高三化学实验题专题训练

实验专题训练实验题专题训练第1页共7页3．（2011福建高考25，16分）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_______________________________。Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题：（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_________________________________。（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b．滴加盐酸不宜过快c．在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d．在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置（6）实验中准确称取8．00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3．94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。答案：（1）Al（OH）3＋OH－＝[Al（OH）4]－或Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O（2）通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体生成、沉淀溶解；（3）把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收（4）CO2＋Ba（OH）2＝BaCO3↓＋H2O（5）c、d（6）25%（7）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中（或其他合理答案）2、．（2011江苏高考10，15分）高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取（1）若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是。2（2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0．30和0．l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）、干燥。（3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。步骤2：准确称取样品ag（约0．5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。步骤3：准确量取40．00mL约0．1mol·L－1H2SO4溶解于锥形瓶中。步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3mol·L－1NaOH溶液。步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2～3次，洗涤液并入锥形瓶中。步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用cmol·L－1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1mL。步骤8．将实验步骤1～7重复2次①步骤3中，准确量取40．00mlH2SO4溶液的玻璃仪器是。②步骤1～7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是（填写步骤号）。③为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是。【分析】本题以复合火箭推进剂的重要成分制取和分析为背景的综合实验题，涉及理论分析、阅读理解、读图看图、沉淀制备、沉淀洗涤、含量测定等多方面内容，考查学生对综合实验处理能力。【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点，也是我们能力培养的重要目标之一。答案：（1）氨气与浓盐酸反应放出热量（2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤3（3）①酸式滴定管②1、5、6③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度（或不加高氯酸铵样品，保持其他条件相同，进行蒸馏和滴定实验）4．（13分）黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS（假设其他杂质中不含Fe、S元素，且高温下不发生化学变化），是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置（夹持和加热装置略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为：【实验一】：测定硫元素的含量反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：（1）甲、乙两装置的作用分别是_______、_______；乙瓶内发生反应的离子方程式为_______、_______；（2）反应后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是_______。（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为_______。【实验二】：测定铁元素的含量（4）②中，若用铁粉作还原剂，则所测得的铁元素的含量_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。（5）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_______。（6）某同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下：滤渣反应后乙瓶中的溶液滤液m2g固体H2O2溶液过量BaCl2溶液洗涤、烘干、称量4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2高温①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣②加还原剂使溶液中的Fe3+恰好完全转化为Fe2+后，过滤、洗涤③将滤液稀释至250mL④取25.00mL稀释液用0.1mol/L的酸性KMnO4溶液滴定4FeS+7O22Fe2O3+4SO2高温4实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.0025.0324.97根据所给数据，计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)＝_______。【答案】27．（13分）（1）除去空气中的CO2，使乙装置中的溶液只吸收黄铁矿煅烧产生的SO2（1分）吸收黄铁矿煅烧产生的SO2（1分）SO2+2OH-＝SO32-+H2O（1分）2SO32-+O2＝2SO42-（1分）（2）使SO32-完全氧化为SO42-（1分）（3）2132m100%233m（或其他合理答案）（2分）（4）偏大（2分）（5）250mL容量瓶（2分，没写规格得1分）（6）0.5mol/L（2分）8、【2011·无锡期末】21．B．（12分）铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁30/0—5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。【方案一】【实验方案】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是【实验步骤】（1）称取10.8g铝镁合金粉末样品，溶于VmL4.0mol·L—1'NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥。（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【方案二】【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是：A接（）（）接（）（）接（）（填接口字母，可不填满。）（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴人锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验装置。5①装置中导管a的作用是。②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则产生氢气的体积为mol。③若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是：，。9、（安徽省2012届高三高考信息交流试题（一））（14分）某同学取5.00g纯净的Na2SO3·xH2O，在600℃以上将其强热充分反应至恒重，实验及计算结果表明：①恒重后样品的质量相当于其中无水Na2SO3质量的计算值②恒重后固体中各元素的组成比也符合Na2SO3化学式③将恒重后固体溶于水时却发现溶液的碱性大大高于Na2SO3溶液的碱性经仔细思考，这位同学解释了这种反常现象，并设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。[问题分析]该同学分析原因可能是分解不仅失去了结晶水，而且可能Na2SO3也分解了，产生了Na2O和SO2，因此溶于水时生成NaOH使溶液呈更强的碱性，但结合上述实验，结果仔细一想，这种情况不可能。（1）你认为这种情况不可能的原因是。[分析问题]由于Na2SO3中S元素处于中间价态，加热分解过程中可能发生氧化还原反应，S元素分合价既升高也降低了，恒重后生成固体混合物A（含Na2S）。（2）该同学对上述恒重后固体A的成分提出猜想：。[实验验证]该同学取恒重后固体样品进行实验、验证自己提出的猜想，取样品溶于水配成溶液，分成甲、乙两份进行以下实验。（3）用pH试纸检测甲溶液呈强碱性，但碱性强于等浓度Na2SO3溶液的碱性，若该同学假设是正确的。请用离子方程式解释呈强碱性的原因：。（4）向乙溶液中加足量稀盐酸后，再加BaCl2溶液，即可证明该同学对固体A成分的假设，请问依据。现象，可以证明该同学对固体A成分的猜想是成立的。[得出结论]6（5）Na2SO3固体受热分解的方程式为。[补充实验]为进一步测定其结晶水含量，该同学取一定纯净的Na2SO3·xH2O，将其强热充分反应至恒重，发现固体质量减轻了一半，则x=。10、（13分）某研究性学习小组同学将一定浓度的NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中，发现生成了沉淀。他们对沉淀的成分进行了如下探究，请填写相关内容：提出假设假设1：沉淀是CuCO3；假设2：_______________________________________________________________；假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。验证假设(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为_____________________________。(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：________________。(3)为了证明以上哪种假设成立，该小组同学利用下图所示装置对CuCO3的质量分数进行测定：①实验过程中有以下操作步骤：a．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应b．打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气c．打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气正确顺序是(填选项序号，下同)________。若未进行步骤________，将使结果偏低。②若沉淀样品的质量为10.0g，装置D的质量增加了2.9g，则沉淀中CuCO3的质量分数为__________________。③由以上实验可知，假设________成立。总结反思除了以上方案，还可以通过测量CO2的体积或测量____________________________来测定沉淀中CuCO3的质量分数。【答案】10、（13分）沉淀是Cu(OH)2验证假设(1)Cu2＋＋2HCO－3===CuCO3↓＋CO2↑＋H2O(2)HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－（每空2分）(3)①cabb（每空1分）②81.7%③3（每空2分）总结反思(样品质量和)样品充分灼烧后的质量(其他合理答案均可)（1分）12、2012年安徽省高考理综化学学科题型示例单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温7下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450℃~500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。