专项突破8 制备与探究类实验实验探究题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

C3H120的醇，能发生催化氧化生成醛，则醇中与羟基相连的碳原子 上含有2个氢原子，符合条件的同分异构体有： CH CH2CH2 CH2 CH2OH (CH)2CHCH2 CH2OH (CHa)3CCH2OH H3CCH一CH2CH3,共4种，C错误；碳碳双键为平面形结构，与 CH,OH 之直接相连的原子与双键均共面；碳碳三键为直线形，与之直接相 连的原子共线，一CF3中可能有一个F原子与C原子共面，则 CF3CH=CH一C三C一CF3中最多有10个原子共面，D错误。 专项突破7常见有机物的结构与性质 1.A 2.D解析：根据维生素C结构简式，可知其分子式是C6HgO6,A错 误：维生素C中含有羟基、碳碳双键，它们都可以被酸性高锰酸钾溶 液氧化而使溶液紫色褪去，因此不能用高锰酸钾溶液检验其中的碳 碳双键，B错误：维生素C分子中不含有羧基，因此不能与Na,C0,溶 液反应，C错误；维生素C与选项中的物质分子的分子式都是 C6Hg06,二者分子结构不同，因此它们互为同分异构体，D正确。 3.B解析：该分子中含官能团有羟基、羧基、醚键和碳碳双键，共 4种，A错误：含有的碳碳双键能与溴发生加成反应而使溴水褪色， B正确；碳碳双键能和氢气发生加成反应，1mol该有机物能与3mol 氢气发生加成反应，C错误；该有机物中不含酯基、肽键或卤素原子， 所以不能发生水解反应，D错误。 4.C解析：根据物质结构，该有机物的分子式为C1sH60,A正确；该 有机物中的氢原子、羟基能发生取代反应，碳碳双键能发生加成反 应，B正确；结合分子式为C1sH2s0可知，1mol该有机物在氧气中充 分燃绕需消耗氧气的体积为(15+2）m×2.4L·mP 470.4L(标准状况下)，C错误；该烃含有三个碳碳双键，1ol该烃 在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，消耗3 mol Br2,故最多消耗溴的 质量为3mol×160g·mol-1=480g,D正确。 5.D解析：羟基、羧基都能与Na反应生成氢气，则1mol该有机物和 足量金属钠反应生成1ol气体，状况未知，不能计算气体的体积， D错误。 6.C解析：根据图示结构知，1mol该有机物分子中含有3mol羧基 1mol羟基，且它们均与钠反应，共生成2molH2,A正确；1mol该有 机物分子中含有3mol羧基，能消耗3 mol NaOH,B正确；该有机物分 子中有饱和碳原子，则所有碳原子不可能共平面，C错误；该有机物 分子中含有羧基、羟基，能发生酯化反应、取代反应和氧化反应， D正确。 7.D解析：金合欢醇的分子组成中含有0元素，而烃为C、H化合物， 则金合欢醇的同分异构体中不可能有芳香烃类，A正确；金合欢醇分 子结构中含有碳碳双键，可以发生加成反应和氧化反应，含有羟基， 可发生取代反应和氧化反应，B正确：由金合欢醇的结构简式可知， 其分子式为C15H60,C正确；金合欢醇分子结构中含有羟基，不含羧 基，不能与碳酸氢钠反应，D错误。 8.D解析：M的分子式为CoHgO2,A错误；N在一定条件下能发生分 子内酯化反应生成六元环状的酯，B错误：M、N各取1mol与足量Na 反应，M中含有羧基，1mol羧基消耗1 mol Na,N中含有羧基和羟基， 1molN消耗2 mol Na,C错误；M、N均含有碳碳双键，均能使酸性 KMnO,溶液褪色，D正确。 9.D解析：根据该有机物的结构简式可知，该有机物的分子式为 C,H1604,A借误；该有机物分子中有羧基、羟基和碳碳双键，共3种 官能团，B错误：羧基能与氢氧化钠反应，1mol该有机物最多可以与 1 mol Na0H发生反应，C错误；该有机物中含有碳碳双键，1mol该有 机物最多可以和2molH2发生加成反应，D正确。 10.D解析：G的分子式为C1H1g0,A错误；G环上的不同环境的氢 原子有6种，则整个结构中不同环境的氢原子不止有5种，故G的 一氯代物不止5种，B错误；羟基也能使酸性高锰酸钾褪色，故不能 用酸性高锰酸钾溶液检验G中的碳碳双键，应用溴水检验，C错误； 1molG中含有4mol一0H,故1molG与金属钠反应最多可生 成2molH2,标准状态下的体积为44.8L,D正确。 11.C解析：该有机物含有醇羟基、碳碳双键和碳碳三键，共3种官能 必修第二册·RJ 团，A正确；因为该有机物含有羟基，所以可以和金属钠反应生氢 气，B正确；该分子含有四种环境的甲基，如图所示： 2 1 0H,所以甲基上的一氯代物有4种，C项错误； 4 1mol该物质含有2mol碳碳双键和2mol碳碳三键，所以最多可与 6 mol Br2.发生加成反应，D正确。 专项突破8制备与探究类 实验—实验探究题 1.(1)①02过量使生成的NO2的物质的量大于N0,多出的N02与碳 酸钠反应生成硝酸钠②2N0+3C10-+H20—2N0?+3C1+2H+ 酸性条件下，C10~的氧化性增强，从而促进N0转化为N03③1.6 (2)73.6%(3)继续滴加K1溶液，充分振荡后，再滴加淀粉溶液，若 溶液变蓝，说明NaNO2具有氧化性 解析：(1)②装置C中NaCl0将N0氧化成NO3,Cl0离子被还原为 C1;加入盐酸提高溶液的酸性，可增强CIO的氧化性，从而促进NO 转化为N03;③N0,转化为氮气，1molN0,反应时转移2xmol电子， 可知2x=3.2,则x=1.6。(2)25.00mL样品溶液消耗 0.1000mol·L-1KMn04溶液16.00mL,则25.00mL样品中NaN02 的物质的量为0.1000ml,Lx0.016Lx5mal,原样品中NaN0,的 22 物质的量为0.100mol,Lx0.016L×5×200mL 2 25.00 mI.mol,产品 名 NaNO2 纯 度 为 0.1000mol·L-×0.016L×5×2o0mL 2 200 mL9gmol- 3.000g ×100%= 73.6%。(3)验证NaN0,的氧化性，应选用具有还原性的KI溶液以 及淀粉溶液检验。 2.(1)检验装置的气密性A排尽装置中的空气(2)②④ (3)无H2的尾气处理装置(4)SiHC13+3H20一H2↑+3HC 13.55(V1-V2) +H2Si03(5) 偏大 ab 解析：(1)有气体参加或生成的反应在添加药品之前需要检查装置 的气密性，硅单质与氧气在加热条件下能发生反应，因此在制 备SiHCl,.之前需要使装置C中充满HCI气体，将装置C中的空气排 尽。(2)SiHC,遇H20剧烈反应，故装置E的作用为吸收过量的氯 化氢气体及防止外界的水蒸气进人装置D中。(3)根据反应S +3HCl△-SiHCI,+H2,则该装置的缺陷为生成的H2无后续处理装 置。(4)SiHCI3遇水会产生H2和两种酸，两种酸应为硅酸和 HCl。(5)向样品中加入水之前，读数为V1mL,向样品中加入足量水 之后，其中的SiHCI3与水反应产生氢气，且参与反应的SiHCl3与生 成的氢气的化学计量数之比为1：1，量气管液面上升，待反应结束 恢复至初始温度，调整量气管液面与储液瓶液面相平，记录读数 为V2mL,该条件下气体的摩尔体积为bL·mol1,则产生的氢气的 物质的量 103(V-2）m0l,则样品中siHC,的质量为135.5 h g·lr1x103(g-y2) b m0l=0.1355y-) g,产品纯度为 13.5(少-)%，若将恒压滴液漏斗改为分液漏斗，会使得气体体积 ab 测量不准确，即V2偏小，则所测产品纯度偏大。 3.（1)恒压滴液漏斗（恒压分液漏斗）（2)除去剩余的山梨酸上口 倒出(3)干燥有机物(4)71.4%(5)BD 解析：(2)山梨酸中含有羧基，能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二 氧化碳和水，洗涤、分液过程中，加入5%NHC03溶液的目的是除去 剩余的山梨酸，有机层的密度小于水，浮在水上，水层从下口放出，有 黑白题54 机层从分液漏斗的上口倒出。(3)无水MgSO4能吸水，在有机层中 加人少量无水M$0,的目的是干燥有机物。(4)根据 0 八 、催化剂八入人 0H 0 +H20,5.6g山 △ 梨酸理论上生成山梨酸乙酯的质量为一 2g·alT×140g·mlr1= 5.6g 7.0g,本实验中，山梨酸乙酯的产率=50×10%=71,4%。(5)冷 7.0g 凝水应“下口进上口出”，则管口A是冷凝水的进水口，A错误：环己 烷和水的沸点相差不超过30℃，能与水形成共沸物，从而能将反应 产生的水及时带出，B正确：使用分水器是为了及时分离出水，促进 平衡正向移动，要及时放出水，不放出环己烷，C错误；工作一段时间 后，环己烷可在烧瓶与分水器中循环流动，D正确。 4.(1)检查装置气密性(2)使漏斗中的液体顺利流下，减小加入液体 体积对测量气体体积的误差(3)饱和NaHs03溶液偏低 (4)-4)×103x126 24.5m ×100%(5)H20+S03+2Cu2++2C1 =2CuC1↓+S0}+2H+(6)0.2mol·L-1的CuS04溶液 解析：(2)恒压漏斗主要有两个优点：能够让液体顺利流下；在测量 气体体积时，减小加人液体体积对测量气体体积的误差。(3)为了 防止二氧化硫溶于水，储液瓶中应该盛放饱和NaHSO3溶液：若读数 时未让储液瓶和量气管两边液面持平，储液瓶中气压大于外界大气 压，使测得的二氧化硫体积偏小。(4)根据题意，生成的二氧化硫体 积为(V1-2)mL,则在实验条件下二氧化硫的物质的量为 V1-V2 mol,即亚硫酸钠的物质的量，则其纯度为 24.5 (V1-V2)×126×10-3 100%。(5)因为白色沉淀是CuC1,故亚硫酸根 24.5m 离子将铜离子还原，生成硫酸根离子和亚铜离子，亚铜离子再结合氯 离子生成氯化亚铜沉淀。(6)因为要验证C1能够提高Cu+氧化性， 则试剂X应是不含有Cl的同浓度的Cu+溶液，故X为0.2mol·L-1 的CuS04溶液，E1>E2,则说明C1能提高Cu2+的氧化性。 专项突破9元素及化合物 推断—物质转化题 1.(1):N:N:(2)2NH,+3Cu0A3Cu+N2+3H,0 (3)3N02+H20=N0+2HN03(4)N02+S02+Ba2*+H20 BaS04↓+NO+2Ht 解析：A、B、C、D是四种常见气体单质，E的相对分子质量比F小16， 且F为红棕色，F为NO2,则E为NO;结合题图可知，A为Cl2,B 为N2,C为O2,D为H2,X为HCl,Y为NH3,白烟为氯化铵；氨气还 原氧化铜生成B(氮气)和Z(水)，氨气和氧气反应生成NO,NO被氧 气氧化生成F(NO2),F和水反应生成E(NO)和C(HNO,)。 2.(1)s0,(2)Si0,+2c高温si+2C0↑Si0,+20HSi0g+H,0 (3)芯片、作半导体材料、太阳能电池（回答一种即可）Si+ 2Na0H+H,0一Na2si0,+2H,↑(4)C+2H,S04(浓)△ C02↑+2S02↑+2H20(5)②③④⑤ 解析：A为单质，在加热条件下可与浓硫酸反应生成两种气体，且化 合物C是一种形成酸雨的大气污染物，则该反应为碳和浓硫酸反应 生成C02和S02,则A为C,B为C02,C为S02,A、G为同一主族元 素的单质，则G为Si,E是水晶的主要成分，则E为Si02,A与E的反 应为Si02+2C高温s1+2C0↑，则H为C0,F为N,5i03,D为 H2Si03。(1)C为S02。(2)反应①为C在高温下还原Si02的反应； E为SiO2,与NaOH反应生成的F为Na2SiO3。(3)G是Si,可用作芯 片、作半导体材料、太阳能电池等：Si与NaOH反应生成硅酸钠和氢 气。(4)浓硫酸具有氧化性，可以与C在加热的条件发生反应生成 C02和S02。(5)B为C02,C为S02。①两者均能使澄清石灰水变 专项练参考答案 浑浊；②H2S溶液与S02反应生成S单质，为黄色沉淀；③酸性 KM04溶液与S02反应，溶液褪色：④氯水与S02反应，氯水褪色； ⑤品红溶液与S0,反应，溶液褪色：⑥两者均能使紫色石蕊溶液变 红色。 3.(1)①s02H2$04②2s02+02A2S03③H,$03 (2)①N2HN03②10.9 解析：(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性 气味的无色气体，则B为S02、A是S单质、C是S03、D是 H2S04。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A是N2、B 是N0、C是NO2、D是HN03.32.64g铜与140mL一定浓度的D溶 液恰好完全反应，产生B和C的混合气体在标准状况下的体积为 126:每的物资的装为。=031D时，生皮的餐到 的物质的量为0.51mol,则显酸性的硝酸为1.02mol;产生N0和NO2 的混合气体在标准状况下的体积为11.2L,根据氮元索守恒，则被还 原的硝酸的物质的量为。一 为2.4L·ma=0.5mol,则该硝酸的浓度为 11.2L 1.02mol+0.5mo≈10.9mol·L1。 0.14L 4.(1)NH4N03NO(2)湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝 (3)4HN0,(浓)△4N0,↑+02↑+2H,08NH,+6N0,催化剂 7N2+12H0(4)当硝酸浓度增大到一定程度后，A1表面逐渐形成 致密氧化膜，阻止反应进一步发生(5)60 解析：根据A为盐类，B和E为有刺激性气味的气体，G为单质可以 推知，A为NH4NO,B为NH3,C为HNO3,D为NO,E为NO2,F为 02,G为N2。(2)实验室检验NH3应该用湿润的红色石蕊试纸，现 象为试纸变蓝。(5)N02、N0的混合气体与1.68L02(标准状况)混 合后通入水中，完全反应生成HNO3,则整个过程中HNO3反应前后 没有变化，即A!失去的电子都被02得到了，根据得失电子守恒： n(A)X3=n(02)x4,即n(A)×3=)28 mol×4,解得：n(Al)= 0.1mol,所以溶液中铝离子为0.1mol,根据A13+~30H可知Na0H 为0.1mol×3=0.3mol,则消耗Na0H溶液的体积为0.3mol÷ 5mol·L-1=0.06L=60mL。 5.(1)第三周期第MA族(2)Cu+2H2s0,(浓)△CuS0,+ S02↑+2H20酸(3)S02+Br2+2H20=S0}+2Br+4H+品红 溶液褪色(4)4NH3+502 催化剂4N0+6,0（(5)②④ 解析：I.若A具有臭鸡蛋气味，且能与C反应生成一种淡黄色非金 属单质，则A是H2S:B是空气的主要成分之一，B是氧气：A能与C 反应生成一种淡黄色非金属单质，则C是$02，D是S0,反应①为非 氧化还原反应，F是H20,E是H2S04;G是一种紫红色的金属单质， G是Cu。Ⅱ.大量排放汽车尾气中的C、D会导致光化学烟雾，则C、 D分别为NO、NO2,若光照条件下，E的浓溶液易分解得到B、D、 F3种物质，E是硝酸；A是NH3,B是O2,F是H20。(5)常温下，将 60mLN0、N02的混合气体与30mL02同时通人水中，发生反应 4N0+302+2H20=4HN03、4N02+02+2H20—4HN03,充分反 应后，剩余7.5mL气体，设N0的体积为V,若剩余气体为氧气，则 3460-+7.5=30,V=15mL,60mL混合气体中0的体积分数为 4 60 0%=25%若剩余气体为N0,则K25列， -=30.V= 4 41.25mL,60mL混合气体中N0的体积分数 41.25×100%= 60 68.75%。 6.(1)NaT:0:H厂第三周期第MA族(2)6CL,+120H一3CI0+ C103+8Cl+6H20(3)Na2S03+H2S04—Na2S04+H20+S02↑ 速率(4)bcd(5)不能原固体中含有Fe能够将Fe3+还原为 黑白题55心专项突破8 制备与探究类实验 1.(2024·江苏扬州高一期中)NaN02是一种 常见的食品添加剂。某实验小组制备 NaNO2并对其性质进行探究。 (1)NaN02的制备 NO 饱和 Na.CO NaClO溶液 已知：N0+N0,+Na,C0,=2NaN0,+ CO2,2NO2 Na,CO3-NaNO2 NaNO +C02 ①实验时需控制N0和02的物质的量，0， 过量导致NaNO,产率降低的原因为 ②装置C中NaCIO将N0氧化成NO;的离 子方程式为 加入稀盐酸调节NaClO溶液pH会促进NO 转化为NO3,原因为 ③将氮氧化物(NO,)与H,的混合气体通入 Ce(SO4)2与Ce2(S04)3的混合溶液中实现 无害化处理，其转化过程如图所示。若该过 程中，每消耗1molN0,转移3.2mol电子， 则x为 ● H N2、H,O NO (2)产品中NaNO,纯度的测定 用电子天平称取3.000g样品，配成200mL 16黑白题化学|必修第二册·RJ 实验探究题 样品溶液。向锥形瓶中准确移入25.00mL 样品溶液，滴加适量的H2S04溶液酸化，加 热至40~50℃，冷却后，用0.1000mol·L1 KMnO4溶液进行滴定（已知：2Mn0:+ 5N0,+6H一2Mn2++5N0,+3H,0),至恰 好完全反应，消耗KMn04溶液16.00mL. 产品中NaNO2纯度为 (3)NaNO2的性质探究 为验证NaNO,具有氧化性，请补全实验方 案：取1 g NaNO2(s)置于试管中，加入适量 蒸馏水至NaNO2完全溶解，滴加2~3 滴2mol·L1H2S04酸化， (实验可选用的药品和仪器：KI溶液 KMnO4溶液、淀粉溶液) 2. (2024·山东德州高一期末)三氯甲硅 烷(SiHCI3)是制取高纯硅的重要原料，常温 下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为 -126.5℃，且遇H20剧烈反应。实验室根 据反应Si+3HC1△SiHCL,+H,来制 备SiHCI,.粗品，装置如图： 冰盐浴 D 已知：①NaCl+H,S04(浓)△HC1↑+ NaHSO4; ②SiHCI,中H元素的化合价为-1价。 (1)按图安装好仪器，加药品之前需要进行 的操作是 实验开始时需先点燃 处（填“A” 或“C”)的酒精灯，其目的是 (2)干燥管中盛放的试剂可以是 (填序号)。 ①无水CaCl, ②碱石灰 ③P,05 ④氧化钙 (3)写出该装置的缺陷： (4)SiHCI,.遇水会产生H2和两种酸， 则SHC,与水反应的化学方程式为 (5)采用下图方法测定溶有少量HCl 的SiHCI,.纯度。 恒 压 H,O 义 池 30 样品 量气管 0 20 3 a g 40 50 储液瓶 首先调节储液瓶与量气管液面相平，读数 为V,mL,向样品中加入足量水，反应结束 恢复至初始温度，调整量气管液面与储液 瓶液面相平，记录读数为V,mL。已知该条 件下气体的摩尔体积为bL·mol1。则产 品的纯度为 %,若将恒压滴液漏斗 改为分液漏斗，则所测产品纯度 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3.（2024·河北沧州高一月 搅拌器 考)山梨酸乙酯对细菌、霉 菌等有很好的灭活作用，广 泛地用作各类食品的保鲜剂 以及家畜、家禽的消毒剂。直接酯化法合成 山梨酸乙酯的装置（夹持装置省略）如图所 示，该方法简单，原料易得，产物纯度高，反 应方程式如下： 可能用到的有关数据如下表： 相对分 密度/ 沸点 水溶 物质 子质量 (g·cm3) /℃ 性 山梨酸 112 1.204 228 易溶 乙醇 46 0.789 78 易溶 山梨酸乙酯 140 0.926 195 难溶 环己烷 84 0.780 80.7 难溶 实验步骤：在三颈烧瓶中加入5.6g山梨酸、 足量乙醇、环己烷、少量催化剂和几粒沸石， 油浴加热三颈烧瓶，反应温度为110℃，回 流4小时后停止加热和搅拌反应液冷却至 室温，滤去催化剂和沸石，将滤液倒入分液 漏斗中，先用5%NaHC0,溶液洗涤至中性， 再用水洗涤，分液，在有机层中加入少量无 水MgS04,静置片刻，过滤，将滤液进行蒸 馏，收集195℃的馏分得到纯净的山梨酸乙 酯5.0g。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是 (2)洗涤、分液过程中，加入5%NaHC0,溶 液的目的是 有机层从分液漏斗的 (填 “上口倒出”或“下口放出”)。 (3)在有机层中加入少量无水Mg$0,的目 的是 (4)在本实验中，山梨酸乙酯的产率是 (精确至0.1%)。 (5)为提高反应正向进行的程度，可以将反 应中生成的水及时移出反应体系，常加入带 水剂。可作带水剂的物质必须满足以下条 件：①能够与水形成共沸物（沸，点相差30℃ 以上的两个组分难以形成共沸物)；②在水 中的溶解度很小。 进阶突破·专项练17 本实验室常使用如图所示装置（夹持、加热 装置已略去)提高产物的产率。 冷凝管 2管口A 分水器 目+环已烷 ←水 十旋塞B 反应物和适 量环已烷 下列说法正确的是 (填字母)。 A.管口A是冷凝水的出水口 B.环己烷可将反应产生的水及时带出 C.工作一段时间后，当环己烷即将流回烧 瓶中时，必须将分水器中的水和环己烷 放出 D.工作一段时间后，环己烷可在烧瓶与分 水器中循环流动 4.(2024·湖南长沙高一月考)某实验小组进 行Na,S0,的有关探究活动。 1.久置样品纯度的测定 压 稀H,SO 样品 常 储液瓶 ①按照上图（夹持装置已略）组装好装置， 称量mg样品加入抽滤瓶，组装好装置； ②调节储液瓶与量气管的相对高度，让两边 液面在同一水平线上，读数体积为V,mL; ③打开恒压滴液漏斗下端的活塞，加入过量 的稀硫酸，让其充分反应： ④调节储液瓶与量气管的相对高度，让两边 液面在同一水平线上，读数体积为V,mL。 (1)进行实验前需进行的操作是 (2)使用恒压滴液漏斗添加稀硫酸的优点 为 18黑白题化学|必修第二册·RJ (3)储液瓶中盛装的液体试剂是 该实验小组某个同学在第④步读数时未让 储液瓶和量气管两边液面持平，对测量结果 的影响是 （填“偏高”“偏低”或 “不变”)。 (4)若该实验条件下的气体摩尔体积为 24.5L·mol1,则NaS03纯度为 (用含V、V2、m的式子表达)。 Ⅱ.探究CuCL2溶液与Na,S03溶液反应 将1mL0.2mol·L1Na2S03溶液与2mL 0.2mol·L1CuCl,溶液混合，立即生成橙黄 色沉淀，3min后沉淀颜色变浅并伴有少量 白色沉淀产生，振荡1min沉淀全部变为白 色(CuCl)。 查阅资料： i.橙黄色沉淀为2CuS04·Cu,S03·H20, 转化为CuCl的原因可能是Cl提高了Cu2+ 的氧化性； ⅱ.原电池装置中物质氧化性与还原性强弱 差异越大，电压越大。 (5)反应物生成白色沉淀的离子方程式为 (6)设计如下图实验装置，验证CI能提高 Cu2+的氧化性。 石墨电极 石墨电极 桥 试剂a -试剂b 试剂a 试剂b 电压表读数 0.2mol·L 0.2mol.L-1 E Na,S03溶液 CuCl2溶液 0.2mol·L1 E Na,S03溶液 则X为 ,E>E2,则说明Cl能提高 Cu2+的氧化性。