2025届高三化学二轮复习 化学实验方案的设计与评价专题练习

2025届高三化学二轮复习化学实验方案的设计与评价专题练习 1．某学生设计如图Ⅰ装置，测定2mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答： (1)图Ⅰ装置中盛放硫酸的仪器名称是 。 (2)锥形瓶内发生反应的离子方程式是 。 (3)按照图Ⅰ装置实验时，已限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是 。 (4)实验结束后，得到的结论是 。 (5)该学生又将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数时，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。 2．硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示： 已知：ⅰ.CS2不溶于水，密度比水的大； ⅱ.NH3不溶于CS2 ⅲ.三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。回答下列问题： (1)制备NH4SCN溶液 ①实验前，经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是 ；三颈烧瓶中下层CS2液体必须浸没导气管，主要原因是 。 ②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应该反应比较缓慢)，当看到 (现象)时说明该反应接近完全。 (2)制备KSCN溶液： ①熄灭A处的酒精灯，关闭K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，当NHaHS完全分解后()打开K2继续保持液温105℃缓缓滴入适量的KOH溶液，发生反应的化学方程式为 。 ②装置E中有浅黄色沉淀出现，写出酸性K2Cr2O7溶液吸收其中酸性气体的离子方程式： 。 (3)制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压 、 ，过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。 (4)测定晶体中KSCN的含量：称取5.0g样品，配成500mL溶液。量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴指示剂，用0.1000mol•L-1AgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。 ①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)。所用指示剂为 溶液(填该指示剂的化学式)，则判断到达滴定终点的方法是 。 ②晶体中KSCN的质量分数为 %。 3．某研究性学习小组对SO2和亚硫酸的性质进行探究。请回答下列问题： I．制备并收集SO2和制备亚硫酸 (1)装置A中生成SO2的化学方程式为 。 (2)若要在装置C中收集干燥的SO2，装置B中盛装的试剂可能是 (填标号)。 a． P2O5        b．碱石灰        c．浓硫酸        d． NaCl II．制备SO3 将SO2和O2通入某反应容器中，在V2O5催化作用下，反应过程如图所示。 (3)反应IV的化学方程式为 ；反应V中，氧化产物是 (填化学式)。 III．验证酸性：H2SO3>HClO (4)查阅资料：H2SO3与HClO会发生氧化还原反应。向H2SO3溶液中加入少量NaClO溶液，发生反应的离子方程式为 。 (5)同学1认为可以通过用pH试纸测量相同物质的量浓度的H2SO3溶液和HClO溶液的pH来比较H2SO3和HClO的酸性强弱，同学2认为不行，理由是 。 (6)同学3设计了如图装置，甲、乙、丙试管中盛装的试剂依次是 (填试剂序号，提供的试剂有①酸性KMnO4溶液、②NaHCO3溶液、③新制的漂白粉稀溶液)，观察到 (填现象)时，可说明酸性：H2SO3>HClO。 4．某研究性学习小组模拟呼吸面具中的有关反应原理，设计用图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E由甲、乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0∼50mL)供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。(连接胶管及夹持装置均省略) 请回答： (1)图中各装置接口连接顺序是 (填各接口的编号)。 (2)装置A的作用是 ，反应的化学方程式为 。 (3)装置B的作用是 ，反应的化学方程式为 。 (4)装置C中仪器a的名称是 ；装置D中反应的化学方程式为 。 (5)实验结束读取氧气体积时，若乙中液面高于甲中液面，会使测得的氧气体积 (填偏大、偏小、无影响)。若有影响，应向 (填“上”或“下”)移动乙管，使甲乙液面相平(注：若第一格填无影响，第二格不用填写)。 5．氨基磺酸()是一种无味无毒的固体强酸，微溶于乙醇，260℃时分解，溶于水时存在反应：。实验室用羟胺()和反应制备氨基磺酸。回答下列问题： 已知： ①性质不稳定，室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解，加热时爆炸。 ②实验室常用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备。 (1)仪器X的名称是 。 (2)气流从左至右，导管接口连接顺序是 。 a→___________→___________d→e→___________→___________→___________(装置可以重复使用) (3)实验过程中，先旋开 (填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞，后旋开另一个活塞，这样操作的目的是 ，C装置中发生反应的化学方程式为 。 (4)D装置可以用下列装置替代的是 (填标号)。 a．盛装饱和食盐水的洗气瓶　　　　　　　　b．盛装品红溶液的洗气瓶 c．盛装碱石灰的U形管　　　　　　　　　　d．盛装五氧化二磷的U形管 (5)取W g氨基磺酸产品溶于蒸馏水配制成100mL溶液，准确量取25.00mL溶液于锥形瓶，加入V mL c NaOH标准溶液恰好完全反应，最后溶液中的溶质只有和。产品纯度为 (用含W、c、V的代数式表示)。 6．硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题： (1)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图： 可能用到的信息如下： 已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃；步骤②中粗硅与HCl反应时会生成少量SiCl4。 物质 SiHCl3 SiCl4 HCl 沸点/℃ 33.0 57.6 -84 粗硅与HCl反应完全后，依据上表所示沸点差异提纯SiHCl3，该提纯方法为 。 (2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)： ①依次连接的合理顺序为 (填写字母序号)；装置D中g管的作用是 ；装置B中的试剂是 ；装置C中的烧瓶加热的目的是 。 ②装置A中发生反应的化学方程式为 。 ③操作时应先打开装置 (填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞，理由是 。 7．硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿(FeS2)制备硫酸的工艺如图。 (1)FeS2中硫元素的化合价是 ，写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式 。 (2)下图是模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程。 ①装置甲的作用是 。 ②装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是 。 ③装置丁的作用是吸收并检验SO2已除净，现象是酸性高锰酸钾红色变浅，写出反应的离子方程式 。 (3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证SO2具有氧化性的实验现象为 ； ②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去； 方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀； 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是 (填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)；试管b中发生反应的离子方程式为 。 8．的熔点为，沸点为，易溶于，极易水解。实验室中，先将还原为W再制备，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题： (1)制W：检查装置气密性并加入。先通，其目的是 ，请简述通的后续操作 。 (2)仪器A的名称为 ，证明已被完全还原的现象是 。 (3)制：完全还原后，进行的操作为：a．冷却，停止通；b．用干燥的E'装置替换E；c．通；d．加热；e…… ①操作c目的是 。 ②装置E'的主要缺点是 ，如果选用这个装置来完成实验，则必须采取的改进措施是 。 (4)利用碘量法测定产品纯度，实验如下： a．称量并转化：称量并将其转化为可溶的； b．离子交换：； c．析碘：交换后加入适量酸化的溶液，发生反应：； d．滴定：析碘完全后，用标准溶液滴定，发生反应：； e．滴定达终点时消耗的溶液。 ①样品中(摩尔质量为)的质量分数为 。 ②开盖称量待测样品，则滴定时消耗溶液的体积将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中质量分数的测定值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 9．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从中选择合适的仪器制备，正确的连接顺序是 (按气流方向，用小写字母表示)。 A．B．C． D．F． (2)B中使用雾化装置的优点是 。 (3)生成的总反应的化学方程式为 。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体和滤液： ①对固体充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量，增重，则固体的质量为 g。 ②市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水，其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量使口感发涩，写出一种除去中改善口感的方法 (用离子方程式表示)。 10．是强氧化剂，除了能与反应外，还可与其他还原剂如发生反应，某化学课外兴趣小组为探究与的反应情况，设计如图所示装置进行相关实验。 (1)此装置中，怎样检查除启普发生器之外的装置的气密性？ 。 (2)实验开始时，先打开，并制取氢气，一段时间后，再点燃酒精灯加热，目的是 。 (3)该装置中，碱石灰的作用是 。 (4)实际实验过程中观察到熔化后，很快变成白色粉末。但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则与反应的化学方程式为 。 (5)出于实验安全考虑，实验结束时 (填字母标号)。 A．应先关闭活塞b，然后移去酒精灯         B．应先移去酒精灯，然后关闭活塞b         C．A和B都可以 (6)制取时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的产品中含有杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该产品中的质量分数： 该氧化钠产品中的质量分数为 。 11．亚氯酸钠(NaClO2)是强氧化剂，可用于漂白和消毒。消毒时自身被还原为Cl-。一种生产无水NaClO2晶体的流程如下。 已知：①ClO2(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸，可用气体稀释至含量10%以下。②温度高于60℃时，NaClO2易分解。 (1)“ClO2发生器”中。 ①NaClO3溶液与SO2气体反应生成ClO2和Na2SO4，其化学方程式为 。 ②ClO2发生器中鼓入空气的作用为 。 (2)“吸收塔”中。 ①吸收塔中生成NaClO2的反应中，n(氧化剂)∶n(还原剂)= ；。 ②吸收过程需控制温度在10℃以下，其目的是 (写两点)。 ③吸收塔中c(NaOH、对粗产品中NaClO2含量的影响如下图所示。则最佳条件为c(NaOH) mol/L，= 。 (3)结晶获得无水NaClO2晶体。NaClO2的溶解度曲线如下图所示。 温度高于60℃时，NaClO2易分解，为防止NaClO2分解，从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的操作为：先减压，将NaClO2溶液加热到 ，浓缩至有晶膜出现，再在常压下冷却至 (填字母序号)，过滤，洗涤，干燥。 a．略低于38℃    b．略高于38℃    c．略低于60℃   d．略高于60℃ 12．下图是两个实验装置。(铁架台等辅助仪器略去未画) 回答下列问题： Ⅰ：实验甲用于比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 (1)NaHCO3应盛装在试管 (填A或B)中。 (2)实验结束时的正确操作是 (填序号)。 ①先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯     ②先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出 (3)通过实验甲可比较出 (填“Na2CO3”或“NaHCO3”)更稳定。 (4)有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是 。 A．相同温度下，溶解度：NaHCO3> Na2CO3 B．在一定条件下，二者可以相互转化 C．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，放出CO2质量一样多 Ⅱ：实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应 (5)把CO2倒入烧杯中后，观察到的实验现象是包有Na2O2的棉花着火燃烧。反应的化学方程式为： ，棉花能着火燃烧说明该反应的特点是 。 (6)将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：Cl-、、、Na+，完全反应后，上述溶液中离子数目几乎不变的是 (填离子符号)。 13．已知的熔点为305℃，沸点为315℃，易吸收空气里的水分而潮解，实验室制备的装置如图所示。 回答下列问题： (1)写出A中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置B中溶液为 。 (3)加热时，先点燃装置 (填A或D)的酒精灯，当 时，再点燃另一装置的酒精灯。 (4)F的作用是 。 (5)用粗硬质玻璃管直接连接装置D和E，比用细导管连接的优点是 。 (6)32.5g由于实验问题发生潮解生成25.1g固体，经检测为纯净物，则潮解生成物的化学式为 。 14．某小组同学制备NO2，并探究不同条件下NO2与H2O的反应。实验装置如图(夹持装置略)。 (1)装置A中反应的化学方程式为 。 (2)将收集装置B补充完整 。 (3)用以上方法收集两试管NO2气体(均为12 mL)，分别倒置在盛有热水(80℃)和冰水(0℃)的两只水槽中，观察实验现象，10分钟后记录如下(忽略温度对溶液pH及气体体积的影响)： 实验编号 实验1-1(热水) 实验2-1(冰水) 剩余气体 无色，3 mL 几乎无气体 溶液状态 无色，pH=0.7 无色，pH=1.1 ①检验实验1-1中剩余气体的方法：向试管中充入少量空气，气体由无色变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理 。 ②甲认为实验2-1中NO2几乎全部溶于水，过程中未发生化学反应。证明甲同学猜想不成立的实验证据是 。 (4)将上述实验静置一天后观察： 实验1-2(热水)：剩余气体4mL，溶液无色，pH=0.6，无气泡生成。 实验2-2(冰水)：剩余气体1mL，溶液无色，pH=0.9，有无色细小气泡生成。 查阅资料：2NO2+H2O=HNO3+HNO2 ，HNO2易分解。 ①用方程式解释实验2-2有无色细小气泡生成的原因 。 ②设计实验，证实NO2与H2O反应过程中产生了HNO2： (补充实验操作及现象)。 (5)从反应速率的角度，分析不同温度下NO2与水反应现象差异的原因 。并对装置C中吸收NO2尾气所用试剂及条件提出建议 。 15．双氧水常作为强氧化剂和消毒剂广泛用于杀菌消毒、污水处理、染织、漂白等领域。现测定某市售双氧水中的含量，设计如下装置(夹持装置已略)： 回答下列问题： (1)检查装置气密性，然后向装置中按一定流速持续通入，装置A中盛放的仪器名称为 ；装置B、C、G中是同一种试剂，则该试剂的名称为 ；下列实验操作的先后顺序为 (用序号表示)。 a．缓缓打开装置A中分液漏斗活塞    b．点燃D和E处酒精灯 c．关闭D和E处酒精灯    d．关闭装置A中分液漏斗活塞 (2)当观察到 (填现象)，还需要继续通一段时间再关闭D、E处酒精灯，其目的是 。 (3)实验结束后，测得装置D和E质量变化共，市售双氧水中的浓度为 。 (4)有同学提出，即使用两处还原铁粉，也不能完全吸收氧气，因此提出如下测定方案： I．取市售双氧水缓慢与稍过量碱性悬浊液充分混合，反应生成； II．向反应后的悬浊液中加入稍过量溶液，再加硫酸酸化，在暗处静置，将其配成溶液，取出于碘量瓶中，然后加入几滴淀粉试液，用标准溶液滴定生成的。 ①达到滴定终点的标志为 ；若消耗溶液的体积为，则市售双氧水中的浓度为 。 ②下列操作导致测得的市售双氧水中的浓度偏大的是 (填标号)。 a．步骤I中，混合速度过快 b．步骤II中，配制溶液时，俯视定容 c．步骤II中，滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束后尖嘴没有气泡 试卷第14页，共14页 试卷第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 《2025届高三化学二轮复习化学实验方案的设计与评价专题练习》参考答案 1．(1)分液漏斗 (2) (3)收集到气体的体积 (4)在其他条件相同时，锌粉与硫酸的反应速率比锌粒与硫酸的化学反应速率快。 (5)调整滴定管高度使两侧液面相平 2．(1) 碱石灰 便于氨气与CS2接触，充分反应 液体不再分层 (2) NH4SCN+KOHKSCN+NH3+H2O 2NH3+8H+＝N2↑+2Cr3++7H2O (3) 蒸发浓缩 冷却结晶 (4) Fe(NO3)3溶液 当滴入最后半滴AgNO3溶液，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复 77.6% 3．(1) (2)ac (3) V2O5 (4) (5)HClO溶液具有漂白性，能使pH试纸褪色 (6) ②①③ 甲中产生气泡，乙中酸性KMnO4溶液不变无色，丙中出现浑浊 4．(1)⑤③④⑥⑦①②⑧  (⑥、⑦可换位) (2) 除去混在中O2未反应的CO2 2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O (3) 吸收CO2中混有的HCl NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 (4) 分液漏斗 2Na2O2+2CO2=2 Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (5) 偏小 下 5．(1)三颈(口)烧瓶 (2)f；g；f；g；b (3) A 将装置中的空气排出去 (4)d (5) 6．(1)蒸馏 (2) DBCAE 平衡压强(其他合理答案均可) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 SiHCl3＋H2Si＋3HCl D SiHCl3容易在空气中自燃，实验中要注意先通一段时间H2排尽装置中的空气 7．(1) -1 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2) 干燥气体、混合气体、通过观察气泡调节气体流速 吸收SO3 5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+ (3) 有浅黄色沉淀生成或出现浑浊 Ⅱ SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋SO＋2Cl- 8．(1) 排尽装置中空气，(防止与空气时加热爆炸) 检验B出口处排出的氢气的纯度，当排出的纯净时，通冷凝水，加热管式炉，并对B处逸出的进行后续处理 (2) 直形冷凝管 不再有水凝结 (3) 排尽装置中的，防止与时加热爆炸 没有吸收多余的装置，(会造成空气污染)；没有防止防止水蒸气进入的装置或缺少冷凝水装置，会造成产品水解，产率和纯度降低 在B'处加装盛有碱石灰的干燥管 (4) 偏大 偏大 9．(1)或 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率 (3) (4) 10．(1)打开活塞a，关闭活塞b，将球形干燥管的尖端连接橡皮管，橡皮管的另一端放入盛有水的水槽中，微热试管，水槽内有气泡逸出，停止加热，橡皮管内形成一段水柱，一段时间水柱无变化，则装置气密性良好 (2)排尽装置内的空气，防止发生爆炸 (3)吸收，干燥氢气 (4) (5)B (6) 11．(1) 2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 稀释ClO2，防浓度过高而爆炸 (2) 2:1 液化、易被充分吸收；减少(或者防止)分解；防止分解生成和，影响产品纯度 4 0.8 (3) c b 12．(1)B (2)① (3)Na2CO3 (4)BC (5) 反应放热且生成氧气 (6) 13．(1) (2)饱和食盐水 (3) A 装置E开始出现黄绿色气体 (4)防止空气中的水蒸气进入E使潮解，同时吸收多余的氯气 (5)防止堵塞 (6) 14．(1) (2) (3) 2NO+O2=2NO2 溶液无色、pH=1.1 (4) 取两支试管，向第1支试管中加入2mL实验2-1(或实验2-2)中的溶液，向第2支试管中加入2mL实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，第1支试管中高锰酸钾溶液褪色，第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色。则说明反应过程中产生了HNO2 (5) 二氧化氮与水反应分两步进行，第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快，第二步亚硝酸分解反应速率慢。升高温度，亚硝酸分解速率加快 冷的浓氢氧化钠溶液 15．(1) 三颈烧瓶 浓硫酸 b、a、d、c (2) 三颈烧瓶中不再产生气泡时(合理即可) 将生成的赶入装置D和E中完全反应(合理即可) (3)2.5 (4) 滴入最后半滴标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复(合理即可) 3.1 bc 答案第4页，共4页 答案第4页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$