高考化学热点试题热点19化学微型实验含解析答案

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实验原理、实验技能和实验仪器是实验的三要素，在高考中常将“三要素”进行组合，形成综合性强、能力层次要求高的实验题。综合性化学实验题（选择题）考查内容全面，从定性分析到定量分析、从化学原理到实际操作、从无机物到有机物都有涉及，主要考查物质的检验、物质的制备、性质的验证、化学性质递变规律与化学反应规律的研究、化学常见仪器的使用、物质的分离除杂提纯过程中的方法、试剂的选择与操作、实验方案的设计与评价等内容。
1．为了探究CdS、Ag2S的溶解度相对大小，利用如图装置进行实验。

已知：Ag2S呈黑色，难溶；CdS呈黄色，难溶；FeS呈块状黑色，难溶。下列叙述正确的是
A．X为硝酸，Y溶液为硫酸铜溶液
B．若装置B中先生成黑色沉淀，则Ag2S的溶解度小于CdS
C．停止反应的操作是关闭活塞K
D．用浓盐酸和MnO2制备氯气时可以用装置A
2．实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备环己酮缩乙二醇。
实验中利用苯—水的共沸体系带出水分，其反应原理：
下列有关说法错误的是
A．以共沸体系带出水促使反应正向进行
B．当观察到分水器中苯层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出
C．管口A是冷凝水的进水口
D．根据带出水的体积可估算反应进度
3．KMnO4是一种常用的氧化剂，某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。
已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。
下列说法错误的是
A．试剂X可以是漂白粉或MnO2
B．装置连接顺序是
C．装置C中每生成1 ml KMnO4，消耗Cl2的物质的量大于0.5 ml
D．若去掉装置A，会导致KMnO4产率降低
4．某小组探究浓硝酸与铁的反应，并检验气体产物的性质，实验装置如图所示。已知：(棕色)。下列说法正确的是
A．用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有
B．装置乙中铜溶解，是将铜氧化的结果
C．装置丙中溶液由浅绿色变为棕色，说明装置甲中生成了NO
D．装置丁中的溶液可以为酸性溶液，用于吸收尾气
5．某兴趣小组以活性白土为催化剂进行乙醇脱水制备乙烯的实验，装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A．实验时，冷凝水从a口进b口出
B．加快圆底烧瓶中乙醇的汽化速率，有利于提高乙醇的转化率
C．溴的四氯化碳溶液褪色，不能说明生成了乙烯气体
D．当有4.6g乙醇汽化时，具支试管中收集到2.0g液体，则乙醇的转化率约为93%
6．为探究Na2SO3的性质，实验小组同学进行了如下实验：
下列说法一定正确的是
A．③和④中产生的气体成分完全相同B．②和⑥中沉淀的主要成分不同
C．①→②和④→⑥均只发生了复分解反应D．的还原性在酸性条件下增强
7．将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是
A．装置a中出现红棕色气体，只体现的酸性
B．一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅
C．注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明与硝酸生成
D．装置c用吸收尾气，说明和均是酸性氧化物
8．无水FeCl3是芳香烃取代反应常用的催化剂，它具有易水解、易升华的性质。某同学用5.60g干燥铁粉制得13.00g无水FeCl3样品，实验装置如图所示。下列说法正确的是
A．该实验中FeCl3的产率为60%
B．装置C、H中的药品可以都为P2O5
C．装置B用于干燥氯气，装置E和G用于收集产物
D．可用K4[Fe(CN)6]溶液检验FeCl3产品中是否存在FeCl2
9．实验室模拟制备亚硝酰硫酸()的反应装置如图所示。已知：亚硝酰硫酸溶于硫酸，遇水易分解。下列说法错误的是
A．装置A中应使用70%的浓硫酸
B．装置B、D中浓硫酸作用不同
C．装置C中反应为
D．虚线框内的装置可以换为盛有碱石灰的干燥管
10．某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
下列说法错误的是
A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
11．小组同学探究和物质A的反应，实验如下。
下列分析不正确的是
A．②中铜粉溶解的原因：
B．①中产生的原因：时直接将还原为
C．若向③中加入固体，推测铜粉会溶解
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关
实验
试剂
现象
I
2 mL0.1 ml· L-1FeCl3溶液、过量锌粉
黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单质
Ⅱ
2 mL1 ml· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉
很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质
装置
序号
物质A
实验现象
①
溶液（调）
铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含]
②
溶液
铜粉溶解，溶液变为蓝绿色
③
溶液（调）
无明显变化
参考答案：
1．C
【分析】A装置稀酸和FeS反应生成 H2S气体， H2S气体通入B装置和含Ag+、Cd2+ 溶液反应，装置C是为了检验硫化氢气体是否过量；
【详解】A．X如果为稀硝酸，会产生NO气体，达不到实验目的，A项错误；
B．若装置B中先生成黑色沉淀，不能根据沉淀先后去证明的溶解度小于CdS，B项错误；
C．关闭活塞K则停止通入气体，可以让反应停止，C项正确；
D．用浓盐酸和制备氯气时需要加热，不能用装置A，D项错误；
答案选C。
2．B
【分析】由题意可知，该实验的实验目的是利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇，反应中环己酮先与乙二醇发生加成反应，后发生取代反应生成环己酮缩乙二醇，装置中苯的作用是作反应溶剂，同时与水形成共沸物便于蒸出水，冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气，分水器的作用是减小生成物的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高环己酮缩乙二醇的产率，所以当观察到分水器中水层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出；
【详解】A．由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，选项A正确；
B．由分析可知，当观察到分水器中水层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出，选项B错误；
C．由分析可知，冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气，从管口A通入冷凝水有利于增大冷凝的接触面积，提高冷凝效果，选项C正确；
D．根据投料量，可估计生成水的体积，随着反应的进行、分水器中水层体积不断增大，所以可根据带出水的体积估算反应进度，选项D正确；
答案选B。
3．A
【分析】使用B装置用强氧化剂漂白粉或KClO3或KMnO4等于浓盐酸在室温下制取Cl2，然后结构装置A除去Cl2中的杂质HCl，再将Cl2通入装置C中与K2MnO4制备KMnO4，导气管应该长进短出，最后通入装置D进行尾气处理，防止多余Cl2污染环境。
【详解】A．在装置B中与与浓盐酸在室温下反应制取Cl2，试剂X可以是漂白粉或KClO3或KMnO4，试剂X不可以是MnO2，因为MnO2和浓盐酸反应需要加热，图中无加热装置，因此MnO2不能与浓盐酸反应制取得到Cl2，A错误；
B．根据上述分析可知装置连接顺序是BACD，则装置导气管连接顺序是，B正确；
C．因氯气会与溶液中的KOH也会发生反应，故根据反应过程中电子转移数目相等可知：装置C中每生成1 ml KMnO4，反应消耗Cl2的物质的量大于0.5 ml，C正确；
D．若去掉装置A，挥发的氯化氢会与溶液中的KOH中和，导致溶液碱性减弱，反应生成MnO2，从而导致KMnO4产率降低，D正确；
故合理选项是A。
4．D
【分析】铁和浓硝酸加热生成二氧化氮气体，二氧化氮气体进入乙溶于水和水生成硝酸和一氧化氮，挥发的硝酸也进入乙中，硝酸和铜生成一氧化氮气体，一氧化氮和丙中硫酸亚铁生成棕色溶液，尾气有毒需要吸收处理；
【详解】A．硝酸具有强氧化性，铁和浓硝酸加热会生成铁离子，加入KSCN溶液变红色，故不能使用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有，A错误；
B．挥发的硝酸也会使得铜被氧化，B错误；
C．乙中二氧化氮和水生成的NO也会使得丙中溶液由浅绿色变为棕色，C错误；
D．尾气NO具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故可以吸收尾气，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．实验时，冷凝水应从下口进上口出，选项A错误；
B．若乙醇的汽化速率过快，乙醇分子在催化剂表面停留的时间过短，部分乙醇还来不及被吸附、活化、反应即被带出催化剂层，将导致转化率降低，选项B错误；
C．产生的乙烯能与溴发生加成反应，从而使溶液褪色，通过实验现象能说明有乙烯生成，选项C错误；
D．具支试管中收集的液体成分是乙醇和水，则生成乙烯气体的质量是，故乙醇的转化率为，选项D正确；
答案选D。
6．B
【分析】由题干实验信息可知，①→②→③过程中先发生反应：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl，然后发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，BaSO3与HNO3反应生成BaSO4，同时产生氮氧化物刺激性气味的气体，而①→④→⑤→⑥过程中先发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，同时部分转化为硫酸根，然后溶于水中的SO2继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根，然后与Ba2+结合生成BaSO4沉淀，同时继续反应生成氮氧化物等刺激性气味的气体，据此分析解题。
【详解】A．由题干实验信息可知，①→③依次发生反应方程式为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl、BaSO3与HNO3反应，已经过量的Na2SO3与HNO3反应，而①→④则是Na2SO3与HNO3反应生成NO和SO2，可知③和④中产生的气体成分不一定完全相同，NO和SO2的多少可能不同，A不合题意；
B．由题干实验信息可知，①→②发生的反应为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl，故沉淀②的主要成分是BaSO3，而⑥中沉淀是先加入稀硝酸后再加入BaCl2，硝酸具有强氧化性，将亚硫酸钠氧化为Na2SO4，然后再与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，故二者的主要成分不同，B符合题意；
C．由分析可知，①→②发生的反应为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl属于分解反应，而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应，C不合题意；
D．由题干信息可知，由②到③时的酸性比①到④的酸性弱，但①到④转化生成的硫酸根反而更少，但①中浓度比②中的更大，不能说明的还原性在酸性条件下增强，D不合题意；
故答案为：B。
7．B
【详解】A．铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氮气体和硝酸铜，体现了硝酸的强氧化性和酸性，A错误；
B．一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，B正确；
C．注入水后装置b中铜片表面产生气泡，与稀硝酸反应生成NO气体，C错误；
D．酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸、或和碱反应只能生成盐和水的氧化物，和均不是酸性氧化物，D错误；
故选B。
8．B
【分析】A、B装置均为浓硫酸干燥Cl2，而C、H均为干燥且防止FeCl3水解。E、F、G收集FeCl3，I吸收尾气。
【详解】A．根据反应2Fe+3Cl2=2FeCl3，5.6g铁粉理论上制得氯化铁的质量xg，解得 x=16.25g，× 100%=80%，A项错误；
B．装置C和H起干燥作用，可以选择P2O5，B项正确；
C．装置A的目的是干燥氯气，装置B是检查后续装置是否堵塞，C项错误；
D．检验Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液，D项错误；
故选B。
9．B
【分析】利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，为防止亚硝酰硫酸遇水分解，故在干燥的条件下制备亚硝酰硫酸，最后尾气吸收过量二氧化硫，防止污染空气。
【详解】A．利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，98%的浓硫酸的很难电离出H+，故一般选用70%的硫酸，A正确；
B．亚硝酰硫酸遇水易分解，装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体，防止水蒸气进入装置C中，装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中，B错误；
C．装置C中反应为，C正确；
D．虚线框内的装置可以换为盛有碱石灰的干燥管，既可以吸收尾气又可以防止空气中的水蒸气进入装置C，D正确；
故选B。
10．B
【详解】A．实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很快变浅，选项A正确；
B．FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，选项B错误；
C．FeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体产生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，是氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，选项C正确；
D．根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关，选项D正确；
答案选B。
11．B
【详解】A．实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A正确；
B．经检验含，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子反应产生NO，选项B不正确；
C．若向③中加入固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，选项C正确；
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁离子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，选项D正确；
答案选B。