2020年高考化学二轮复习 考点微测20 探究型实验（含解析）.docx

1、微测20探究型实验1(2019惠州模拟)制备N2H4H2O(水合肼)和无水Na2SO3主要实验流程如下：已知：氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；N2H4H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)从流程分析，本流程所用的主要有机原料为_(填名称)。(2)步骤制备NaClO溶液时，若温度为41 ，测得产物中除NaClO外还含有NaClO3，且两者物质的量之比为51，该反应的离子方程式为_。(3)实验中，为使步骤中反应温度不高于40 ，除减缓Cl2的通入速率外，还可采取的措施是_。(4)步骤合成N2H4H2O(沸点约118 )的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2(沸点19

2、6.6 )水溶液在40 以下反应一段时间后，再迅速升温至110 继续反应。使用冷凝管的目的是_。滴液漏斗内的试剂是_；将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是_；写出流程中生成水合肼反应的化学方程式：_。(5)步骤制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图所示)。边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为_(取近似整数值，下同)；用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在_。解析(1)根据流程图，本流程所用的主要有机原料为尿素。(2)若温度为41 ，测得产物中除NaClO外还含有NaClO3，且两者物

3、质的量之比为51，同时还生成NaCl，根据得失电子守恒，n(ClO)5110，反应的离子方程式为8Cl216OH=5ClOClO10Cl8H2O。(3)氯气与烧碱溶液的反应是放热反应，实验中，为使步骤中反应温度不高于40 ，除减缓Cl2的通入速率外，避免反应过于剧烈，放出大量的热而导致温度升高，还可以用冰水浴冷却。(4)为避免N2H4H2O的挥发，使用球形冷凝管，目的是冷凝回流，减少水合肼的挥发，提高水合肼的产率。为了避免N2H4H2O与NaClO剧烈反应生成N2，实验中通过滴液漏斗滴加NaClO碱性溶液；将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞，旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流

4、下。根据流程图，NaClO和CO(NH2)2在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠，反应的化学方程式为NaClOCO(NH2)22NaOH=NaClN2H4H2ONa2CO3。(5)用Na2CO3制备无水Na2SO3，在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3，然后在溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。由图象可知，溶液pH约为4时，可完全反应生成NaHSO3，此时可停止通入二氧化硫；由图象可知pH约为10时，可完全反应生成Na2SO3。答案(1)尿素(2)8Cl216OH=5ClOClO10Cl8H2O(3)冰水浴冷却(4)通过冷凝回流，减少水合肼的挥发，提高水合肼的产率Na

5、ClO碱性溶液打开滴液漏斗的活塞，旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下NaClOCO(NH2)22NaOH=NaClN2H4H2ONa2CO3(5)4102(2019东北三省三校二模)富马酸亚铁，是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的铁制剂。富马酸在适当的pH条件下与FeSO4反应得富马酸亚铁。已知：物质名称化学式相对分子质量电离常数(25 )富马酸C4H4O4116K19.5104，K24.2105碳酸H2CO3K14.4107，K24.71011富马酸亚铁FeC4H4O4170.制备富马酸亚铁将富马酸置于100 mL烧杯A中，加水热沸搅拌；加入Na2CO3溶液10 mL使溶液pH为6.56.7，并将上

6、述溶液移至100 mL容器B中；安装好回流装置C，加热至沸，然后通过恒压滴液漏斗D缓慢加入FeSO4溶液30 mL；维持反应温度100 ，充分搅拌1.5小时，冷却，减压过滤，用水洗涤沉淀；最后水浴干燥，得棕红(或棕)色粉末，记录产量。请回答以下问题：(1)该实验涉及的主要仪器需从以上各项选择，则B为_(填字母)，C为_(填名称)。(2)已知反应容器中反应物FeSO4和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，写出步骤中加入Na2CO3溶液调节pH的目的是_；若加入Na2CO3溶液过量，溶液pH偏高，则制得产品的纯度会_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(3)配制FeSO4溶液方法为称取FeSO

7、47H2O固体，溶于30 mL新煮沸过的冷水中，需用新煮沸过的冷水的原因是_。(4)步骤中洗涤的目的主要是为了除去_离子，检验沉淀是否洗净的方法是_。.计算产品的产率(5)经测定，产品中富马酸亚铁的纯度为76.5%。以5.80 g富马酸为原料反应制得产品8.10 g，则富马酸亚铁的产率为_%(结果保留小数点后一位)。解析(1)仪器B为反应容器b；回流装置C为球形冷凝管。(2)已知反应容器中反应物FeSO4和富马酸按恰好完全反应的比例进行起始投料，步骤中加入Na2CO3溶液调节pH，使富马酸转化为富马酸根离子；若加入Na2CO3溶液过量，溶液pH偏高，部分铁元素沉淀而损失，则制得产品的纯度会偏低

8、。(3)配制溶液方法为称取固体，溶于30 mL新煮沸过的冷水中，需用新煮沸过的冷水的原因是除去水中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率和纯度。(4)步骤中洗涤的目的主要是除去沉淀表面的可溶物，即Na、SO，检验沉淀是否洗净的方法是取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净。测定，产品中富马酸亚铁的纯度为76.5%。以5.80 g富马酸为原料反应制得产品8.10 g，则富马酸亚铁的产率为100%72.9%。答案(1)b球形冷凝管(2)使富马酸转化为富马酸根离子偏低(3)除去水中溶解的氧气，防止亚铁离子被氧化，降低产品产率和纯度(4)Na、SO

9、取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净(5)72.93过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂，常温下为白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，但溶于酸。某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。(1)实验探究CaO2与酸的反应。操作现象向盛有4 g CaO2的大试管中加入10 mL稀盐酸得溶液a剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体取5 mL溶液a于试管中，滴入两滴石蕊试液溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色CaO2与盐酸反应的化学方程式为_。加入石蕊试液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_。

10、(2)用如图所示装置制备过氧化钙，其反应原理为CaO2。请选择实验所需要的装置，按气流方向连接的顺序为_(填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用)。根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：.检验装置的气密性后，装入药品；.打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；.反应结束后，_(填操作)；.拆除装置，取出产物。(3)利用反应：Ca2H2O22NH38H2O=2NH，在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。ACNH3在Ca2和H2O2的反应过程中所起的作用是_。反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得。过滤需要的玻璃仪器是_；将沉淀进行洗涤的操作为_。(4)设计实验证明CaO2的

11、氧化性比FeCl3的氧化性强：_。解析(1)CaO2与盐酸反应产生CaCl2、H2O和氧气，反应的化学方程式为2CaO24HCl=2CaCl22H2OO2；加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中发生反应CaO22H2O=Ca(OH)2H2O2而存在较多的H2O2，该物质具有氧化性，将红色的物质氧化变为无色。(2)用H2O2与MnO2反应产生O2，用浓硫酸干燥氧气，然后氧气与Ca在加热时发生反应产生CaO2，为防止空气中的水分影响反应产物，应该再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。装置的连接顺序是defbce(或defcbe)；根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：.检验装置的气密性后，装入药品；.打开分

12、液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；.反应结束后，熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞；，取出产物。(3)根据反应方程式可知NH3与反应产生的H结合形成NH，所以在Ca2和H2O2的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子，促进Ca2与H2O2反应进行；反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O，过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复23次。(4)证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强的实验是向酸性FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再加入少量CaO2

13、粉末，溶液变红色，说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强。答案(1)2CaO24HCl=2CaCl22H2OO2H2O2(2)defbce(或defcbe)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞(3)中和生成的氢离子，促进反应进行(或使溶液呈碱性，减少CaO28H2O的溶解，或提高产品的产率等其他合理答案)烧杯、漏斗、玻璃棒沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复23次(4)向酸性FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再加入少量CaO2粉末，溶液变红色，说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强4(2019唐山期末)某实验小组学习了反应

14、CO22Mg2MgOC的相关知识后，欲探究镁是否与SO2气体反应，设计了下列实验装置图(注：石棉绒是一种耐火材料，不参与反应)。请回答下列问题：(1)若可供选择固体试剂有木炭、铜片、亚硫酸钠固体，则装置A中发生反应的化学方程式为_。(2)装置B中所盛入的药品是_。(3)仪器a的名称是_，其作用是_。(4)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，则镁与SO2除发生SO22Mg2MgOS反应外，还发生的反应是_。(5)在装置C、D间加入如图所示装置，可以获得亚硫酸(H2SO3)溶液。液体X可以是下列试剂中的_(填字母)。A苯B汽油C四氯化

15、碳D酒精实验完毕后，通过_(填实验操作名称)可以将上、下两层液体分开。向亚硫酸溶液中通入空气，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是_(用化学方程式表示)。解析(1)装置A制备二氧化硫，反应的方程式为Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)。(2)装置B用于干燥二氧化硫，装置B中所盛入的药品是浓硫酸。(3)D用于吸收尾气，仪器a的名称是球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，说明发生了SO22Mg2MgOS反应，将石棉绒及其附着物投入稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，说明含有MgS，则镁与SO2除发生SO22Mg2MgOS反应外，还发生的反应是MgSMgS。(5)液体X密度大于水，且二氧化硫在其中溶解度小，故选C。实验完毕后，通过分液可将互不相溶的两层液体分开。通入空气将亚硫酸氧化成硫酸，pH减小，反应方程式为2H2SO3O2=2H2SO4。答案(1)Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)(2)浓硫酸(3)球形干燥管防止倒吸(4)MgSMgS(5)C分液减小2H2SO3O2=2H2SO4