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1、 得分宝典之高中化学实验过关专题三 非金属及其化合物 第一类 验证型实验大题过关 【典例解析】1(2012 年 XX 期末)下图所示是用于气体制备、干燥(或除杂质)、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去，各装置可重复使用也可不用)。请根据下列要求回答问题。(1)若用 A-C-D-B 组合进行氢气还原氧化铜实验。分液漏斗中的试剂是盐酸，C 中 试剂是水，其作用是；A 中反应开始后，加热 B 之前的实验操作 是，加热后 B 中将观察到的现象是。B 中反应的化学方程 式。(2)为验证氯气不能使干燥的红布条褪色，置红布条于 B 中，按 A-C-B-D 连接成实验装 置体系。A
2、锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体，则分液漏斗中的液体是；C 中试 剂是，D 的作用是。(3)为了进行氨的催化氧化实验，若锥形瓶中盛装足量的 Na2O2 粉末，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，产生的气体通过红热的铂粉，各仪器装置按气流方向从左 到右连接顺序是(填字母)；装置 B 中可能发生反应的化学方程式 为：。以是 ADBD，也可以是 ADBC。第 1 页共 23 页 【答案】（1）吸收氢气中的 HCl（或除去 HCl）检验氢气纯度（或验纯 H2）固体粉末由黑变红（或固体变红）H 2+CuO Cu+H2O （2）浓盐酸 浓硫酸 吸收氯气以免污染环境（或除去氯气）（3）ADBD(D盛装
3、碱石灰 )或 ADBC(C 盛装氢氧化钠溶液 )；4NH3+5O2 催化剂 4NO+6H2O 【高考真题解析】1（2011 XX 高考）不能 鉴别 AgNO3、BaCl2、K2SO3 和 Mg(NO3)2 四种溶液（不考虑他们 间的相互反应）的试剂组是（）A.盐酸、硫酸 B.盐酸、氢氧化钠溶液 C.氨水、硫酸 D.氨水、氢氧化钠溶液 2（2010 全国高考）下列叙述正确的是（）A Li 在氧气中燃烧主要生成 Li 2O2 B将 SO2 通入 BaCl 2 溶液可生成 BaSO3 沉淀 C将 CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D将 NH3 通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2+还原成 Cu
4、第 2 页共 23 页 【过关测试】1.如图所示装置，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶 头，下列与实验事实不 相符的是()A CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉 B NH3(H2O 含酚酞)红色喷泉 C H2S(CuSO4 溶液)黑色喷泉 D HCl(AgNO3 溶液)白色喷泉 2(2011 年 XX 市教学质量检测)下列使用食醋的家庭小实验，不 可能成功的是 ()A将食醋倒入有水垢的暖水瓶内，水垢会逐渐溶解而消失 B将食醋滴到纯碱里，有气泡产生 C将加碘盐加到混有食醋的米汤里，米汤显蓝色 D用食醋浸泡废干电池的锌片，锌片表面有气泡产生 第 3 页共 23 页 3
5、.（2012 年潍坊期末）下列实验操作正确的是（）4(2012 年 XX 期末 )下列有关试剂的保存方法错误 的是（）A浓硝酸保存在棕色玻璃试剂瓶中 B少量的金属钠保存在水中 C氢氧化钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃试剂瓶中 D少量液溴通常保存在棕色玻璃试剂瓶中，并在液溴上加少量水液封 5已知漂白粉与浓盐酸反应可产生氯气 Ca(ClO)2 4HCl(浓)=CaCl2 2Cl 2 2H2O。某 同学试图测定氯气的体积并验证干燥纯净的氯气无漂白性，现有如下装置，请回答：第 4 页共 23 页 (1)请用字母填写装置的连接顺序：a 接()、()接()、()接()、()接()、()接()。(2)洗气瓶中所装
6、液体是 _。(3)在制氯气前，必须进行的一项操作步骤是 _。(4)某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因可能是 _。第二类 定量型实验大题过关 【典例解析】1长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定无水亚硫酸钠试剂的纯 度。实验步骤如下：称量 a g 样品，置于烧杯中；加入适量蒸馏水，使样品溶解；加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的 BaCl2 溶液；过滤，用蒸馏水洗涤沉淀；加热干燥沉淀物；将沉淀物冷却至室温后，称量；重复操作直到合格，最后得到 b g 固体。回答下面问题：(1)本实验中是否能用 Ba(NO3)2 代替 BaCl2？_，其理由是 _。(2)步骤中加盐
7、酸使溶液呈强酸性的目的是：_。(3)步骤的“合格”标准是：_。第 5 页共 23 页 (4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是：_。(列出算式，不需化简)【高考真题解析】1.（2011 XX 高考）固态化合物 A 由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用题 27 图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。（1）仪器 B 的名称是 _。（2）试验中，中的试纸变蓝，中黑色粉末逐渐变为红色并有 M生成，则中的试 剂为 第 6 页共 23 页 _；发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _；中 的 试 剂 为 _。（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为，此时中现象为 _，原因是
8、 _。（4）经上述反应，2.5g 化合物 A 理论上可得 0.56L（标准状况）M；则 A 的化学式为 _。价，则其原子的式量是 1.8 12；若该元素显 +2 价，则其原子的式量是 1.8 2 24；0.05 0.05 3 3 【过关测试】1.(2012 年 XX 期末 )图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气 第 7 页共 23 页 体。该装置可用于 A锌和盐酸生成氢气 B亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫 C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D浓氨水和烧碱制取氨气 2.（2012 年 XX 莱芜期末）下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO 2
9、向 Fe(OH)3 胶体中逐滴滴加过量 H 2SO4 向 Ba(NO 3)2 溶液中通入过量 SO2 向石灰水中通入过量 CO 2 向 AlCl 3 溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至过量 A.B.C.D.第 8 页共 23 页 (1)方案一中如果称量样品时，砝码底部有一处未被发现的残缺，那么测得的碳酸钙纯度会 _(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(2)方案二列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台、烧杯、铁架台附件 外)_ _。(3)方案三中的“冷却”应如何操作：_；理由是 _。(4)方案四中计算碳酸钙纯度的公式为_；步骤中要将沉淀进行洗涤，如果未经洗涤，则测定结果碳酸钙纯度将_(填“偏高”
10、、“偏低”或“无影响”)。(5)综上所述，请从实验条件的难易、操作引起实验误差的大小等方面进行综合判断，你认为四个方案中，最好的方案是_。其他方案的缺点分别是：方案四：沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂，容易造成较大误差。方案 _：_。方案 _：_。第 9 页共 23 页 碳酸钙分解的固体产物是氧化钙，因氧化钙会吸收空气中的水蒸气，故必须在干燥器中冷却；(2)碳酸钙样品与盐酸反应后，将不溶性的杂质过滤除去，在滤液中加入过量的碳酸钠溶液，形成碳酸钙沉淀，如果未洗涤，干燥后，固体上残留氯化钠，则所得碳酸钙的纯度偏 M 高；计算公式为 M 100%；(3)从实验条件的难易和操作引起的实验误差大小综合
11、判断，四个方案中最好的是方案 二。方案一的缺点是气体的体积难以测量，另外气体的体积受温度和压强的影响；方案三的 缺点是加热所需的温度太高。【答案】(1)偏低 (2)托盘天平、药匙、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、玻璃棒 (3)在干燥器中冷却防止生成的氧化钙与空气中的水蒸气反应，造成质量改变而产生 误差 M(4)M 100%偏高 (5)方案二 一 气体体积难以测量准确，气体体积受外界影响太大 三 实验温度高(1000 的高温)，对实验条件要求较高 第三类 探究型实验大题过关 【典例解析】1(2012 年 XX 第一次质量预测)某研究性学习小组欲探究 SO 能否与 BaCl 溶液反应生成
12、 2 2 BaSO 沉淀。查阅资料得知常温下 BaSO 的 K 为 5.48 10 7 c(SO 2)=6.3 10 ，饱和亚硫酸 3 3SP 3 8mol?L 1。(1)将 0.1 mol?L 1 的 BaCl2 溶液滴入饱和亚硫酸中，_(填“能”或“不能”）生 成 BaSO3 沉淀，原因是 _(请写出必要的推断过程）。(2)浓硫酸的沸点为 338C，酒精灯火焰的温度为 4005000C，甲同学用装置 I 进行实验，发现 BaCl2 溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸。写出加热试管中发生反应的化学方程式：_；白色沉淀的化学式是 _，请用离子方程式表示生成该白色沉淀的可能原因 _。(3)
13、乙同学认为甲同学的装置不完善，设计了改进装置 II 进行实验（夹持装置和 A 中加热 装置已略，气密性已检验）。第 10 页共 23 页 打开弹簧夹，通入 N2 一段时间后关闭弹簧夹；滴加一定量浓硫酸，加热 A，一段时间后 C 中未见沉淀生成。操作的目的是 _，洗气瓶 B 中的试剂是 _。(4)丙同学取乙实验后的 C 中溶液少许，向其中滴加一种无色溶液，也产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙滴加的试剂可能是 _。A.NaOH 溶液 B.NaAl(OH)4 溶液 C.H 2O2 溶液 D.酸性 KMnO4 溶液 【高考真题解析】1（2010 XX 高考）下列实验过程中，始终无明显现象的是（）A NO2
14、通入 FeSO4 溶液中 B CO2 通入 CaCl2 溶液中 第 11 页共 23 页 C NH3 通入 AlCl 3 溶液中 D SO2 通入已酸化的 Ba(NO3)2 溶液中 2（2010 XX 高考）右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法 错误的是（）A烧瓶中立即出现白烟 B烧瓶中立即出现红棕色 C烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D烧杯中的溶液是为了吸收有害气体 【过关测试】1（2012 年 XX 期末）下列实验报告记录的实验现象正确的是（）2(2011 年 XXXX 高二检测)如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管 内的水挤入集气瓶后，烧杯
15、中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体是()第 12 页共 23 页 CO、O2 Cl 2、CH4 NO2、O2 N2、H2 A B C D 3(2011 年 XXXX 高二检测)用如图所示装置进行如下实验，能达到实验目的的是()A瓶中盛满水，从 B 口进气，用排水法收集 NO2 B瓶中盛适量浓硫酸，从 A 口进气来干燥 NH3 C从 B 口进气，用排空气法收集 CO2 D瓶中装满水，A 口连导管并伸入量筒中，从 B 口进气，用排水法测量生成 H2 的体积 4(2011 年 XX 黄冈高二检测)亚硝酸钠俗称“工业盐”，有很强的毒性，因外观与口感和 食盐相似，而常常被误用、误食，为了区分亚硝酸钠与食盐
16、，某研究性小组通过查阅资料后得知：亚硝酸钠具有强氧化性，可与硝酸银溶液产生沉淀，亚硝酸是一种弱酸，不稳定，易 分解为两种气体，据此设计了如下方案：分别向盛有两种溶液的试管中加入稀硫酸，如试管中有红棕色气体产生的为亚硝酸钠；用洁净的玻璃棒分别蘸取两种无色溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，出现蓝色的是亚硝酸钠；向两支盛有硫酸亚铁溶液的试管中分别加入氯化钠 和亚硝酸钠，溶液变棕黄色的是亚硝酸钠；分别向盛有两种溶液的试管中加入硝酸银，有 白色沉淀产生的是氯化钠，另一支试管内是亚硝酸钠。其中能够区分亚硝酸钠与食盐的操作 及结论正确的是()第 13 页共 23 页 A B C D 【解析】亚硝酸钠可与硝酸银溶液反
17、应产生亚硝酸银沉淀，即不能利用硝酸银溶液来区 别亚硝酸钠和氯化钠，所以操作错误。【答案】C 5(2011 年海淀区高二调研)某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大 家与他们一同来研讨以下问题：(1)此瓶“84”毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性,”，请你推测它的有效成分 _(填序号)。A Cl 2 BH2 O2 C NaClO DKMnO4 (2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放 20 mL 的“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如下：图 1 图 2 从数据图 1 和图 2 可得知“84”消毒液暴露在空
18、气中半小时后，“84”消毒液中的主要溶质是_，用化学方程式或离子方程式表示其中变化的主要原因 _、_、_。(3)该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊试液对“84”消毒液的性质进行实验检验，请你帮助他们完成实验报告：实验操作 预期现象 结论 (4)该化学实验小组同学上网查询有关“84”消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一家庭主妇把抗 SARS 用的“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含 Cl)都倒出一些混合在一起，进行刷洗。一会儿，她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助 他们解开这一悬念 _。【解析】(1)通过“本品为无色液体”即可排除 Cl 2 和 KMnO4；通过“呈碱性.
19、”可 知为 NaClO。(2)从数据图 1 和图 2 可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，消毒效果几乎为零，溶液 pH 接近为 7，溶液中的主要溶质应该是氯化钠(或 NaCl)，所发生反应的化学方程式或 第 14 页共 23 页 (3)实验操作 预期现象 结论 取一干净试管，加入 12 mL“84”消 先变蓝后褪色“84”消毒液具有碱性和 毒液，然后滴加几滴紫色石蕊试液 氧化性(或漂白性)(4)ClO Cl 2H=Cl2 H2O 第四类 设计型实验大题过关 【典例解析】1.（2012 年 XX 期中测试）长期存放的Na2SO3 会被空气中的氧气部分氧化：某化学兴 趣小组通过实验测定某无水
20、 Na2 SO3被氧化的程度。（）甲同学设计了下图实验 第 15 页共 23 页 请回答：（1）若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应如何检查虚线框内装置的气密性？（2）写出 B 装置中的离子方程式。写出 D 装置中反应的化学方程式。（3）称量 agNa2SO3 样品放入锥形瓶中，向 B 装置反应后的溶液中加入足量 BaCl 2 溶液充 分反应，过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀 bg，则样品中 Na2SO3 的质量分数为。（4）深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使测得的 Na2SO3 质量分数偏小，试分 析其中的原因（列出一条即可）。（）乙同学设计了另一套实验装置如下图：（5）实验中待锥
21、形瓶中不再产生气体后，打开活塞 P 从导管左端缓缓鼓入一定量的空 气，这样做的目的是。（6）除已称量的 a g Na 2SO3 样品外，实验中还应测定的数据是 处，（填图中 字母）装置实验前后的质量差。（）现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、Ba（NO3）2 溶液。丙同学欲从中选择合适试剂，来测定已知质量为 a g 的 Na2SO3 样品中 Na2SO3 的质量分数。下述实验方案理论上可行的有 A将样品溶解，加足量盐酸，再加足量 mlg B将样品溶解，加足量硝酸，再加足量 m2g C将样品溶解，加过量 BaCl2 溶液，过滤后将溶液蒸干，称量得固体 m3g D将样品溶解，加过
22、量 Ba（NO3）2 溶液，过滤、洗涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤，洗涤、干燥，称量得固体 m4g。第 16 页共 23 页。BaCl 2 溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀 BaCl 2 溶液、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀 【高考真题解析】1.（2011 XX 高考）下列有关实验原理或实验操作正确的是（）A用水湿润的 pH 试纸测量某溶液的 pH 1 B用量筒量取 20 mL0.5000 mol L H2SO4 溶液于烧杯中，加水 80mL，配成 0.1000 mol L 1 H 2SO4 溶液 C实验室用图 2 所示装置制取少量氨气 D实验室用图 3 所示装置除去 Cl 2 中的少量 H
23、Cl 【解析】本题属于基础实验与基本实验操作的考查 X 畴。第 17 页共 23 页 2（2011 高考）甲、乙两同学为探究 SO2 与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色 BaSO3 沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和 A 中加热装置已略，气密性已检验）实验操作和现象：操作 现象 A 中有白雾生成，铜片表面产生气泡 关闭弹簧夹，滴加一 B 中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 定量浓硫酸，加热 C 中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失 打开弹簧夹，通入 N2,停止 _ 加热，一段时间后关闭 从 B、C 中分别取少 均未发现白色沉淀溶解 量白色沉淀，加稀盐酸 (1)A 中反应的化学方程式是
24、 _。(2)C 中白色沉淀是 _，该沉淀的生成表明 SO2 具有 _ 性。(3)C 中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 _。(4)分析 B 中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_;乙在 A、B 间增加洗气瓶 D，D 中盛放的试剂是 _。第 18 页共 23 页 进行实验，B 中现象：甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：_。(5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B 中无沉淀生成，而 C 中产生白色沉淀，由 此
25、得出的结论是 _。第 19 页共 23 页 【过关测试】1(2012 年 XXXX 高二调研)某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个 “喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入 X、Y 两种无色气体，在胶头滴 管中盛有含酚酞的 NaOH 溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知 X、Y 是 HCl、NH3、Cl 2、O2、CH4、SO2、NO 七种气体中的两种，则下列判断中，正确的是()A X 是 NH3，Y 是 HCl B X 是 Cl 2，Y 是 CH4 CX是 SO2，Y是
26、 O2 DX 是 NO，Y 是 O2 2在实验探究课上，同学们积极思考，设计出如下图所示的四种实验方案，用来验证浓硫 酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A B C D 【解析】中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而放热，可从温度计读数上升来验 第 20 页共 23 页 3有 a、b、c、d、e 五种无色气体，进行下列实验：实验步骤 实验现象 a 和 b 相混合 气体变为红棕色 c 和 d 相混合 产生白烟 c、e 分别通入少量溴水 都变成无色透明的溶液 中 b、e 分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色的浑浊 a、b、c、d、e 依次可能是 ()A O2、NO、HCl、NH3、CO2 B O2、NO
27、、NH3、HCl、SO2 2 3 2 C NO、O、NH、HCl、SO D HBr、Cl 2、NH3、H2S、C2H4 4 (2011 年 XXXX 高二检测)实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取 CO，其反应如下，浓硫酸 HCOOH CO H2O。回答下列问题：(1)其发生装置与下列气体的发生装置相同的是_。A NH3 B CO2 C Cl 2 D C2H2 (2)其收集方法与下列气体的收集方法相同的是_。A Cl 2 B SO2 C NO2 D NO 第 21 页共 23 页 (3)从下列仪器中，选出最合适的，组装制取、净化和收集 CO 的装置，其中不需要的是 _。A铁架台 B圆底烧瓶 C分液漏
28、斗 D长颈漏斗 E玻璃导管 F洗气瓶 G水槽 H双孔塞 I 酒精灯 J石棉网 (4)尾气如何处理？_。5(2012 年 XX 高二检测)某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取 氯气，化学方程式为：Ca(ClO)2 CaCl2 2HSO4=2CaSO4 2Cl 2 2H2O，他们设计如下制取氯气并验证其性质的实验。试回答：(1)该实验中 A 部分的装置是 _(填写装置的序号 )。(2)请你帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶 C 中的 Na2SO3 已被氧化(简述实验步骤)：_ _。(3)写出在 D 装置中发生反应的离子方程式：_。第 22 页共 23 页 (4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法：_。第 23 页共 23 页