2024-2025学年高考化学二轮专项突破卷七　化学实验（含解析）

专项突破卷七　化学实验
(90分钟　100分)
可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　S 32　Cl 35.5
Cr 52　Co 59　Cu 64　Br 80
第Ⅰ卷　(选择题　共48分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,请你选出一个最符合题意的答案)
1.配制100 g 20%的NaOH溶液的实验过程中,不需要用到的仪器是
2.“水飞”是传统中医里将药材与适量水共研细,取极细药材粉末的方法。《医学入门》中记载了提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干。”文中不涉及的操作方法是
A.溶解 B.洗涤
C.蒸发 D.萃取
3.关于下列仪器(均为硅酸盐材质)的说法正确的是
A.①的刻度最大值在上方
B.②可用于固液分离
C.③可用作化学反应的容器
D.④可用于氢氧化钠固体的灼烧
4.下列说法正确的是
A.用酒精灯加热试管时须垫石棉网
B.NH3能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.用分液的方法可以分离汽油和水
D.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
5.某溶液可能含有等物质的量的Ba2+、Na+、N、H+、Cl-、I-、S、S中的几种,向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液为无色。下列判断不正确的是
A.肯定不含N
B.肯定不含H+
C.肯定含有S
D.肯定不含Cl-
6.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所用试剂和分离方法均正确的是
选项 物质 所用试剂 分离方法
A 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 苯(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
C 氯气(氯化氢) 氢氧化钠溶液 洗气
D 乙醇(水) 金属钠 蒸馏
7.下列实验仪器使用或实验操作正确的是
A.用碱式滴定管量取13.60 mL重铬酸钾溶液
B.饱和氟化铵溶液需保存在带橡胶塞的棕色玻璃细口瓶中
C.实验室可用稀盐酸和碳酸钙超细粉末制备少量CO2
D.液溴需贮存在带橡胶塞的棕色细口瓶中,并进行水封
8.用下列实验方案不能达到实验目的的是
　　　　　①　　　　　　②　　　　　　③　　　　　　　④
A.图①装置——Cu和浓硝酸制取NO2
B.图②装置——将c管位置提高可用于检验装置的气密性
C.图③装置——酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3
D.图④装置——实验室分离CO和CO2
9.下列有关实验现象的解释或所得结论正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 向某补血口服液中滴加几滴酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫色褪去 该补血口服液中一定含有Fe2+
B 用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释 溶液由绿色逐渐变为蓝色 [CuCl4]2-+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl-平衡正向移动
C 将25 ℃ 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液加热到40 ℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 温度升高,Na2SO3水解平衡正向移动
D 将铜与浓硫酸反应产生的气体通入BaCl2溶液中 产生白色沉淀 该气体中一定含有SO2
10.二氯化钒(VCl2)是重要的有机合成试剂,具有较强的还原性和吸湿性。某科学探究小组同学通过分解VCl3制备VCl2。下列说法不正确的是
A.盛饱和NH4Cl溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗
B.甲装置反应生成氮气,用于排除乙、丙装置中的空气
C.丁装置可用于尾气吸收,盛装的药品为P2O5粉末
D.验证丙装置中的气体产物,可用湿润的淀粉碘化钾试纸
11.为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验。下列说法错误的是
A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则说明装置气密性良好
B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝
C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染
12.下列主要仪器与试剂能完成相应的实验的是
选项 主要仪器 试剂 实验目的
A 烧杯、漏斗、胶头滴管、铁架台 待提纯的AlCl3溶液、NaOH溶液、盐酸溶液 提纯混有MgCl2杂质的AlCl3溶液
B 试管、烧杯、酒精灯 葡萄糖溶液、乙醇、新制的氢氧化铜悬浊液 鉴别葡萄糖溶液和乙醇
C 试管、胶头滴管 BaCl2溶液、稀硝酸、待检溶液 检验S的存在
D 酒精灯、漏斗、短导管、木条 MnO2、10%的H2O2 MnO2在H2O2分解时作催化剂
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
第Ⅱ卷　(非选择题　共52分)
二、非选择题(本题包括5题,共52题)
13.(10分)对氯苯氧乙酸是一种常用的植物生长调节剂,俗称“防落素”,可以减少农作物或瓜果蔬菜的落花落果,有明显的增产作用。其制备原理为ClCH2COOHClCH2COONa。
实验步骤:
①在反应器中,加入5.0 g氯乙酸和5 mL水,开动搅拌器,慢慢滴加饱和碳酸钠溶液,至溶液的pH=7~8,然后加入4.7 g苯酚,再慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至pH=12;
②将反应器置于水浴中缓慢加热,维持此温度20 min;
③移去水浴,用浓盐酸调pH=4,析出固体,过滤,用水洗2~3次,再用乙醇洗涤;
④加入少量三氯化铁和10 mL足量的浓盐酸。升温至60~70 ℃,缓慢滴加双氧水,保温反应20~30 min,升温使固体溶解,慢慢冷却,析出固体,得到粗产品;将粗产品再次用热的乙醇溶解→煮沸→趁热过滤→加蒸馏水→自然冷却→操作X→3.73 g产品。
回答下列问题:
(1)装置中仪器A的名称是　　　　,球形冷凝管的进水口是　　　　(填“a”或“b”)。
(2)步骤①慢慢滴加饱和碳酸钠溶液过程中产生CO2反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
(3)步骤②中采用水浴加热的优点是　　　　　　　　　　　。
(4)步骤③中用乙醇洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　。
(5)步骤④中加入浓盐酸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;操作X是　　　　　　　　。
14. (10分)磺酰氯(SO2Cl2)是重要的有机氯化剂,实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取少量的SO2Cl2,装置如下图所示(有些夹持装置省略)。已知:SO2Cl2的熔点为54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇冷水发生缓慢水解反应,在热水或碱性溶液中快速水解。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为　　　　　,仪器a中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
(2)干燥管中的试剂X是　　　　　　　。
(3)实验开始时,先打开K1、K2,关闭K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量浓盐酸,当观察到C和D中　　　　　　　 时,向装置D的三颈烧瓶中通入干燥纯净的SO2,制备SO2Cl2。一段时间后,三颈烧瓶中有明显液体时,立即关闭分液漏斗活塞、停止通SO2、关闭K1,此时装置C的作用是　　　　　　　　　　　　　。将三颈烧瓶中产品分离出的实验操作是　　　　　　。
(4)测定市售磺酰氯的质量分数(杂质不参与反应)的实验步骤如下:取市售磺酰氯m g,溶于100 mL 1 mol·L-1 NaOH标准溶液中,摇匀、静置2 min后,将溶液转至500 mL容量瓶中定容,取50.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中,再加入1~2滴酚酞试液,最后用0.1 mol·L-1 的H2SO4标准溶液滴定至终点,消耗H2SO4标准溶液的体积为V mL。则市售磺酰氯中SO2Cl2的质量分数表达式为　　　　　　 (用含有m、V的代数式表示,要求化简)。下列操作会导致市售磺酰氯中SO2Cl2的质量分数偏低的是　　 (填字母)。
A.配制1 mol·L-1的 NaOH标准溶液时忘记冷却
B.取50.00 mL溶液于250 mL锥形瓶时,有一滴滴在锥形瓶外
C.配制0.1 mol·L-1 的H2SO4标准溶液时仰视刻度线定容
D.滴定终点前,滴定管尖嘴处无气泡,滴定结束后,尖嘴处有气泡
15.(11分)某小组同学设计下列实验合成橙黄色晶体Co(NH3)6Cl3。已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44。回答下列问题:
Ⅰ.Co(NH3)6Cl3的制备:先向盛有混合物的三颈烧瓶中加入浓氨水,再加入双氧水,控制反应温度在50~60 ℃,充分反应后,再将反应后的混合物冷却、过滤,除去滤渣中的杂质即可得橙黄色晶体,制备装置图如下:
(1)滴加氨水时,氨水无法正常流下,其原因可能是　　　　　　　　　　。
(2)加入双氧水的目的是　　　。如果先向溶液中加入双氧水,则易生成沉淀,该沉淀为　　　　　 (填化学式)。
(3)反应中活性炭的作用是　　　　　　　　,制备Co(NH3)6Cl3的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.Co(NH3)6Cl3的提纯:提纯的主要过程如下图所示:
(4)趁热过滤的目的是　　　　　　　　　　　　　　;沉淀B中主要的物质是　　　(填名称)。
(5)有两处操作中加入浓盐酸,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
16.(11分)溴化亚铜(CuBr)微溶于水,不溶于乙醇,可用作有机合成中的催化剂。实验室中可以无水硫酸铜、溴化钠为主要原料制备溴化亚铜,制备流程如下图:
回答下列问题:
(1)过程①中用到的玻璃仪器有　　　　。
(2)制备CuBr的反应在装置乙中进行,向其中加入由32 g CuSO4和23 g NaBr配制成的 150 mL 的水溶液,然后通入足量的SO2(部分夹持及加热装置已略去)。
①写出装置乙中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　,该反应需持续加热,维持反应液的温度在60 ℃左右,最佳加热方式为　　　　　　　,Cu2+、Br-反应完毕的标志是　　　　。
②丙中倒扣的漏斗可防止液体倒吸,下列装置中不能防止液体倒吸的是　　　(填字母)。
(3)洗涤CuBr沉淀时采用SO2的水溶液而不采用蒸馏水,其目的是　　　　。
(4)最后经洗涤、干燥得到21.6 g产品,则该实验的产率是　　　　。
17.(10分)氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,难溶于水。实验小组用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备CrN,反应原理为CrCl3+NH3CrN+3HCl。已知:CrCl3溶于水,形成显紫色的[Cr(H2O)6]3+;CrCl3在高温下升华。回答下列问题:
(1)制备无水氯化铬并测定氯化铬晶体(CrCl3·xH2O)中结晶水的含量。将石英玻璃管(带端开关K1和K2,设为装置A)称重,记为m1 g。将适量氯化铬晶体装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按图所示连接好装置进行实验。
①将下列实验操作步骤正确排序d　　　　(填字母)e;重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热　b.熄灭酒精灯　c.关闭K1和K2　d.打开K1和K2,缓缓通入N2　e.称量A　f.冷却至室温
②根据实验记录,计算氯化铬晶体中结晶水的数目x=　　　　(列式表示)。
(2)制备氮化铬。实验小组设计制备氮化铬的装置如图所示(夹持与加热装置已省略)。
①盛放浓氨水的仪器名称是　　　　。
②装置D的作用是　　　　　　　　　　。
检验制得的CrN中是否含有CrCl3的方法是取少量所得产物加入盛有水的烧杯中,用玻璃棒搅拌溶解后静置,若溶液　　　　,说明制得的CrN中含有CrCl3。
参考答案
1.A　解析:配制100 g 20%的NaOH溶液的实验过程中,主要用到烧杯、量筒、玻璃棒,胶头滴管,不需要用到的仪器是容量瓶,A项符合题意。
2.D　解析:文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、蒸发,不涉及萃取,D项符合题意。
3.C　解析:滴定管的刻度最大值在下方,A项错误;分液漏斗用于两种互不相溶的液体的分离,B项错误;圆底烧瓶可用作化学反应的容器,C项正确;硅酸盐材质的坩埚高温下能与氢氧化钠反应,不能用于氢氧化钠固体的灼烧,D项错误。
4.C　解析:酒精灯加热试管时可直接加热,无须垫石棉网,A项错误;NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B项错误;浓硫酸溅到皮肤上时应立即用干布擦掉,再用大量水冲洗,最后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,D项错误。
5.A　解析:亚硫酸根离子的还原性强于碘离子,优先与少量氯水反应,由向溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液为无色可知,溶液中一定含有亚硫酸根离子,一定不含氢离子和钡离子;溶液中各离子物质的量相等,由电荷守恒可知,溶液中一定含有钠离子和铵根离子,一定不含有氯离子、碘离子和硫酸根离子,则溶液中一定含有亚硫酸根离子、钠离子和铵根离子,一定不含有氢离子、钡离子、氯离子、碘离子和硫酸根离子,A项不正确。
6.B　解析:乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,引入新的杂质,A项错误;氯气、氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,乙醇、水均能与金属钠反应,C、D两项均错误。
7.C　解析:重铬酸钾具有强氧化性,易腐蚀橡胶管,应该用酸式滴定管量取13.60 mL重铬酸钾溶液,A项错误;氟化铵溶液中存在氢氟酸,氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛放氟化铵溶液,B项错误;稀盐酸和碳酸钙超细粉末反应生成CaCl2、二氧化碳、水,C项正确;液溴能腐蚀橡胶,D项错误。
8.A　解析:铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成 NO,A项错误;将c管位置提高,若稳定后c中液面高于b,则说明装置气密性良好,可以达到实验目的,B项正确;稀硫酸不挥发,不会干扰后续反应,C项正确;二氧化碳可以先被碱液吸收,在球胆中收集一氧化碳气体,再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液,二氧化碳即可放出,可以用于分离一氧化碳和二氧化碳,D项正确。
9.B　解析:酸性KMnO4溶液紫色褪去,也可能是口服液中含有其他还原性物质导致的,不能确定一定含有亚铁离子,A项错误;用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释,[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-,溶液浓度减小,导致平衡正向移动,溶液由绿色逐渐变为蓝色,B项正确;将25 ℃ 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液加热到40 ℃,溶液pH减小可能是亚硫酸根离子被空气中氧气氧化导致,C项错误;二氧化硫不能和氯化钡反应生成白色沉淀,D项错误。
10.C　解析:装置甲制备的氮气,用来排除装置中的空气,防止产品被氧化,用浓硫酸干燥氮气,用装置丁中的试剂,吸收氯气,并防止空气中的水蒸气进入装置丙中。盛饱和NH4Cl溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗,A项正确;因为二氯化钒具有较强的还原性和吸湿性,用甲装置中生成的氮气排尽乙、丙装置中的空气,B项正确; P2O5不能吸收氯气,丁装置可用于尾气吸收,盛装的药品为碱石灰,C项错误;VCl3分解生成VCl2和Cl2,验证氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸,D项正确。
11.B　解析:整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,蒸馏水中有气泡冒出,A项正确;左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,B项错误;竖直支管上方同时有氨气和HCl,两者相遇变为氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,C项正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,D项正确。
12.B　解析:加入氢氧化钠溶液充分反应后,分离操作为过滤,缺少仪器玻璃棒,A项错误;葡萄糖分子中含有醛基,能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀,乙醇不能,B项正确;应用盐酸排除干扰离子,且硝酸会氧化亚硫酸根离子,C项错误;生成的氧气会从漏斗中逸出,缺少反应容器,且催化作用时不需要加热,不需要酒精灯,D项错误。
13.(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)(1分);b(1分)
(2)2ClCH2COOH+Na2CO32ClCH2COONa+CO2↑+H2O(2分)
(3)反应物受热均匀,便于控制温度(1分)
(4)除去多余水分,快速干燥(1分)
(5)酸化,抑制Fe3+的水解,提高产品纯度(2分);过滤、洗涤、干燥、称量(2分,漏写一个扣1分)
14.(1)蒸馏烧瓶(1分);ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O(1分)
(2)碱石灰(1分)
(3)充满黄绿色气体(1分);储存多余的氯气(1分);蒸馏(1分)
(4)×100%(2分); AC(2分)
解析:装置A为制取氯气的装置,B中盛有饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢,C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,干燥的氯气和二氧化硫在D中活性炭的作用下反应生成SO2Cl2,干燥管的作用是吸收尾气中的Cl2、SO2,防止污染环境,同时防止空气中的水蒸气进入反应体系,引起SO2Cl2水解。
(4)SO2Cl2在NaOH溶液中水解生成Na2SO4和NaCl,剩余的NaOH用H2SO4标准溶液滴定,V mL 0.1 mol·L-1 H2SO4标准溶液中含硫酸的物质的量为V×10-4 mol,则水解后溶液中剩余的NaOH的物质的量为V×10-4 mol××2=2V×10-3 mol,由反应的化学方程式SO2Cl2+4NaOHNa2SO4+2NaCl+2H2O可知,m g SO2Cl2样品中含SO2Cl2的物质的量为(0.1-2V×10-3) mol,则市售磺酰氯中SO2Cl2的质量分数表达式为×100%;由质量分数表达式可知,滴定时消耗硫酸的体积偏大,则结果偏低,B项测定结果偏高,D项测定结果偏高,故A、C两项均正确。
15. (1)分液漏斗上口的玻璃塞没有打开或玻璃塞的凹槽没有对准颈部的小孔(1分)
(2)把+2价钴氧化成+3价钴(1分);Co(OH)3(2分)
(3)作催化剂(1分);2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2分)
(4)减少Co (NH3)6Cl3的损失(1分);活性炭(1分)
(5)防止生成Co(OH)3,同时有利于形成Co(NH3)6Cl3晶体(2分)
解析:(5)加入浓HCl是为了降低溶液中OH-的浓度,防止生成Co(OH)3,同时有利于晶体形成。
16.(1)烧杯、玻璃棒(2分)
(2)①2Cu2++2Br-+SO2+2H2OS+2CuBr↓+4H+(2分);水浴加热(1分);溶液蓝色褪去(1分)
②a(1分)
(3)防止CuBr被氧化(2分)
(4)75%(或0.75)(2分)
解析:(4)根据Cu的物质的量守恒,理论上CuBr的质量为×144 g·mol-1=28.8 g,产率为×100%=75%。
17.(1)①abfc(2分)
②(2分)
(2)①分液漏斗(2分)
②防止水蒸气进入装置C(2分)
(3)显紫色(2分)
解析:(1)①制备无水氯化铬并测定氯化铬晶体(CrCl3·xH2O)中结晶水的含量的操作:打开K1和K2,缓缓通入N2,再点燃酒精灯,加热装置A,待反应完全后,熄灭酒精灯,冷却至室温后,关闭K1和K2,并称量装置A,重复上述操作步骤,直至装置A恒重为止,故具体操作步骤正确排序为dabfce。②结晶水合物中CrCl3的质量为(m3-m1) g,分解过程中生成水的质量为(m2-m3) g,则氯化铬晶体中结晶水的数目x=∶=。