(1)实验开始前试管A中应加入铁粉，烧瓶B用来提供水蒸气，加热A和B即可反应，试管D用来收集氢气，烧瓶C的作用是防止受热不均引起倒吸。(2)U型管的作用是干燥氢气，同时除去挥发出的HCl气体，应加入碱性的固体干燥剂，如：固体氢氧化钠、碱石灰等；长颈漏斗H中应加入6mol·L1的盐酸。(3)两套装置中，实验时需要加热的仪器是A、B、E。(4)烧瓶I中加入少量硫酸铜溶液，发生反应CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，形成Cu—Zn(盐酸)原电池，可以加快锌与盐酸反应的速率。(5)试管E中发生反应的化学方程式是Fe3O4+4H23Fe+4H2O(6)为防止氢气不纯加热时产生爆炸，在F出口处必须检验氢气的纯度，E管中的反应开始后，在F出口处应点燃氢气。题二：(1)MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O(2)除去Cl2中的HCl气体浓H2SO4(3)(4)AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，不能导电，无法电解(5)AlCl3遇水水解，发生反应：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，产生的HCl气体在空气中形成酸盐小液滴(6)连接D和E的导管太细，生成的无水AlCl3易凝固导致导管堵塞(7)铝的熔沸点高，氯化铝在177.8℃升华，所以利用加热升华后再凝华的方法得到纯净的氯化铝解析：(1)实验室制备氯气，反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。(2)制得的氯气中含有HCl和H2O(g)，HCl能与Al反应生成AlCl3和H2，容易发生危险，且AlCl3易吸收水分，均需要除去；装置B的作用是除HCl，装置C中盛放浓硫酸，作用是除去氯气中的水蒸气。(3)氯气有毒，必须进行尾气处理，因此后面有尾气处理装置，一般用碱液吸收，因为AlCl3易吸收水，发生水解，要防止碱液中的水蒸气进入E装置，因此还需要一个干燥装置，装置图为：。(4)AlCl3属于分子晶体，熔融状态下不导电，因此工业上常电解氧化铝冶炼铝单质。(5)AlCl3遇到潮湿空气产生大量白雾，发生的是水解反应：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，氯化氢气体在空气中形成小液滴。(6)AlCl3易升华，遇冷凝结成固体，容易堵塞导管，即连接装置D和E的导管太细。(7)铝的熔点高，AlCl3熔点低，易升华，因此加热使AlCl3升华，然后让其凝华，得到纯净氯化铝。题三：(1)锌粒水浓硫酸(2)检查气密性(3)先从A瓶逐滴滴加液体；检验H2的纯度(4)氢气；在G管出口处点燃(5)cbac)(48deac)(54或48)(54deab解析：(1)B为氢气的发生装置，采用锌粒和稀盐酸反应，制得的氢气中含有H2O和挥发出的HCl，C装置中为H2O，目的是除去HCl，D装置中为浓硫酸，用来除去H2O。(2)连接好装置后应首先检验装置的气密性。(3)先从A瓶逐滴滴加液体制取氢气，排空装置内的空气，防止氢气不纯加热时爆炸，需要G处收集气体验纯后再加热反应管E。(4)在G管逸出的气体是未反应的氢气，需在G管出口处点燃处理。(5)可以根据WO3中W和O的质量比，设W的相对原子质量为M，则48M=cabc，从而有M=cbac)(48；F管增重为生成的H2O质量，根据方程式WO3+3H2W+3H2O，W与水的质量比54M=caed，则有M=deac)(54；WO3的相对原子质量为M+48，则WO3与水的质量比为4854Mbaed，则有54()48baMed。题四：(1)250mL容量瓶、胶头滴管(2)2NaN3撞击2Na+3N2↑(3)偏小(4)n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1000mol·L1×50.00×103L=5.000×103moln[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol·L1×24.00×103L=1.200×103mol与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.000×103mol1.200×103mol=3.800×103mol，根据关系式(NH4)2Ce(NO3)6~NaN3可得ω=33.80010mol65gmol25mL2.5000g250mL=0.9880解析：(1)配置该溶液还需用到250mL容量瓶和胶头滴管等仪器。(2)该物质只有两种元素，故生成的单质只能是氮气和金属钠。(3)滴定终点时仰视读数，读出消耗的(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大，导致读出的NaN3消耗(NH4)2Ce(NO3)6的体积比实际值偏小，计算出样品中叠氮化钠的质量分数偏小。(4)(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为：n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1000mol·L1×50.00×103L=5.000×103mol，根据关系式Ce4+~Fe2+，参与第二步反应的量为：n[(NH4)2Ce(NO3)6]=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol·L1×24.00×103L=1.200×103mol，与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.000×103mol1.200×103mol=3.800×103mol，根据关系式(NH4)2Ce(NO3)6~NaN3可得ω=33.80010mol65gmol25mL2.5000g250mL=0.9880。