高三化学实验综合设计练习

专题化学综合实验设计1（B.29）碳酸氢钠俗称纯碱，是一种常用化学品。工业上制取碳酸钠的方法是：将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中，控制一定温度，制得碳酸氢钠，再煅烧碳酸氢钠使其转化为碳酸钠。有关反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O==NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是（填标号）。A．碳酸氢钠难溶于水B．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出C．碳酸氢钠受热易分解（2）某探究活动小组根据工业制取碳酸钠的原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。（I）．乙装置中的试剂是（Ⅱ）．丁装置的作用是。（Ⅲ）．实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是（填分离操作的名称）。②另一位同学用下图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。（I）．实验时，须先从a管通入气体，再从b管中通入气体。（Ⅱ）．有同学建议在戊装置的b管下端连接已装置，理由是。（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：2.（C.19）电镀厂曾采用有氰电镀工艺，处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN－离子氧化成CNO－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN－被处理的百分率。将浓缩后含CN－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN－的浓度为0.05mol·L－1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题：⑴甲中反应的离子方程式为，乙中反应的离子方程式为。⑵乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等。丙中加入的除杂试剂是饱和食盐水，其作用是，丁在实验中的作用是，装有碱石灰的干燥管的作用是。⑶戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82g沉淀，则该实验中测得CN－被处理的百分率等于。该测得值与工业实际处理的百分率相比总是偏低，简要说明可能的原因（不一定填满）。①。②。③。请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，且操作简单）。3．(E.27)微型化学实验（简称ML）是绿色化学新理念在中学化学实验中的应用。微型实验具装置小巧，节约药品，操作简便，现象明显，安CaCO3甲甲乙含氨的饱和食盐水丙稀硫酸丁冷却水6mol/L盐酸放大了的多孔球泡已戊冷却水饱和食盐水abc全可靠，减少污染等特点。下图是某同学设计的NH3的催化氧化（附着在玻璃纤维上的Cr2O3作催化剂），并检验反应生成的酸性物质的微型装置（图中必要的铁架、铁夹、微型酒精灯等均已略去）。实验可提供的药品有：①NH4Cl、Ca（OH）2的混合物；②浓氨水；③KClO3和MnO2；④蒸馏水；⑤0.5mol/LNaOH溶液；⑥酚酞试液；⑦浓H2SO4；⑧6mol/LNaOH溶液。试回答下列问题：（1）微型叉形管中液态物质A是，B是。（2）C处发生的化学反应方程式是。（3）混合物D是为了检验酸性物质的生成而放入的，其组成是，。实验过程中是D变化现象为。（4）F处的棉花应蘸取的物质是。4．（H.22）某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了NaNO3．Cu(NO3)2．AgNO3。（加热及夹持装置未画出）（1）甲同学加热的是NaNO3。加热过程发现：装置②中产生气泡，部分石蕊试液被压至装置③中；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素，且显＋3价。请写出NaNO3受热分解的化学方程式：。（2）乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式：；（3）丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，英才剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式：（Ⅰ）4AgNO32Ag2O＋4NO2↑＋O2↑，（Ⅱ）2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑。请你分析，可能正确的是哪一个并说明由：；请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：；（4）由上述3个实验的结果，请你推测：硝酸盐受热分解的产物可能与有关。5．（H.23）为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和．．．．HCl．．．挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题。（1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接，接，接a。（2）U形管中所盛试剂的化学式为。（3）装置③中CCl4的作用是。（4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在之间（填装置序号）。瓶中可以放入。6．（J.28）某课外活动小组拟用下面装置模拟一个生产过程，请据图回答以下问题：方案甲：无色气体→酸性KMnO4→澄清石灰水褪色浑浊方案乙：无色气体→足量品红溶液→澄清石灰水颜色变浅浑浊EF盐酸浓氨水CaCO3CaO(s)ABCD饱和NaCl液溶NaHCO3溶液(1)打开F的活塞，瓶D中可产生一种气体，该气体是（写化学式）；该反应的化学方程式为。(2)瓶B的作用是。(3)最终在烧杯C中结晶出一种晶体，该晶体滤出后，对其充分加热，该晶体分解，可得到一种白色粉末。烧杯C中反应的化学方程式为。（4）该反应所得的产品产量和打开分液漏斗E、F的先后顺序有关，为了得到较高的产量应先打开分液漏斗（选填“E”或“F”）（5）若不考虑尾气的吸收问题，该装置C中有一处不太合理的地方，你认为应如何改进？。7.(L.18)下图所示装置为铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置，请回答下列问题：Ⅰ．（1）盛放药品前，检验此装置的气密性的操作方法和现象是：_______________。（2）在装置A中放入有关药品后，打开活塞K，将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为：_____________。（3）装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是________，其作用是：________________________。（4）装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则B中应盛放的液体是（填写字母代号）________a．水b．浓溴水；c．KMnO4酸性溶液d．NaHSO3饱和溶液Ⅱ．两位同学设计了下述两个方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证无色混合气体中含有CO2和SO2．试评价上述各方案是否严密，并说明理由：。8、（T.23）“化学多米诺实验”即利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生，整个过程只控第一个反应，就好像多米诺骨牌游戏一样，下图就是一个“化学多米诺实验”在实验过程中的装置图。各装置中试剂或物质是：(A)2mol/LH2SO4(B)Zn(C)2mol/H2SO4+CuSO4(D)ZnE)CuSO4溶液(F)NH3·H2O(G)30%H2O2(H)饱和H2S溶液(I)NaOH溶液。已知：Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O该反应产物可作为H2O2分解的催化剂。请回答下列问题：（1）进行实验前必须进行的操作是。（2）反应过程中B与D两容器中反应速率比较BD（填、、=），原因是。（3）H中的现象是。（4）I中可能发生的反应的化学方程式。（5）A和B之间导管a的作用是。（6）在该实验中不涉及的反应类型是（填序号）。①分解反应②化合反应③置换反应④复分解反应。9．（W.17）（ⅰ）用装置A、B和乳胶管组成装置，用于收集已经．．干燥．．的NH3气体（①装置A已经过了气密性检查；②可供选用的试剂有碱石灰、水和酚酞）。回答下列问题：⑴干燥剂碱石灰应放在________中（填广口瓶代号）。⑵NH3气体进入B中出现的现象是___________________________________。⑶若将上述可供选用的试剂改成浓硫酸和石蕊溶液，仍用装置A、B和乳胶管组成装置，还可收集其它气体，请列举可收集的气体两种___________________。（ⅱ）粗盐经提纯后得到NaCl溶液，再经蒸发、结晶、烘干得精盐。⑴蒸发操作中使用到的瓷质仪器的名称为____________________。⑵该同学将所得精盐配成溶液，用于另一实验。实验中需要用80mL，1mol/L的NaCl溶液，配制过程中用托盘天平称取的精盐质量为-_________g，用于定容的仪器的规格和名称_______________________________。专题化学综合实验设计（答案）1．（1）B（2）①（I）蒸馏水或饱和碳酸氢钠溶液（Ⅱ）吸收NH3（Ⅲ）过滤②（I）NH3，CO2（Ⅱ）增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率（3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。其他合理方法均可）2.⑴CN－+ClO－====CNO－+Cl－2CNO－+2H++3ClO－====N2↑+2CO2↑+3Cl－+H2O⑵除去HCl气体去除Cl2防止空气中CO2进入戊中影响测定准确度⑶82%①装置乙、丙、丁中可能滞留有CO2；②CO2产生的速度较快未与戊中的澄清石灰水充分反应；③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全。(三点中任意答两点即可)建议一：不将甲中溶液一次全部加入乙中，改为分次加入，控制CO2的产生速度；建议二：乙中瓶塞改为三孔塞，增加的那个孔中插入一根导管到液面以下，反应结束后缓缓通入除去CO2的空气，使装置中滞留的CO2尽可能多的与Ca(OH)2反应。建议三：将戊中澄清石灰水改为浓度较大的NaOH溶液，反应结束后向戊中加入足量CaCl2后测沉淀质量。等等3.（1）浓氨水（2分）KClO3和MnO2(2)4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O（3）0.5mol/LNaOH溶液和酚酞试液；红色褪去（4）6mol/LNaOH溶液4.（1）NaNO3受热分解的化学方程式：2NaNO3=2NaNO2+O2↑；（2）Cu(NO3)2受热分解的化学方程式：2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑；（3）Ⅱ正确；气泡仅部分消失，且剩余氧气等等；（4）硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关5.（1）b接e，f接d，c接a。（2）CuSO4（3）吸收Cl2（4）①③；湿润的KI淀粉试纸(或润湿的有色布条,或品红溶液)（5）紫色石蕊试液(答案合理给分)；紫色石蕊试液变红而不褪色6.（1）NH3；NH3·H2O+CaO==NH3↑+Ca(OH)2（反应式写成CaO+H2O==Ca(OH)2NH3·H2ONH3↑+H2O同样给分）（2）除去二氧化碳气体中的氯化氢气体（只写“洗气”、“除杂质”等而不指明除去什么气体的不给分）（3）CO2+NH3+NaCl+H2O==NaHCO3AaBCDEFGHIc（Ⅰ）ABab（Ⅱ）↓+NH4Cl（若该反应分两步写，合理的同样给分）（4）F（5）通入氨气的导管应改接倒置的漏斗，防止倒吸7.Ⅰ．（1）将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热A装置，D的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液面上升（B瓶中液面下降），说明装置不漏气；（2）Cu+2H2SO４(浓)══ΔCuSO4+SO２↑+2H２Ｏ；（3）碱