解题方法
1 . 双氧水在工业、医药等领域应用广泛。某小组采用如下方法制备并探究的分解反应机理。回答下列问题:
Ⅰ.电解-水解法制备制备步骤:
(1)①电解硫酸氢钾饱和溶液,制取;
②将电解所得酸化水解制取。电解时阳极反应式为___________ 。
Ⅱ.探究的分解反应机理
①按图1连接装置,检查装置气密性;
②向a中加入60mL15%H2O2,观察现象,通过pH传感器测pH;
③20s时,打开双通阀,向a中加入1滴管溶液,搅拌,观察现象。反应部分实验数据结果和反应历程见图2和图3(忽略温度的影响)。
回答下列问题:
(2)仪器a的名称是___________ ,已知,据此分析并说明常温常压下能否分解___________ ,前20s测得溶液pH为3.47,其原因是___________ (用电离方程式表示)。
(3)步骤③中加入溶液后的现象为___________ 、溶液颜色由黄色变深,又变回黄色。20~23s pH变化的原因是___________ 。结合图2和图3,23~150s pH变化对应的历程为___________ (用序号表示),150s后pH变化的原因是___________ (用反应式表示)。
(4)加入溶液后,150s时收集到19.5mL,则用的体积变化表示该反应的速率为___________ 。该实验证明催化剂通过改变反应历程,从而加快反应速率。
Ⅰ.电解-水解法制备制备步骤:
(1)①电解硫酸氢钾饱和溶液,制取;
②将电解所得酸化水解制取。电解时阳极反应式为
Ⅱ.探究的分解反应机理
①按图1连接装置,检查装置气密性;
②向a中加入60mL15%H2O2,观察现象,通过pH传感器测pH;
③20s时,打开双通阀,向a中加入1滴管溶液,搅拌,观察现象。反应部分实验数据结果和反应历程见图2和图3(忽略温度的影响)。
回答下列问题:
(2)仪器a的名称是
(3)步骤③中加入溶液后的现象为
(4)加入溶液后,150s时收集到19.5mL,则用的体积变化表示该反应的速率为
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2 . 为了深入探究某个化学问题,往往需要我们会依据一定的原理作出假设,并设计一定的化学实验方案。某化学兴趣小组的同学,对实验室制备氧气的若干问题进行如下探究:
[探究一]为探究影响双氧水分解速率的某种因素,A小组记录了如下实验数据:
(1)写出本实验中反应的化学方程式为___________ ;测量体积的装置是___________ (选填下图1中的装置编号)。
(2)由实验I、Ⅱ、Ⅲ可知:影响双氧水分解速率的因素是:___________
[探究二]B小组查阅资料:在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂。于是他们用天平称量氧化铜,取5%过氧化氢溶液于试管中,进行如图2实验:
(3)填表:
(4)步骤①的目的是___________ 。
(5)步骤④需用到的玻璃仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、___________ 、___________ 。
(6)步骤⑦中应选用___________ 的过氧化氢溶液。
(7)过氧化氢能将二氧化硫氧化,请写出离子方程式为___________ 。
[探究一]为探究影响双氧水分解速率的某种因素,A小组记录了如下实验数据:
双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | 的质量 | 相同时间内产生的体积 | |
I | ||||
Ⅱ | ||||
Ⅲ |
(1)写出本实验中反应的化学方程式为
(2)由实验I、Ⅱ、Ⅲ可知:影响双氧水分解速率的因素是:
[探究二]B小组查阅资料:在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂。于是他们用天平称量氧化铜,取5%过氧化氢溶液于试管中,进行如图2实验:
(3)填表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
称得氧化铜的质量为 | 将固体加入盛有过氧化氢溶液的试管中,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。 | 在过氧化氢溶液的分解实验中,氧化铜也能作催化剂。 |
(4)步骤①的目的是
(5)步骤④需用到的玻璃仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、
(6)步骤⑦中应选用
(7)过氧化氢能将二氧化硫氧化,请写出离子方程式为
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3 . 下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
请回答下列问题:
(1)装置甲的作用是_______ 。
(2)写出在催化剂表面所发生反应的化学方程式:_______ ,X中所含的气体有_______ 。
(3)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,你是如何控制和估计的?_______ 。
(4)若丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了雾,而丙装置一直都没有任何现象,产生这种现象的原因可能是_______ (填字母)。
A.浓硫酸对三氧化硫的吸收效率远好于水,三氧化硫被浓硫酸充分吸收
B.三氧化硫的通气速率太快,三氧化硫未被浓硫酸充分吸收
C.丙中的导气管插得太深,导致三氧化硫未通入丙中
请回答下列问题:
(1)装置甲的作用是
(2)写出在催化剂表面所发生反应的化学方程式:
(3)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,你是如何控制和估计的?
(4)若丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了雾,而丙装置一直都没有任何现象,产生这种现象的原因可能是
A.浓硫酸对三氧化硫的吸收效率远好于水,三氧化硫被浓硫酸充分吸收
B.三氧化硫的通气速率太快,三氧化硫未被浓硫酸充分吸收
C.丙中的导气管插得太深,导致三氧化硫未通入丙中
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4 . 亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业,是一种浅黄色、遇水易分解的固体,但溶于浓硫酸后并不分解。某实验小组将在A中产生的SO2通入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中制备亚硝酰硫酸,并测定产品的纯度。
(1)仪器X的名称为___________ ;
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为(填仪器接口字母)___________ 。
(3)①装置B中发生反应的化学方程式为___________ 。
②开始时反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其可能原因是___________ 。
(4)装置B中维持反应体系温度不高于20℃的主要原因是___________ 。
(5)测定产品的纯度:称取4.5g产品放入锥形瓶中,加入100.00 mL 0.10mol/L的KMnO4溶液和适量H2SO4,摇匀,再将溶液加热至60~70℃(使生成的HNO3挥发逸出),冷却至室温,然后用0.20 mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定至终点,消耗Na2C2O4溶液的体积为25.00 mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+5Na2SO4+8H2O。
①滴定终点的现象为___________ 。
②该产品的纯度为___________ % (保留小数点后一位)。
(1)仪器X的名称为
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为(填仪器接口字母)
(3)①装置B中发生反应的化学方程式为
②开始时反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其可能原因是
(4)装置B中维持反应体系温度不高于20℃的主要原因是
(5)测定产品的纯度:称取4.5g产品放入锥形瓶中,加入100.00 mL 0.10mol/L的KMnO4溶液和适量H2SO4,摇匀,再将溶液加热至60~70℃(使生成的HNO3挥发逸出),冷却至室温,然后用0.20 mol/L的Na2C2O4标准溶液滴定至终点,消耗Na2C2O4溶液的体积为25.00 mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+5Na2SO4+8H2O。
①滴定终点的现象为
②该产品的纯度为
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5 . 某学习小组对硝酸工业活性炭脱硝工艺进行探究。回答下列问题:
Ⅰ.硝酸工业产生的烟气中含有大量,工艺如图所示:
(1)该流程中活性炭是催化剂,加入催化剂的目的是___________ 。
(2)若要使和恰好充分反应。则反应混合物中与的体积比为___________ (用含x的式子表示)。
Ⅱ.某同学为了探究干燥条件下与的反应,设计如图所示实验装置进行实验。
(3)装置A为氨气的发生装置,应选用___________ (填“X”或“Y”)为此实验制备氨气的装置,相关反应的化学方程式为___________ 。
(4)该实验设计中存在缺陷,请写出解决方案:___________ 。
(5)装置D用于制备气体。
①有同学推测反应过程中有可能产生NO,该同学做此推测的理由为___________ 。
②装置D中发生反应的实验现象为___________ 。
③能与碱液反应,故在拆装置之前,应该怎么操作___________ 。
Ⅰ.硝酸工业产生的烟气中含有大量,工艺如图所示:
(1)该流程中活性炭是催化剂,加入催化剂的目的是
(2)若要使和恰好充分反应。则反应混合物中与的体积比为
Ⅱ.某同学为了探究干燥条件下与的反应,设计如图所示实验装置进行实验。
(3)装置A为氨气的发生装置,应选用
(4)该实验设计中存在缺陷,请写出解决方案:
(5)装置D用于制备气体。
①有同学推测反应过程中有可能产生NO,该同学做此推测的理由为
②装置D中发生反应的实验现象为
③能与碱液反应,故在拆装置之前,应该怎么操作
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解题方法
6 . 亚硝酰硫酸()在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图所示装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸,并测定产品纯度。
已知:i.亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于浓硫酸而不分解;
.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为,。
(1)仪器Ⅰ的名称为___________ ,按照气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为___________ (填仪器接口的字母,字母之间用“→”连接,部分仪器可以重复使用),C装置的作用为___________ 。
(2)反应需控制温度在25~40℃,采用的加热措施为___________ ,开始时反应缓慢,但某时刻反应速率明显加快,其原因可能是___________ 。
(3)测定亚硝酰硫酸的纯度:
步骤①:准确称取产品,在特定条件下配制成溶液。
步骤②:取溶液于锥形瓶中,加入未知浓度溶液(过量)和的溶液,摇匀,发生反应
步骤③:向该溶液中滴加标准溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。
步骤④:把亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验),重复上述步骤,消耗溶液的体积为。
滴定终点时的现象为___________ ,亚硝酰硫酸的纯度为___________ (精确到)。
已知:i.亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于浓硫酸而不分解;
.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为,。
(1)仪器Ⅰ的名称为
(2)反应需控制温度在25~40℃,采用的加热措施为
(3)测定亚硝酰硫酸的纯度:
步骤①:准确称取产品,在特定条件下配制成溶液。
步骤②:取溶液于锥形瓶中,加入未知浓度溶液(过量)和的溶液,摇匀,发生反应
步骤③:向该溶液中滴加标准溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。
步骤④:把亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验),重复上述步骤,消耗溶液的体积为。
滴定终点时的现象为
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2023-05-19更新
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453次组卷
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6卷引用:山东省聊城市百师联盟2023届高三下学期(二轮复习联考)模拟预测(三)化学试题
山东省聊城市百师联盟2023届高三下学期(二轮复习联考)模拟预测(三)化学试题山西省忻州市2023届高三下学期二轮复习联考(三)理综化学试题河南省开封市2022-2023学年高三下学期5月月考理综化学试题(已下线)第18练 化学实验综合题 -2023年【暑假分层作业】高二化学(2024届一轮复习通用)江西省丰城中学、新建二中2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题(已下线)实验探究题
7 . 为实现碳达峰、碳中和的目标,我国科研人员做了很多尝试。
I.提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
(1)下列说法正确的是_____ 。
A.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键发生断裂
B.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
II.CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
(2)写出反应②的化学方程式:_____ 。
(3)t1~t3n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应发生,写出该反应方程式:_____ 。
III.某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:
(4)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹,制取CO2。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是_____ 。下列装置中能与该装置起相同效果的装置有____ (填数字序号,下同)。
(5)实验室制备下列气体时,能用上述所选装置制备的有:_____ 。
①Cl2②SO2③H2④H2S ⑤NO2⑥C2H2⑦NH3
(6)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表:
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。
据此推断,白色物质的主要成分是____ (填标号)。
A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓H2SO4反应,生成的气体具有刺激性气味。本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为_____ 。
I.提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
(1)下列说法正确的是
A.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键发生断裂
B.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
II.CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
(2)写出反应②的化学方程式:
(3)t1~t3n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应发生,写出该反应方程式:
III.某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:
(4)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹,制取CO2。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是
(5)实验室制备下列气体时,能用上述所选装置制备的有:
①Cl2②SO2③H2④H2S ⑤NO2⑥C2H2⑦NH3
(6)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如表:
步骤 | 现象 |
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却 | 产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生 |
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤 | 滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液 |
据此推断,白色物质的主要成分是
A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓H2SO4反应,生成的气体具有刺激性气味。本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为
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8 . 乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为,能与水互溶)的装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法错误的是
A.装置①制备过程作为氧化剂 |
B.装置②利用了乙醇的挥发性 |
C.装置③的铜丝出现黑红交替现象 |
D.装置④可以吸收未反应的乙醇和产物乙醛 |
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9 . 过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。某实验小组拟选用如下操作与装置(部分固定装置略)制备过氯化钙。
(1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_______ 。
(2)用恒压分液漏斗盛装H2O2和浓氨水相比用普通分液漏斗盛装的好处是_______ 。
(3)该反应常用冰水浴控制温度在0°C左右,其可能的原因分析:其一,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率;其二,_______ ;
(4)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。检验CaO2·8H2O是否洗涤干净的试剂为_______ 。
(5)过氧化钙产品纯度测定实验步骤如下:
第一步:准确称取ag产品于烧杯中,加入适量的盐酸使其完全溶解;
第二步:向上述溶液中加入稍过量的(NH4)2C2O4,沉淀完全,过滤并洗涤沉淀;
第三步:将洗涤好的沉淀用稍过量的稀硫酸溶解,溶解液和洗涤液全部转移至锥形瓶中;
第四步:向锥形瓶中滴入几滴MnSO4溶液,然后逐滴滴入浓度为cmol·L-1的KMnO4溶液至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
①滴定前,滴入MnSO4溶液的目的是_______ 。
②滴定终点的现象为_______ 。
③产品的纯度为_______ (用字母表示)。
④若第三步用稀盐酸溶解,所测纯度_______ (填“偏低”“不变”或“偏高”)
(1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为
(2)用恒压分液漏斗盛装H2O2和浓氨水相比用普通分液漏斗盛装的好处是
(3)该反应常用冰水浴控制温度在0°C左右,其可能的原因分析:其一,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率;其二,
(4)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。检验CaO2·8H2O是否洗涤干净的试剂为
(5)过氧化钙产品纯度测定实验步骤如下:
第一步:准确称取ag产品于烧杯中,加入适量的盐酸使其完全溶解;
第二步:向上述溶液中加入稍过量的(NH4)2C2O4,沉淀完全,过滤并洗涤沉淀;
第三步:将洗涤好的沉淀用稍过量的稀硫酸溶解,溶解液和洗涤液全部转移至锥形瓶中;
第四步:向锥形瓶中滴入几滴MnSO4溶液,然后逐滴滴入浓度为cmol·L-1的KMnO4溶液至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
①滴定前,滴入MnSO4溶液的目的是
②滴定终点的现象为
③产品的纯度为
④若第三步用稀盐酸溶解,所测纯度
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解题方法
10 . 过氧乙酸(CH3COOOH)不仅在卫生医疗、食品消毒及漂白剂领域有广泛应用,也应用于环境工程、精细化工等领域。实验室利用醋酸(CH3COOH)与双氧水(H2O2)共热,在固体酸的催化下制备过氧乙酸(CH3COOOH),其装置如下图所示。请回答下列问题:
实验步骤:
Ⅰ.先在反应瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固体酸催化剂,开通仪器1和8,温度维持为55℃;
Ⅱ.待真空度达到反应要求时,打开仪器3的活塞,逐滴滴入浓度为35%的双氧水,再通入冷却水;
Ⅲ.从仪器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待反应结束后分离反应器2中的混合物,得到粗产品。
(1)反应器 2中制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学反应方程式为_______ 。
(2)反应中维持冰醋酸过量,目的是提高_______ ;分离反应器中的混合物得到粗产品,分离的方法是_______ 。
(3)实验中加入乙酸丁酯的主要作用是_______(选填字母序号)。
(4)待观察到_______ (填现象)时,反应结束。
(5)粗产品中过氧乙酸(CH3COOOH)含量的测定:取一定体积的样品V mL,分成6等份,用过量KI溶液与过氧化物作用,以0.1 mol·L-1的硫代硫酸钠溶液滴定碘(I2+2S2O=2I-+S4O);重复3次,平均消耗量为V1 mL。再以0.02 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定样品,重复3次,平均消耗量为V2 mL。则样品中的过氧乙酸的浓度为_______ mol·L-1。
(6)通过研究发现Fe3+、Cu2+可催化过氧乙酸分解为氧气和乙酸,现需设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率。可供选择的试剂和主要器材有:a. 过氧乙酸溶液、b. 1mol·L-1的FeCl3溶液、c. 0.5 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液、d. 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液、e.1 mol·L-1的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i. 带导气管的试管。
你设计的实验方案为_______ 。
实验步骤:
Ⅰ.先在反应瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固体酸催化剂,开通仪器1和8,温度维持为55℃;
Ⅱ.待真空度达到反应要求时,打开仪器3的活塞,逐滴滴入浓度为35%的双氧水,再通入冷却水;
Ⅲ.从仪器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物,待反应结束后分离反应器2中的混合物,得到粗产品。
(1)反应器 2中制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学反应方程式为
(2)反应中维持冰醋酸过量,目的是提高
(3)实验中加入乙酸丁酯的主要作用是_______(选填字母序号)。
A.作为反应溶剂,提高反应速率 |
B.与固体酸一同作为催化剂使用,提高反应速率 |
C.与水形成沸点更低的混合物,利于水的蒸发,提高产率 |
D.增大油水分离器5的液体量,便于实验观察 |
(5)粗产品中过氧乙酸(CH3COOOH)含量的测定:取一定体积的样品V mL,分成6等份,用过量KI溶液与过氧化物作用,以0.1 mol·L-1的硫代硫酸钠溶液滴定碘(I2+2S2O=2I-+S4O);重复3次,平均消耗量为V1 mL。再以0.02 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定样品,重复3次,平均消耗量为V2 mL。则样品中的过氧乙酸的浓度为
(6)通过研究发现Fe3+、Cu2+可催化过氧乙酸分解为氧气和乙酸,现需设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率。可供选择的试剂和主要器材有:a. 过氧乙酸溶液、b. 1mol·L-1的FeCl3溶液、c. 0.5 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液、d. 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液、e.1 mol·L-1的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i. 带导气管的试管。
你设计的实验方案为
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2022-06-25更新
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156次组卷
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2卷引用:辽宁省部分中学2021-2022学年高二下学期期末检测化学试题