20xx年全国名校化学试题分类解析汇编：j单元化学实验

20xx年全国名校化学试题分类解析汇编：j单元化学实验内容摘要：

通过称量干燥后的质量和硫原子守恒去计算样品 纯度，在这个过程中，空气中的二氧化碳也可能被吸收生成碳酸钡沉淀，或者空气中的氧气将亚硫酸钡氧化成硫酸钡，都会造成结果偏差。 【思路点拨】 本题主要考查基本化学实验原理，注意分析每一步操作的作用，结合题干大胆推测各装置的作用，大多数实验步骤大同小异，最后通过结果验证答案的正确性，综合性较强。 考查学生的实验操作能力、细心分析问题、解决问题的能力。 27． B1 C3 J1[2020襄阳五中高三年级五月适应性考试 ]（ 14 分）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 2 所示 )。 A NaOH 溶液 NaOH 溶液 通 O2 图 1 图 2 （ 1）图 1 烧瓶中发生的离子反应方程式为： （ 2）图 2 是图 1 的改进装置，其优点有： ① ； ②。 （ 3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下 设计： 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 ．。 ） 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． CaO b． CuCO3 c． CaCO3 d． NH3▪H2O 以加入 FeSO4 为例，用离子方程式解释反应发生的原因。 方案 3 ：将 3． 2g 铜丝放到 45 mL 1． 5mol/L 的稀硫酸中，控温在 50℃。 加入 18mL 10%的 H2O2，反应 0． 5 小时后，升温到 60℃ ，持续反应 1 小时后，过滤．蒸发结晶．减 压抽滤等，用少量 95%的酒精淋洗后晾干，得 CuSO45H2O10． 6g。 ③ 上述三种方案中，更符合绿色化学理念的是 ，（填方案 方案 方案 3） 理由是 ． ．。 【知识点】 制备实验方案的设计 、 性质实验方案的设计 【答案解析】 （ 1） Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2↑+2H2O 或 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O； （ 2 分 ） （ 2） ① 防止倒吸 （ 1 分 ） ② 有害气体能被完全吸收 （ 1 分 ） （ 3） ① 坩埚 （ 1 分） ② b (1 分 ) 4Fe2+ + O2 + 4 H+ == 4Fe3+ + 2H2O (2 分 ) 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ （ 2 分 ） ③ 方案 3 （ 1 分 ） 方案一需要灼烧，多消耗能源；方案二所得产品含有铁元素杂质；方案三几乎不产生有害气体，且所得产品纯度较高。 （各 1 分） 解析 ：（ 1） 铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，随着反应的进行，浓 硝酸变成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水，反应方程为：Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2↑+2H2O 或 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O； (2) 反应中产生的尾气主要为 NO，由于 NO 与 NaOH 溶液不反应，故应向氢氧化钠溶液中通入空气（氧气），装置 2 中在尾气吸收装置之前连接集气瓶，通入氧气有利于氮氧化合物的吸收，同时起安全瓶作用，防止倒吸。 （ 3）） ① 高温灼烧固体应在坩埚中进行，方案 1 将铜粉在坩埚中反复灼烧，因此 B 仪器应为坩埚． ② 由于溶液酸性较强，欲使 Fe3+沉淀，需加入某种试剂降低 c（ H+）浓度，但又不能引入新杂质． a． CaO 降低 c（ H+）浓度，引入钙离子，故 ac 错误； b． CuCO3 降低 c（ H+）浓度，不引入新杂质，过量的 CuCO3 可以过滤除去，故 b 正确； c． CaCO3 引入钙离子，故 c 错误； d． NH3▪H2O 会生成氢氧化铜沉淀 ，故 d 错误． 加入 FeSO4 为例，用离子方程式解释反应发生的原因： 4Fe2+ + O2 + 4 H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ ③ 上述三种方案 中，更符合绿色化学理念的是方案三，理由是：方案一需要灼烧，多消耗能源；方案二所得产品含有铁元素杂质；方案三几乎不产生有害气体，且所得产品纯度较高。 【思路点拨】 本题考查学生对实验原理的理解、实验方案的评价、实验装置的理解与评价、常用化学用语、物质推断、实验条件控制等，难度中等，实验方案设计，应根据实验目的思考实验原理，根据实验原理中反应物的状态和反应条件确定试剂和装置，通过比较和评价优选最佳实验方案。 26． C3 D3 H5 J1 J2[2020长沙模拟 ]（ 15 分）工业上为了测定辉铜矿（主要成分是Cu2S） 中 Cu2S 的质量分数，设计了如图装置。 实验时按如下步骤操作： ，使其成为如图装置，并检查装置的气密性。 1L 的速率鼓入空气。 ,发生反应为 :Cu2S+O2 SO2 +2Cu。 含 SO2 的水溶液于 250mL 锥形瓶中，用 至终点。 按上述操作方法重复滴定 2—3 次。 试回答下列问题： （ 1）装置 ① 的作用是 _________________；装置 ② 的作用是 ____________________。 （ 2）假定辉铜矿中的硫全部转化为 SO2，并且全部被水吸收，则操作 F 中所发生反应的化学方程式为 ，当产生_______________________________的现象时可判断滴定已经达到终点。 （ 3）若操作 F 的滴定结果如下表所 示，则辉铜矿样品中 Cu2S 的质量分数是 ________。 滴定 次数 待测溶液的 体积 /mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度 /mL 1 2 3 （ 4）本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作失误），你认为是 （写一种即可）。 （ 5） 已知在常温下 FeS 的 Ksp＝ 6 . 25 10 － 18, H2S 饱和溶液中 c (H＋ ）与 c (S2－ ）之间存在如下关系： c2 (H＋ )（ S2－ ) = 1 . 010－ 22。 在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（ Fe2+）为 1 mol/L，应调节溶液的 c（ H 十 ） 为 __________________。 【知识点】 化学实验基础操作、滴定、化学式的简单计算 【答案解析】 （ 1）除去空气中的还原性气体与酸性气体 （ 2 分） 干燥空气 （ 2 分） （ 2） 2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O （ 2 分） 滴入最后一滴标准 KMnO4溶液后，溶液由无色变为淡紫色，并在半分钟内不褪色 （ 2 分） （ 3） 80％ （ 2 分） （ 4）在 KMnO4 滴定前，未反应完的 O2 与空气中的 O2 也可将 H2SO3 氧化，造成测定结果偏低 （ 2 分） （ 5） 4 10－ 3mol/L （ 2 分） 解析 ：（ 1） 硬质玻璃管中的辉铜矿发生反应为 :Cu2S+O2 SO2 +2Cu，氧化还原反应，所以要先除去空气中的还原性气体与酸性气体，这是装 置 ① 的作用；碱石灰起到干燥空气的作用；（ 2） F 中所发生反应氧化还原反应 ,化学方程式为 : KMnO4+H2SO3——MnSO4+K2SO4+H2SO4+H2O，根据得失电子守恒配平。 滴定终点是滴入最后一滴标准 KMnO4 溶液后，溶液由无色变为淡紫色，并在半分钟内不褪色 ；  第三次滴定与一二次相比误差太大，取前二次滴定的平均体积 V（ KMnO4） =，根据关系式得 n（ SO2） / 25m L m ol L L m olmL   所以 Cu2S 物质的量 =，质量分数为： 160g/mol247。 =80％ （ 4） 本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果：在 KMnO4 滴定前，未反应完的 O2与空气中的 O2 也可将 H2SO3 氧化，造成测定结果偏低； （ 5） C（ Fe2+） =1 mol/L，则 C（ S2－ ) =1018mol/L，再根据 c2 (H＋ )（ S2－ ) = 1 . 010－ 22 求c（ H 十 ） 为 4 10－ 3mol/L 【思路点拨】 本题考查基本实验操作步骤，关键是滴定的有关操作与计算，难度不大，综合考查学生对基础实验的掌握情况。 28． J1 J2 J5 L7【 2020湖南省十三校高三第二次联考】（ 15 分）三苯甲醇（ ）是一种重要的化工原料和医药 中间体，实验室合成三苯甲醇的流程如图 1 所示，装置如图 2 所示。 已知：（ I）格氏试剂容易水解： （ Ⅱ ）相关物质的物理性质如下： （ Ⅲ ）三苯甲醇的相对分子质量是 260，纯净固体有机物一般都有固定熔点。 请回答以下问题： （ 1）图 2 中玻璃仪器 B 的名称： ；装有无水 CaCl2 的仪器 A 的作用是。 （ 2）图 2 中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ；制取格 氏试剂时要保持微沸，可以采用 加热方式。 （ 3）制得的三苯甲醇粗产品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质，可以设计如下提纯方案，请填写如下空白： 其中， ① 操作为： ；洗涤液最好选用 （从以下选项中选择）； A．水 B．乙醚 C．乙醇 D．苯 检验产品已经洗涤干净的操作为：。 （ 4）纯度测定：称取 2． 60 g 产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不反应），充 分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为 100． 80 mL。 则产品中三苯甲醇的质量分数为。 【知识点】 工艺流程题、基本实验操作、无机化合物计算 【答案解析】 解析 ：（ 1）根据已知条件，图 2 是蒸馏实验操作，其中玻璃仪器 B 的名称是冷凝管，格氏试剂容易水解，所以，装有无水 CaCl2 的仪器 A 的作用是防止空气中的水蒸气进入装置，使格氏试剂水解；（ 2）图 2 中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下，格氏试剂时要保持微沸，可以采用水浴加热；（ 3） 由图表知三苯甲醇与乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物的沸点相差较大，可以采用蒸馏的方式分离，碱式溴化镁溶于水、三苯甲醇不溶，过滤进行分离，因为三苯甲醇溶于乙醚、乙醇苯等有机溶剂，所以沉淀的洗涤用水；因为滤液中含有氢氧根、溴离子，所以，检验是否洗净沉淀的操作是：取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，看有无沉淀生成。 （ 4）运用关系式进行计算： 2 ——————————H2 质量分数 =260g/mol247。 =90% 【思路点拨】 本题属于 工艺流程题， 考查了 基本实验操作、无机化合物的简单计算，看似复杂，反而题目不难，平时注意基本实验操作的知识点。 8． H2 J1 J2【 2020湖南省十三校高三第二次联考】下列有关实验原理或实验操作正确的 是 A．用干燥 pH 试纸测定某新制氯水的 pH B．用图 1 装置除去乙烷中混有的乙烯 C．用图 2 装置能验证 HCl 气体在水中的溶解性 D．用 25mL 碱式滴定管量取 KMnO4 溶液 【知识点】 化学实验基础操作、气体除杂 【答案解析】 C 解析 ： A、 氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，其中次氯酸具有强氧化性，可漂白试纸，最后使试纸变成白色，无法测量 PH 值； B、酸性。