高三化学实验专题

实验专题1、某化学兴趣小组的甲、乙、丙三位同学在学习Na2O2与CO2的反应时，就提出SO2与Na2O2反应的问题。同学们设计实验探究SO2与Na2O2的反应。(1)甲同学认为Na2O2和SO2的反应与Na2O2和CO2的反应类同，设计了下图实验装置，并将带火星的木条伸到导管口，预期现象与结果相反，如果甲同学的观点是正确的，请你分析实验失败的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________(2)反应完毕后，综合大家的观点，认为硬质玻璃管中的固体成分有多种可能：可能Ⅰ：全部为Na2SO3；可能Ⅱ：为Na2SO3和Na2O2的混合物；可能Ⅲ：________可能Ⅳ：为Na2SO3和Na2SO4的混合物；可能Ⅴ：为Na2O2和Na2SO4的混合物；可能Ⅵ：为Na2O2、Na2SO3和Na2SO4的混合物。(3)乙同学认为，无论哪种观点正确，甲同学设计的装置都有一个明显的缺陷，即________________________________________________________________________(4)丙同学对可能Ⅳ持怀疑的态度。现有下列实验用品：几支试管、带胶塞的导管(单孔)、滴管、药匙、品红溶液、蒸馏水、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、请你帮助丙同学从中选出合适的用品对“可能Ⅳ”进行验证，完成下表(可以不填满)：实验步骤编号实验操作预期现象和结论①待硬质玻璃管冷却到室温后，用药匙取少量白色固体于试管中。②向①的试管中加入______，塞紧带导管的胶塞，并将导管通入________。③④解析：(1)如果甲同学的观点正确，则SO2与Na2O2反应有O2放出，如SO2通入过快，O2中会带有过多的SO2，O2浓度低木条不会复燃。(2)根据它五种预测，第Ⅲ种预测会全部为Na2SO4。(3)流动气体与固体反应，气体很难反应完全，故应有对SO2尾气处理的装置。(4)验证Na2SO3和Na2SO4的混合物，根据其两者的性质进行检验，Na2SO3为弱酸盐，加入酸溶液为有SO2放出，Na2SO4溶液能与BaCl2生成白色沉淀，根据实验现象可得出结论。答案：(1)木条复燃，氧气需达到一定浓度才行；如果通入的SO2量太快，导出气体中氧气的含量太少，则不复燃。(2)全部为Na2SO4(3)没有尾气处理装置(4)(方法有多种，合理均给分。但如果加入稀硝酸、或硝酸钡则可能将SO2－3氧化为SO2－4，这时检验就不准确了，则从此步骤起后面步骤均不给分。如试剂的用量不合理，要扣分，不重复扣分)实验步骤编号实验操作预期现象和结论②过量的稀盐酸装少量品红溶液的试管若品红褪色则固体中含有Na2SO3，若品红不褪色则固体中不含有Na2SO3③取②充分反应后的溶液于试管中，滴入适量BaCl2溶液若有白色沉淀生成则固体中含有Na2SO4若没有白色沉淀生成则固体中不含有Na2SO42、现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，为了测定x值，某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。(1)A装置的作用是_____________________________________。(2)B装置的作用是______________________________________。(3)C装置的作用是______________________________________。(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7g，用酒精灯加热到反应完全，此时B管增重1.89g，C管增重0.22g，则x的值为________。(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进___________________________________________________为什么？_______________________________________________解析：(4)B管增重1.89g是产生的水的质量，H2O来自于NaHCO3的分解和Na2CO3·xH2O失水。C管增重0.22g是产生的CO2的质量。由CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其产生H2O的质量。2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O2×8444180．84g0.22g0.09g即Na2CO3·xH2O的质量为3.7g－0.84g＝2.86g，Na2CO3·xH2O含水：1.89g－0.09g＝1.80g，在Na2CO3·xH2O中：M(Na2CO3)M(H2O)＝10618x＝2.86g－1.80g1.80g＝1.06g1.80g，得x＝10。答案：(1)加热，使NaHCO3分解，使Na2CO3·xH2O失水(2)吸收反应中生成的水(3)吸收反应中生成的CO2(4)10(5)在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收3、某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为________。(2)B中发生反应的化学方程式为__________________。(3)若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________________________________。(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。答案：(1)NaOH溶液(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(3)33600a－cb(4)偏小解析：铝镁合金中二者与酸都反应，但铝和碱反应镁不反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，Ar＝m/n＝a－cb×10－322.4×23＝33600a－cb，如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，结果偏小。4、Fe2O3和Cu2O都是红色粉末，常用作颜料，某校一化学实验小组通过实验来探究—红色粉末的成分，该粉末可能是Fe2O3或Cu2O或两者的混合物。探究过程如下：查阅资料Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。提出假设假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。(1)若假设1成立，则实验现象是____________________。(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？________。简述你的理由：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式：______________________________________。延伸探究经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。答案：(1)固体完全溶解，溶液呈红色(2)不合理因Cu2O与H2SO4反应会生成Cu，Cu可将Fe3＋还原为Fe2＋，故Cu2O、Fe2O3混合物溶于稀H2SO4，可能无Cu、Fe3＋产生(3)Fe2O3与Cu2O的混合物Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O,2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋解析：(1)Fe3＋可与SCN－生成红色络合物。(2)不合理，若是两者的混合物，因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu，Cu可将Fe3＋还原为Fe2＋，Fe2＋不能与SCN－反应生成红色络合物。(3)结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是Fe2O3，会出现红色；若是Cu2O一定有沉淀。5、在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如下图：(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：______接____；____接____；____接____；____接____。(2)装置中，饱和食盐水的作用是__________________________；NaOH溶液的作用______________________________。(3)化学实验中常用湿润的淀粉－KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到________，反应方程式________________。(4)写出下列化学反应的方程式：①气体发生装置中进行的反应：___________________________②NaOH溶液中发生的反应：____________________________。(5)KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。①请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目；②该反应中被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比是________，如果将20mL12mol·L－1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将________。A．≥1.68LB．＞1.68LC．≤1.68LD．＜1.68L答案：(1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气(3)试纸变蓝2KI＋Cl2===2KCl＋I2(4)①MnO2＋4HCl(浓)△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(5)②5:3D解析：(1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水分；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2；(3)湿润的淀粉­KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCI＋I2，I2遇淀粉变蓝。(5)，②参加反应的16molHCl中有10mol被氧化，故被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比为5:3。假设20mL12mol/L的浓盐酸完全反应，则生成Cl2的体积为V，则依据化学方程式得16HCl～5Cl216mol5×22.4L20×10－3L×12mol/LV解之得V＝1.68L，由于浓盐酸浓度减小到一定程度后，反应就不能发生，故生成气体的体积小于1.68L，D正确。6、长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的被氧化的程度，设计了如图所示实验装置：请回答下面的问题：(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)D装置中反应的化学方程式为____________________________。B装置中反应的离子方程式为_______________________________________________(3)称量agNa2SO3样品放入锥形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量的B