题型专练1 制备及探究类实验-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学必修1同步课件 (人教版 新题型版)

化学 必修第一册 RJ 新题型版 1 1 题型专练1 制备及探究类实验 刷难关 2 1.[江苏无锡2024高一调研] 纯碱在纺织、肥皂、造纸、玻璃、火药等行业有着广泛的应用，人类 在制碱方法的工业化道路上不断探索。“索尔维制碱法”以、、 和水等为原料获得 和 。某化学小组用如图装置进行模拟实验。 3 （1）配制 盐酸所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、______________、 ________。 容量瓶 玻璃棒 解析 配制 盐酸时，用量筒量取浓盐酸在烧杯中稀释，冷却后再转移到 容量瓶中定容，则所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、 容量瓶、玻璃棒。 （2）装置丙需控制温度在 ，实验中可采取的加热方法是_________________。 的水浴 解析 装置丙需控制温度在，可采取的加热方式为用 的水浴加热。 （3）饱和食盐水中先通入后通入 的原因是______________________。 增大二氧化碳溶解的量 解析 极易溶于水，向饱和食盐水中先通入，使溶液呈碱性，然后通入 ，可增大二氧 化碳在溶液中溶解的量。 4 （4）写出在丙装置中发生的化学方程式：____________________________________________。 解析 装置丙中产生，反应方程式为 。 （5）写出转化为 的方程式：___________________________________。 解析 在加热条件下转化为、和 ，化学方程式为 。 5 （6）由装置丙中产生的制取 时，需要进行的实验操作有过滤、洗涤、灼烧，其 中检验洗涤是否洗净的操作是__________________________________________________________ _________________________________________。 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入适量稀硝酸酸化，再滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净 解析 从装置丙中过滤得到时，固体表面可能有吸附 ,故可通过检验洗涤液中 是否有 来判断沉淀是否洗涤干净，具体操作是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入适量稀 硝酸酸化，再滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净。 6 2.[山东新泰一中2024高一质量检测改编] 某校实验室中的过氧化钠因保存不当变质，一课外活动 小组称取 样品，用如图所示装置来测定过氧化钠的质量分数。 7 （1）将仪器连接好后，进行的第一步操作是________________。 检查装置气密性 解析 对于有气体参与的定量实验，将仪器连接好后，进行的第一步操作是检查装置气密性。 （2）从B装置中出来的气体是否需要干燥？____（填“是”或“否”）。 否 解析 从B装置中出来的气体有二氧化碳和水蒸气，因为水蒸气、分别与 反应时，均可 列关系式：，而本实验通过测定氧气的体积来测定 的质量分数，所以水蒸气 的存在不影响质量分数的测定，不需要干燥 。 （3）写出C装置中主要反应的化学方程式：_________________________________。 解析 C装置中主要发生的是二氧化碳和 的反应，化学方程式为 。 8 （4）D装置中 溶液的作用是_________________________________________。 吸收未反应的，避免影响测定氧气的体积 解析 D装置中溶液的作用是吸收未反应的 ，避免影响测定氧气的体积。 （5）实验结束后，读取实验中生成气体的体积时，不合理的是___（填序号）。 a a.直接读取气体体积，不需等装置冷却到室温 b.上下移动量筒，使得、 装置中液面高度相同 c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积 解析 实验结束后，读取实验中生成气体的体积时，应保证气体体积在一定的温度和压强下测定， 所以需要先恢复到室温，然后上下移动量筒，使、 装置中液面高度相同，以保证气体体积的测 定在同一大气压强下，读数时要注意视线要与凹液面的最低点相平，不合理的是 。 9 （6）读出量筒内水的体积后，折算成标准状况下氧气的体积为 ，则样品中过氧化钠的质量分 数为_____________（用含和 的代数式表示）。 解析 标准状况下氧气的体积为，氧气的物质的量为，根据 ，可知 ，所以 ，则样品中过氧化钠的质量分数为 。 （7）实验完成后装置到 装置之间导管内残留水的体积会使测量结果______（填“偏大”“偏 小”或“无影响”）。 偏小 解析 实验完成后装置到 装置之间导管内有残留的水，会使测得的氧气的体积偏小，所以会使 测量结果偏小。 10 解析 用A装置制取二氧化碳，用B装置中的饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的 杂质， 将未经干燥的通入装有样品的C装置中，发生反应： （主要）和 （次要），用D装置中的 溶液除去氧气中混 有的二氧化碳，然后用排水法测定生成的氧气的体积，根据氧气和 的物质的量的关系计算 的质量分数。 11 3.[湖南长沙2024高一学情检测] 铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： Ⅰ.氯化铁熔点为，沸点为 ；易吸收空气中的水分而潮解，工业上采用向 的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。 Ⅱ.氯化亚铁熔点为 ，可升华；工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置（夹持装置略去） 模拟工业生产无水氯化铁。 请回答下列问题： 12 （1）在装置A中，用 与浓盐酸反应制取氯气，写出反应的化学方程式：________________ ______________________________，当生成氯气，作还原剂的的物质的量为__ 。 解析 装置A中，用与浓盐酸发生归中反应制取，中的元素化合价由 价下降到 0价，中的元素化合价由 价上升到0价，根据得失电子守恒及原子守恒可得反应的化学方 程式：；参与反应时，其中 作还原 剂，生成，故当生成即时，作还原剂的 的物质的量为 。 13 （2）装置C放置在盛冷水的水槽中，水浴的作用是_______________________________。 将蒸气冷却凝华为固体收集 解析 由题给信息知的熔点为，沸点为 ，装置C放置在盛冷水的水槽中，可将 蒸气冷却凝华为固体收集。 （3）装置D的名称是____________，装置D中装的药品可以是____（填序号）。 A. B.碱石灰 C. D. 球形干燥管 解析 装置D是球形干燥管；有毒，需要尾气处理，且 易吸收空气中的水分而潮解，所以 装置D中装的药品要能除去多余的 ，同时还能防止空气中的水蒸气进入装置C中，题给选项中， 碱石灰与固体可起到上述作用，和可以吸水，但是不能吸收 ，B、D正确。 14 （4）取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有 ，可用下列试剂 中的___进行检测（填序号，试剂不组合使用）。 B A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.淀粉 溶液 解析 溶液可检验，但无法检验，A错误；溶液与 可发生反应生 成蓝色沉淀，可检验，B正确；由于溶液中存在大量，因此溶液和 反应的现象 不明显，C错误；淀粉溶液可以用来检验，无法检验 ，D错误。 15 （5）通过定量分析数据发现C中所得样品中铁元素的含量偏高，说明含有 杂质。若要 得到较纯净的无水氯化铁，实验装置可进行的改进措施是__________________________________ _________________________________。 在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置，除去中混有的 解析 由于生成的中含有，能与反应生成 ，则若要得到较纯净的无水氯化铁， 可增加一装置除去中混有的 ，故改进措施是在装置A、B间增加一个装有饱和食盐水的洗气 装置，除去中混有的 。 16 解析 装置A用来制取，生成的中会混有水蒸气和氯化氢气体，由于 易吸收水分而潮 解，故通入前要先干燥，干燥的和在加热条件下发生反应生成 ，通过装置C收集 ，是大气污染物，不能直接排入大气中，用装置D来除去多余的 。 17 4.[山东济南2024期中] 二氯异氰尿酸钠 是一种高效广谱杀菌消毒剂，它常温下为 白色固体，难溶于冷水。工业上合成二氯异氰尿酸钠的方法有多种，其中法是向 溶液 通入产生高浓度溶液，然后与氰尿酸 反应制取二氯异氰尿酸钠： 。 18 （1）从下面选择所需装置完成实验，按气流从左至右，导管口连接顺序为________（填小写字母）。 解析 由实验装置图可知，装置 中次氯酸钙与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的 氯气中混有氯化氢，装置B中盛有的饱和食盐水可除去氯气中的氯化氢，装置A为二氯异氰尿酸钠 制备装置，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，则装置的连接 顺序为，接口的连接顺序为 。 19 （2）若发现实际操作过程中仪器中浓盐酸不易流下，可将仪器 换为______________。 恒压滴液漏斗 解析 恒压滴液漏斗能够平衡气压，便于漏斗中液体顺利流下，所以若实际操作过程中仪器 中 浓盐酸不易流下，可将仪器 换为恒压滴液漏斗。 （3）装置A中制备 溶液完成的现象是___________________________，在加入氰尿酸溶液 过程中仍需不断通入 的理由是________________________________________________________ ______。 装置A液面上方有黄绿色气体 使反应生成的再次生成并参与反应，提高原料的利用率 解析 当氯气与氢氧化钠溶液完全反应后，过量的氯气会逸出溶液，则装置A液面上方有黄绿色 气体说明制备次氯酸钠溶液完成；由制取二氯异氰尿酸钠的化学方程式可知，反应中有氢氧化钠 生成，所以在加氰尿酸溶液过程仍需不断通入氯气，使反应生成的氢氧化钠再次与氯气反应生成 次氯酸钠并参与反应，提高原料的利用率。 20 （4）有效氯含量是判断产品质量的标准。实验采用碘量法测定产物的有效氯含量，原理为 、 、 ，准确称取样品，配成溶液；取 上述溶液于 碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量溶液，密封在暗处静置 ；加入 溶液 恰好完全反应。 ①配制样品溶液时，需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要_________________________。 容量瓶、胶头滴管 解析 由配制一定物质的量浓度溶液的步骤可知，实验过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃 棒外，还需要用到 容量瓶、胶头滴管。 21 ②二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于 ，通过计算判断该样品是否为优质品____ （写出计算过程，该样品的有效氯 ）。 是 [答案] 计算过程见解析 解析 由题给反应原理可得如下转化关系： ，反应消耗 硫代硫酸钠溶液，则 样品的有效氯为 ，所以该样品为优质品。 22 ③若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值______（填“偏高”或“偏 低”）。 偏低 解析 由测定原理知，若在检测中加入稀硫酸的量过少，则不能将溶液中碘离子完全转化为单质 碘，使得消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，导致样品的有效氯测定值偏低。 23 5.[四川成都蓉城名校联盟2023高一期末联考] 氢氧化铁、高铁酸盐（如 ）均可用于净水。 高铁酸钾是一种重要的多功能绿色净水剂，其为暗紫色、具有金属光泽的粉末，无臭无味，干燥 品在室温下稳定，在强碱溶液中稳定。某化学兴趣班同学进行以下分组实验，在制得氢氧化铁的 基础上制备高铁酸盐。 第一组：取饱和溶液，慢慢加入的 溶液，并不断搅拌； 第二组：取饱和溶液，滴加硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入的 溶液； 24 第三组：在第二组实验的基础上用制得的合成 ，其装置如下（夹持仪器已略去）： 已知： 对双氧水的分解有一定的催化作用； ②氧元素的非金属性强于碘元素。 25 回答下列问题： （1）第一组同学看到的现象是_________________________________________________________ ___，不断搅拌的目的是_____________________________________________________。 先产生白色沉淀，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色 让灰绿色沉淀充分和空气接触，便于其充分氧化为 解析 第一组同学是直接在亚铁盐中加入强碱溶液，故看到的现象是先产生白色沉淀，白色沉淀 迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色；不断搅拌的目的是使 的氧化反应充分进行。 26 （2）第二组同学滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，其反应的离子方程式为 _____________________________________，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，其 原因是_ ______________________（用化学方程式解释）。 解析 第二组同学向饱和 溶液中滴加硫酸酸化的双氧水，直接氧化亚铁离子，溶液颜色变 成黄色，其反应的离子方程式为 ，在溶液变黄色的同时， 看到不断有气泡产生，结合题中已知①,可知 被催化分解产生了氧气，则化学方程式为 。 27 （3）第二组同学完成实验后，及时对烧杯壁上附着的进行了清洗，但错把氢碘酸 当 成盐酸加入了烧杯中，观察到清洗液变棕色，并通过实验检测到了碘单质 。他们认为一定是 和反应的过程中，氧化了 ，但也有人对生成碘单质的原因提出了另一种看法， 该看法可能是__________________。 氧化为碘单质 解析 根据题中信息，的氧化性强于，则产生碘单质的原因可能是氧气氧化了 。 28 （4）①第三组实验装置中的明显缺陷是______________________，用双线桥表示制备 时 的电子转移情况： 生成理论上需要标准状况下的______ 。 制备氯气缺少加热装置 33.6 [答案] 解析 二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，故题中装置缺热源；用双线桥表示制备 时 的电子转移情况： ，理论上生成 转移 电子，需要氯气，标准状况下其体积为 。 29 ②配平与水反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移方向和数目。____ ___ ____（胶体）____ ___ ，被还原的元素是____。 [答案] ; 解析 由未配平的化学方程式可知，高铁酸钾与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧化钾，反 应中铁元素的化合价降低,被还原，氧元素的化合价升高,被氧化，高铁酸钾既是反应的氧化剂也 是还原剂，反应消耗高铁酸钾时，反应转移 电子，则用单线桥法表示反应时电子转 移方向和数目： ； 30 ③结合高铁酸钾的性质，说明它是一种多功能绿色净水剂的原因：__________________________ ______________________________________________________。 与水反应生成胶体，胶体吸附水中悬浮杂质而聚沉达到净水的作用 解析 由②中反应的化学方程式知,高铁酸钾具有强氧化性，遇水转化为氢氧化铁胶体，胶体吸附 水中悬浮杂质而聚沉达到净水的作用，故高铁酸钾是一种多功能绿色净水剂。 31 （5）实验发现，在制备氯气时，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因： __________________________________________________________________。 随着反应进行盐酸浓度变小，且浓盐酸易挥发，稀盐酸不与二氧化锰反应 解析 随着反应进行，盐酸浓度下降，且反应要加热，会使浓盐酸挥发，当盐酸浓度小于一定值 时，反应会停止，故浓盐酸加入量远远大于理论值。 32 解析 首先利用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气，生成的气体通入饱和食盐水中除去杂 质氯化氢，再将氯气通入含有氢氧化铁的氢氧化钾溶液中制备高铁酸钾，最后用 溶液吸收 剩余的氯气防止污染空气。 33 6.[北京一零一中学2023高一期中] 某化学小组同学在学习元素周期律后，对被氧化为 作了进一步思考，并提出问题：能将氧化为，那么和能否将氧化为 ？ Ⅰ.设计实验进行验证 实验1： 试管 操作 现象 ① 先向试管中加入 溶液，再滴加少量溴水，振荡试管 溶液为黄色 ② 先向试管中加入 溶液，再滴加少量碘水，振荡试管 溶液为黄色 34 Ⅱ.实验现象的分析与解释 （1）同学甲认为①中现象说明溴水能将 氧化，离子方程式为___________________________ _____。 解析 溴水能将氧化为，离子方程式为 。 （2）同学乙认为应该补充实验，才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验。 实验2： 操作 应该观察到的现象 _____________________________________________________ ______________ 取少量①的黄色溶液于试管中，滴加少量溶液，振荡 溶液变为红色 解析 要判断溴水是否将氧化为，只要检验有没有 生成即可，因此实验操作为取少 量①中黄色溶液于试管中，滴加少量溶液，振荡；若有 生成，则可观察到的现象是溶 液变为红色。 35 （3）该小组同学对试管②中溶液呈黄色的原因展开了讨论。 可能1：碘水与 溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。 可能2：______________________________________________________________________。 碘水与溶液发生反应，但溶液也是黄色的，所以颜色没有明显变化 36 实验3： 操作 现象 向试管②所得溶液中继续加入 与水互不相 溶且密度大于水；在中的溶解度大于水 ，充分振 荡，静置一段时间后，取出上层溶液，滴加 溶液 静置后，上层溶液几乎无色，下层 溶液为紫色；分液，向上层溶液中 滴加 溶液后，出现浅红色 同学丙认为实验3的现象可以说明是“可能2”成立，同学丁从亚铁离子的性质考虑，认为该结论 不严谨，理由是______________________________________。 于是，同学丁重新设计实验并最终得出结论：在本实验条件下，碘水与 溶液反应的程度很小。 亚铁离子与空气接触会被氧化，干扰实验 解析 碘水和溶液均为黄色，故不能确定能不能将氧化为 ，“可能1”是没有发 生反应，那么“可能2”是碘水与溶液发生反应，黄色是 溶液的颜色；静置后水层在上， 空气中的氧气能将氧化为，无法确定是和反应产生的 。 37 （4）、、氧化 的能力逐渐减弱，从原子结构的角度解释原因：__________________ ____________________________________________________________________________________ ___。 同主族元素从上到下，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱 解析 同主族元素，从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对电子的 吸引力逐渐减弱，元素原子得电子能力逐渐减弱，故、、氧化 的能力逐渐减弱。 38 $$