江苏省届高三化学各地名校月考试题汇编实验探究5.docx
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江苏省届高三化学各地名校月考试题汇编实验探究5
江苏省2009届高三化学各地名校月考试题汇编:
实验探究(5)
1.【江苏省常州市第三中学2009届高三化学11月模拟试卷.】(化学实验)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。
2005年的《化学教育》报道了如下实验研究:
实验一、定性研究:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;
将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。
请回答:
(1)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是。
(2)依据上述实验可推知:
②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还含有。
实验二、定量研究:
在圆底烧瓶底部,有一用塑料网包住的过量块状碳
酸钙和150mL饱和氯水,按如图所示装置实验,待不
再产生气泡后,将塑料网中剩余的石灰石提出液面,
密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体,直到量筒中的气
体不再增加(不考虑HClO的分解)。
请回答:
(3)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造
成的损失,且水槽中仍然为水,请你对装置Ⅲ进行改进,最简单的方法是。
(4)用改进后的装置进行上述实验,测得塑料网内的碳酸钙质量减少Ag,总共收集到标准状况下的CO2气体BL,发现B/22.4moL明显小于A/100moL。
若不考虑实验操作和CO2的溶解等因素造成的误差,从化学反应原理来看,导致这一大小关系的原因是。
(5)实验后发现,装置Ⅱ中的液体增多了,其原因是。
答案.
(1)CaCO3消耗了氯水中的HCl,使Cl2+H2O
HCl+HClO平衡向右移动,HClO浓度增大(2分)
(2)Ca(HCO3)2(写名称正确同样得分)(2分)
(3)在导管末端再连接长导管,使导管的出口接近量筒底部(2分)
(4)碳酸钙与氯水反应生成的Ca(HCO3)2再受热时,除生成CO2外,还生成了CaCO3(3分)
(5)从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集(3分)
3.[江苏省常州市北郊中学2009届高三化学11月模拟试卷]【实验化学】硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。
铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
⑴图1烧瓶中发生的离子反应方程式为:
。
⑵图2是图1的改进装置,其优点有:
①;
②。
⑶为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:
以空气为氧化剂法
方案1:
以空气为氧化剂。
将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。
向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。
反应完全后向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。
)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是。
②方案2中甲物质是(填字母序号)。
a、CaOb、CuCO3c、CaCO3
第二组:
过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。
加入18mL10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.6g。
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是,晶体采用酒精淋洗的优点是。
④上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是(填“第一组”或“第二组”),理由是、、
。
答案..⑴Cu+4H++2NO
=Cu2++2NO2↑+2H2O
或3Cu+8H++2NO
=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
⑵防止倒吸(1分)有害气体能被完全吸收(1分)
⑶①坩埚(1分)②b(1分)③防止双氧水分解(1分)酒精与水互溶且极易挥发,减少晶体溶解(1分)④第二组(1分)第一组方案1需要灼烧,多消耗能源(1分);第一组方案2所得产品含有铁元素杂质(1分);而第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度较高(1分)
4.[常州市青龙中学09届高三化学模拟试卷](12分)硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。
下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
指标
项目
优等品
一等品
合格品
外观
白色结晶,无可见机械杂质
无可见机械杂质
氮(N)含量
≥21.0%
≥21.0%
≥20.5%
某化学研究性学习小组为本地农业生产服务,对某农用品
商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械性杂质。
[实验探究]
按右图所示装置进行实验。
(1)烧瓶内发生反应的离子方程式为:
烧杯中盛放的试剂最好是(填“浓硫酸”、“稀硫酸”
或“水”)
(2)实验过程中,需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分
加热的原因是
[交流讨论]
甲同学:
根据此实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是:
乙同学:
实验装置中还存在另一个明显缺陷是:
经过大家充分讨论一致认为:
针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷,需改进实验装置,重新进行实验。
[探究结论]
称取13.5g硫酸铵化肥样品,用改进后的实验装置重新进行实验,测得实验后B装置增重3.4g。
则该化肥(填“是”或“不是”)一等品
答案.
(1)NH4++OH—
NH3↑+H2O(2分);稀硫酸(2分)
(2)使硫酸铵充分反应完全转化为NH3(2分)
[交流讨论]A、B装置间缺一个干燥装置(2分)
缺少赶尽反应装置中残留氨气的装置(2分)
[探究结论]不是(2分)
5.([江苏常州市安家中学09届高三化学试卷]10分)某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了下图装置。
倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体
积为VmL(已折算成标准状况)
由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定有的物质是
(填化学式)理由是
。
②其中一种物质的质量可以确定为
___________g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是。
写出B装置中反应的离子方程式
。
(3)C装置的作用是,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是。
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是。
a.M中有未反应的铁和硫b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
答案:
①FeS、FeB装置增重,量气管有气体②
(2)洗气瓶2OH-+H2S====2H2O+S2-(3)证明H2S已被完全吸收黑色沉淀(4)硫漏斗、玻璃棒
(5)bc
6.[常州国际学校09届高三化学综合测试](12分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料,可用不同的方法制得硫酸铜。
I.将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
(1)图1分液漏斗内装的液体是_____________。
(2)图2是图1的改进装置,与图1相比,图2装置的明显优点是
。
II.为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:
以空气为氧化剂法
方案1:
将铜粉在坩埚中反复灼烧,与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:
将空气或氧气直接通入铜粉与稀硫酸的混合物中,向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。
反应完全后加CuCO3调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶得CuSO4·5H2O。
滤渣可循环使用。
(3)写出加入FeSO4或Fe2(SO4)3后发生反应的相关的离子方程式:
。
第二组:
过氧化氢为氧化剂法
将少量铜丝放到适量的稀硫酸中,温度控制在50℃。
加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后。
过滤、蒸发结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O。
(4)其中用少量95%的酒精淋洗的目的是;若需要得到25.0g硫酸铜晶体,至少需要30%(密度为1.1g/cm3)的H2O2mL。
(5)上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是(填“第一组”或“第二
组”),理由是
。
答案.
(1)浓硝酸(1分)
(2)防止倒吸(1分)、有害气体能被完全吸收(1分)
(3)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(写出1个反应式给1分,全写出给2分,不必考虑反应顺序)
(4)除去硫酸铜晶体表面杂质,硫酸铜在酒精中溶解度较小,用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失(2分)10.3(1分)
(5)第二组第一组方案1需要灼烧,多消耗能源;第一组方案2所得产品含有铁元素杂质;而第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度高(本小题共2分)
7.[常州国际学校09届高三化学综合测试](12分)某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(只含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,按以下实验步骤进行操作:
①称取ag样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250.00mL溶液;
③量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,使反应完全;
④加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;⑤过滤,洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到某容器内,加热、搅拌,直到固体由红褐色全部变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;⑦……。
请根据上面叙述,回答:
(1)上图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和(填字母)。
(2)写出步骤④中发生反应的离子方程式。
(3)样品中的杂质Fe2+有较强的还原性,完成并配平下列反应的离子方程式
Fe2++ClO3—+=Fe3++Cl—+H2O
从理论上分析,上述实验中若将氯水改为NaClO3时,对实验结果造成(填偏大、偏小或不影响),等物质的量的NaClO3与Cl2的氧化效率之比为
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物转移到(填仪器名称)中加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是。
(5)本实验需要称量的最少次数是次,若容器质量是W1g,最终容器和固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数为。
(列出算式,不需化简)
答案.
(1)CFG
(2)Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
(3)6Fe2++ClO3—+6H+=6Fe3++Cl—+3H2O,无影响,3:
1
(4)坩埚继续加热,放置干燥器中冷却,称量,至最后两次称得的质量差不超过0.1g(或恒重)为止。
(5)4次
×2×56g/mol×÷
g×100%
8.[江苏省泗阳中学2009届高三第一次摸底考试](7分)有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:
Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO
、SO
、Cl-、I-、HCO
,取该溶液实验如下:
实验步骤
实验现象
①取少量该溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量该溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③取少量该溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀生成,且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
(1)溶液中肯定存在的离子是________________________。
(2)溶液中肯定不存在的离子是________________________。
(3)为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_________________
。
答案..(7分)
(1)Mg2+、Al3+、NO
、SO
(2分)
(2)Fe2+、Ba2+、I-、HCO
(2分)
(3)焰色反应,取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3(3分)
9.[江苏省泗阳中学2009届高三第一次摸底考试]实验化学
工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用水蒸汽加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO+2HCl=CuCl2+H2O,FeO+2HCl=FeCl2+H2O。
已知:
物质
开始沉淀时的pH
④
完全沉淀时的pH
Fe(OH)3
1.9
3.2
Fe(OH)2
7.0
9.0
Cu(OH)2
4.7
6.7
(1)若提供的药品有:
Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu,试结合题给表格请参照,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
________________________________________________________________。
(2)将除去Fe2+后所得溶液小心加热浓缩,再冷却结晶,即可得CuCl2·xH2O。
①过滤操作中需要的玻璃仪器有________________________________________。
②经检测,CuCl2·xH2O中含水28.6%,则CuCl2·xH2O中x的值为。
③如果要将CuCl2·xH2O处理为无水氯化铜,如何操作:
答案.
(1)通入足量Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,加入CuO调节溶液的pH至3.2-4.7,过滤除去Fe(OH)3
(2)①烧杯、漏斗、玻璃棒②3③在干燥的HCl气流保护下加热
答题过程中出现的其他合理答案均参照给分!
10.[江苏省泗阳致远中学2009届高三化学综合模拟试卷二](14分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。
某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。
探究过程如下:
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物,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三氧化二铁。
你认为这种说法合理吗?
▲简述你的理由(不需写出反应的方程式)
▲。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是▲,写出发生反应的离子方程式▲
探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。
取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为▲。
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶(CuSO4.5H2O)。
经查阅资料得知,
在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
实验室有下列试剂可供选择:
A.氯水B.H2O2
C.NaOH
D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:
试回答:
试剂
为▲,试剂
为▲(填字母)。
答案.溶液变为血红色(1分)
(2)不合理Cu能将Fe3+还原为Fe2+(2分)
(3)Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OCu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(每个1分,共5分)
(4)
(2分)
(5)BD(每空2分,共4分)
11.[09届江苏省前黄高级中学国际分校期末化学综合练习四](10分)某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO3;
乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
(查阅资料知:
CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ.按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为;
在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。
其具体操作依次为。
Ⅱ.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(1)各装置连接顺序为。
(2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。
(1)装置C中碱石灰的作用是,实验开始和结束时都要通入过量的空气,请说明结束时通入过量空气的作用是
(2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为。
答案.ⅠCO32-+Cu2+=CuCO3↓(1分)过滤、洗涤、干燥(1分)
Ⅱ
(1)A→C→B(1分)
(2)装置B中澄清石灰水变混浊(1分)
Ⅲ
(1)吸收空气中的H2O蒸汽和CO2(2分),
结束时通人处理过的空气可以将装置中滞留的H2O蒸汽和CO2赶出。
(2分)
(2)1-(49n/9m)(2分)
12、[2008-2009年度第一学期江苏省前黄高级中学期末考](8分)
(1)下面所列的是中学化学实验室中几种常见的仪器:
容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、温度计、量筒、托盘天平、普通漏斗、玻璃棒、烧杯。
①若要进行中和滴定实验,还缺少的玻璃仪器是______________________.
②若要用碳酸钠固体配制一定物质的量浓度的碳酸钠溶液,还缺少的玻璃仪器是________.
(2)某学生往一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种溶液(一种溶液只加一次):
A.KI溶液B.淀粉溶液C.NaOH溶液D.稀H2SO4E.氯水。
发现溶液颜色按如下顺序变化:
无色→棕黄色→蓝色→无色→蓝色。
依据溶液颜色的变化,判断加入以上药品的顺序是(填写序号)。
(3)众所周知,氢气燃烧生成水。
然而,资料表明,
氢气燃烧时除生成水外,还生成另一产物。
某同学用如右图所示的实验装置,验证该产物的存在。
实验步骤及现象如下:
制H2、验纯,将火焰对着冰块。
1在小烧杯内加入用硫酸酸化的稀KI淀粉溶液,将小烧杯放在冰块下方,
观察到烧杯中溶液由无色变成了蓝色。
②在另一个小烧杯内加入用硫酸酸化的稀KMn04溶液,将小烧杯放在冰块下方,观察到烧杯中溶液变成了无色。
请你写出另一产物的结构式:
;
由上述实验中可以归纳出该产物的化学性质有。
答案.
(1)①锥形瓶(1分);②胶头滴管(1分)。
(2)A→E→B→C→D(2分,全对才给分)。
(3)H-O-O-H(2分)氧化性和还原性(2分)
13.[2008-2009年度第一学期江苏省前黄高级中学期末考](12分)不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,早在1812年瑞典化学家贝采里乌斯根据大量实验现象首先提出了金属活动顺序的概念,后来俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后,于1865年发表了金属活动性顺序:
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu。
(1)金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具,许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。
例如,工业上冶炼金属,根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。
其中可以用“热分解法”冶炼的金属是、。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼:
,似乎“违背”了金属活动性顺序,试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因。
(2)在实践中发现还有许多化学事实“违背”金属活动性顺序,但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。
某学生在做探究实验时,把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中,观察到如下实验现象:
锌粒表面有一定量气泡产生,溶液颜色逐渐变浅,一段时间后溶液逐渐浑浊,试用相关反应方程式进行解释、。
(3)研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识,工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。
方案及现象:
。
答案.
⑴Hg、Ag(各1分)该反应为可逆反应,及时抽出钾蒸气,导致平衡不断正向移动(2分)
⑵Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+(2分)、3Zn+2Fe3++6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2↑+3Zn2+(2分)
或写出:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+、Zn+2H+=Zn2++H2↑
⑶ ①Fe3+>Cu2+>Fe2+(2分) ②方案:
将铜棒与碳棒用导线连接,再插入氯化铁溶液,发现有电流产生(2分)
14.[2008-2009年度第一学期江苏省前黄高级中学期末考]【实验化学】硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。
铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
⑴图1烧瓶中发生的离子反应方程式为:
。
⑵图2是图1的改进装置,其优点有:
①;
②。
⑶为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:
以空气为氧化剂法
方案1:
以空气为氧化剂。
将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。
向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。
反应完全后向其中加物质甲调节pH到3~4
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