专题能力训练十四 综合实验探究(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2022福建莆田学段测试)用右图所示装置(必要时可加热试管),不能完成的实验是( )A.试管中盛酚酞溶液,验证氨气的水溶液呈碱性B.试管中盛酸性高锰酸钾溶液,探究SO2的还原性C.试管中盛稀氢氧化钠溶液,验证CO2与NaOH反应的产物D.试管中盛淀粉KI溶液,验证氯气的氧化性2.下列制取气体的方案,可以直接采用如图所示装置进行的是( )①用H2O2和MnO2制取O2 ②用CaCO3和稀盐酸制取CO2 ③用KClO3和MnO2制取O2 ④用Zn和稀硫酸制取H2 ⑤用Cu和浓硝酸制取NO2A.①④B.②③④C.①②⑤D.①②④⑤3.(2022河南洛阳二练)下图表示从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法合理的是( )方案1方案2A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B.方案1中残留物具有的性质是受热易挥发C.方案2中加入的试剂能够与除X外的物质发生化学反应D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O34.下列实验方案不能达到实验目的的是( )实验目的实验方案A探究接触面积对化学反应速率的影响相同温度下,取等质量的大理石块、大理石粉分别投入等体积、等浓度的盐酸中B证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3沉淀向2mL1mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L-1MgCl2溶液,再加入3滴1mol·L-1FeCl3溶液C-5-\n检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热D测定铝箔中氧化铝的含量取ag铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为bL(已转化为标准状况下)5.(2022安徽十校联考)用下图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )选项甲乙丙试管中现象A浓硫酸Na2SO3石蕊溶液先变红后褪色B浓氨水生石灰A1Cl3溶液先沉淀后消失C醋酸碳酸钙BaCl2溶液变浑浊D浓硝酸铜水试管口出现红棕色6.(2022浙江绍兴一中模拟)某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:测定剩余固体的质量,下列有关判断中不正确的是( )方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B.溶液A和B不可以均选用稀硝酸C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏大D.实验室方案Ⅱ更便于实施7.(2022上海金山一模)下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( )-5-\n二、非选择题(共3小题,共58分)8.(2022山西忻州实验中学一模)(18分)为提高氯化铵的经济价值,我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图:请回答下列问题:(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为 ;装置B中碱石灰的作用是 。 (2)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收;二是 。 (3)装置C的试管中产生的现象是 ,反应的离子方程式为 。 9.(2022河南郑州一模)(20分)S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计实验制备少量的S2Cl2,査阅资料知S2Cl2在水中易发生氧化还原反应(一部分硫元素化合价升高,另一部分化合价降低)。加热条件下硫单质和干燥、纯净的Cl2反应即可生成S2Cl2,反应的化学方程式为2S+Cl2S2Cl2。反应涉及的几种物质的熔沸点如下:物质SS2Cl2沸点/℃445138熔点/℃113-76-5-\n该小组设计的制备装置如下图(夹持及加热仪器已略去)回答下列问题:(1)连接好实验装置后的第一步实验操作是 。 (2)实验中需要加热的仪器是 。(填写字母) (3)装置B、C中的试剂分别是 。 (4)装置D中仪器a的作用是 。 (5)反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是 。 (6)若实验过程中缺少C装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因 。 (7)实验完毕,小组中的一位同学把剩余浓盐酸倒入E烧杯中,发现有黄绿色刺激性气体产生。用离子方程式表示产生该现象的原因 。 10.(20分)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉与KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。(1)实验前:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 (写化学式)。 (2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式: ;t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中N的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。 -5-\n专题能力训练十三 综合实验探究1.C 解析:无法验证CO2与NaOH反应生成Na2CO3。2.A 解析:CO2、NO2均不能用排水法收集,③需要加热,所以只有①④正确。3.D 解析:碳酸氢钠受热分解,A选项错误;除X外的物质均可溶,加入水,过滤均可,C选项错误。4.B 解析:B选项中NaOH过剩,会与FeCl3反应生成Fe(OH)3。5.D 解析:A选项,SO2只能使石蕊变红,不能漂白石蕊溶液,错误;B选项,氨水不与Al(OH)3沉淀反应,错误;C选项,CO2不与BaCl2溶液反应,错误;D选项,浓硝酸与铜反应生成NO2,与水反应生成NO,NO与空气变为红棕色NO2,正确。6.C7.A 解析:B选项,应用湿润的pH试纸检验氨气,错误;C选项,温度计的位置错误;D选项,不能直接在容量瓶中溶解、稀释物质,错误。8.答案:(1)Mg(OH)2+NH4ClMg(OH)Cl+NH3↑+H2O 干燥氨气(2)防止装置C中的溶液倒吸入装置B(3)产生白色沉淀 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N9.答案:(1)检验装置气密性(2)AD(3)饱和食盐水 浓硫酸(4)冷凝回流、导气(5)蒸馏(6)2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl↑(或3S2Cl2+4H2O5S↓+H2SO4+6HCl↑)(7)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O解析:流程为造气→除杂→主体实验→尾气处理。所以A为制取氯气,需要加热,B、C装置除杂,D装置制取S2Cl2,需要加热,E装置尾气处理;(6)如果缺少C装置,则D装置中含有水蒸气,依据信息“S2Cl2在水中易发生氧化还原反应(一部分硫元素化合价升高,另一部分化合价降低)”可知化合价降低生成S单质,化合价升高生成SO2,配平即可;(7)E烧杯中含有Cl-、ClO-,加入HCl后,生成黄绿色气体Cl2。10.答案:(1)去除铁粉表面的氧化物等杂质 N2(2)4Fe+N+10H+4Fe2++N+3H2O 生成的Fe2+水解(或与溶液中的OH-结合)解析:(1)抓住洗涤关键词,洗涤铁表面杂质,再分析铁粉表面可能的杂质;(2)由图像可知c(N)、c(H+)逐渐减小,c(Fe2+)、c(N)逐渐增大,所以反应物为Fe、N、H+,生成物为Fe2+、N、H2O配平即可;由图像可知溶液的碱性逐渐增强,所以c(H+)逐渐减小,c(OH-)逐渐增大,考虑Fe2+易水解的性质即可推知Fe2+不会继续增大。-5-
