高考化学重点题型练习:实验综合题
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1.探究Na 2O2与水的反应,实验如图:(已知:H2O2 H+ + HO2-、HO2-H+ + O22-)下列分
析不正确
...的是
A. ①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B. ①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C. ②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D. 通过③能比较酸性:HCl>H2O2
【答案】D
【分析】根据实验探究可以看出,试管①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,试管②中高锰酸钾具有氧化性,产生气体,溶液褪色,则体现了过氧化氢的还原性;试管③中过氧化氢与氯化钡发复分解反应生成过氧化钡沉淀与稀盐酸,试管④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,试管⑤中探究过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气,据此分析作答。
【详解】A. 试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠与氧气,试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气,因此产生的气体均能是带火星的木条复燃,A项正确;
B. ①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解与氧化还原反应,④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解产生了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应,B项正确;
C. ②中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气,KMnO4体现氧化性,而⑤中MnO2则起催化作用,两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量决定,因溶液是等分的,但②中过氧化氢全部被氧化⑤中的过氧化氢发生歧化反应,所以产生气体的量不相同,C项正确;
D. 根据已知条件可以看出过氧化氢属于二元弱酸,而盐酸属于一元强酸。试管③因为生成了过氧化钡沉淀,不是可溶性的盐溶液,则不能证明盐酸与过氧化氢的酸性强弱,D项错误。
2.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理B2O3+3C+3Cl2 =2BCl3+3CO,
某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO 生成。已知:BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,遇水水解生成H3BO3和HCl,请回答下列问题:
【实验Ⅰ】制备BCl3并验证产物CO
(1)该实验装置中合理的连接顺序为G→_____→_____→_____→____→F→D→I。其中装置E的
作用是___________________________。
(2)装置J中反应的化学方程式为____________________________________。
【实验Ⅱ】产品中氯含量的测定
①准确称取少许m克产品,置于蒸馏水中完全水解,并配成100mL溶液。
②取10.00mL溶液于锥形瓶中
③加入V1mL浓度为C1 mol/LAgNO3溶液使氯离子完全沉淀;向其中加入少许硝基苯用力摇
动。
④以硝酸铁为指示剂,用C 2 mol/L KSCN 标准溶液滴定过量的AgNO 3溶液。发生反应:Ag + +SCN - =AgSCN↓。
⑤重复步骤②~④二次,达到滴定终点时用去KSCN 溶液的平均体积为V 2 mL 。
已知: K sp (AgCl)>K sp (AgSCN) 。
(3)步骤④中达到滴定终点的现象为__________________。
(4)实验过程中加入硝基苯的目的是___________________。
(5)产品中氯元素的质量分数为_________________%。
(6)下列操作,可能引起测得产品中氯含量偏高是__________。
A.步骤③中未加硝基苯
B.步骤①中配制100mL 溶液时,定容时俯视刻度线
C.用KSCN 溶液滴定剩余AgNO 3溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡
D.滴定剩余AgNO 3溶液时,KSCN 溶液滴到锥形瓶外面一滴
【答案】(1)E H J H 将BCl 3冷凝为液态分离出来
(2)2NaOH+Cl 2 =NaCl+NaClO+H 2O
(3)滴入最后一滴KSCN 溶液时,混合液由无色变为血红色且半分钟内不褪色
(4)防止滴定时AgCl 沉淀转化为AgSCN 沉淀,使滴定终点不准确 (5)112235.5C V C V m
() (6)B
【详解】I.(1)用氯气与B 2O 3、C 反应生成三氯化硼和CO ,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷却,未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收,三氯化硼易水解,为防止氢氧化钠溶液中水进入装置E ,在E 和J 之间接上H 装置,用于吸水,生成的CO
经干燥后再通过F 装置还原氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水检验,可以证明原反应中有一氧化碳生成,多余的CO 不能排放到空气中,要用排水法收集,据上面的分析可知,依次连接的合理顺序为G →E→H→J→H→F→D→I,故答案为:E 、H 、J 、H ;反应产生的BCl 3为气态,用冰水冷却降温变为液态,便于与未反应的氯气分离开来,所以其中装置E 的作用是将BCl 3冷凝为液态分离出来;
(2)中装置J 中Cl 2与NaOH 溶液发生歧化反应,产生NaCl 、NaClO 、H 2O ,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为2NaOH+Cl 2 =NaCl+NaClO+H 2O ;
II.(3)向该物质中加入AgNO 3溶液,发生反应:Ag ++Cl -=AgCl↓,为了使溶液中的Cl -沉淀完全,加入过量的AgNO 3溶液,然后以硝酸铁为指示剂,若溶液中Cl -沉淀完全,用C 2 mol/L KSCN 标准溶液滴定过量的AgNO 3溶液。会发生反应:Ag + +SCN - =AgSCN↓,溶液变为血红色,所以滴定终点现象为滴入最后一滴KSCN 溶液时,混合液由无色变为血红色且半分钟内不褪色;
(4)硝基苯是液态有机物,密度比水大,加入硝基苯就可以覆盖在反应产生AgCl 沉淀上,防止滴定时AgCl 沉淀转化为AgSCN 沉淀,使滴定终点不准确;
(5)根据离子反应可知n(Ag +)=n(Cl -)+n(SCN -),则10.00mL 中含有n(Cl -)=n(Ag +)-n(SCN -)=C 1 mol/L×V 1×10-3L/mL –C 2mol/L×V 2 mL ×10-3L/mL=(C 1V 1-C 2V 2)×10-3mol ;则mg 中含有Cl -元素的质量为m= (C 1V 1-C 2V 2)×10-3mol×10010.00mL mL
×35.5g/mol,则产品中氯元素的质量分数为()3112210010mol 35.5g /mol 10.00100%g
mL C V C V mL m --⨯⨯⨯⨯=()112235.5100%m C V C V -⨯; A.步骤③中未加硝基苯,会使一部分AgCl 转化为AgSCN ,导致n(SCN -)增大,根据关系式n(Ag +)=n(Cl -)+n(SCN -)可知样品中含有n(Cl -)偏小,A 错误;
B.步骤①中配制100mL 溶液时,定容时俯视刻度线,则使c(Cl -)偏大,等体积时含有的n(Cl -)偏大,B 正确;