
實驗原理、實驗技能和實驗儀器是實驗的三要素,在高考中常將“三要素”進(jìn)行組合,形成綜合性強、能力層次要求高的實驗題。綜合性化學(xué)實驗題(選擇題)考查內(nèi)容全面,從定性分析到定量分析、從化學(xué)原理到實際操作、從無機物到有機物都有涉及,主要考查物質(zhì)的檢驗、物質(zhì)的制備、性質(zhì)的驗證、化學(xué)性質(zhì)遞變規(guī)律與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的研究、化學(xué)常見儀器的使用、物質(zhì)的分離除雜提純過程中的方法、試劑的選擇與操作、實驗方案的設(shè)計與評價等內(nèi)容。
1.為了探究CdS、Ag2S的溶解度相對大小,利用如圖裝置進(jìn)行實驗。
已知:Ag2S呈黑色,難溶;CdS呈黃色,難溶;FeS呈塊狀黑色,難溶。下列敘述正確的是
A.X為硝酸,Y溶液為硫酸銅溶液
B.若裝置B中先生成黑色沉淀,則Ag2S的溶解度小于CdS
C.停止反應(yīng)的操作是關(guān)閉活塞K
D.用濃鹽酸和MnO2制備氯氣時可以用裝置A
2.實驗室用以下裝置(夾持和水浴加熱裝置略)制備環(huán)己酮縮乙二醇。
實驗中利用苯—水的共沸體系帶出水分,其反應(yīng)原理:
下列有關(guān)說法錯誤的是
A.以共沸體系帶出水促使反應(yīng)正向進(jìn)行
B.當(dāng)觀察到分水器中苯層液面高于支管口時,必須打開旋塞B將水放出
C.管口A是冷凝水的進(jìn)水口
D.根據(jù)帶出水的體積可估算反應(yīng)進(jìn)度
3.KMnO4是一種常用的氧化劑,某實驗小組利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略)。
已知:K2MnO4在濃強堿溶液中可穩(wěn)定存在,堿性減弱時易發(fā)生反應(yīng):。
下列說法錯誤的是
A.試劑X可以是漂白粉或MnO2
B.裝置連接順序是
C.裝置C中每生成1 ml KMnO4,消耗Cl2的物質(zhì)的量大于0.5 ml
D.若去掉裝置A,會導(dǎo)致KMnO4產(chǎn)率降低
4.某小組探究濃硝酸與鐵的反應(yīng),并檢驗氣體產(chǎn)物的性質(zhì),實驗裝置如圖所示。已知:(棕色)。下列說法正確的是
A.用KSCN溶液和氯水可檢驗裝置甲反應(yīng)產(chǎn)物中是否有
B.裝置乙中銅溶解,是將銅氧化的結(jié)果
C.裝置丙中溶液由淺綠色變?yōu)樽厣?,說明裝置甲中生成了NO
D.裝置丁中的溶液可以為酸性溶液,用于吸收尾氣
5.某興趣小組以活性白土為催化劑進(jìn)行乙醇脫水制備乙烯的實驗,裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法正確的是
A.實驗時,冷凝水從a口進(jìn)b口出
B.加快圓底燒瓶中乙醇的汽化速率,有利于提高乙醇的轉(zhuǎn)化率
C.溴的四氯化碳溶液褪色,不能說明生成了乙烯氣體
D.當(dāng)有4.6g乙醇汽化時,具支試管中收集到2.0g液體,則乙醇的轉(zhuǎn)化率約為93%
6.為探究Na2SO3的性質(zhì),實驗小組同學(xué)進(jìn)行了如下實驗:
下列說法一定正確的是
A.③和④中產(chǎn)生的氣體成分完全相同B.②和⑥中沉淀的主要成分不同
C.①→②和④→⑥均只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)D.的還原性在酸性條件下增強
7.將銅絲插入濃硝酸中進(jìn)行如圖所示的實驗,下列說法正確的是
A.裝置a中出現(xiàn)紅棕色氣體,只體現(xiàn)的酸性
B.一段時間后抽出銅絲,向裝置b注入水,b中氣體紅棕色變淺
C.注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡,說明與硝酸生成
D.裝置c用吸收尾氣,說明和均是酸性氧化物
8.無水FeCl3是芳香烴取代反應(yīng)常用的催化劑,它具有易水解、易升華的性質(zhì)。某同學(xué)用5.60g干燥鐵粉制得13.00g無水FeCl3樣品,實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是
A.該實驗中FeCl3的產(chǎn)率為60%
B.裝置C、H中的藥品可以都為P2O5
C.裝置B用于干燥氯氣,裝置E和G用于收集產(chǎn)物
D.可用K4[Fe(CN)6]溶液檢驗FeCl3產(chǎn)品中是否存在FeCl2
9.實驗室模擬制備亞硝酰硫酸()的反應(yīng)裝置如圖所示。已知:亞硝酰硫酸溶于硫酸,遇水易分解。下列說法錯誤的是
A.裝置A中應(yīng)使用70%的濃硫酸
B.裝置B、D中濃硫酸作用不同
C.裝置C中反應(yīng)為
D.虛線框內(nèi)的裝置可以換為盛有堿石灰的干燥管
10.某化學(xué)實驗小組設(shè)計如下實驗探究Zn與溶液中Fe3+發(fā)生反應(yīng)的原理。
下列說法錯誤的是
A.實驗I說明Fe3+被還原為Fe2+
B.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗實驗I得到的溶液中含有Fe2+
C.實驗Ⅱ發(fā)生了置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)
D.實驗說明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān)
11.小組同學(xué)探究和物質(zhì)A的反應(yīng),實驗如下。
下列分析不正確的是
A.②中銅粉溶解的原因:
B.①中產(chǎn)生的原因:時直接將還原為
C.若向③中加入固體,推測銅粉會溶解
D.①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強弱有關(guān),也與反應(yīng)速率有關(guān)
實驗
試劑
現(xiàn)象
I
2 mL0.1 ml· L-1FeCl3溶液、過量鋅粉
黃色溶液很快變淺,接著有無色氣泡產(chǎn)生,固體中未檢出鐵單質(zhì)
Ⅱ
2 mL1 ml· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、過量鋅粉
很快有大量氣體產(chǎn)生,出現(xiàn)紅褐色渾濁,30 min左右產(chǎn)生紅褐色沉淀,溶液顏色變淺,產(chǎn)生少量鐵單質(zhì)
裝置
序號
物質(zhì)A
實驗現(xiàn)象
①
溶液(調(diào))
銅粉溶解,溶液變?yōu)樯钭厣劢?jīng)檢驗含]
②
溶液
銅粉溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色
③
溶液(調(diào))
無明顯變化
參考答案:
1.C
【分析】A裝置稀酸和FeS反應(yīng)生成 H2S氣體, H2S氣體通入B裝置和含Ag+、Cd2+ 溶液反應(yīng),裝置C是為了檢驗硫化氫氣體是否過量;
【詳解】A.X如果為稀硝酸,會產(chǎn)生NO氣體,達(dá)不到實驗?zāi)康?,A項錯誤;
B.若裝置B中先生成黑色沉淀,不能根據(jù)沉淀先后去證明的溶解度小于CdS,B項錯誤;
C.關(guān)閉活塞K則停止通入氣體,可以讓反應(yīng)停止,C項正確;
D.用濃鹽酸和制備氯氣時需要加熱,不能用裝置A,D項錯誤;
答案選C。
2.B
【分析】由題意可知,該實驗的實驗?zāi)康氖抢铆h(huán)己酮和乙二醇反應(yīng)制備環(huán)己酮縮乙二醇,反應(yīng)中環(huán)己酮先與乙二醇發(fā)生加成反應(yīng),后發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)己酮縮乙二醇,裝置中苯的作用是作反應(yīng)溶劑,同時與水形成共沸物便于蒸出水,冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸氣,分水器的作用是減小生成物的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動,提高環(huán)己酮縮乙二醇的產(chǎn)率,所以當(dāng)觀察到分水器中水層液面高于支管口時,必須打開旋塞B將水放出;
【詳解】A.由反應(yīng)方程式可知,生成物中含有水,若將水分離出去,可促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,該反應(yīng)選擇以共沸體系帶水可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行,選項A正確;
B.由分析可知,當(dāng)觀察到分水器中水層液面高于支管口時,必須打開旋塞B將水放出,選項B錯誤;
C.由分析可知,冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸氣,從管口A通入冷凝水有利于增大冷凝的接觸面積,提高冷凝效果,選項C正確;
D.根據(jù)投料量,可估計生成水的體積,隨著反應(yīng)的進(jìn)行、分水器中水層體積不斷增大,所以可根據(jù)帶出水的體積估算反應(yīng)進(jìn)度,選項D正確;
答案選B。
3.A
【分析】使用B裝置用強氧化劑漂白粉或KClO3或KMnO4等于濃鹽酸在室溫下制取Cl2,然后結(jié)構(gòu)裝置A除去Cl2中的雜質(zhì)HCl,再將Cl2通入裝置C中與K2MnO4制備KMnO4,導(dǎo)氣管應(yīng)該長進(jìn)短出,最后通入裝置D進(jìn)行尾氣處理,防止多余Cl2污染環(huán)境。
【詳解】A.在裝置B中與與濃鹽酸在室溫下反應(yīng)制取Cl2,試劑X可以是漂白粉或KClO3或KMnO4,試劑X不可以是MnO2,因為MnO2和濃鹽酸反應(yīng)需要加熱,圖中無加熱裝置,因此MnO2不能與濃鹽酸反應(yīng)制取得到Cl2,A錯誤;
B.根據(jù)上述分析可知裝置連接順序是BACD,則裝置導(dǎo)氣管連接順序是,B正確;
C.因氯氣會與溶液中的KOH也會發(fā)生反應(yīng),故根據(jù)反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知:裝置C中每生成1 ml KMnO4,反應(yīng)消耗Cl2的物質(zhì)的量大于0.5 ml,C正確;
D.若去掉裝置A,揮發(fā)的氯化氫會與溶液中的KOH中和,導(dǎo)致溶液堿性減弱,反應(yīng)生成MnO2,從而導(dǎo)致KMnO4產(chǎn)率降低,D正確;
故合理選項是A。
4.D
【分析】鐵和濃硝酸加熱生成二氧化氮氣體,二氧化氮氣體進(jìn)入乙溶于水和水生成硝酸和一氧化氮,揮發(fā)的硝酸也進(jìn)入乙中,硝酸和銅生成一氧化氮氣體,一氧化氮和丙中硫酸亞鐵生成棕色溶液,尾氣有毒需要吸收處理;
【詳解】A.硝酸具有強氧化性,鐵和濃硝酸加熱會生成鐵離子,加入KSCN溶液變紅色,故不能使用KSCN溶液和氯水可檢驗裝置甲反應(yīng)產(chǎn)物中是否有,A錯誤;
B.揮發(fā)的硝酸也會使得銅被氧化,B錯誤;
C.乙中二氧化氮和水生成的NO也會使得丙中溶液由淺綠色變?yōu)樽厣?,C錯誤;
D.尾氣NO具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故可以吸收尾氣,D正確;
故選D。
5.D
【詳解】A.實驗時,冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)上口出,選項A錯誤;
B.若乙醇的汽化速率過快,乙醇分子在催化劑表面停留的時間過短,部分乙醇還來不及被吸附、活化、反應(yīng)即被帶出催化劑層,將導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率降低,選項B錯誤;
C.產(chǎn)生的乙烯能與溴發(fā)生加成反應(yīng),從而使溶液褪色,通過實驗現(xiàn)象能說明有乙烯生成,選項C錯誤;
D.具支試管中收集的液體成分是乙醇和水,則生成乙烯氣體的質(zhì)量是,故乙醇的轉(zhuǎn)化率為,選項D正確;
答案選D。
6.B
【分析】由題干實驗信息可知,①→②→③過程中先發(fā)生反應(yīng):Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,然后發(fā)生Na2SO3與HNO3反應(yīng)生成SO2和氮氧化物等刺激性氣味的氣體,BaSO3與HNO3反應(yīng)生成BaSO4,同時產(chǎn)生氮氧化物刺激性氣味的氣體,而①→④→⑤→⑥過程中先發(fā)生Na2SO3與HNO3反應(yīng)生成SO2和氮氧化物等刺激性氣味的氣體,同時部分轉(zhuǎn)化為硫酸根,然后溶于水中的SO2繼續(xù)被過量的硝酸根氧化為硫酸根,然后與Ba2+結(jié)合生成BaSO4沉淀,同時繼續(xù)反應(yīng)生成氮氧化物等刺激性氣味的氣體,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.由題干實驗信息可知,①→③依次發(fā)生反應(yīng)方程式為:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl、BaSO3與HNO3反應(yīng),已經(jīng)過量的Na2SO3與HNO3反應(yīng),而①→④則是Na2SO3與HNO3反應(yīng)生成NO和SO2,可知③和④中產(chǎn)生的氣體成分不一定完全相同,NO和SO2的多少可能不同,A不合題意;
B.由題干實驗信息可知,①→②發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,故沉淀②的主要成分是BaSO3,而⑥中沉淀是先加入稀硝酸后再加入BaCl2,硝酸具有強氧化性,將亞硫酸鈉氧化為Na2SO4,然后再與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4沉淀,故二者的主要成分不同,B符合題意;
C.由分析可知,①→②發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl屬于分解反應(yīng),而④→⑥既發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)又發(fā)生氧化還原反應(yīng),C不合題意;
D.由題干信息可知,由②到③時的酸性比①到④的酸性弱,但①到④轉(zhuǎn)化生成的硫酸根反而更少,但①中濃度比②中的更大,不能說明的還原性在酸性條件下增強,D不合題意;
故答案為:B。
7.B
【詳解】A.銅與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮氣體和硝酸銅,體現(xiàn)了硝酸的強氧化性和酸性,A錯誤;
B.一段時間后抽出銅絲,向裝置b注入水,b中氣體紅棕色變淺,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,B正確;
C.注入水后裝置b中銅片表面產(chǎn)生氣泡,與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體,C錯誤;
D.酸性氧化物是指和水反應(yīng)只能生成對應(yīng)價態(tài)的酸、或和堿反應(yīng)只能生成鹽和水的氧化物,和均不是酸性氧化物,D錯誤;
故選B。
8.B
【分析】A、B裝置均為濃硫酸干燥Cl2,而C、H均為干燥且防止FeCl3水解。E、F、G收集FeCl3,I吸收尾氣。
【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)2Fe+3Cl2=2FeCl3,5.6g鐵粉理論上制得氯化鐵的質(zhì)量xg,解得 x=16.25g,× 100%=80%,A項錯誤;
B.裝置C和H起干燥作用,可以選擇P2O5,B項正確;
C.裝置A的目的是干燥氯氣,裝置B是檢查后續(xù)裝置是否堵塞,C項錯誤;
D.檢驗Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液,D項錯誤;
故選B。
9.B
【分析】利用亞硫酸鈉固體和硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體,為防止亞硝酰硫酸遇水分解,故在干燥的條件下制備亞硝酰硫酸,最后尾氣吸收過量二氧化硫,防止污染空氣。
【詳解】A.利用亞硫酸鈉固體和硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體,98%的濃硫酸的很難電離出H+,故一般選用70%的硫酸,A正確;
B.亞硝酰硫酸遇水易分解,裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體,防止水蒸氣進(jìn)入裝置C中,裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中,B錯誤;
C.裝置C中反應(yīng)為,C正確;
D.虛線框內(nèi)的裝置可以換為盛有堿石灰的干燥管,既可以吸收尾氣又可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C,D正確;
故選B。
10.B
【詳解】A.實驗I黃色溶液很快變淺,固體中未檢出鐵單質(zhì),說明Fe3+被還原為Fe2+,黃色溶液很快變淺,選項A正確;
B.FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,干擾Fe2+的檢驗,故不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗實驗I得到的溶液中含有Fe2+,選項B錯誤;
C.FeCl3溶液中加入過量鋅粉,很快有大量氣體產(chǎn)生,是氯化鐵溶液水解產(chǎn)生的鹽酸與鋅粉反應(yīng)產(chǎn)生氯化鋅和氫氣,反應(yīng)為置換反應(yīng);出現(xiàn)紅褐色渾濁,是氯化鐵水解生成氫氧化鐵,屬于復(fù)分解反應(yīng);產(chǎn)生少量鐵單質(zhì),是鋅置換出鐵,屬于置換反應(yīng),選項C正確;
D.根據(jù)上述實驗可知,實驗開始時Fe3+濃度較大,先與鋅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鋅和氯化亞鐵,當(dāng)Fe3+濃度較低,H+濃度較大時,H+與鋅反應(yīng)生成鋅鹽和氫氣,故實驗說明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān),選項D正確;
答案選B。
11.B
【詳解】A.實驗②中,銅與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色銅離子和綠色亞鐵離子,A正確;
B.經(jīng)檢驗含,說明加入銅粉后銅與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色銅離子和綠色亞鐵離子,酸性條件下亞鐵離子與硝酸根離子反應(yīng)產(chǎn)生NO,選項B不正確;
C.若向③中加入固體,因酸性條件下亞鐵離子與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子,產(chǎn)生了硝酸鐵,根據(jù)實驗①的條件,推測銅粉會溶解,選項C正確;
D.①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強弱有關(guān),如鐵離子、硝酸根離子等氧化性強弱,亞鐵離子還原性等;也與反應(yīng)速率有關(guān),也氯離子、硝酸根離子,氫離子濃度等對反應(yīng)速率的影響有關(guān),選項D正確;
答案選B。
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