高中化学二轮复习：专题4第2讲　综合实验探究

课时作业14　综合实验探究

一、选择题(每小题6分，共60分)

1．除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是(　　)

A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤

B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液，浓硫酸，洗气

C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶

D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏

解析：A中又引入了Cl－；B中SO2可被KMnO4(H＋)氧化为H2SO4而除去；C中KNO3的溶解度随温度的变化大，而NaCl的几乎不变，可以用结晶法提纯；D中的CH3COOH转化为高沸点的(CH3COO)2Ca，蒸馏可得到C2H5OH。

答案：A

2．下列除去杂质的方法正确的是(　　)

A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗气

B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤

C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤

D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤

解析：CO2可以被澄清石灰水吸收，而CO不可以，故A项错；盐酸可以将BaCO3除去，但不能溶解BaSO4，故B项错；C项，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，过量的铁粉过滤即可除去，正确；Cu和CuO均可以与稀HNO3反应，故D项错。

答案：C

3．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3，混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)

A．取a克混合物充分加热，减重b克

B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体

C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克

D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体

解析：在Na2CO3和NaHCO3中，加热能分解的只有NaHCO3，A项成立；B项得到的固体产物是NaCl，Na2CO3和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同，B项成立；同理，Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化也不同，D项成立；C项中碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气，C项明显错误；选C。

答案：C

4．下列化学实验事实及其解释都正确的是(　　)

①向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘

②向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸

③向0.1 mol/L FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性

④向2.0 mL浓度均为0.1 mol/L的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol/L AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大

A．①②　　　　　　　　　B．①④

C．②③                  D．③④

解析：向SO2水溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，没有白色沉淀生成，因为BaSO3易溶于盐酸，②错误；FeSO4溶液遇酸性KMnO4溶液使其褪色，说明Fe2＋具有还原性，③错误；①、④正确。

答案：B

5．下列有关指定实验装置图的说法不正确的是(　　)

A．装置①可用于除去水等液体中混有的难挥发或不挥发的杂质

B．装置②中的Cu一定作正极

C．当装置②电路中通过2 mol电子时，Cu电极可能增重64 g，也可能减重64 g

D．当装置③广口瓶中充满了CO2，b口进气可收集NO气体

解析：B项中若X为银，Y溶液为AgNO3溶液，此时铜为负极，银为正极，若X为Zn，Y溶液为ZnSO4溶液，此时Zn为负极，铜为正极，B不正确。

答案：B

6．用下列装置能达到有关实验目的的是(　　)

A．用甲图装置电解精炼铝

B．用乙图装置制备Fe(OH)2

C．丙图装置只可制得金属钾

D．丁图验证NaHCO3和Na2CO3热稳定性

解析：甲图电解质溶液中H＋先于Al3＋在阴极得电子，不能完成铝的精炼，A选项错误；乙图用煤油阻止溶液与空气的接触，能防止Fe(OH)2被氧化，可用于Fe(OH)2的制取，B选项正确；C中铝热反应得到锰，C选项错误；丁装置NaHCO3可能被误认为是其受热温度高，先分解，D选项错误。

答案：B

7．下列鉴别方法可行的是(　　)

A．用氨水鉴别Al3＋、Mg2＋和Ag＋

B．用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl－、SO和CO

C．用核磁共振氢谱鉴别1－溴丙烷和2－溴丙烷

D．用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH===CHCH2OH和

CH3CH2CH2CHO

解析：用氨水可把Ag＋鉴别出来，Mg(OH)2、Al(OH)3均不溶于氨水，无法区分Mg2＋和Al3＋，A错误；因BaSO4和BaCO3均不溶于水，用Ba(NO3)2无法区分SO和CO，B错误，1－溴丙烷与2－溴丙烷吸收峰不同，可用核磁共振氢谱区分，C正确；D项中的碳碳双键与醛基均能使KMnO4酸性溶液褪色，故无法鉴别两种物质。答案为C。

答案：C

8．(模拟原题)下列实验中操作、现象、结论对应关系正确的一组是(　　)

解析：A项，该现象说明浓硫酸有脱水性和氧化性。B项，应先加NaOH中和H2SO4，再加新制氢氧化铜悬浊液，共热，才有题述现象。C项，正确。D项，苯与溴水混合发生萃取，不发生取代反应。

答案：C

9．(模拟变式题)根据下列化学实验事实得出的结论一定正确的是(　　)

A．向某无色溶液中先加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加入足量盐酸，沉淀不溶解。结论：该溶液中有SO

B．向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。结论：该溶液中有NH

C．向1 mL浓度均为0.05 mol·L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2滴0.01 mol·L－1的AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色。结论：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)

D．向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液，振荡后再加入0.05 mL有机物X，加热后未出现红色沉淀。结论：X中不含有醛基

解析：A项，也可能含Ag＋。D项，所配溶液中NaOH的量太少，应把少量CuSO4溶液滴加至过量NaOH溶液中，才有明显现象。

答案：C

10．(模拟原题)下列装置或操作不能达到实验目的的是(　　)

A．实验室制取并收集NH3　　　　    B．构成原电池

C．检查装置气密性　　　　　       D．实验室制备乙烯

解析：A项，实验室制NH3用Ca(OH)2与NH4Cl固体共热制取，用向下排空气法收集，且有防倒吸和尾气吸收处理装置，正确。B项，FeCl3与FeCl2溶液应互换位置。C项，夹住止水夹，从长颈漏斗处注入一定量水，长颈漏斗与烧瓶中液面存在液面差，若一段时间后，液面差保持不变，证明该装置不漏气。D项，由乙烯的实验室制法、反应原理知该装置正确。

答案：B

二、非选择题(共40分)

11．(20分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：

普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题：

(1)操作②玻璃棒的作用________。

(2)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为________(填化学式)。

(3)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为________(填化学式)。

(4)该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：

解析：(1)操作②为过滤，其中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外溅。

(2)产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是CO2或SO2，但该气体是由黑色固体燃烧产生，所以该物质为碳。

(3)能加速H2O2分解的黑色固体为MnO2。

(4)检验Cl－的存在使用硝酸酸化的AgNO3溶液。NH的检验可结合NH3是高中阶段唯一的碱性气体来作答，将其在碱性条件下制得NH3后与湿润的红色石蕊试纸接触即可鉴别。

答案：(1)引流　(2)C　(3)MnO2

(4)

12.(20分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

 请回答下列问题：

(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。

(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A．加热反应一段时间           B．收集气体并检验其纯度

C．关闭分液漏斗活塞           D．停止加热，充分冷却

(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。

①写出CaH2与水反应的化学方程式_______________________；

②该同学的判断不准确，原因是__________________________。

(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象________。

(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是______________________________________________________。

解析：氢化钙和金属钙都是极强的还原剂，遇水、遇空气都能发生剧烈反应，因此在制取氢化钙时，必须要除去空气、水等其他杂质；在题给的实验装置中，不难判断出氢气的发生装置，氢气的净化装置和氢化钙的生成装置等，其连接顺序为i →e→f→d→c→j→k(或k→j)→a；为保证整个装置内已充满氢气，因此实验的操作程序是：检查装置的气密性→产生氢气→收集氢气并进行验纯→加热反应→停止加热→继续通氢气至冷却→停止通入氢气。CaH2和Ca与水反应都能产生Ca(OH)2和H2，反应方程式分别为：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑和Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑，因此不能根据反应后溶液呈碱性判断是否含有CaH2。区分钙和氢化钙时可利用其组成、性质的差异，具体见答案；作为能源，氢化钙明显比氢气更易携带，使用也较方便。

答案：(1)i →e，f→d，c→j，k(或k，j)→a　(2)BADC

(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑　②金属钙与水反应也有类似现象

(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。

(5)氢化钙是固体，携带方便