专题21实验排序题专练教师版备战2020高考化学二轮主观题必刷题集

1专题21实验排序题专练1．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。（1）实验室最常用的制备氨气的化学方程式为______________________（2）欲用上述方法收集一瓶干燥的氨气，装置连接顺序为：__________________(按气流方向，用小写字母表示，包括发生装置和尾气处理)。【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2Oadcfei【解析】（1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2固体反应制氨气，化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。（2）实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸，所以正确的连接顺序为a→d→c→f→e→i，故答案为：adcfei。2．SO2为大气污染物，研究它的性质对环境治理具有重要意义。在铝基氧化铜作催化剂时，可利用天然气脱除二氧化硫，并回收单质硫（熔点为112.8℃，沸点为444.6℃）。（1）①装置中导管X的作用是：______________（2）利用制得的CH4和SO2并结合B～G装置验证反应产物：CH4＋2SO22S＋CO2＋2H2O生成的单质S和CO2。2①B装置作用除了干燥气体和充分混合气体外还有______________________②实验装置依次连接的合理顺序为B、______________（每个装置只用一次）【答案】平衡气压，使液体顺利滴入烧瓶中观察气泡以便调节CH4和SO2的流速D、C、G、F、EF【解析】（1）①蒸馏烧瓶中产生气体，使其中的压强增大，若分液漏斗与蒸馏烧瓶不连通，则不利于液体滴入，所以装置中导管X的作用是是平衡压强，使液体顺利滴入烧瓶中；（2）①CH4和SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行，所以B中浓硫酸可以起到干燥CH4和SO2的作用；如图，B装置中可同时通入CH4和SO2，便于充分混合CH4和SO2；CH4和SO2气体通过浓硫酸，会形成气泡，观察气泡以便调节CH4和SO2的流速比约为1∶2；②根据实验目的：验证CH4和SO2反应生成的单质S和CO2，则装置C冷却得到固体S单质，用E装置中澄清石灰水验证CO2，为防止SO2对验证CO2实验造成干扰，必须先将其除尽，可依次通过酸性高锰酸钾和品红溶液，综上分析实验装置依次连接的合理顺序为B、D、C、G、F、E（每个装置只用一次）。3．某学习小组查阅资料可知高温下，FeCl2与O2反应一定生成Fe2O3，可能生成FeC13或Cl2。该小组同学利用如下装置对该反应进行探究。回答下列问题：查阅资料：FeCl2固体呈绿色，熔点为674℃，沸点为1023℃；FeC13在100℃左右升华。(l)装置A中盛放蒸馏水的仪器名称为____。(2)按气流从左到右的顺序，上述装置合理的连接顺序为____(填仪器接口的小写字母)。【答案】分液漏斗aedbc(或cb)gh(或hg)f【解析】（1）该仪器名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；（2）装置A中过氧化钠与蒸馏水反应生成氧气，后经过浓硫酸干燥氧气，再通入装置B的硬质玻璃管中在高温下FeCl2与干燥的O2反应，再连接U型管为了探究是否有FeC13并使FeC13凝华，装置D则是验证探究是否有氯气并可作吸收装置，因此其连接顺序为：aedbc(或cb)gh(或hg)f，3故答案为：aedbc(或cb)gh(或hg)f。4．二氯亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发液体，剧烈水解生成两种气体，常用作脱水剂，其熔点为－105℃，沸点为79℃，140℃以上时易分解。并且Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOC12=4LCl+S+SO2。(1)甲同学设计如图所示的装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并利用装置F验证生成物中的某种气体(夹持及加热装置略)。①用原理解释SOCl2在该实验中的作用：_________________________________。②装置的连接顺序为A→B→______________________。【答案】SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解D→E→F→Cdaefcb【解析】（1）①实验中SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水作用，生成无水ZnCl2及SO2和HCl气体，SOCl2吸水，生成的HCl抑制ZnCl2水解，故答案为：SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解；②A中SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl，用冰水冷却收集SOCl2，浓硫酸吸收水蒸气，防止溶液中水蒸气加入B中，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气中二氧化硫与HCl，防止污染环境，E装置防止倒吸，装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C，故答案为：D→E→F→C；③检测ZnCl2•xH2O晶体是否完全脱水，可以测定一定质量的样品与足量的硝酸银反应生成氯化银沉淀的质量，从而确定是否为纯净的氯化锌，具体操作步骤为：称取蒸干后的固体ag溶于水，加入足量稀硝酸和硝酸银溶液，过滤，洗涤，干燥，称得固体为bg，故答案为：daefcb。5．磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，主要用作氯化剂或氯磺化剂，也用于制造医药品、染料、表面活性剂等。实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量SO2Cl2，所需装置如图所示(部分装置略)：4已知：①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。②SO2Cl2的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，密度为1.67g/mL。它在常温下较稳定、遇水剧烈水解，100℃以上易分解。回答下列问题：(1)检查装置A气密性的操作是___________。(2)选择实验装置(A~E)并连接接口(a~h)顺序：(A－a)___________(b－B－c)___________(h－E)(装置可重复使用)。(3)B装置中的冷凝管需连接冷凝水，它应从___________(填“m”或“n”)接入。【答案】连接好仪器，用止水夹夹住a处橡胶管，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入足量的水；旋开分液漏斗开关，水滴入烧瓶的速率减慢，最终法无滴入，证明气密性良好；反之不好f-D-g、d-C-ee-C-dm【解析】(1)装置气密性检查的关键是:形成封闭体系。操作方法为：连接好仪器，用止水夹夹住a处橡胶管，关闭分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入足量的水；旋开分液漏斗开关，水滴入烧瓶的速率减慢，最终法无滴入，证明气密性良好；反之不好。(2)根据实验原理SO2+Cl2=SO2Cl2、SO2Cl2遇水剧烈水解，制取SO2Cl2必须使用干燥的SO2和Cl2反应。根据试题提供的信息，A、E装置分别是Cl2和SO2的发生装置。B装置是制取SO2Cl2的装置，故A、B之间是Cl2的净化和干燥装置，B、E之间是SO2的干燥装置，由此可选相应的装置和连接接口的方向为f-D-g、d-C-e；、e-C-d；答案：f-D-g、d-C-e；、e-C-d。(3)冷凝水的基本方向是从下口进冷水，上口出水，保证使冷凝管中注满冷凝水。答案：m。6．FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解(1)制备无水氯化铁5①仪器X的名称为____。②装置的连接顺序为a→____→i，k→____(按气流方向，用小写字母表示)。【答案】圆底烧瓶h，i→d，eg，f→b(c)【解析】（1）①由仪器构造可知，仪器X的名称为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；②首先制取氯气，然后除杂、干燥，导管应长进短出，所以a连接h，i接d；在F中与铁粉反应，为防止FeCl3堵塞导管，出气导管应用粗导管，则e接j，冷凝法收集升华出的FeCl3，所以k接g；最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气，所以f接b，则装置的连接顺序为a→h，i→d，e→i，k→g，f→b，故答案为：h，i→d，e；g，f→b(c)。7．化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。如图A、B、C是实验室常见的气体发生装置：(1)①选择上图装置组装一套实验装置来收集一瓶干燥的氨气，所选装置的连接顺序为：发生装置→___→___，______→_____→i(按气流方向，用小写英文字母表示)。(2)①若用A装置制取Cl2，产生Cl2的离子方程式为__________________________________。【答案】dcfeMnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O【解析】6（1）生成的氨气中混有水蒸气，且氨气为碱性气体，故可用碱石灰干燥，氨气的密度比空气小且易溶于水，要采用向下排空气法收集，在收集装置后，需要用防倒吸的处理装置，所以连接顺序为：a→d→c→f→e→i，故答案为：d；c；f；e；(2)若用A装置制取Cl2，则采用的是固液加热型发生装置，其药品应为二氧化锰与浓盐酸，产生Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O。8．亚硝酰氯NOCl可用于合成清洁剂等。它可用Cl2与NO在常温常压下合成：它的熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。请按要求回答下列相关问题：(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为：______________________。(2)制备NOCl的装置如下图所示，连接顺序为:a→_________________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。①装置A和B作用是①干燥NO和Cl2，②___________________________________________。②装置D的作用是______________________________________。【答案】3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2Oe→f→c→b→d或f→e→c→b→d观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入F，引起NOCl的水解【解析】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O；（2）将氯气和NO干燥后在装置F中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为：e→f（或f→e）→c→b→d；①装置A和B作用是除干燥NO、Cl2外，另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生，故答案为：观察气泡调节气体流速；②NOCl遇水易水解，装置D中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止E中水蒸气进入反应器F中，引起NOCl的水解，故答案为：防止E中水蒸气进入F，引起NOCl的水解9．氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用。回答下列问题：7(1)氨气的制备①氨气制取的发生装置可以选择上图中的_________(填字母)，反应的化学方程式为_____________________________________________。②选择上图装置组装一套实验装置来收集一瓶干燥的氨气，所选装置的连接顺序为：发生装置→______→______→______→_____→i(按气流方向，用小写英文字母表示)。③可用如图装置进行氨的喷泉实验，引发喷泉的操