2025届高三化学二轮复习 提高专题　与实验“微设计”相关的转化分析 讲义

2025高考化学二轮复习 提高专题　与实验“微设计”相关的转化分析 课前必读 一、必备知识 1.非金属及其化合物化学实验“微设计” 2.常见气体的制备原理及方法 气体 制备原理 除杂方法 尾气处理 CO2 　CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 　通过饱和NaHCO3溶 液除去HCl 用NaOH 溶液吸收 Cl2 　MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 　通过饱和NaCl溶液除去HCl,通过浓硫酸除去水蒸气 用NaOH 溶液吸收 NH3 　Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 　通过碱石灰除去水蒸气 用稀硫酸 等吸收 SO2 　Na2SO3+H2SO4 (70%)Na2SO4+ SO2↑+H2O 　通过浓硫酸除去水蒸气 用NaOH 溶液吸收 3.抓住“四步骤”,突破“微实验” 课堂练 练真题 例1　[2024·广东卷] 按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是 (　) A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应 B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增 C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华 D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大 例2　[2023·广东卷] 利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后 (　) A.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2 B.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性 C.b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I- D.断开K1,立刻闭合K2,电流表发生偏转 例3　[2023·广东卷] 按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是 (　) A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性 C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象 D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去 练模拟 1.[2025·广东广州调研] 为研究金属的电化学腐蚀机理,某小组同学采用传感器设计如图所示装置。下列说法不正确的是 (　) A.炭粉作正极 B.负极电极反应式:Fe-2e-Fe2+ C.若压强传感器显示压强升高,则以吸氧腐蚀为主 D.若将炭粉换成锌粉,则Fe可被保护 2.[2024·湖南长沙模拟] CuCl常用作腐蚀剂、颜料、催化剂等,其难溶于水和乙醇,易被氧化。一种制备CuCl的方法如图所示。下列叙述正确的是 (　) A.①中75%硫酸表现强氧化性 B.②④中颜色变化可证明SO2有漂白性 C.③中NaCl起催化作用 D.用BaCl2溶液和盐酸检验③中氧化产物 3.[2024·江西重点中学盟校联考] KI广泛应用于分析试剂、感光材料、制药等。实验室制备KI的装置如下图所示(已知:I2+6OH-5I-+I+3H2O、I+3H2SI-+3S↓+3H2O)。 下列说法错误的是 (　) A.a管的作用是平衡气压,使盐酸顺利流下 B.X应为NaHS饱和溶液,用来除去H2S中混有的HCl气体 C.应先滴加稀盐酸并开启加热搅拌器,再滴加KOH溶液 D.装置D的作用是吸收尾气 课后练 1.[2024·广东梅州中学模拟] 微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验(夹持仪器略),滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴70%浓硫酸。下列说法正确的是 (　) A.滤纸①先变红后褪色,体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质 B.滤纸②③褪色均证明SO2具有还原性 C.取出褪色后的滤纸③,放置一段后颜色可能恢复 D.若滤纸④上析出了0.096 g固体,则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子 2.[2024·广东深圳中学模拟] 按如图所示装置进行实验。在搅拌下将浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中,然后扣上大烧杯。下列说法不正确的是 (　) A.本实验的现象说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 B.水槽中NaOH溶液的主要作用是吸收SO2气体 C.c处纸条上有黄色物质生成,说明SO2具有氧化性 D.a、b处纸条均褪色,说明有SO2生成,且褪色原理相同 3.为探究氨及铵盐性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(夹持仪器略,无水CaCl2可吸附NH3,形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是 (　) A.装置气密性检查:轻轻挤压乳胶头,观察到蒸馏水中有气泡冒出,松开后观察到形成一段水柱 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均有颜色变化 C.实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升,未见白烟产生 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染 4.[2024·广东深圳二模] 利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质检验实验(夹持仪器略)。下列说法不正确的是 (　) A.固体a可为KMnO4 B.①处纸条无明显现象且②处纸条褪色,说明Cl2具有漂白性 C.③处试纸变蓝,说明氧化性:Cl2>I2 D.实验结束后,打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收 5.[2024·广东揭阳二模] 某同学利用如图所示的硬质玻璃管进行氯气的性质实验(部分夹持仪器略),已知f处为一团蘸有KOH溶液的棉花团,下列说法错误的是 (　) A.b处出现白色物质,说明氯气溶于水并生成Cl- B.c处现象为先变红后褪色 C.d处试纸变蓝,发生的反应为Cl2+2I-2Cl-+I2 D.蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气 6.[2024·广东汕头二模] 为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题,某实验小组对装置进行微型化改造,设计如图所示的装置(试管底部有孔隙)。下列说法错误的是 (　) A.装置内发生反应的化学方程式为3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B.实验开始前需除去试管内的氧气,可拉动注射器B C.该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止 D.实验终止时,需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A 7.[2024·广东茂名高州三模] 水合肼(N2H4·H2O)及其衍生物产品在许多工业中得到广泛的使用,可用作还原剂、抗氧化剂、发泡剂等。一种利用NaClO溶液与氨气反应制备水合肼的装置如图所示(部分夹持仪器略)。下列说法不正确的是 (　) A.Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗 B.试剂X可选择CaO固体 C.为防倒吸,试剂Y可选择苯 D.Ⅱ中发生反应的化学方程式为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl 8.[2024·福建莆田三模] 实验室制备三氯化硼(BCl3)的装置如图所示(部分夹持装置略)。 已知:BCl3极易水解,熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;F中的溶液用于吸收CO尾气,反应生成CuCOCl·H2O。下列说法错误的是 (　) A.实验操作应先滴加浓盐酸再点燃酒精灯 B.水浴R为冰水浴 C.装置C中主要发生的反应为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO D.装置F会随着反应的进行,溶液酸性减弱 9.[2024·广东湛江模拟] Mg3N2是一种浅黄色粉末,极易水解,常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化NH3制得N2,再与镁反应得到Mg3N2。下列说法不正确的是 (　) A.装置A的分液漏斗中的溶液可以是浓氨水 B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3 C.装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性 D.Mg3N2水解的方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑ 答案解析 练真题· 例1　B　[解析] NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应的ΔH>0,故A错误;试纸会变蓝,说明有NH3生成,2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B正确;滴加浓盐酸后,NH3+HClNH4Cl,有白烟产生,不是NH4Cl的升华,C错误;实验过程中,未滴加浓盐酸时,气球会变大,是因为反应产生了气体,但是滴加浓盐酸后,气体减少,气球会变小,D错误。 例2　D　[解析] 闭合K1,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此解答。根据分析,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,A错误;左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,HClO具有漂白性,能使a处布条褪色,Cl2无漂白性,B错误;b处出现蓝色,发生Cl2+2KII2+2KCl,说明还原性:I->Cl-,C错误;断开K1,立刻闭合K2,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确。 例3　C　[解析] Ⅰ中发生反应S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,Ⅳ中证明SO2是酸性氧化物,可以被NaOH溶液吸收,防止污染空气。Ⅰ中试管内发生反应S2+2H+S↓+SO2↑+H2O ,氢元素化合价不变,H+不体现氧化性,故A错误;Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;Ⅰ中试管内发生反应S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,Ⅲ试管内SO2与Na2S溶液反应也能生成S单质,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误。 模拟练 1.C　[解析] 如图所示装置,炭粉作正极,得电子发生还原反应,铁作负极,失电子发生氧化反应。根据以上分析可知,炭粉作正极,A正确;根据分析,铁作负极,失电子发生氧化反应,电极反应式:Fe-2e-Fe2+,B正确;若压强传感器显示压强升高,说明装置内有气体生成,可能是析氢腐蚀,不会是吸氧腐蚀,C错误;由于电极活动性:Zn>Fe,所以Zn为负极,失去电子发生氧化反应,从而使铁得到保护,D正确。 2.D　[解析] ①中75%硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2,通入②,SO2使品红褪色,SO2通入③发生的离子反应为SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O2CuCl↓+S+4H+,最后通入④含酚酞的NaOH溶液进行尾气吸收。①中75%硫酸制取SO2,强酸制弱酸,表现其酸性,A错误;②中颜色变化可证明SO2有漂白性,④中颜色变化可证明SO2属于酸性氧化物,B错误;③中NaCl起沉淀剂作用,C错误;用BaCl2溶液和盐酸检验③中氧化产物S,若有白色沉淀生成则说明③中氧化产物为S ,D正确。 3.C　[解析] a管的作用是平衡气压,使盐酸顺利流下,A正确;H2S在NaHS饱和溶液中的溶解度很低,且NaHS可以与HCl反应生成H2S,B正确;应先滴加KOH溶液并加热,使I2与其反应生成I-和I,当观察到棕黄色溶液变为无色时,立即停止滴加KOH溶液,然后通入足量H2S气体,C错误;该实验涉及有害气体H2S,需进行尾气处理,装置D的作用是吸收尾气,D正确。 课后练 1.C　[解析] SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色,体现了SO2作为酸性氧化物的性质,A项错误;碘水褪色证明SO2具有还原性,品红褪色证明SO2具有漂白性,B项错误;SO2与品红生成不稳定的无色物质,受热可恢复红色,则取出褪色后的滤纸③,放置一段时间后颜色可能恢复,C项正确;滤纸④上发生反应的关系:SO2~2S2-~3S~4e-,若滤纸④上析出0.096 g固体,则生成0.003 mol S,转移0.004 mol电子,D项错误。 2.D　[解析] 浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中,浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水碳化生成C单质,C单质再与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫等物质。浓硫酸加入蔗糖中,蔗糖先碳化变黑,说明有碳单质生成,浓硫酸具有脱水性,随后品红溶液润湿的纸条褪色,Na2S溶液润湿的纸条变黄,溴水润湿的纸条褪色,说明有二氧化硫生成,则浓硫酸具有强氧化性,A正确;浓硫酸与蔗糖脱水碳化生成的碳单质反应生成二氧化碳、二氧化硫,水槽中NaOH溶液的主要作用是吸收有毒气体SO2,B正确;c处纸条上生成黄色物质,是因为SO2与Na2S溶液反应生成单质S,说明SO2具有氧化性,C 正确;a处纸条褪色,说明反应有SO2生成且SO2具有漂白性,b 处纸条褪色,是因为SO2将Br2还原为无色的Br-,说明SO2具有还原性,褪色原理不同,D错误。 3.C　[解析] T形三通管只需要检测两端的气密性,轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,松开后观察到形成一段水柱,则乳胶头处不漏气,装置气密性良好,A正确;氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气可以被氯化钙吸收,氯化氢可以被氢氧化钠吸收,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,B正确;根据B中分析可知,实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨气的化合,生成氯化铵白色颗粒,C错误;停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气体更充分吸收,减少污染,D正确。 4.B　[解析] 已知反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,故固体a可为KMnO4,A正确;①处纸条无明显现象,说明Cl2本身不具有漂白性,②处纸条褪色,说明Cl2与水反应的产物具有漂白性,B错误;③处试纸变蓝,说明有碘单质生成,即发生了反应:2KI+Cl22KCl+I2,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性:Cl2>I2,C正确;实验结束后,装置内还有大量的未参与反应的有毒气体Cl2,故需打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收,防止污染环境,D正确。 5.A　[解析] b处出现白色物质,说明Cl-与银离子反应生成氯化银白色沉淀,可能是挥发出的氯化氢引入的Cl-,不能说明氯气溶于水并生成Cl-,A错误;潮湿氯气使c处干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;d处试纸变蓝,发生的反应为Cl2+2I-2Cl-+I2,生成的碘遇淀粉变蓝,C正确;蘸有KOH溶液的棉花团的作用是处理尾气,防止氯气排放到空气中引起污染,D正确。 6.B　[解析] 装置内铜与稀硝酸反应,即3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故A正确;实验开始时先拉注射器A活塞,同时试管内液面上升,可除去反应前试管内的空气,故B错误;该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止,故C正确;反应停止后,提拉粗铜丝,使粗铜丝下端靠近软胶塞A,再打开止水夹,缓慢拉注射器A活塞,试管内的无色气体被吸入注射器A内,试管内稀硝酸液面逐渐上升,注射器B活塞缓慢向内移动,如不提拉铜丝会使稀硝酸与铜丝接触继续发生反应,故D正确。 7.C　[解析] Ⅰ为氨气的发生装置,Ⅱ中NH3与NaClO反应制备水合肼,Ⅲ为NH3的尾气处理装置,需要防倒吸。Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗,A正确;可用浓氨水和CaO固体反应制备NH3,B正确;苯的密度比NaClO溶液的小,为防倒吸,试剂Y应选择密度比NaClO溶液大的液体,如CCl4等,C错误;Ⅱ中发生反应的化学方程式为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl,D正确。 8.D　[解析] 重铬酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化铬、氯气和水,用浓硫酸干燥氯气,氯气和B2O3、C在加热条件下反应生成BCl3和CO,用冰水浴冷却BCl3,用碱石灰吸收氯气,再用F装置吸收尾气CO。先滴加浓盐酸,待整套装置中都充满Cl2后再点燃C处酒精灯,使之发生反应,故A正确;R选择冰水浴,使BCl3在D的U形管中冷凝收集,故B正确;氯气和B2O3、C在加热条件下反应生成BCl3和CO,发生的反应为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO,故C正确;C装置反应生成了CO,其他装置中物质不能与CO反应,CO有毒,因此装置F的作用是吸收CO,H[CuCl2]+CO+H2OCuCOCl·H2O+HCl,随着反应进行,氢离子的浓度增大,溶液酸性增强,故D错误。 9.B　[解析] 该实验的目的是利用N2与Mg加热反应生成Mg3N2,A装置的分液漏斗中盛放的是浓氨水,浓氨水与生石灰混合放出NH3,B中碱石灰干燥NH3,C装置中NH3与CuO在加热条件下反应生成N2,装置D中浓硫酸能够吸收NH3、干燥N2,干燥的N2进入E装置与Mg加热反应生成Mg3N2,F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg反应,以此分析解答。装置A的分液漏斗中的溶液是浓氨水,流入蒸馏烧瓶中与CaO接触会产生NH3,故A正确;C中发生反应3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,其中氨气是还原剂,氧化铜是氧化剂,氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为3∶2,故B错误;装置D中浓硫酸的作用除了干燥N2外,还可以吸收NH3,故体现酸性和吸水性,故C正确;Mg3N2水解时先产生镁离子和氮负离子,然后水解产生氢氧化镁和氨气,对应方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑,故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$