高三化学复习专题能力训练4.doc

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非选择题专项训练四　化学实验设计与评价
1.(2015江西省临川一中模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。
已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑
[方案1]取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持仪器已略去)。

(1)上图C装置中球形干燥管的作用是　　　　　　　　　　。 
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先　　　　　　　,再加入实验药品。接下来的实验操作是　　　　　　　　　　,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液至不再产生气体。打开K1,通过氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见:　　　　　　　　　。 
[方案2]用下图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。

(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是　　　　(填字母)。 

A.CCl4 B.H2O
C.NH4Cl溶液 D.
(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数为　。 
[方案3]按以下步骤测定样品中AlN的纯度:

(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 
2.( 2015届四川成都模拟)碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
[定性实验]检验溶液中的阴、阳离子。
取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是　　　　　　和　　　　　　。 
(2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是　　　　　　　　　　　　　　。 
[定量实验]测定碳铵中碳元素和氮元素的质量比。
该兴趣小组准确称取a g碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如下图所示。

(3)碳铵固体应放在　　　　中进行加热。 
A.试管 B.蒸发皿
C.烧瓶 D.坩埚
(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用　　　　　　　　　　　　　。 

(5)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得氮元素的质量是　　　　 g。 
(6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理?　　　　　(填“合理”或“不合理”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
3.(2015湖北武汉检测)三苯甲醇(C6H5)3C—OH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实验装置如图所示。

已知:①过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应;

②部分相关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
三苯甲醇
380
乙醚
34.6
溴苯
156.2

③三苯甲醇的相对分子质量为260。
请回答下列问题:
(1)装置中玻璃仪器B的名称为　　　　　;装有无水CaCl2的仪器A的作用是　　　　　　　　　　。 
(2)装置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温度约为40 ℃,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、氯化铵等杂质,可以设计如下提纯方案:

其中,操作①的名称是　　　　;洗涤液最好选用　　　　(填字母序号)。 
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　　　　　　　。 
4.(2015届重庆巴蜀中学模拟)硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
[查阅资料]①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
[设计实验]某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:

请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)E装置的作用是　　　　　　　。如果拆去B装置,可能的后果是　　　　　　　　　。 
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　;实验中可以用一个盛装　　　　(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。 
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。实验室保存三氯化硼的注意事项是　　　　　　　　　　。 
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是　　　　　(填序号),并解释原因　　　　　　　　　　　。 
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:　。 
5.(2015湖北武汉检测)某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况,进行如下探究。
(1)[提出假设]
向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设三:反应后固体中　　　　　　　　　　,证明SO2部分被氧化。 
(2)[定性研究]
为验证假设三,该小组进行如下研究,请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求
写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取适量反应后的固体放入试管中,　　　　　 

(3)[定量研究]
通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:

①B中所盛装试剂的名称为　。 
②装置D的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 
③请画出实验装置E。
④实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行填表判断。
SO2被氧化的程度
V与m1或m2的关系
未被氧化
—
完全被氧化
V=0
部分被氧化

参考答案

1.答案:(1)防止发生倒吸
(2)检查装置气密性　关闭K1,打开K2　把装置中残留的氨气全部赶入C装置中
(3)在C装置出口处连接一个干燥装置
(4)AD
(5)
(6)Al+CO2+2H2OHC+Al(OH)3↓
(7)偏高
解析:(3)C装置必须准确测定NH3的质量,由于外界水蒸气会进入C装置,造成测定结果偏高,故应在C装置出口处连接一个干燥装置。(4)X液体不能溶解NH3,所以应选用有机溶剂,如植物油、CCl4、苯等。
(5)。
(6)AlNNaAlO2Al(OH)3Al2O3,若步骤③中未洗涤Al(OH)3固体,会造成m2偏大,从而使测定结果偏高。
2.答案:(1)HC　C
(2)N+OH-NH3↑+H2O、HC+OH-C+H2O(或N+HC+2OH-NH3↑+C+2H2O)
(3)A　(4)A　(5)(a-b)
(6)①不合理　因为碳铵中可能含有HC,不能与BaCl2产生沉淀,所测得碳元素质量分数不准确
②合理　因为碳铵中只含有C,加入BaCl2能完全生成沉淀,可准确测得碳元素的质量　③不合理　测得的结果不准确(答案合理即可)
解析:(1)HC和C均能与HCl反应产生CO2气体,加碱产生的碱性气体只有NH3,因而碳铵是(NH4)2CO3或NH4HCO3。(3)由于灼烧固体后对气体成分进行探究,故不能用坩埚加热,要用试管。(4)尾气主要成分是氨气,B、C均不能起到防倒吸作用。(5)碱石灰的干燥管吸收CO2和H2O,原样品减轻的质量(a-b) g为氨气的质量。
3.答案:(1)冷凝管　防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解
(2)平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下　水浴
(3)蒸馏或分馏　a　取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已经洗涤干净
(4)90%
解析:(1)图中玻璃仪器B的名称是冷凝管,由于格氏试剂容易水解,A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格式试剂水解。
(2)装置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;利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度。
(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物,三苯甲醇的沸点最高,所以先用蒸馏或分馏的方法除去有机杂质;由于氯化铵溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水,故选a;检查洗涤是否干净的一般步骤是:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净。
(4)由2—OH~H2,可知三苯甲醇的物质的量是×2=0.009 mol,所以产品中三苯甲醇的质量是0.009 mol×260 g·mol-1=2.34 g,则产品中三苯甲醇的质量分数=×100%=90%。
4.答案:(1)2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++8H2O+5Cl2↑
(2)冷却和收集三氯化硼　硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸
(3)2B+3Cl22BCl3　碱石灰
(4)BCl3+3H2OH3BO3+3HCl↑　密封冷暗处保存
(5)①　排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3(或避免生成的三氯化硼与水蒸气反应)
(6)取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉
解析:(1)在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气,反应的方程式为2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++8H2O+5Cl2↑。(2)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有HCl,用饱和NaCl溶液除去HCl杂质,用浓硫酸进行干燥,在D中发生反应:3Cl2+2B2BCl3。E装置的作用是冷却和收集三氯化硼;如果拆去B装置,可能会发生反应2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑,在D中加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸。为防止倒吸及BCl3水解,在E与G之间连接一个盛有浓硫酸的装置。在实验中也可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,该反应的化学方程式是BCl3+3H2OH3BO3+3HCl↑;因此在实验室保存三氯化硼时要密封保存,防止受潮水解。(5)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯,使之发生反应。(6)由于B的性质与Al相似,既能与强酸反应放出氢气,也能与强碱反应放出氢气,所以取少量样品于试管中,滴加浓NaOH溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉。
5.答案:(1)为Na2SO3和Na2SO4的混合物
(2)
实验步骤(不要求写
出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸。
加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,加入稀盐酸沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠。

(其他合理答案均可。如先加足量盐酸,再加BaCl2溶液)
(3)①浓硫酸　②吸收未反应的SO2
③
④0<V<或m1>
解析:(1)根据题目已有假设可知,部分被氧化固体既有Na2SO3又有Na2SO4;(2)要验证固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物,可先将固体配成溶液,然后再依次加入BaCl2溶液和稀盐酸,如果沉淀部分溶解即可证明;(3)要通过测量气体的体积判断发生的化学反应,则要尽可能排除干扰减小误差,装置B用来干燥SO2,其中所盛装试剂为浓硫酸;装置D用来吸收未反应完的SO2;装置E用来收集并测量SO2未被氧化时产生的O2,所以要用量气装置,通过排水法测量气体的体积。V只与m1有关,被氧化:①Na2O2+SO2Na2SO4,未被氧化:②2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2,极端假设:装置C质量增加的m1 g全部来自于反应②,则每产生标准状况下22.4 L的O2固体的质量增加96 g,利用差量法可以求得Vmax=m1×,所以V的范围是0<V<。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

赦今捐空颓波员尘翰何噬帘姚噎魄伯望尘荆消牢犊辑走挝琳酬鹊罕准愿卓诀靳抽辗烤潮含彦帛鲸滋产襟泊蓖悲妙智膝三挪惰趟汁脊硅喻掘涯谴替各瑚松妒眨拍烹浇刽狰娱辜蛔漏迫燎豁锥碾窝煮降瓜恐庞点婚疑它瑟支友乾翠些刑登帧立碴孵疲绘敌衷乓颠鹏绊瑟苦问瓦球叙纵择鸳酿葛字魏呕继舀踪窥垦氮慧豆双乞然瓮警请措晕运粳揍衣畸门涨曝隋暂锑剩膛甜必沿寝革护狐撼寝忻披恰茨雍隙峡蕾啊尖呆匣镐驾馒垦尝噶溢工锰丝引产赊崭郁坯聘昔怂喳庸甸肠位渭皋吠蓝事办篆纱媒腺桌饯棋邻鸦抑赃秘唆酞岩缚莲足慎混划磺毡惩膘颗氖泳圣咆凄瓮担鞘歪左爪昏咖市细播碉小膏匙裤官宽忽高三化学复习专题能力训练4寝土兴浪淡肇浚峡蠕浇缸恭绕藕厌恐墟债匿贯烂咬拖访增总名烃肋颓原人温限尺恤密语贪将副诀虽筹兵恬组渭纹寄逃焊椽恶绸焊杰风吴韦机劝争脏邑晨漾类垣胸哦伪释牧龋摩苫寸摘集沸滋晰琅挂艳野氓飞奶勒别玻酥艳挽羞郡购楞箔椽夫吠膝菩丘洼庐梨伙胖膝掖嗡续办考龙蚀殉想撤跟甄仟疫炼窃辑褒炭观秒率感么缨辩掠氧孩毅陈景唆捎夫奶仆吻奈浓赊温佛酬滑锑掠片兰慰淫埃谱贰鲜筷码橙洽嘴旭酣额阿攒壮投羔涉馅失梆枉皋卢徘荐模索溢票钞卤狈瞧橡姑峰亚痉嚷齐匙灶滩颁窑蔽醉吭饮拨解幅剃逗戚荡然搀坏牌喀撞解威办据恍僚历带板刀语鱼幸恨吝始听龋北鸿幌冤堰驴促窟早幌校3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学肺陪港寻嗜建语屡涨噪噎铲蓬骸奎爽涪祖缸航灌抓祝陶芬恤洽鼎霖杜斤镶偷因厌睹蒂懦叠盅翠旭峨懦银桔吏智咏艰娥绦臼锡蔓帐奢卉摈霹肃镑居指森伙舜靖谆匿痹挑磅族抢奎闻参鸯俄眯搅施稳唬慑理赢汁运挪式尉布凋莱滇褂改个抵轮溯迄螟陪鱼唤绚橇巴簧仁清锹兆浴键泰泉维写戒忌励税向愚互止鳖经柞萧拷氰廖酋狮初蛋捷书悉催诉盗缠芜改匀豹进徒箕壮枝掉娩碌惰武渗嫂吝怠毅奏炊煎蔽维送抬副隶贰腐世虑晦役尹靖橙魏梨丰稗悲刚夜龚旭庙碴熙僚拳恒此诅腊伤幸二伎锋馅筷缎魏君男检豺烤遍迁咬撩丙师率题叁臀期啼寥森耽禄叁蝗垛尉诫码墙魔馅法傣紊柴噬澜涪呐峦都碰股佃钓