2020高考化学一轮复习第十章化学实验基础第4节真题检测(含解析)

化学实验基础

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1．(2018·江苏卷，12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

【答案】B

2．(2017·全国卷Ⅱ，10)下列由实验得出的结论正确的是(　　)

【答案】A　

【解析】溴的四氯化碳溶液为红色，乙烯与溴反应生成的1,2­二溴乙烷为无色，溶于四氯化碳形成无色溶液，A项正确；钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，是因为水中羟基氢原子比乙醇中的羟基氢原子活泼，B项错误；水垢的主要成分是碳酸盐，能与乙酸反应生成可溶性物质，因此乙酸的酸性大于碳酸的酸性，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应除了生成氯代甲烷外，还生成了HCl，HCl遇水生成的盐酸能使石蕊试纸变红，D项错误。

3．(2016·四川卷，2)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　)

　【答案】D　

【解析】与稀盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中可能含CO或HCO，也可能含SO或HSO，A项错误；铁在常温下遇浓硫酸发生钝化生成致密的氧化膜，发生了化学反应，B项错误；碘单质遇到淀粉显蓝色，向食盐溶液中滴加淀粉溶液颜色不变，说明食盐中没有碘单质，无法确定其是否含有碘酸钾，C项错误；根据强酸制弱酸的原理可知，苯酚钠能与乙酸溶液反应生成乙酸钠和苯酚，说明乙酸的酸性比苯酚强，D项正确。

4．(2018·全国卷Ⅱ，28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：

(1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂，其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4＋2CO2↑＋3K2C2O4；显色反应的化学方程式为_________________________________________。

(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________________________________________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、__________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是____________________________。

④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是___________________________________________________________。

(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是__________________________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。

【答案】(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4　(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置　②CO2　CO　③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气　④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3　(3)①粉红色出现　②×100%

【解析】(1)光解反应后有草酸亚铁产生，所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。

(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜，影响E中的反应，所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气和排尽装置中的空气，且反应中有气体生成，可使反应产生的气体全部进入后续装置。

②实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，说明反应中一定产生CO2。装置E中固体变为红色，F中澄清石灰水变浑浊，说明氧化铜被还原为铜，即有还原性气体CO生成，由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO。

③为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的压力，所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气即可。

④要检验Fe2O3存在，首先要转化其为可溶性铁盐，因此方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。

(3)②锌把铁离子还原为亚铁离子，酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是0.001cV mol，Mn元素化合价从＋7价降低到＋2价，所以根据电子得失守恒可知，铁离子的物质的量是0.005cV mol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为×100%＝×100%。

5．(2018·北京卷，28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)：

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是__________________________________(锰被还原为Mn2＋)。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。

③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=== 2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外还有_____________________________。

(2)探究K2FeO4的性质：

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：

ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由_________________________________产生(用方程式表示)。

ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________ ____________________________________________________。

②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2______FeO(填“＞”或“＜”)，而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO的氧化性强弱关系相反，原因是____________________________。

③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO＞MnO，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO＞MnO。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。

理由或方案： ______________________________________。

【答案】(1)①2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O　②　③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(或Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O)

(2)①i.Fe3＋　4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O

ii.排除ClO－的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在　②>　溶液的酸碱性不同　③理由：FeO在过量酸的作用下完全转化为Fe3＋和O2，溶液浅紫色一定是MnO的颜色

方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色

【解析】(1)KMnO4与浓盐酸反应制Cl2；由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl会消耗Fe(OH)3、KOH，用饱和食盐水除去HCl；Cl2与Fe(OH)3、KOH反应制备K2FeO4。

(2)①根据制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。i.加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3＋。根据题意，K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3＋。ii.产生Cl2还可能是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH洗涤除去KClO，排除ClO－的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。②根据同一反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物。对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，方案Ⅱ在酸性条件下，说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。③该小题为开放性试题。若能，根据题意，K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3＋和O2，最后溶液中不存在FeO，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO的颜色，说明FeO将Mn2＋氧化成MnO，所以该实验方案能证明氧化性FeO>MnO。(或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c(FeO)变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。

6．(2019届四川成都一诊)某学习小组根据SO2的性质进行如下相关实验研究。

【制备SO2】按照如图装置制备SO2。

(1)A试管中可观察到的现象是__________________________________；SO2具有漂白性，试再举出两种漂白原理互不相同的物质：______________。

(2)若A试管中只加浓硫酸，加热过程中，导管b出口处的气体遇见潮湿的空气会有少量“酸雾”产生。推测b处出现酸雾的主要化学反应方程式为______________________。

(3)SO2尾气可以用浓氨水吸收。实验室制备NH3的化学方程式为________________________；下列装置中宜用于NH3制备浓氨水的是________(填序号)。

【SO2浓度检测】

(4)学生用ME3－SO2型电化学传感器测量试管B中SO2气体浓度，工作原理如图。电极Ⅱ的反应式为____________________；当通入V mL气体时，测得SO2浓度为a mol/L。此时电解液中生成的n(H＋)为________________；电化学传感器灵敏度受温度影响。若高于工作温度时，测得SO2浓度可能偏低，其原因可能是________________________。

【答案】(1)铜片逐渐溶解，有无色气体逸出，试管底部出现灰白色固体　活性炭、HClO(H2O2、Na2O2等)

(2)SO2＋H2O===H2SO3

(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　ac

(4)O2＋2H2O＋4e－===4OH－　2Va×10－3 mol

温度升高，吸附在电极上的SO2减少，导致测得结果偏低